КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Физика процессов вытеснения нефти водой, роль микросил в процессах вытеснения
Как учитывать свойства пласта при проектировании и анализе? Приток флюида осуществляется благодаря энергии пласта, связанной с напором краевых вод, напором газа в газовой шапке, энергии газа, который растворён в нефти и выделяется при снижении давления, упругости пород и гравитационной энергии. Доминирующая энергия определяет определённый режим. В результате возникновения сил воздействия полная энергия начинает расходоваться на их преодоление. Эти силы: – сила гидравлического сопротивления, которая препятствует движению флюидов, пропорциональная скорости потока и вязкости жидкости; (эта сила аналогична силе трения в трубах, но т.к. наличествуют различные гранулы и шероховатости, то процесс сильно осложнён); – капиллярные силы, которые приводят к тому, что сплошная нефтяная фаза начинает разбиваться на отдельные капли (глобулы), по всей поверхности которых действуют капиллярные силы, и закупоривают пласт; – поверхностные силы (возникающие на границе нефть-жидкость) имеют различную природу и молекулярный характер, связанный с магнитными, электрическими и расклинивающими силами (силами Дерягина), проявляющимися в тонких капиллярах. В результате действия поверхностных сил часть нефти будет адсорбироваться и фильтрация будет затухать; – электрокинетические явления, связанные с возникновением электрических явлений при движении жидкости через пористую среду. Если фильтровать воду через керн и измерять разность потенциалов, то будет определяться дополнительная нагрузка. Электрокинетические явления связаны с явлениями электроосмоса и электрофореза. При движении жидкости возникает разность потенциалов – явление электрофореза. Справедливо и наоборот, при приложении разности потенциалов возникает движение жидкости – явление электроосмоса.
Если возьмём дисперсию, например, буровой раствор, и приложим разность потенциалов, то возникнет движение её твёрдых частиц. Расход жидкости под действием электрического поля записывается через формулу Гельмгольца-Смолуховского: v=S×x×D×h/(4×p×m), где S – суммарная площадь поперечного сечения капиллярных каналов; x - дзета-потенциал; D – диэлектрическая проницаемость; h – градиент потенциала dU/d1; m - вязкость жидкости.
Знание этой зависимости даёт возможность управлять процессом фильтрации с помощью электрического поля. Рассмотрим влияние капиллярных сил: Рк=s×соsq/rк. Система, состоящая из двух капилляров, даёт следующую картину: r1 Н В r2
Вытеснение пойдёт по узкому капилляру. Оно опередит вытеснение по широкому капилляру и в нём останется нефти и газ. Существует определяющий критерий: Например, Рк~0.5 ат; DРг=50 ат. Из закона Дарси w~grаd(р). Этот факт реализуется на расстоянии 1~100 м. Тогда: DРг/D1»50/100=0.5 ат/м; Рк/D1=0.5/10-3=5×102 ат/м. Т.е. капиллярный перепад оказывается доминирующим при вытеснении нефти и газа водой. Этот факт сказывается на явлении пропитки и характеристиках заводнения пласта.
S ост. н/г
В В+Н/Г Для гидрофильного пласта. I II III rс х
х – расстояние от нагнетательной скважины. Выделяются 3 зоны: I. - характеризует полную промывку пласта водой, т.н. промытая зона. В промытой зоне подвижна только вода, нефти и газ при этом – остаточные, неподвижные. Эта зона возникает при длительной эксплуатации залежи. II. - переходная зона, или зона смеси вода/нефть, в ней движутся и нефть, и вода, т.е. происходит двухфазная фильтрация. III. – зона, где движется только нефть, воды там пока нет. Было выявлено, что капиллярные силы контролируют размер переходной зоны в пласте и остаточное нефтегазонасыщение в промытой зоне.
Изменение картины вытеснения в случае инверсии капиллярных сил выглядит следующим образом:
Рк +
S
Рк - S
х Изменение в следующем: 1. полностью исчезает промытая зона; 2. переходная зона занимает практически весь пласт. Из этого можно сделать вывод, что заводнение в гидрофобных пластах неэффективно.
Дата добавления: 2015-04-24; Просмотров: 506; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |