Файл: Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Проектирование разработки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.02.2024
Просмотров: 251
Скачиваний: 1
расчетов может достигать |
60—83 % |
и |
|
|
|
|
||||||||||
более. Поэтому для приближения к |
|
|
|
|
||||||||||||
реальным условиям расчетных данных |
|
|
|
|
||||||||||||
необходимо |
использовать |
кривые от |
|
|
|
|
||||||||||
носительных |
проницаемостей, |
|
соот |
|
|
|
|
|||||||||
ветствующие |
условиям |
фильтрации |
|
|
|
|
||||||||||
многофазных систем |
в |
реальном кол |
|
|
|
|
||||||||||
лекторе. |
Эти |
кривые |
могут быть по |
|
|
|
|
|||||||||
строены по промысловым данным или |
|
|
|
|
||||||||||||
экспериментально |
при |
использовании |
|
|
|
|
||||||||||
представительных |
пористых |
|
сред |
и |
|
|
|
|
||||||||
пластовых |
жидкостей |
и |
соблюдении |
Рис. 1.5. Значения нефтенасьпценности s(j} |
||||||||||||
требований |
теории |
подобия в процессе |
на фронте вытеснения при различных со |
|||||||||||||
выбора условий проведения опытов. |
|
отношениях вязкости нефти и воды ц0. |
||||||||||||||
Экспериментальные методы |
опре |
найденные по расчетным схемам |
относи |
|||||||||||||
деления |
|
относительных |
|
проницае |
тельных проницаемостей различных иссле |
|||||||||||
|
|
дователей: |
|
|
||||||||||||
мостей трудоемки |
и требуют |
исполь |
/ —по В. Роз; 2 —по Д. А. Эфросу; 3 — |
|||||||||||||
зования |
специальной аппаратуры. По |
по В. М. Березину; 4 —по А. К. Курба |
||||||||||||||
этому |
иногда |
применяют |
расчетные |
нову; 5 —по Б. Кодлу и Р. Слободе |
||||||||||||
методы |
|
построения |
кривых |
относи |
|
|
более доступным, чем |
|||||||||
тельных проницаемостей по экспериментальным данным, |
||||||||||||||||
относительные проницаемости. |
Например, для этой |
цели можно приме |
||||||||||||||
нять |
порометрические характеристики пористых сред. |
|
|
|||||||||||||
|
|
§ 7. РАСЧЕТНЫЙ |
СПОСОБ |
ПОСТРОЕНИЯ |
|
|
||||||||||
|
|
КРИВЫХ |
|
ОТНОСИТЕЛЬНЫХ |
ПРОНИЦАЕМОСТЕЙ |
|
||||||||||
|
|
Метод предложен В. Р. Пурцелом и |
Н. Т. Бурдайном [3]. Расчетные |
|||||||||||||
уравнения имеют следующий вид: |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
dsn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
F |
|
—TL |
~рГ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.62) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
г и |
|
|
н |
dsв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Рк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dsn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
= Т 2 |
|
|
Pi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.63) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1п |
|
и |
|
dsn |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Pi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где FH и |
Fn — относительные |
проницаемости |
породы для нефти и |
воды; Тн |
||||||||||||
ПТн — коэффициенты извилистости соответственно для нефти и воды; sa — водоиасыщенность образца; рк — капиллярное давление — функция водонасьпцен-
ности |
пористой |
среды. |
|
|
|
Коэффициенты извилистости можно определить по данным электроизмереннй |
|||||
Гв |
1 |
|
|
(1.64) |
|
РIlSn |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Здесь |
Рп — snn |
= [ (su) — параметр |
насыщения; sn — удельное |
электриче- |
|
ское |
сопротивление образца при |
водонасыщенnocni su; snn — |
удельное |
||
19
электрическое сопротивление образца при 100 %-ной водонасыщенности. В работе [17] показано, что
