Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 [ 33 ] 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94

циент эффективной пористости и умноженной на извилистость, получим

Re = -iWi, (157)

где - коэффициент проницаемости, Д.

Если проницаемость к выразить в см, то формула (157) примет вид

Re = -i!pL-. (158)

Формулы (157) и (158) представляют интерес в том отношении, что в основу их вывода положен размер порового пространства независимо от цементации пород. В силу этого при изучении различных явлений, связанных с переходом одного режима движения жидкостей или газов в пористой среде в другой, они дают возможность сопоставлять движение их в пористой среде с движением в трубах.

До последнего времени формулы (157) и (158) применялись без коэффициентов ф и е, что равносильно принятию их равными единице. Имея в виду, что в действительности ф 1, а е =1, исключение их из формул (157) и (158) означает занижение критического числа Ке, при котором наступает нарушение линейного закона фильтрации. Это занижение приобретает практическое значение и смысл лишь при сравнительной оценке критических величин Re для пористых сред и трубной гидравлики и при выявлении истинных причин раннего нарушения линейного закона фильтрации в пористых средах. В остальных случаях, в частности для установления режима фильтрации в пористой среде, формулами (157) и (158) можно пользоваться с равным успехом как с коэффициентами ф и е, так и без них, т. е. полагая их равными единице. Ниже приводится анализ результатов экспериментальных исследований в предположении, что ф и е равны единице..

В соответствии с (157) и (158) истинная величина Re в данном случае, т. е. при использовании имеющихся данных, равна

ReH = Re- (159)

или, имея в виду формулу (117),

Кен = Ке, (160)

где к - коэффициент извилистости поровых каналов.

Для установления истинной границы нарушения линейного закона фильтрации необходимо пользоваться формулами (157) и (158) в написанном выше виде. Это устранит наблюдающееся парадоксальное явление (рис. 30-32) более раннего нарушения линейного закона фильтрации в образцах с малой проницаемостью, которое, согласно исследованиям В. М. Березина [22], особенно про-

является у известняков, имеющих структуру порового пространства, резко отличающуюся от структуры терригенных пород.

Рис. 30. Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления кс от параметра Re для различных образцов пористых сред по Д. Фенчеру, Д. Льюису и К. Бернсу:

а - нефть; б - вода; в - воздух; г - нефть (по Кпауду); S - газ

Из соотношений (159) и (160) легко заметить, что истинная величина по сравнению с Re наиболее сильно увеличивается для пород с малой проницаемостью, так как ф для них увеличивается, а 8 уменьшается, имея в виду, что ф > 1, ае l-

Согласно исследованиям автора [117], по аналогии с трубной гидравликой, пользуясь выражениями (116) и (119), (158), можно

найти зависимость коэффициента сопротивления от Re, которая имеет вид:

Яс = -. (161)

Формула (161) представляет собою основную зависимость между коэффициентом сопротивления Яс и значением Re для линейного

8000 6000

Z00O 1000

Рис. 31. Зависимость коэффициента гидравлического сопротивления Яс от параметра Рейнольдса для различных образцов пористых сред по В. Н. Щелкачеву

закона фильтрации в пористой среде. Отклонение потока жидкости или газа в пористой среде от этой зависимости означает отклонение его от линейного закона фильтрации. Согласно формулам (116), (119) и (158) и методике, изложенной в работе [117], коэффициент сопротивления Я может быть определен также по формуле

Яс =

2т„ Угт„к Др

(162)

где 8 - коэффициент проточности поровых каналов; к - проницае-

Ар - перепад давления, дин/см; I - длина образца ристой среды, см; - скорость фильтрации, см/с; р - плотность

тпкплтп И.Т1И Гйяй. Т1ИТТ -с/см* ф - структурный КОэффициенТ.

МОСТЬ, ПО

жидкости или газа, дин -с*/см*; 106