16. Условия совместной фильтрации.

S – точка, где вода теряет свою сплошность (образуются капли). В ней минимальная насыщенность водой. Проницаемость от 0 до S равна 0.

Начиная с S водяная фаза преодолевает порог перколяции, образуя фазу.

S* - точка, где нефть/газ перестаёт двигаться. В ней максимальная водонасыщенность. Нефть в объёме пор находится в связанном состоянии.

S_ос=(1-S*) – характеризует долю нефти/газа, которые неподвижны – остаточная нефтенасыщенность.

В обоих случаях f1.

0 – точка равенства проницаемостей по нефти и по воде.

Т.о. фазовая проницаемость характеризует фильтрационную способность пласта в присутствии другой фазы.

Рассмотрим трубу (D) с разным уровнем заполнения (Н)

Qж1

ж2 Qж2

Н ж1

Н/D

При изменении величины, изменяется сила сопротивления.

Этот эффект называется эффектом проскальзывания.

Если мы имеем аномальные жидкости, например насыщенные ПАВ.

Происходит повышение проницаемости (>1)

Факторы, влияющие на фазовую проницаемость:

1. геометрия структуры пор

2. градиент давления

3. характер смачивания пористой среды данной фазы

Чем сложнее конфигурация пор, тем сильнее выражена сила сопротивления.

Фазовые проницаемости трещинной среды выглядят следующим образом:

Обнаружено, что наибольшее влияние имеет изменение структуры пор по воде, затем по нефти и ещё меньше по газу.

Фазовые проницаемости зависят от степени смачиваемости.

Для гидрофобного пласта «0» сдвигается в сторону уменьшения водонасыщенности.

– гидрофобный пласт

– гидрофильный пласт

Для гидрофобных пластов фазовая проницаемость по воде выше, чем для гидрофильных, следовательно: не следует заводнять гидрофобные пласты (они лучше проводят воду). В них присутствует эффект смазки. Жидкость встречает меньше сопротивления, т.к. поверхность не оказывает влияния на движение.

Целесообразнее рассматривать нормированные фазовые проницаемости.

k_ф(S)/k_фf(S) k_ф/k_о=k_оf(S)

1 f(S) f(S*)

f_н,в

S S*

Чтобы рассматривать насыщенность только в области, где существуют обе фазы, берут приведённую насыщенность.

=(Sв–S)/(1–S–(1-S*))=(Sв-S)/(S*-S)

Нормированные фазовые проницаемости имеют более универсальный характер.

f_н,в

1

0 1 

Рассмотрим условия совместного движения трёх фаз.

17. Условия совместного движения трёх фаз.

н 100%

в 100% г 100%

Необходимо определить такую характеристику, как удельная поверхность пласта.

Удельная поверхность – общая поверхность пор, приходящихся на единицу массы, или на единицу объёма (S).

[м²/кг] или [м^-1]

Взаимосвязь между объёмной и массовой удельной поверхностью выражается следующим образом:

S_п=S_тв(1 – k_п),

где S_тв – массовая удельная поверхность

S_п - объёмная удельная поверхность

_тв – плотность породы

Чем больше удельная поверхность, тем сильнее твёрдая фаза влияет на движение жидкости и газа.

Сужается диапазон фазовой проницаемости.