Рн |
1 |
(1.65) |
|
||
где п — коэффициент, оцениваемый экспериментально. |
|
|
Подставив значение Рн из (1.65) в (1.64), получим |
|
|
7>2 |
2п—2 |
|
1 п |
• |
|
Целесообразно извилистость каналов представить в виде зависимости от остаточных водо- и нефтенасыщенности:
т 2 |
( Дв —Son |
\ г,|~2 |
|
Sn -- Son |
(1.66) |
в " |
V 1—Sob |
) |
|
1 Sqb — Sqh ) |
|
|
|
||||
где Sob |
и s0H — остаточные |
водо- |
и нефтейасьиценность. |
|
|
При этом формулы (1.62) и |
(1.63) |
запишутся в виде |
|
||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
(1.67) |
|
|
|
Г ^£в |
|
|
FВ |
/ |
Sb — Sob \^п |
2 oJ * |
|
(1.68) |
\ |
1— Sob ) |
1 |
|
||
|
|
|
Г rfsB |
|
|
|
|
|
0J |
|
|
Для расчета относительных проницаемостей используют кривые капилляр |
|||||
ное давление — водонасьиценность. Значения |
интегралов |
в формулах (1.67) |
|||
и (1.68) определяют по площади под кривой |
----sn^ , |
которая строится по |
|||
данным опыта по изучению зависимости ((рк — sB>). Остаточную водонасыщенность Sob находят с помощью кривой ((рк — s0)) как неуменьшаемую насыщен ность пористой среды смачивающей фазой.
Коэффициент остаточной нефтенасыщенности при этом необходимо оценивать по данным специальных опытов или задаваться по аналогии с известными про мысловыми данными и результатами лабораторных измерений.
Коэффициент п оценивают по данным измерений зависимостей Рн — / ($в) из (1.64). По результатам измерений В. Н. Черноглазова значение п составляет:
для кварцевых песчаников 1,96; для пород пласта БВ10 (Самотлорское месторождение) 1,57;
для пород пласта АВ2_5 1.72; Опыт показывает, что расчетный метод построения кривых относительных
проницаемостей можно использовать для образцов с хорошо отсортированными зернами повышенной проницаемости. На рис. 1.6 приведены для срав-
20
Нения расчетные и |
фактические |
|
|
|
|
|||||||
(экспериментально |
найденные) |
|
|
|
|
|||||||
кривые относительных |
|
прони |
|
|
|
|
||||||
цаемостей |
|
для |
кварцевого |
|
|
|
|
|||||
песчаника. По результатам |
из |
|
|
|
|
|||||||
мерений |
В. М. Добрынина |
и |
|
|
|
|
||||||
В. Н. Черноглазова |
для |
поли- |
|
|
|
|
||||||
миктовых |
пород залежей |
За |
|
|
|
|
||||||
падной Сибири |
расчетные кри |
|
|
|
|
|||||||
вые |
отличаются |
от |
|
экспе |
|
|
|
|
||||
риментальных |
весьма |
сущест |
|
|
|
|
||||||
венно. |
|
|
|
Кривая |
ка |
|
|
|
|
|||
|
П р и м е р 1. |
|
|
|
|
|||||||
пиллярное |
давление |
рк — во |
|
|
|
|
||||||
дойасыщенность |
sB для |
квар |
|
|
|
|
||||||
цевого песчаника приведена |
на |
|
|
|
|
|||||||
рис. |
1.7. sBo = |
0,09; sH0 = |
0,2. |
|
|
|
|
|||||
Абсолютная |
|
проницаемость |
|
|
|
|
||||||
0,84 мкм2, |
пористость |
22,4 %. |
|
|
|
|
||||||
Построить |
кривые |
относитель |
Водонасыщенность 5В,% |
|
||||||||
ных |
проницаемостей для |
нефти |
Рис. I.G. Сравнительная характеристика кривых |
|||||||||
и воды. |
|
|
|
На |
рис. |
1.8 |
относительных |
проницаемостей |
песчаника |
для |
||
|
Р е ш е н и е . |
нефти и воды найденных по расчетным / и |
экс |
|||||||||
приведена кривая, |
построенная |
периментальным данным 2 (проницаемость пес |
||||||||||
чаника 0,84 мкм2, пористость |
22,4 %) |
|
||||||||||
по |
данным |
измерения |
|
капил |
|
|
|
|
||||
лярного давления рк и водона- |
|
в уравнениях |
(1.67) ги (1.68) |
|||||||||
сыщенности (см. рис. |
1.7.) Значения интегралов |
|||||||||||
находим |
методом |
трапеций как площадь под кривой (1 /р^) — $в) в соответ |
||||||||||
ствующих пределах интегрирования. Расчетные данные сведены в табл. 1.5.
