18. Процессы изменения относительных проницаемостей фаз.

Относительная фазовая проницаемость — отношение эффективной проницаемости к некоторой базовой проницаемости (чаще всего к абсолютной).

де k_{относительная} — относительная проницаемость, д.е.;

k_{фазовая} — фазовая проницаемость пористой среды, м²;

k_{абсолютная} — абсолютная проницаемость пористой среды, м²

На рис. 1 приведены экспериментальные зависимости относительной проницаемости песка для воды (k_в) и нефти (k_н) от водонасыщенностипористого пространства. Как видно из рисунка, при водонасыщенности более 20 % фазовая проницаемость породы для нефти резко снижается, хотя и получаем еще безводную нефть в пределах пластовых градиентов давлений. Это объясняется тем, что за счет молекулярно-поверхностных сил вода удерживается в мелких порах и на поверхности зерен песка в виде тонких пленок, тем самым уменьшая площадь сечения фильтрационных каналов. При достижении водонасыщенности 80 % фильтрация нефти прекращается, хотя еще в пласте имеется нефть. Поэтому нельзя допускать преждевременного обводнения скважин, необходимо предупреждать попадание воды в призабойную зону при вскрытии пласта, при проведении ремонтных работ

Рисунок 1- Графики зависимости относительной проницаемости песка для воды и нефти от водонасыщенности

19. Изменения структурно-реологических свойств пластовых жидкостей при наложении колебаний

Существует большое число месторождений с осложненными условиями разработки, обусловленными повышенной вязкостью нефтей, наличием у них неньютоновских свойств. Подобные свойства существенным образом сказываются на характере движения нефтей в пористой среде и должны учитываться при эксплуатации месторождений и применении различных методов повышения эффективности их разработки.

Наложение упругих колебаний при определенных условиях деформирует и разрушает внутреннюю структуру неньютоновских нефтей, изменяет вязкоупругие и другие свойства, определяющие их реологическое и фильтрационное поведение. Для улучшения показателей разработки скважин, достижения наибольшей технологической эффективности виброволнового воздействия необходима привязка наблюдаемых эффектов и их количественных выражений к областям частот и энергетическим параметрам упругих колебаний.

Воздействие упругими колебаниями приводит к изменению времени объемной релаксации, что свидетельствует о разрушении внутренней структуры неньютоновской жидкости. Степень уменьшения времени объемной релаксации – интенсивность разрушения структуры зависит от уровня производимого воздействия. На рис. 3.4.2 представлена кривая разрушения вязкоупругой жидкости в поле колебаний – зависимость определяемого по циклу измерений времени объемной релаксации  от показателя уровня налагаемого колебательного поля – вибрационного ускорения.

Увеличение параметра поля – колебательного ускорения вызывает все более заметное разрушение структуры жидкой среды, что отражается в уменьшении времени объемной релаксации. При достижении уровня вибрационного ускорения порядка 10 м/с2 наступает "насыщение" – дальнейший рост вибрационного ускорения не вызывает изменения времени релаксации . Достигается достаточно полное разрушение структуры, вязкоупругие свойства среды вырождаются, жидкая среда ведет себя как обычная ньютоновская жидкость.

Результаты исследований свидетельствуют об уменьшении времени сдвиговой релаксации при наложении на неньютоновскую жидкость поля упругих колебаний. В диапазоне низких частот уменьшение времени релаксации наиболее значительное, несмотря на низкий энергетический уровень колебательного воздействия. Это свидетельствует об избирательном частотном характере процессов разрушения внутренней структуры неньютоновских жидкостей и существовании резонансных частот, связанных с временами релаксации структур, которые определяют низкие частоты наиболее эффективного колебательного воздействия.

Рисунок 2- Кривая разрушения структуры неньютоновской жид- кости в поле упругих колебаний