Несмачивающая фаза
Cтраница 3
Предполагается, что несмачивающей фазой в конце разработки будет нефть. [31]
 |
Схема определения капиллярного давления методом полупроницаемой перегородки. [32] |
Ртуть обычно является несмачивающей фазой. Образец породы помещают в емкость для ртути и вакуумируют. Ртуть вдавливается в породу под давлением. По объему ртути, вошедшей в образец при каждом давлении, определяют насыщенность перового пространства несмачивающей фазой. Измерения продолжают до тех пор, пока образец не заполнится ртутью или давление нагнетания не достигнет некоторой, заведомо установленной величины. Этому методу присущи два преимущества: во-первых, время исследований сокращается до нескольких минут, и, во-вторых, диапазон исследуемых давлений расширяется, поскольку, нет диафрагмы, свойства которой лимитируют применение высоких давлений. К недостаткам этого метода относится отличие смачивающих свойств ртути от свойств реальных жидкостей и неизбежные потери образцов породы ввиду их загрязнения. [33]
Другой способ определения содержания несмачивающей фазы, находящейся в связанном или окклюдированном состоянии, заключается в расчете этой величины методом эффективного замещения, установленного для фронтального продвижения при помощи кривых фазовой проницаемости, построенных для направления дренажа. Содержание несмачивающей фазы, определенное таким образом, является функцией соотношения вязкостей фильтрующихся жидкостей, градиента давления и скорости фильтрации. Эта задача полностью еще не решена. [34]
Остаточное содержание в породе несмачивающей фазы, по-видимому, является функцией свойств этой фазы, в первую очередь вязкости, поверхностного натяжения, так как замечено, что в гидрофильных коллекторах остаточное нефтенасыщение и остаточное газонасыщение различны. [35]
Если относительная проницаемость для несмачивающей фазы достигает единицы где-то между началом координат и точкой начала движения смачивающей фазы, то это означает, что относительная проницаемость для несмачивающей фазы ухудшилась вследствие закупорки некоторой части проточных поровых каналов глобулами обеих фаз. Последнее обусловливается проявлением капиллярных сил и характером микронеоднородности пористой среды, способствующей появлению микрообходов. [36]
 |
Зависимость капиллярного давления от насыщенности породы коллектора. [37] |
При увеличении давления в несмачивающей фазе она начинает проникать в капилляры все меньшего радиуса. Если в породе капиллярные поры имеют одинаковый диаметр, то достаточно небольшого повышения давления, чтобы заполнить их несмачивающей фазой. Кривая 2 характеризует изменение капиллярного давления для породы со средней неоднородностью размеров капилляров. [38]
Дальнейший рост насыщения песка несмачивающей фазой должен по необходимости способствовать вытеснению смачивающей фазы из порового пространства с непрерывно уменьшающейся эффективностью. Поэтому скорость падения проницаемости для смачивающей фазы с уменьшением насыщения снижается. Наконец, достигается такое состояние, при котором насыщения смачивающей фазой недостаточно, чтобы создать непрерывность течения по всей перистой среде, за исключением очень тонкого слоя, адсорбированного на отдельных зернах песка. При этом проницаемость для смачивающей фазы становится равной нулю и остается только течение, которое переносится пленкой, адсорбированной на зернах песка. Остающаяся смачивающая фаза распределяется тороидальными кольцами на контакте между зернами, но отдельные кольца ее не соединены между собой. Такое распределение жидкости может занимать значительную часть порового пространства. Величина ее зависит от состава и формы отдельных зерен, их распределения, а также характера и степени цементации зерен. Разрыв непрерывности смачивающей фазы2 и исчезновение проницаемости для нее возникают раньше, чем она будет полностью вытеснена из песка. [39]
Дальнейший рост насыщения песка несмачивающей фазой должен по необходимости способствовать вытеснению омачивающей фазы из порового пространства с непрерывно уменьшающейся эффективностью. Поэтому скорость падения проницаемости для смачивающей фазы с уменьшением насыщения снижается. Наконец, достигается такое состояние, при котором насыщения смачивающей фазой недостаточно, чтобы создать непрерывность течения по всей пористой среде, за исключением очень тонкого слоя, адсорбированного на отдельных зернах песка. При этом проницаемость для смачивающей фазы становится равной нулю и остается только течение, которое переносится пленкой, адсорбированной на зернах песка. Остающаяся смачивающая фаза распределяется тороидальными кольцами на контакте между зерна-ми, но отдельные кольца ее не соединены между собой. Такое распределение жидкости может занимать значительную часть порового пространства. Величина ее зависит от состава и формы отдельных зерен, их распределения, а также характера и степени цементации зерен. Разрыв непрерывности смачивающей фазы 2 и исчезновение проницаемости для нее возникают раньше, чем она будет полностью вытеснена из песка. [40]
С чисто геометрической точки зрения несмачивающая фаза должна распределяться по всей пористой среде прерывисто1, если только насыщение ею не превышает определенной минимальной величины. Несмачивающая фаза, заключенная в отдельных порах или небольших группах соседних пор, разбивается на пузырьки или шарики. Если несмачивающая фаза представлена газом, выделяющимся из раствора в нефти внутри пористой среды, такое распределение развивается автоматически, пока выделившийся газ занимает небольшую часть норового пространства. Описанное явление происходило в экспериментах со смесями газ-жидкость, данные по которым приведены на фиг. В этом случае измеряемые проницаемости для несмачивающей фазы не могли быть установлены до тех пор, пока не были созданы предельные насыщения для обеспечения непрерывности течения. [41]
Изолированный пузырек, или капля несмачивающей фазы, движется только под влиянием перепада давления внутри движущейся смачивающей фазы. Для вытеснения такого пузырька необходим очень большой перепад давления, способный протолкнуть его через капиллярные сужения, создать который в пласте практически невозможно. [42]
В трещиновато-пористых породах проникновение загрязняющей несмачивающей фазы из трещин в пористые блоки, изначально заполненные смачивающей фазой, может идти весьма интенсивно. Например, в работе [27] приводятся данные о загрязнении летучими органическими соединениями пористой матрицы меловых пород на глубину 50 м от поверхности даже на участках восходящей фильтрации - под влиянием плотностного градиента. [43]
Обнаружено, что для прилипания несмачивающей фазы к высокогидрофильной поверхности нужен раствор повышенной концентрации. При этом с увеличением концентрации время прилипания уменьшается на несколько порядков. Анализ результатов экспериментов, проведенных с целью увеличения нефтеотдачи пластов, позволяет рационально спланировать эксперименты и выявить физико-химическую сущность процесса гидрофобизации водоносных пластов. Интенсификация процесса добычи газа предусматривает решение прямо противоположной физико-химической задачи повышения нефтеотдачи. [44]
Страницы: 1 2 3 4 5