Cтраница 3
Однако проблема повышения коэффициента нефтеотдачи по-прежнему не теряет свою актуальность, так как несмотря на большое количество теоретических и экспериментальных исследований, а также на сравнительно богатый опыт промысловых работ, механизм вытеснения несмешивающихся жидкостей продолжает оставаться изученным недостаточно, особенно в условиях значительной неоднородности ( и трещиноватости) коллекторов как по площади простирания пластов, так и по мощности залежи. [31]
Значительная доля влияния неоднородности на нефтеотдачу связана с тем, что фронт воды продвигается неравномерно по участкам разной проницаемости, в связи с чем возможны прорывы воды и образование целиков нефти. С учетом различия вязкостен нефти и воды распределение жидкостей в пласте оказывается очень сложным. Кроме того, на вытеснение несмешивающихся жидкостей в неоднородных средах оказывают большое влияние процессы нестационарного перераспределения фаз под действием капиллярных сил. Простейшей из схем является условный пласт, состоящий из ряда изолированных параллельных слоев разной проницаемости, построенный таким образом, что распределение мощностей слоев соответствует статистическому распределению проницаемости в реальном моделируемом пласте. Последнее обычно устанавливают по исследованию кернов, реже - по данным гидродинамических исследований. [32]
![]() |
Малое искаже. [33] |
Причины возникновения неустойчивости границы под действием разности плотностей, когда более тяжелая жидкость находится сверху, легко понять, если рассмотреть малое искажение первоначально горизонтальной границы. Например, на частицу более легкой жидкости, случайно оказавшуюся выше границы, действует направленная вверх архимедова сила, что и приводит к дальнейшему искажению. При анализе устойчивости фронта вытеснения несмешивающихся жидкостей следует иметь в виду, что фронт представляет собой скачок насыщенности, за которым подвижны обе фазы. [34]
Можно представить два варианта перколяции Идеальный вариант состоит в допущении, что поры среды, через которую осуществляется перколя-ция, заполнены вакуумом. Более реально рассматривать вариант. Он может происходить при вытеснении несмешивающихся жидкостей, например, в случае вытеснения воды маслом. [35]
![]() |
Экспериментальная зависимость длины стабилизированной зоны от обратной скорости вытеснения. [36] |
Как и аналогичный результат Д. А. Эфроса и В. П. Оноприенко о влиянии параметра Nc Yli на нефтеотдачу, это означает, что характерные размеры систем поровых каналов, занятых каждой из фаз, и изолированных скоплений каждой фазы намного больше характерных размеров пор. Соответственно могут быть значительными и характерные времена перестройки потока под действием капиллярных сил. Возникающие при такой перестройке неравновесные явления в ходе вытеснения несмешивающихся жидкостей изучаются в § 4 настоящей главы. [37]
![]() |
Экспериментальная зависимость длины стабилизированной зоны от обратной скорости вытеснения. [38] |
Как и аналогичный результат Д. А. Эфроса и В. П. Оноприенко о влиянии параметра NC H на нефтеотдачу, это означает, что характерные размеры систем поровых каналов, занятых каждой из фаз, и изолированных скоплений каждой фазы намного больше характерных размеров пор. Соответственно могут быть значительными и характерные времена перестройки потока под действием капиллярных сил. Возникающие при такой перестройке неравновесные явления в ходе вытеснения несмешивающихся жидкостей изучаются в § 4 настоящей главы. [39]
Теоретическое исследование вытеснения нефти водой в микромасштабе может дать лишь самые общие качественные сведения о коэффициенте вытеснения, так как равновесное распределение фа в порах зависит от структуры норового пространства, которая в реальных коллекторах очень сложна и не может быть сведена к простым геометрическим формам. Некоторые простейшие характеристики механизма вытеснения могут быть рассчитаны с помощью идеализированных моделей пористой среды, составленных из различным образом расположенных цилиндрических капилляров. Такие модели используются в основном не для исследования кинетики вытеснения несмешивающихся жидкостей, но лишь для анализа распределения фаз в состоянии равновесия и для оценки гидрсшли-ческих сопротивлений. [40]
Однако процесс вытеснения является существенно нестационарным и насыщенность является переменной величиной. Это вносит значительные осложнения при применении закона Дарси к задачам вытеснения несмешивающихся жидкостей. [41]
В результате использования такого подхода относительные проницаемости оказываются однозначными функциями насыщенности, а нефтеотдача не зависит от скорости вытеснения. Фактически влияние скорости вытеснения на нефтеотдачу однородного образца пористой средьквсе же сказывается при малых скоростях фильтрации, когда значительно влияние капиллярных сил. Дело в том, что в действительности резкого скачка насыщенности при вытеснении несмешивающихся жидкостей даже в однородной пористой среде быть не может. [42]
При совместном движении в неоднородной пористой среде двух несмешивающихся жидкостей возникают локальные перетоки жидкости между фазами разной проницаемости. За счет различия насыщенности в высоко - и низкопроницаемых областях пористой среды возникают различия в фильтрационных сопротивлениях, что приводит к перераспределению давления и вызывает перетоки жидкости. Еще одной причиной, вызывающей обмен жидкостью между высокопроницаемой средой и малопроницаемыми включениями при вытеснении несмешивающихся жидкостей, является проявление капиллярных сил. [43]
![]() |
Перколяционный кластер. Вытесняющая жидкость втекает через узлы на левой границе, а вытесняемая жидкость вытекает через правую границу. [44] |
Идеальный вариант состоит в допущении, что поры среды, через которую осуществляется перколя-ция, заполнены вакуумом. Более реально рассматривать вариант, когда протекающая жидкость вытесняет какую-либо текучую среду, уже содержащуюся в пористом пространстве. Он может происходить при вытеснении несмешивающихся жидкостей, например, в случае вытеснения воды маслом. На рис. 16 изображен перколяционный кластер, полученный в модели с вытеснением. [45]