Файл: Справочное руководство по проектированию разработки и эксплуатации нефтяных месторождений. Проектирование разработки.pdf

зернами на активную долю пластового давления при расчете результирующих деформаций (для рыхлых и высокопроницаемых пород п « 1); (ор> — соот­ ветственно коэффициенты, учитывающие изменение объема пор коллектора в ре­ зультате деформации глинистых компонентов в порах при изменении пластового давления и температуры; рТв — коэффициент объемного расширения частиц скелета при изменении давления; а тв — коэффициент температурного расши­ рения частиц скелета.

здесь Сгл — объемное содержание глинистых включений в коллекторе; т ' ов — пористость пласта без глинистых включений в поверхностных условиях (т^ов =

= т„оВ+ Сгл); т поп — пористость при наличии глинистых включений в по­ верхностных условиях; Унк — объем глинистых включений; V — объем эле­ мента пласта за вычетом глинистых включений.

,,1— =г.чаГ, пн1аТ, тв

V'n — поровый объем в элементе пласта V за вычетом объема глинистых вклю­ чений Уш; Утв — объем зерен скелета в элементе объема V\

/1=1 -- Ртв/РсК*

Значение п определяется экспериментально путем раздельного изучения влияния среднего нормального напряжения и пластового давления на дефор­

мацию коллектора:

Т

23

Здесь 0* т — пр — среднее эффективное напряжение в коллекторе, обуслов­ ленное горным давлением, давлением жидкости в коллекторе, и температурой

0р> 7 = 0 =Ь А0р> г,

Д0* 7 — математический комплекс, учитывающий изменение среднего эффек­ тивного напряжения в связи с деформацией коллектора от изменения давления

где v — коэффициент Пуассона; hi — толщина вышележащего интервала горных

пород с плотностью pi; g — ускорение свободного падения.

Уравнение (1.70) — это довольно сложная зависимость изменения пористости от эффективного напряжения, давления жидкости в пласте и температуры. Оно не разрешается просто относительно т. Здесь рп — функция эффективного напряжения (0* Т — пру

В таких условиях применяют определенные приближения. В частности, рассматривают раздельно влияние среднего эффективного напряжения на пори­ стость и влияние пластового давления и температуры на указанный параметр.

Такой подход позволяет оценить с помощью расчетных формул пористости коллектора на глубине пласта при пластовых значениях (0*о Tq — пру pQи TQt

В этих случаях используют пористость, определенную на поверхности в лабора­ торных условиях (тпо,,). Таким образом, мы имеем возможность определять значение т 0 = mQ[m„0B, р0, Т0, (0 ^ Го - пр,)].

Динамика пористости в процессе неизотермической фильтрации определяется с учетом начальной пластовой пористости т 0.

В дифференциальных уравнениях, описывающих процесс фильтрации, используют эмпирические коэффициенты, интегрально учитывающие зависимость пористости от давления и температуры. Это упрощает систему дифференциальных уравнений и расчетную/ схему в целом относительно той, которую получают в процессе использования соотношения (1.70) при получении дифференциальных уравнений неразрывности и энергии. Отмеченное позволяет выполнять необхо­ димые гидродинамические расчеты показателей неизотермической фильтрации, и неизотермической нефтеотдачи.

24

Рассматривая зависимость пористости от среднего эффективного напряже­ ния т (ъ*—пру получим расчетную формулу для оценки указанного параметра:

Ягв*-^-пр =

'(°Р. Т~"р)

условиях.

Изменение пористости за счет влияния эффективного напряжения относи­ тельно ее значения, определенной в поверхностных условиях, определяется со­ отношением

Дт0*-гф = т пов mQ*—np‘

Из (1.71) можно получить более приближенное значение для ш ^ _ пр\

(1.73)

Здесь £тв — модуль Юнга.

Зависимость пористости от давления и температуры определяется соотно­

Изменение пористости в результате влияния р и Т Ampt т = т пов — tnPt т-

25

Начальная пористость в пластовых условиях при р = р0, Т = Т0 опреде­ ляется соотношением

при определении динамики пористости в процессе неизотермической фильтрации, а также при определении изменения проницаемости под воздействием отмечен­ ных факторов.

К о э ф ф и ц и е н т у п р у г о е м к о с т и равен изменению запаса жидкости в единице объема пласта при изменении пластового давления на еди­ ницу. Он выражается формулой

Р* = + Рек- (1-76)

Здесь т — пористость в глубинных условиях; рж, рск — соответственно коэф­ фициенты сжимаемости (объемной упругости) жидкости и пористой среды.

Этот коэффициент можно выразить следующим образом:

ния показывают, что проницаемость продуктивных коллекторов может меняться в связи с объемной деформацией пористого тела, вызванной действием эффектив­ ного напряжения, давления и температуры.

28

9,8 1—mnoB^I—ехр[— СГл/(т пов+Сгл

(1.79)

Здесь / — эмпирический коэффициент, его значения находятся в пределах 1.25 <:

фильтрации, содержат эмпирические коэффициенты проницаемости от пластового давления и температуры.

27