Практическое моделирование

и другие вопросы разработки нефтяных месторождений
,,^.^,,

Основы фильтрации

Скорость фильтрации, зависит от перепада давления на единицу длины,

\displaystyle v=\frac{k}{\mu}\cdot \frac{dp}{dl}

где проницаемость k отвечает за потери давления при фильтрации жидкости сквозь породу.

Дебит, это объем жидкости полученный за определенное время,

\displaystyle q = \frac{V}{t}

Дебит можно определить также из трубной гидравлики, умножая скорость движения жидкости на площадь поперечного сечения,

\displaystyle q = v \cdot \omega

где под площадью сечения принято понимать геометрическую площадь, расположенную перпендикулярно потоку.

Однако в породе жидкость фильтруется сквозь поры, суммарная площадь которых в сечении всегда будет меньше геометрической площади. Поэтому вычисленная скорость фильтрации v это не настоящая скорости фильтрации жидкости.

«Введение понятия условной скорости фильтрации, позволяет рассматривать пласт как непрерывное поле скоростей фильтрации и давлений. Располагая данными о скорости фильтрации v и площади поперечного сечения ω легко найти дебит жидкости или газа, не вдаваясь в рассмотрение микрокартины движения жидкости или газов в резко изменяющихся по форме поровых каналах» («Подземная гидравлика», Щелкачев, 1949).

Условная скорость фильтрации используется для определения коэффициента проницаемости,

\displaystyle k= v \cdot \mu \cdot \frac{dl}{dp}

При проведении индикаторных исследований можно получить фактическую скорость фильтрации меченой жидкости. Для вычисления проницаемости следует полученную фактическую скорость пересчитать в условную.

При рассмотрении установившегося режима фильтрации, положение линий изобар во времени остается постоянным. Частица жидкости движется от одной линии изобары к другой. Прослеживая траекторию жидкости в равные отрезки времени, область фильтрации можно поделить на равные объемы,

Так можно понять как происходит фильтрация —

Постоянный объем частиц поступает из-за контура питания. Через равные отрезки времени, пачки жидкости постоянного объема приближаются к забою добывающей скважины и в итоге извлекается на поверхность. Так как пачки объемов движутся без разрыва, объем добываемый скважиной равен объему пачки который в этот же момент поступает в область питания скважины.

Форма, которую занимает в пласте объем жидкости и потери давления зависит от типа фильтрации.

Для прямолинейного течения в пласте, потери давления i остаются постоянными при фильтрации сквозь каждый метр породы,

Для радиального течения потери давления уменьшаются при удалении от скважины, поэтому на дебит скважины имеет огромное влияние первые несколько метров фильтрации и почти не влияет расстояние и форма контура питания,

Сферическое течение в пласте встречается достаточно редко, потери давления сосредоточены на стволе скважины и дебит почти не зависит от радиуса до контура питания,

Для установившегося режима фильтрации нет разницы в какую из сторон рассматривать течение, поэтому представляя сложную конфигурацию добывающей скважины, например ГС с МГРП проще представить её нагнетательной скважины. Затем представить, как через скважину и трещины закачивается в пласт нефть и полученную форму закачанной пачки нефти приблизительно описать одним из типов фильтрации.

Огромную помощь в определении типа фильтрации оказывают гидродинамические симуляторы. Прослеживая за изменением конфигурации линий изобар от скважин до контура питания и наоборот можно понять как например радиальная фильтрация около ствола горизонтальной скважины переходит в прямолинейную фильтрацию на значительном удалении от скважины.

При смене типа фильтрации следует помнить, что давление в месте изменения остается постоянным.

Это позволит склеить общее решение из множества типов фильтрации, через которые путешествует рассматриваемая пачка жидкости покидая скважину и пока не достигнет контура питания.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.