Cтраница 4
К миграционным параметрам относят показатели, которые входят как коэффициенты в дифференциальные уравнения массопереноса: активная и эффективная пористость ( трещиноватость), коэффициент молекулярной диффузии, макро - и микродисперсии, параметры сорбции, геометрические характеристики гетерогенно-блоковой структуры среды. Обычно миграционные параметры, используемые для практических расчетов, являются обобщенными, то есть включают в себя наше недостаточное знание сути гидрогеохимических взаимодействий и процессов, сопровождающих массоперенос. [46]
![]() |
График С ( л. [47] |
При большом количестве включений и их более или менее равномерном распределении по пласту рассмотренная схема с локальными неоднородностями переходит в схему однородного пласта, в котором переходная зона между жидкостями формируется по законам микродисперсии; при этом характерным параметром дисперсии будет, по-видимому, средний размер включений. [48]
Для предварительной диагностики опытных данных ( схема с наливом) полезно сопоставление общего характера индикаторных кривых с типовыми формами теоретических графиков, приведенных на рис. 16.1. В отличие от симметричных графиков, соответствующих схеме микродисперсии, для гетерогенной модели характерна асимметричная выпуклая кривая с быстрым нарастанием концентрации и последующим резким выполаживанием: время достижения относительной концентрации, равной 50 % от исходной, составляет малую долю от общего времени нарастания концентрации в наблюдательной скважине. [49]
Подразделение трещиноватых пород на гомогенные и гетерогенные ( с двойной емкостью) обычно выполняется вполне достоверно уже по данным геолого-структурного анализа, лабораторных испытаний и ОФР; соответственно, для первых ориентируют интерпретацию опытных результатов на модель микродисперсии. Подобная ориентация была взята уже на стадии планирования эксперимента при выборе оптимального опытного режима и масштаба опробования ( см. разд. [50]
Анализ характерных числовых значений параметров [5,8] показывает, что в экспериментальных условиях последнее требование часто может оказаться невыполненным, и тогда вполне ощутимо проявляется неинвариантность параметров расчетной пористости и дисперсии: их значения, определенные в рамках схемы микродисперсии, оказываются предопределенными продолжительностью и масштабом опыта. Между тем, в долговременных прогнозах должны использоваться параметры, отражающие емкость пористых пород с учетом застойных зон - в противовес активной пористости и соответствующим ей эффективным сорбционным параметрам ( разд. В то же время напрашивается вывод о том, что опыты при форсированных режимах отнюдь не способствуют повышению точности определения такого рода параметров и более представительные результаты получаются в рамках статических балансовых оценок. [51]
Вместе с тем, исследования показывают [6], что эволюция структуры потока переменной плотности связана с возникновением и развитием конвекционных ячеек ( вихрей), которые не могут быть описаны в рамках подобных упрощенных моделей; имеющее при этом место конвективное перемешивание значительно превышает масштабы микродисперсии. Для отражения неустойчивости границы раздела разноплотностных жидкостей используются вероятностные модели ( разд. [52]
Вместе с тем необходимо обратить внимание на одно важное обстоятельство Из соотношения (3.145) видно, что наклон выходной кривой dc / dW в фазе откачки в точке г0 при W 1 не зависит от коэффициента вариации 4я 2, а содержит в себе информацию только о микродисперсии. Это, собственно говоря, является следствием принятого механизма послойного переноса, когда полностью пренебрегается эффектом массооб-мена между слоями с различной водопроводимостью. Поскольку на самом деле массообмен все-таки может иметь место, то, по-видимому, установленные таким образом значения А, будут несколько завышенными и, более того, с увеличением зоны охвата г0 следует ожидать роста Я. Таким образом, на надежное определение Я при односкважинном опоробовании пласта рассчитывать не приходится. [53]
Наконец, при планировании опытов в средах с относительно невысокими массообменными свойствами, а также в условиях, допускающих изменение масштаба эксперимента в достаточно широких пределах, размещение скважин может проводиться и таким образом, чтобы данные с обычными химическими индикаторами могли интерпретироваться для близко расположенных точек наблюдения по схеме микродисперсии, а для удаленных - в рамках гетерогенной модели. Возможно и последовательное или параллельное применение химического и теплового трассеров. [54]
![]() |
Схема проявления гидравлической дисперсии при совершенном ( а и несовершенном ( б врезе источника поступления вещества в пласт. [55] |
В потоке ПВ формируется продольная и поперечная дисперсия. Продольная микродисперсия развивается в направлении скорости движения ПВ. Скорость движения отдельных струек воды в порах породы отличается от средней скорости всей массы воды, поэтому вблизи фронта поршневого вытеснения формируется переходная зона или зона микродисперсии, где концентрация растворенного вещества плавно ( не резко) изменяется. [56]
Из общих соображений можно предположить, что микрогетерогенность трещинного пространства, сама по себе, не вызывает столь ощутимых расхождений между опытными результатами и расчетными миграционными параметрами, используемыми в прогнозных оценках. Несоответствие расчетной схемы микродисперсии реальной ситуации здесь чаще всего может быть вызвано несоблюдением условия континуума, когда опытным воздействием охватывается незначительное число породных блоков. [57]
На практике, однако, обращение к последней модели при интерпретации индикаторных опробований происходит довольно часто ввиду ограниченного пространственно-временного масштаба опытов, недостаточного для проявления эффекта двойной пористости на выходных кривых. Естественно, что расчетная схема микродисперсии является основной и при анализе переноса специальных индикаторов, слабо усваиваемых пористой матрицей. Необходимость их применения может диктоваться как требованиями исследования поведения отдельных групп загрязнителей ( например, высокомолекулярных органических веществ), так и необходимостью четкого выделения механизмов чисто конвективно-гадродисперсионно-го характера при опытном опробовании. [58]
Видно, что гидродисперсия по трещинам приводит к дополнительному рассеянию вещества в пласте, ускоряя транспортировку его в малых концентрациях и замедляет появление высоких концентраций; в результате решение (3.31) для идеального вытеснения в трещинах дает заметно заниженные концентрации на переднем фронте индикаторной волны. Однако с увеличением масштаба области переноса роль микродисперсии заметно падает; незначительно и ее влияние на конечные участки индикаторных графиков, отвечающие длительному взаимодействию трещин и блоков. В целом, гидродисперсия по трещинам обычно может иметь существенное значение в масштабе локальных экспериментов. [59]