- •Физико-химические методы повышения нефтеотдачи пластов. Заводнение с применением пав.
- •Зависимость поверхностного натяжения пластовых жидкостей от давления, температуры, добавок пав, солей и кислот.
- •Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой. Капиллярное число.
- •Электрокинетические явления в пористых средах.
- •Состав и классификация природных газов. Коэффициент сверхсжимаемости природных газов.
- •Состав и классификация нефтей.
- •Плотность пластовой нефти. Вязкость пластовой нефти.
- •Роль капилярных процессов при вытеснении нефти водой из пористой среды.
- •Методы определения остаточной водонасыщенности.
- •Зависимость проницаемости от пористости и размеров пор.
Зависимость проницаемости от пористости и размеров пор.
Теоретически, для хорошо отсортированного материала (песок мономиктовый) проницаемость не зависит от пористости.
Для реальных коллекторов в общем случае более пористые породы являются более проницаемыми.
Зависимость проницаемости от размера пор для фильтрации через капиллярные поры идеально пористой среды оценивается из соотношения уравнений Пуазейля и Дарси. В этом случае пористая среда представляется в виде системы прямых трубок одинакового сечения длиной L, равной длине пористой среды.
Уравнение Пуазейля описывает объёмную скорость течения жидкости через такую пористую среду:
(1.22) где r – радиус порового канала;
L – длина порового канала;
n – число пор, приходящихся на единицу площади фильтрации;
F – площадь фильтрации;
m – вязкость жидкости;
DР – перепад давлений.
Коэффициент пористости среды, через которую проходит фильтрация: (1.23)
Следовательно, уравнение (1.22) можно переписать следующим образом:
Из уравнения Дарси следует, что: (1.25). Приравняв правые части уравнений (1.24) и (1.25) получим взаимосвязь пористости и проницаемости: . (1.26) Из чего следует, что размер порового канала будет равен: . (1.27) Если выразить проницаемость в мкм2, то радиус поровых каналов (в мкм) будет равен:
. (1.28) Оценка проницаемости для фильтрации через трещиноватые поры оценивается из соотношения уравнений Букингема и Дарси.
Потери давления при течении жидкости через щель очень малой высоты оцениваются уравнением Букингема:
, (1.29) где h – высота трещины; v – линейная скорость фильтрации.
Подставив это выражение в уравнение Дарси, получим: (1.30).
Соотношения (1.25) и (1.26) справедливы только для идеальной пористой среды (например, кварцевый песок).
Для реальных условий используется эмпирическое уравнение Котяхова: , (1.31) где R – радиус пор; j – структурный коэффициент, описывающий извилистость порового пространства.
Значение j можно оценить путём измерения электросопротивления пород. Для керамических пористых сред при изменении пористости от 0,39 до 0,28, по экспериментальным данным, j изменяется от 1,7 до 2,6. Структурный коэффициент для зернистых пород можно приблизительно оценить по эмпирической формуле:
. (1.32)