Фильтрация в неоднородных средах
В продуктивных пластах в различных точках проницаемость не одинакова. При мелкомасштабном хаотичном изменении фильтрационных характеристик по пласту пласт считается в среднем однородно-проницаемым.
Пласт называется макронеоднородным, если его фильтрационные характеристики (проницаемость, пористость) значительно, скачкообразно отличаются в разных областях.
Различают следующие виды макронеоднородности:
а) Слоистая неоднородность (многослойный пласт), т.е. неоднородность по толщине пласта. Предполагается, что пропластки разделены непроницаемыми границами - гидравлически изолированы, либо учитываются перетоки между слоями различной проницаемости - гидравлически сообщающиеся; поток в каждом пропластке - прямолинейно-параллельный или плоскорадиальный; в пределах каждого пропластка фильтрационные параметры постоянны, а на границе соседних они претерпевают скачок.
Если течение потенциально, то полный дебит пласта определяется как сумма дебитов всех пропластков. При практических расчетах указанный многослойный пласт можно заменить квазиоднородным с эффективной проницаемостью
, (3.58)
где ki , hi- проницаемость и эффективная толщина i-го пропластка, h- эффективная толщина всего пласта.
б) Зональная неоднородность - пласт по площади состоит из нескольких зон различных фильтрационных параметров, на границах которых данные параметры меняются скачкообразно.
Согласно уравнению неразрывности массовый дебит постоянен и равен:
при прямолинейно-параллельном потоке
; (3.59)
при плоскорадиальном потоке
, (3.60)
где В - ширина пласта; li , ri - протяженность i- ой зоны или её внешний радиус (r0=rc); , i=1,...,n; n- число зон.
При замене зонально-неоднородного пласта - квазиоднородным следует использовать средние эффективные проницаемости:
при прямолинейно-параллельном потоке
; (3.61)
при плоскорадиальном потоке
, (3.62)
где L, Rк - расстояние от галереи до контура и радиус контура.
В практике важное значение имеет случай притока к скважине при наличии вокруг забоя кольцевой зоны с проницаемостью, отличной от проницаемости пласта (торпедирование или кислотная обработка, установка гравийного фильтра, глинизация или парафинизация призабойной зоны и т.д.). При данной задачи надо установить влияние различия проницаемостей кольцевой призабойной зоны и остальной части пласта на продуктивность скважины. С этой целью сравним дебит скважины в неоднородном пласте с двумя областями (n=2 в формуле 3.60) проницаемости с дебитом скважины в однородном пласте (n=1). Расчеты показывают:
1) Недопустимость постановки прогноза на будущий дебит, исходя только из данных о проницаемости призабойной зоны пласта, а следует использовать квазиоднородное приближение (формула 3.62).
2) Ухудшение проницаемости призабойной зоны сильнее влияет на дебит, чем увеличение проницаемости в этой зоне. Если произойдёт заметное ухудшение проницаемости даже в небольшой области пласта, примыкающей к скважине, то дебит скважины резко снизится.
3) В случае фильтрации по закону Дарси увеличивать проницаемость призабойной зоны более чем в 20 раз не имеет смысла, т.к. дальнейшее увеличение проницаемости практически не ведёт к росту дебита.
4) Нарушение в пластовых условиях закона Дарси усиливает положительное влияние увеличенной проницаемости призабойной зоны на производительность скважины.
Дата добавления: 2016-11-29; просмотров: 1606;