1 Опыт и расчет проницаемости проведены В. Н. Черноглазовым.
Водонасыщенность sB>% |
рис. j.g. Зависимость 1/р2 от sB |
Рис. 1.7. Зависимость sR образца песча- |
|
ника от рк |
|
21
ТАБЛИЦА 1.5 |
|
|
|
|
|
|||
РАСЧЕТНЫЕ |
ДАННЫЕ ПРИ п= 1,96 |
|
|
|
||||
|
5в |
|
Г*в |
|
|
|
|
|
5в |
|
|
5в sbo j |
SB SBO |
FH |
FB |
||
J |
4 |
J 4 |
1_SBO |
1_SHO“ SBO |
||||
|
|
|
||||||
|
SBO |
|
SB |
|
|
|
|
|
0,9 |
435 200 |
159 400 |
0,89 |
_ |
_ |
0,58 |
||
0,8 |
306 700 |
287 900 |
0,78 |
0,32 |
||||
0,7 |
205 000 |
389 600 |
0,67 |
0,14 |
0,015 |
0,16 |
||
0,6 |
126 300 |
468 300 |
0,56 |
0,283 |
0,069 |
0,068 |
||
0,5_ |
69 100 |
525 500 |
0,448 |
0,42 |
0,17 |
0,025 |
||
0,4 |
32 200 |
562 400 |
0,338 |
0,516 |
0,32 |
0,0065 |
||
0,3 |
12 |
100 |
582 500 |
0,227 |
0,707 |
0,50 |
0,001 |
|
0,2 |
2 700 |
531 900 |
— |
0,85 |
0,73 |
— |
||
п p и м e ч а н н e. Расчетные кривые показаны рис. 1.6.
§ 8. ЗАВИСИМОСТЬ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОЛЛЕКТОРОВ ОТ ЭФФЕКТИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ В КОЛЛЕКТОРЕ, ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ
Физические свойства нефте-газосодержащих коллекторов (пористость, плотность, проницаемость) зависят от горного давления, пластового давления, температуры.
Процесс фильтрации связан сосжимаемостью коллекторов, изменением порового объема и проницаемости, происходящим при деформации пород во время изменения давления и температуры в пласте. Обстоятельные работы по данному вопросу выполнены В. М. Добрыниным, М. М. Кусаковым, И. Феттом, Д. Г. Де висом, Г Брайдтом и др.
При изучении деформации коллекторов под воздействием нагрузки вышеле жащих горных пород, давления жидкости в поровом объеме, теплового расши рения и т. д. обычно рассматривают сжимаемости скелета коллектора, минераль ных зерен, слагающих коллектор, порового объема.
Эти параметры учитываются соответствующими коэффициентами сжимае мости: |3'к — для скелета коллектора; — для твердой фазы зерен коллек
тора; — для порового объема.
Проявления указанных деформаций ведут к изменению важных фильтра ционных параметров — пористости и проницаемости.
И з м е н е н и е п о р и с т о с т и . Рассмотрим случай, когда коллектор, помимо твердых зерен, составляющих скелет пласта, содержит также различные минеральные включения (например, глинистые материалы).
При действии среднего эффективного напряжения (0р 7 — яр), обуслов
ленного горным и внутрипластовым давлениями газожидкостной среды, пори стость
= (Рскв — Рп) d{®p. Т ~ пР) + (• ~ ®р) РТвdP — (■ — шг) “ г, тв dT’ (1.69)
где пг — пористость; Т — температура; р — давление; рси, рп — соответственно коэффициенты сжимаемости скелета коллектора и порового объема с учетом наличия глинистых компонентов; 0* т — напряжение, обусловленное горным
давлением; п — коэффициент, учитывающий влияние площадок контакта между
22