5. Фильтрация жидкости в пласте. Виды одномерных ф-нных потоков

Ф-ция – движение ж-стей и газа по каналам ф-ции при наличии ΔР.

Скорость ф-ции – отношение объемного расхода ж-сти, газа к площади поперечного сечения (ν_Ф=Q/F).

При рассмотрении порового пространства можно видеть, что скорости направлены в разные стороны. В связи с хаотичностью формирования естественных каналов ф-ции, значительная их часть не участвует в процессе ф-ции, так как каналы явл-ся замкнутыми. Поэтому для того, чтобы точно оценить скорость ф-ции, необходимо рессамтривать не площадь поперечного сечения образца, а площадь попер-го сечения поровых каналов, по которым ф-тся ж-сть или г.

Для оценки ф-нно-емкостных свов г.п. в подземной г/механике исп-ся понятие одномерный ф-нный поток – поток ж-сти, газа, давление в любой точке которого зависит от одного параметра. (обычно это длина, координата).

Виды одном-х ф-х потоков:

1) Плоскопараллельный поток – поток, у которого вектора скоростей ф-ции параллельны друг другу по всей длине

Возьмем элемент пласта с толщиной h и длиной L, глубиной В. Ф-ция слева направо. В реальных условиях такой поток может иметь место на участке между рядами скважин.

2) Плоскорадиальный поток – тот, у которого векторы скоростей ф-ции направлены от периферии по радиусу к стоку или забою скважины.

Этот вид можно рассматривать вблизи скв-ны, в ПЗП

3) Радиально-сферический одномерный поток – наблюдается в скважинах, в которых продуктивная зона пласта вскрывается лишь частично.

6. Закон Дарси. Границы применимости закона Дарси

– закон Дарси;

k/μ – подвижность ж-сти, г в пласте.

k – площадь пор, по которым проходит ф-ция;

μ – с каким трением происходит ф-ция.

.

I: хар-зует процесс ф-ции при очень малых gradP; при этом ф-ция зависит не только от ΔР, но и от вязкостных св-в самой ж-сти.

II: Закон Дарси справедлив.

III: З-н Дарси нарушается по причине проявления инерционных сил (большие скорости ф-ции).Для этого участка закон можно записать ;

- учитывает влияние сил вязкости; а – численно равна к-нту подвижности

- учитывает действие инерционных сил; поэтому при малых скоростях им можно пренебречь.

Условие действия з-на Дарси (при следующих условиях):

1) Ф-ция происходит в одномерном однородном по коллекторским св-вам пласте;

2) Ф-щаяся ж-сть явл-ся ньютоновской , подчиняется з-ну течения Ньютона

3) Накладываются ограничения по перепаду давления при определ-х gradP

4) закон справедлив, если ф-ционный поток – ламинарный

1. – ф-ла Павловского

υ, d, ν, m – кинематическая вязкость, диаметр частиц, скорость, пористость

2. Фейнер, Бейр, Льюис – определили значение Re_КР

сцементированный песчаник = 1

несцементиров-й песчаник = 4

3. Ф-ла Щелкочева

;

Естественные сцементир-е песчаники Re_КР=0,3…1,4

7. Источники пластовой энергии. Хар-стика режимов работы нефтяных пластов

В общем случае процесс ф-ции вызван след-ми видами сил:

1) Напор краевых сил или подошвенных вод (по больш-тву залежей этот вид энергии явл-ся главным источником пласта)

2) Энергия сжатия пластовых флюидов (н,г,в)

3) Энергия, заключенная в кол-ве раствор-го газа

4) энергия закл-ая в свободном газе, находящегося в газовой шапке нефт. м/р-ния

5) горное давление

В соотв-вии с видом преобладающей энергии различ. режимы работы пластов

1)Напорные

- водонапорный (жестководонапорный ЖВНР; упруговодонапрный УВНР)

- газонапорный ГНР

2) Истощения (режим раствор-го газа РРГ; гравитац-й режим ГР)

ЖВНР – осущ-ся путем закачки к нефт-ю залежь (пласт) воды, как под ВНК, так и в саму нефт-ю залежь.

УВНР – использ-ся запас упругой энергии пласта.

Хар-зуется постепенным падением пластового давления до Р_НАС.

В зависимости от количества отбираемой ж-сти продолжит-сть УВНР так же измен-ся. При (Q1>Q2>Q3) меньших отборах самый продолжительный.

РРГ – фактически явл-ся продолжением УВНР, когда Р ниже Р_НАС.

Продолжение определяется кол-вом г. в нефти и темпом отбора ж-сти.

ГНР – явл-ся следствием режима РРГ, при массовом разгазировании газа, часть верхней свободного газа скапливается в верхней части залежи, образуя газовую шапку, которая способствует продолжит-й разработке залежи.

ГР – проявл-ся в том случае, когда действует только потенц-я энергия напора нефти (гравитационные силы), остальные силы отсутствуют.

ГР с перемещающимся контуром нефтеносности. Нефть перемщ-мя вниз по падению крутозалег-го пласта. При этом дебиты скв. небольшие, но постоянные.

ГР с неподв-м контуром н/носности, при котором уровень нефти находится ниже кровли горизонт-но залегающего пласта.

ЖВНР – явл-ся наиболее эффективным – наибольший к-нт нефтеотдачи.