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 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108

Продолжение табл. И

Коэффициент

изменения проницаемости а 10-*, am-

а но о

S3 се

i»HO.

а s n

Характер деформации

Примечание

Исследования проводились на установке УИПК-1. Давление обжима изменялось от 30 до 300 ат

180 140 150

Процесс, вероятно, необратимый

Проницаемость снижалась практически до нуля

Опыты проводились на модернизованной установке УИПК-1.

Всестороннее давление обжима изменялось от 10 до 300 ат при постоянном давлении в фильтрующей жидкости до 10 ат

180 130

45 116

80 40 140

Процесс необратимый

п = 0 То же

Процесс необратимый

п = 0

Наибольшее уменьшение проницаемости происходило в диапазоне увеличения давления обжима от 10 до 100 ат

В опытах всестороннее давление изменялось от 1 до 800 ат

10 7,6 6,2 5,5 6,5

И 7.5

Процесс, по-видимому, необратимый Процесс обратимый То же

В графе 5 в числителе указаны проницаемость до опыта, а в знаменате.те - после опыта

ния обжима к этому же коэффициенту при уменьшении давления обжима.

Приборы, используемые для исследования изменения проницаемости в зависимости от давления обжима, во многом между собой аналогичны. Из отечественных наиболее распространен прибор (установка) УИПК.

Основные части этой установки - кернодержатель и устройство, позволяющее задавать постоянный расход жидкости и газа. Давление, создаваемое прессом, передается через резиновую оболочку на образец, моделируя горное давление. Изменением давления на

входе и выходе из образца моделируется поровое («пластовое») давление.

Анализ исследований по определению изменения проницаемости от давления обжима позволил выявить следующие общие закономерности.

1. Экспериментальные исследования (Фатт [283, 284], М. М. Кусаков, Н. С. Гудок [115] и другие [39, 130, 308]) показывают значительные изменения коэффициента проницаемости от давления, причем это изменение [283] гораздо больше, чем изменение пористости от давления.

Фатт [283] исследовал четыре образца песчаника с проницаемостью от 110 до 335 мд V. с пористостью от 15 до 25%. Как видно из графиков (рис. 16-18), при возрастании давления обжима от нуля до 340 ат проницаемость уменьшилась до 25%, а пористость до 5%.

210,9

iHlfi 632,8 p,am

8f7,7 im,9

Рис. 16. Зависимость коэффициента проницаемости от давления (по данным Фатта и Дэвиса):

ft - проницаемость под давлением, ft - проницаемость при нулевом давлении перегрузки. 1-5 - экспериментальные кривые (характеристики образцов не приводятся - А. Г.).

2. Исследования Д. В. Кутовой [116], А. Т. Горбунова [53] показали, что изменение проницаемости трещиноватых пород значительно больше, чем у пористых коллекторов. На некоторых образцах отмечалось вообще затухание фильтрации вследствие смыкания трещин.

3. Результаты работ [53, 115, 283, 284, 308] показывают, что при изменениях эффективного давления от 80 до 160 ат проницаемость уменьшается на 6-21 % и более. Отсюда видна необходимость учета эффекта изменения проницаемости при изменениях порового давления в пласте.

4. Эффект анизотропии проницаемости с ростом давления обжима уменьшается. При сжатии как горизонтальная, так п вертикальная компоненты проницаемости при давлениях обжима уменьшаются, но меньшая (как правило, вертикальная) проницаемость уменьшается быстрее, чем горизонтальная, что и приводит к уменьшению пх различия.

5. Относительные проницаемости для воды и нефти существенно зависят от давления обжима на породу (см. опыты Ферреля и других [287] и Вилсона [328]).

6. Выделяются [39, 115, 283, 286] породы-коллекторы двух типов: с обратимым изменением проницаемости при увеличении и последующем уменьшении эффективного давления (песчаники с хорошо

280 Pj an.

Рис. 17. Изменение коэффициента пористости от давления обжима (по Фатту):

то Р,

210 ат

280 350

Рис. 18. Изменение коэффициента проницаемости от давления обжима (по данным Фатта):

обозначения те же, что и на рис. 17.

отсортированными, окатанными зернами с малым содержанием (до 10%) цемента и обломочных материалов и с необратимым ходом зависимости проницаемости от давления (песчаники с плохо отсортированными зернами со значительным содержанием обломочного и цементирующего веществ, известняки и трещиноватые доломиты).

Некоторые породы при малых эффективных давлениях деформируются обратимо, а при достижении некоторого критического состояния становятся необратимыми.

Опыты [53, 57, 115] показали, что повторные многократные циклы нагружения и разгрузки уменьшают проницаемость и в еще большей степени - скорость изменения проницаемости с давлением.

Аналитическое представление опытных данных

Графики зависимостей пористости и проницаемости от эффективного давления имеют одну и ту же форму: они представляются кривыми, выпуклыми к осям kiko и т/то- Кривые к (р) и т (р)