Cтраница 2
![]() |
Распределение насыщенностей при. [16] |
В общем случае решение задачи о вытеснении несмешивающихся жидкостей с учетом сжимаемости наталкивается на большие трудности. Однако при исследовании вытеснения газа водой положение в ряде случаев существенно упрощается ввиду малой вязкости газа по сравнению с вязкостью воды. [17]
Тем не менее некоторые основные принципы гидродинамического описания вытеснения несмешивающихся жидкостей в однородной пористой среде применимы и к условиям фильтрации в неоднородных пластах. [18]
В неоднородных пластах возможны ситуации, когда при вытеснении несмешивающихся жидкостей влияние капиллярных сил на процесс вытеснения оказывается доминирующим. Важнейшим процессом подобного рода является капиллярная пропитка - самопроизвольное впитывание более смачивающей фазы в пористую среду, насыщенную другой фазой, без внешнего воздействия на какую-либо из жидкостей. Так обстоит дело, когда малопроницаемый блок породы, насыщенный нефтью, оказывается окруженным со всех сторон водой, продвигающейся по высокопроницаемым участкам. Тогда извлечение нефти из этого блока возможно лишь за счет капиллярной пропитки. [19]
Баклея - Леверетуа позволяет выяснить роль важных качественных особенностей процесса вытеснения несмешивающихся жидкостей. В частности, она дает возможность рассмотреть влияние преимущественной смачиваемости и вязкости ( последнее с некоторыми ясными из дальнейшего оговорками) на нефтеотдачу. Правильно отражая процесс вытеснения в сравнительно небольшом масштабе ( десятки сантиметров - метры), при переходе к описанию процесса на расстояниях, сравнимых с расстояниями между скважинами, она встречается с принципиальными трудностями. Затруднения связаны с неоднородностью коллекторов нефти и газа, в частности, с почти хаотическим распределением проницаемости, что приводит к крайне сложному распространению фронта вытеснения, который искривляется и разбивается на отдельные языки. Однако для описания течения в таких сложных условиях оказывается возможным использовать осредненные характеристики течения, в частности, осредненные функции относительной проницаемости. При этом общая схема математического описания вытеснения несмешивающихся жидкостей оказывается очень близкой к схеме Баклея - Леверетта. [20]
Полученные результаты позволяют внести принципиальную поправку в методику проведения опытов в случае вытеснения несмешивающихся жидкостей, особенно если проводят опыты по сопоставлению нефтевытесняющих свойств вод различного типа. Полученные результаты, очевидно, справедливы для использованной в опытах нефти и заданной скорости вытеснения. [21]
Существует еще один способ измерения фазовых проницаемостей, представляющий собой метод решения обратных задач вытеснения несмешивающихся жидкостей по уравнению Баклея-Леверетта. Метод основан на обработке данных вытеснения несмешивающихся жидкостей при условии ничтожно малого влияния капиллярных сил с целью получения кривых фазовых проницаемостей. Использование этих кривых дает расчетную динамику вытеснения рассматриваемых несмешивающихся жидкостей точно такую же, как и динамика эксперимента, результаты которого использовались для определения фазовых проницаемостей. [22]
Результаты экспериментальных исследований с использованием пластовых жидкостей и естественных пород показывают, что значения основных параметров, характеризующих процесс вытеснения несмешивающихся жидкостей на различных стадиях, определяются не только свойствами фаз, но и степенью взаимодействия вытесняемой и вытесняющей жидкостей между собой и с породой, геометрией порового пространства, а также строением стенок поровых каналов. [23]
Вытеснение нефти из пластов водными растворами высокополимеров. Из теории вытеснения несмешивающихся жидкостей из пористых сред известно, что коэффициент вытеснения зависит от отношения подвижностей вытесняемой и вытесняющей жидкостей. Подвижностью жидкости при ее движении в пористой среде называют отношение проницаемости пористой среды для данной жидкости к вязкости этой жидкости & / ц, где k - проницаемость; ц, - вязкость. [24]
Перетоки возникают вследствие разности давлений в составляющих средах за счет перераспределения фильтрационных сопротивлений и за счет капиллярных сил. В ходе вытеснения несмешивающихся жидкостей из неоднородных сред, которые могут рассматриваться как сложная сплошная среда, основную роль играют перетоки, возникающие под действием капиллярных сил. [25]
Существует еще один способ измерения фазовых проницаемостей, представляющий собой метод решения обратных задач вытеснения несмешивающихся жидкостей по уравнению Баклея-Леверетта. Метод основан на обработке данных вытеснения несмешивающихся жидкостей при условии ничтожно малого влияния капиллярных сил с целью получения кривых фазовых проницаемостей. Использование этих кривых дает расчетную динамику вытеснения рассматриваемых несмешивающихся жидкостей точно такую же, как и динамика эксперимента, результаты которого использовались для определения фазовых проницаемостей. [26]
Релаксационные процессы в пористых средах имеют самую разнообразную физическую природу. В настоящей главе рассматриваются проявления неравновесных эффектов при вытеснении несмешивающихся жидкостей в средах с двойной пористостью. В работе [24] показано, что неравновесность при этом оказывается следствием неоднородности пористой среды. Представленная в [24] модель двухфазной фильтрации в средах с двойной пористостью аналогична модели (1.10), предложенной для описания нестационарной фильтрации двухфазной жидкости с учетом неравновесности распределения фаз в макрообъеме среды. [27]
Всего по указанной методике были произведены 62 серии опытов. Для сравнительной характеристики процессов одностороннего вытеснения смешивающихся жидкостей и вытеснения несмешивающихся жидкостей были проведены эксперименты по вытеснению пресной водой модели нефти при неизменных прочих условиях. [28]
В середине 50 - х годов в США начали экспериментально изучать структуры потоков несмешивающихся жидкостей в пористых средах при их взаимном вытеснении на прозрачных моделях методом снятия микрофотографий и микрофильмов. Исследования показали, что в однородной пористой среде при вытеснении несмешивающихся жидкостей образуются зоны: движения вытесняемой жидкости, совместного движения обеих жидкостей и движения вытесняющей жидкости. В последней остаточная вытесняемая жидкость неподвижна. [29]
Теоретическое исследование устойчивости водо-нефтяного контакта начато уже сравнительно давно. В работах Саффмана и Тэй-лора [6] и других было получено, что при вытеснении несмешивающихся жидкостей из пористой среды, если подвижность ( отношение проницаемости к вязкости) со стороны вытесняющей жидкости больше, чем со стороны вытесняемой, то движение границы раздела будет неустойчивым. [30]