Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
жүктеу/скачать 2,71 Mb. Pdf көрінісі
|
razrabotka i ekspluataciya neftyanyh i gazovyh mestorozhdeniy dlya bngs
| Проницаемость
Проницаемостью горных пород называют их свойство пропус- кать сквозь себя жидкость или газ при создании перепада давления. При эксплуатации нефтяных месторождений в пористой среде дви- жется нефть, газ, вода или их смеси. Поэтому для характеристики проницаемости нефтесодержащих пород различают проницаемость абсолютную, эффективную и относительную. Абсолютная проницаемость – проницаемость пористой среды при наличии и движении в ней лишь одной фазы (газа или однород- ной жидкости при отсутствии физико-химического взаимодействия между жидкостью и пористой средой и при условии полного запол- нения пор среды газом или жидкостью). Эффективная (фазовая) – проницаемость породы для одной жидкости (газа) при наличии в порах другой жидкости (подвижной или неподвижной) или газа. Фазовая проницаемость зависит от фи- зических свойств породы и степени насыщенности ее жидкостью или газом. Относительная – отношение эффективной (фазовой) проница- емости среды к ее абсолютной проницаемости. Относительная про- ницаемость горной породы для нефти или газа уменьшается при увеличении доли воды в поровом пространстве. С увеличением содержания воды более 20 % проницаемость породы для нефти резко снижается, и при водонасыщенности более 80 % движение нефти почти прекращается (рис. 1.1). В лабораторных условиях проницаемость определяют при фильтрации жидкости или газа через образцы горных пород. Во всех приборах основным элементом является кернодержатель, т.е. зажим для керна, через который пропускается жидкость или газ. При фильтрации замеряется расход рабочего агента в единицу вре- мени и перепад давления по длине керна. 11 Рис. 1.1. Зависимость относительной проницаемости песка для воды и нефти от водонасыщенности: k н и k в – соответственно фазовые проницаемости для нефти и воды Коэффициент проницаемости для нефти и газа определяется соответственно из уравнений: k = Q μ L / F Δ Р ; (1.4) k = Q 0 μ LР 0 / F Δ Р , (1.5) где k – проницаемость, м 2 ; Q – объемный расход жидкости, м 3 /с; μ – динамическая вязкость жидкости, Па∙с; L – длина пути, на котором происходит фильтрация жидкости, м; F – площадь поперечного (перпендикулярного к направлению фильтрации) сечения образца, м 2 ; Δ Р – перепад давления при фильтрации (разность давлений на входе и выходе образца), Па; Q 0 – объемный расход газа при атмо- сферном давлении Р 0 , м 3 /с. Физический смысл проницаемости k заключается в том, что проницаемость как бы характеризует пло- щадь сечения каналов пористой среды, по которым в основном происходит фильтрация [14]. 12 В Международной системе единиц величины, входящие в формулы для проницаемости, имеют размерности: [ Q ] = м 3 /c; [μ] = Па∙с; [ L ] = м; [ F ] = м 2 ; [ Р ] = Па. При Q =1 м 3 /с, μ = 1 Па∙с, L = 1 м, F = 1 м 2 и Р = 1 Па получим коэффициент проницаемости k = 1 м 2 . Поэтому в системе СИ за единицу проницаемости принимается 1 м 2 . 3 3 2 2 м /с 10 Па с м [ ] м . м Па k Эта величина очень большая, и она неудобна для практических расчетов. В промысловой практике обычно для измерения проницаемо- сти используют размерность мкм 2 , называемую также дарси (Д), или миллидарси (мД). Величина 1 мкм 2 в 10 12 раз меньше 1 м 2 . 6 3 3 2 12 2 4 2 5 10 м /с 10 Па с 10 м 1 Д 10 м , 10 м 10 Па 1 мкм 2 = 1 Д = 10 –12 м 2 ; 1 мД = 10 –15 м 2 = 10 –3 мкм 2 = 10 –3 Д. К проницаемым породам относят пески, песчаники, известня- ки, к непроницаемым или плохо проницаемым – глины, глинистые сланцы, песчаники с глинистой цементацией и др. Проницаемость породы для жидкостей и газов будет тем меньше, чем меньше раз- мер пор и каналов, соединяющих эти поры в породе. Проницаемость естественных нефтяных коллекторов изменяется в очень широких пределах. Приток нефти и газа наблюдается и при незначительной проницаемости пород (в пределах 0,010–0,020 мкм 2 = = 10–20 мД) до 0,1–2 мкм 2 = 100–2000 мД. жүктеу/скачать 2,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|