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

другой оси отложено давление (квадрат давления для газовых скважин).

Прямые индикаторные линии соответствуют линейной теории упругого режима фильтрации (или фильтрации идеального газа) - см. уравнения (23.2). Угловой коэффициент жидкости этой прямой К в координатах Q - Ар (для однородной жидкости) называется коэффициентом продуктивности скважины.

В силу предположения о существовании радиуса влияния Ддр = = /?к = г и давления р, постоянных при изменениях величины G, прямые индикаторные линии (линейная связь G = КАр) означают неизменность величины гидропроводности пласта kh/\i.

Можно думать, что выпуклые индикаторные линии соответствуют уменьшению (с ростом отбора G) гидропроводности пласта, а вогнутые - увеличению этого параметра k/\i.

В ряде исследований установившегося притока однородной жидкости к скван<инам отмечалось существование более сложных индикаторных линий - прямолинейных в некотором интервале значений дебитов и искривляющихся (в ту или другую сторону) с дальнейшим ростом интенсивности отбора (нагнетания). Форма индикаторных линий является критерием применимости закона Дарси (в его обычной линейной форме) для описания процесса в нефтяных п газовых пластах.

Основными причинами отклонения от закона Дарси при фильтрации жидкости и газов в пористых средах в настоящее время считаются: зависимость свойств пласта и жидкости от изменения давления, наличие начального градиента давления в пласте, возрастание фильтрационных сопротивлений, связанных с инерцией при больших скоростях, что может иметь место в иризабойной зоне работающих скважин.

Вогнутые индикаторные линии, получающиеся при отборе жидкости, ранее считали результатом некачественного проведения измерений и, как правило, их браковали. В настоящее время ряд исследователей объясняют эффект роста проницаемости (вогнутые индикаторные линии) тем, что при увеличении градиента давления мелкие норы начинают пропускать через себя жидкость, при этом предполагается, что существует зависящий от размера поры и состава жидкости критический градиент давления - движение начинается только после появления градиента давления, большего, чем этот критический. В нефтесодержащих коллекторах часто имеются целые малопроницаемые (мелкопористые) пропластки.

В этих условиях изменению градиентов давления соответствуют изменения не только проницаемости, но и работающей мощности пласта. Вогнутые индикаторные линии действительно весьма часто наблюдаются именно на заведомо многопластовых месторождениях. Однако к предположению о включении не работавших ранее иропластков следует отнестись с осторожностью, поскольку, во-первых, техника, фиксирующая эффект увеличения работающей мощности пласта-зондирование пласта глубинными дебитомерами,

как известно, еще весьма далека от совершенства и нельзя полностью полагаться на получаемые с ее помощью данные, а, во-вторых, как показано в работе [89], наличие прослоев даже при реализации обычного закона Дарси существенно сказывается на форме индикаторных линий.

В работе [96] приведены результаты исследований нагнетательных и эксплуатационных скважин Туймазинского месторождения, в ходе которых одновременно снимали профиль приемистости скважин.

Оказалось, что при работе скважин с малыми расходами воды (т. е. при малых градиентах давления) отдельные малопроницаемые пропластки не принимали воду. С повышением расходов «рабочая» мощность пласта увеличивалась. Обработка, правда по не соответствующей данному случаю линейной теории, кривых восстановления давления, снятых после работы скважин при различных забойных давлениях, дала разные значения коэффициента проводимости пласта - см. также [64].

Вогнутый характер индикаторных линий эксплуатационных скважин Ромашкинского нефтяного месторождения в работе [132] такне связывают с эффектом выключения малопроницаемых иропластков при изменениях градиентов давления.

Индикаторные линии ряда скважин месторождения Котур-Тепе, эксплуатирующих большие нефтенасыщенные мощности (50- 80 м) или несколько пропластков, разобщенных между собой глинистыми перемычками, на участках, соответствующих малым депрессиям на забое (до 5 ат), имеют вогнутость к оси дебитов.

В табл. 24 приведены результаты исследования на приток с помощью глубинного дебитомера.

Таблица 24

Теоретические исследования фильтрационных потоков с начальным критическим градиентом давления известны в связи с изучением движения воды в глинистых грунтах, и в частности в теории консолидации [214]. Действительно, в этом случае вода приобретает свойства глинистого раствора, являющегося типичным примером вязко-пластической жидкости и обладающего жидкостными свойствами.

Характерные черты таких фильтрационных потоков изучал румынский ученый Георгице [296], который в одной из работ [295] дополнил наличие начального градиента давления эффектом необратимоста нелинейного закона фильтрации.

Промысловые и лабораторные исследования показывают, что пропускная способность призабойной части пласта может сухцест-венно изменяться во времени из-за осаждения асфальтенов, смол, парафина и других тяжелых компонент сырых нефтей (особенно при изменениях теплового режима). Поэтому при расшифровке индикаторных линий ваншо знать, как они ведут себя и с течением времени (как правило, коэффициент продуктивности уменьшается). Для анализа характера притока к скважине в этих случаях необходимо пользоваться более сложной моделью неоднородной (в физико-химическом отношении) жидкости.

Накопленный промысловый опыт показывает, что именно в призабойной части пласта выпадают тяжелые углеводороды из нефти: весьма часто после прогрева призабойной части или закачки солярового масла дебиты скважин увеличивались в несколько раз.

С другой стороны, по экспериментальным данным нефтепрони-цаемость песков сухцественно зависит от перепадов давления, а именно: расход нефти растет быстрее, чем перепад давления [208].

Однако при изменениях градиента давления в фильтрационном потоке воздуха, углеводородных соединений (тетрихлорид, цикло-гексан, бензин) проницаемость породы практически не изменяется [282]. Исключением является фильтрация воды и особенно ее солевых растворов.

Выпуклые индикаторные линии на практике обрабатывают по двучленной формуле

Ap={G/K) + bG\ b>0, (27.13)

причем первый член (по предположению) определяет вязкостные потери, а второй - инерционные. В отличие от вогнутых линий такие индикаторные линии ранее не считались дефектными, поскольку для них было найдено физически допустимое объяснение, а именно: кривизна линии связывалась с проявлениями инерционных сил сопротивления при больших скоростях движения. Однако нарушения закона Дарси из-за проявления инерционных сил, по-видимому, не могут служить единственным объяснением выпуклых индикаторных линий.

Более того, есть основания считать, то при отборе капельной

жидкости из скважины, вскрывающей обычный пористый пласт,

интегральный эффект инерционных сил незначителен. Этот эффект

может быть более существенным для газовых скважин, где депрессия

давления концентрируется в ближайшей окрестности скважин

или для скважин, вскрывающих трещиноватый пласт.

Если представлять общую связь между градиентом давления и ско-

->

ростью в виде grad р = ~{\i/k) f (Re) w {rjief (Re) - безразмерная