XI. Установившаяся фильтрация жидкости и газа в деформируемом трещиноватом пласте

§ 1. Основные характеристики

Различают чисто трещиноватые и трещиновато-пористые коллекторы. Если в первых движение жидкости и газа проис­ходит только по трещинам, то во-вторых — в трещинах и по­ристых блоках, расположенных между трещинами. Трещино­вато-пористую среду рассматривают как совокупность двух разномасштабных пористых сред: первая среда, в которой поровыми каналами служат трещины, а пористые блоки между ними — зернами породы, характеризуется своей пористостью m_т и проницаемостью k_т; вторая среда—система пористых блоков, характеризуется своей пористостью m_п, и проницаемостью k_п.

Пористость m_т и проницаемость k_т чисто трещиноватых пла­стов определяются густотой трещин Г, геометрией систем тре­щин в породе и их средним раскрытием .

Густотой трещин Г называется число трещин, приходящееся па единицу длины секущей, нормальной к поверхностям, обра­зующим трещины.

Пористость m_т связана с густотой трещин и средним их рас­крытием соотношением

m_т = Г (XI.1)

где  — коэффициент, учитывающий геометрию систем трещин и принимающий значения 13.

Коэффициент проницаемости изотропного трещиноватого пласта выражается через густоту трещин и их среднее раскры­тие соотношением

(XI.2)

Если считать, что изменение раскрытия трещин при измене­нии пластового давления определяется упругими деформациями в трещиноватом пласте и описывается формулой

 =₀ -  = ₀[1 - (p₀ – p)] (XI.3)

то коэффициент проницаемости k_т в таком пласте в соответст­вии с формулой (XI.2)

k_т = k_т0 [1 - (р₀ – р)]³ (XI.4)

где ₀ — раскрытие трещины при давлении р₀;  = _тl/о— комп­лексный параметр трещиноватой среды; _т = (1—2)/Е — упру­гая константа;  —коэффициент Пуассона; Е — модуль Юнга породы; l — среднее расстояние между трещинами.

При малых изменениях давления зависимость коэффициента проницаемости k_T от давления можно считать линейной

k_т = k_т0 [1 - (p₀ – p)], (XI.5)

где  = 3.

Некоторые авторы представляют зависимость коэффициента проницаемости трещиноватого пласта от давления в виде экс­поненциальной функции

(XI.6)

При рассмотрении фильтрации в трещиновато-пористом пласте обычно считают, что коэффициент проницаемости тре­щин k_т существенно зависит от давления и определяется одной из указанных формул, а коэффициент проницаемости пористых блоков k_n практически не зависит от давления и принимается' постоянным.