vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

, (18)

то закон Дарси справедлив.

Таким образом, равенство (18) должно выполняться при . Данный параметр упрощает исследование границы применимости линейного закона фильтрации.

Нижняя граница определяется проявлением неньютоновских реологических свойств жидкости, е е взаимодействия с твердым скелетом пористой среды при достаточно малых скоростях фильтрации. Ограничимся формулировкой наиболее простого нелинейного закона фильтрации неньютоновских жидкостей, в основе которого лежит модель фильтрации с предельным градиетом. Для случая одномерного линейного потока его можно представить в виде

(19)

,

63. Нелинейные законы фильтрации

Проведенные в дальнейшем эксперименты показали, что закон Дарси не является универсальным и нарушаются области малых и больших скоростей. Нарушение в области малых скоростей связано с молекулярным эффектом. Причины, вызывающие отклонение от закона Дарси при больших скоростях, являются до настоящего времени предметом дискуссии среди исследователей.

, (9)

Двучленный закон фильтрации в дифференциальной форме при прямолинейной фильтрации газа в принятых сейчас обозначениях, без учета силы тяжести имеет два вида записи:

, (10)

или

(11)

где - дополнительная константа пористой среды, определяемая экспериментально,l– коэффициент макрошероховатости, характеризующий структуру порового пространства, - плотность газа (жидкости).

Первое слагаемое в правой части уравнения (10) учитывает потери давления вследствие вязкости жидкости, второе слагаемое – инерционную составляющую сопротивления движению жидкости, связанную с криволинейностью и извилистостью поровых каналов.

При малых скоростях течения природа нелинейности закона фильтрации иная. Чем в области больших скоростей фильтрации (больших значений числа Рейнольдса). Она связана с проявлением неньютоновских свойств фильтрующихся флюидов, а также других Физико-химических эффектов. Поэтому для качественного изучения вопроса и количественной оценки этих эффектов необходимо отказаться от модели вязкой однородной жидкости и заменить ее какой -либо другой реологической моделью пластового флюида.

Ограничимся формулировкой наиболее простого нелинейного закона фильтрации неньтоновских жидкостей, в основе которого лежит модель фильтрации с предельным градиентом. Для случая одномерного линейного потока его можно представить в виде

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

, (),

,,

где - предельный (начальный) градиент давления, по достижении которого начинается движение жидкости: при меньших значениях градиента движения отсутствует, этот параметр измеряется в лабораторных условиях.

Закон фильтрации записывают также в виде одночленной степенной формулы:

(12)

где С иn- постоянные, определяемые опытным путем, причем 1<n< 2.

При n= 1 из (12) получается закон Дарси, приn= 2 – квадратичный закон А.А. Краснопольского.

Таким образом, формула (10) имеет два параметра иk, которые подлежат дальнейшему изучению и установлению связи между ними.

Входящий в линейный закон фильтрации Дарси (8) коэффициент проницаемости определяется при исследовании кернов или на основе гидродинамических исследований.

Исследованиями показано, что для пористых сред коэффициент проницаемости зависти от размера зерен и их дисперсности, коэффициента пористости, формы зерен, степени их сцементированности и. т. д.

Л. С. Лейбензон предложил выразить коэффициент проницаемости в виде:

(13)

где d– линейный размер (диаметр) зерен пористой среды,Sl– безразмерный критерий (число Слихтера), зависящий от коэффициента пористости и структуры порового пространства, т. е.

(14)

где - некоторый параметр, характеризующий структуру порового пространства пласта,m – коэффициент пористости.

64.индикаторные кривые

1.1 Исследование скважин на приток Проводится для определения коэффициента продуктивности скважины. Не менее четырех раз

меняется режим работы скважины (дебит) с помощью штуцерной колодки. При каждом значении дебита замеряют величину забойного давления. Величину пластового давления, замеряют в остановленной скважине.

Определяют величину депрессии на пласт. Депрессия – это разница между пластовым и забойным давлением.

Где – Депрессия.

-Пластовое давление.

-Забойное давление.

Строят индикаторную диаграмму в координатах (рис.1)

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

(рис. 1)

На индикаторной линии берут любую точку Р определяют её координаты и находим коэффициент продуктивности скважины:

где К - Коэффициент продуктивности скважины.

Исследование скважин при неустановившемся режиме фильтрации проводят для определения гидродинамических характеристик пласта Строят кривые восстановления давления КВД (в остановленной скважине) и КПД (кривая падений

давлений в скважине запущенной в работу). Кривые строятся в координатах для построения кривой прослеживают во времени изменения забойного давления:

Где - Давление на любой момент времени.

- Давление на забой до остановки скважины.

(рис.2)

Исследование скважин - комплекс работ по:

установлению интенсивности притока жидкости из пласта в скважину

определению места поступления воды, притока жидкостей и газов через нарушения в эксплуатационной колонне

отбору глубинных проб нефти

измерению давлений и температур по стволу скважины, глубины и колебаний уровней

контролю за техническим состоянием обсадной колонны и цементного кольца

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

К косвенным методам исследования скважины на приток относится замер глубины динамического уровня жидкости в межтрубном пространстве, устанавливающегося при том или ином режиме откачки специальными приборами - эхолотами.

Эхолот работает следующим образом. В межтрубное пространство посылается звуковой импульс, который отражается от уровня жидкости, возвращается к устью скважины и улавливается микрофоном, соединенным через усилитель с регистрирующим устройством, записывающим все сигналы на бумажной ленте в виде диаграммы.

Бумажная лента движется с помощью лентопротяжного механизма с постоянной скоростью. Измеряя расстояние между двумя пиками диаграммы, соответствующими начальному импульсу и отраженному от уровня, можно определить глубину этого уровня.

2. Виды индикаторных диаграмм

(рис. 3)

1.Индикаторная линия прямая выходит из начала координат, если движение жидкости в пласте подчиняется закону Дарси то скорость движения жидкости в пласте прямо пропорционально перепаду давлений и обратно пропорционально перепаду давлений.

2.Выпуклая линия – движение жидкости в пласте не подчиняется закону Дарси.

3.Вогнутая линия – скважина не вышла на режим или неправильно произведены замеры.

4.Линия не из начала координат для тяжелых вязких нефтей.

65.коэф продуктивности скважины

Коэффициент продуктивности относится к основным гидродинамическим показателям такой системы сообщающихся сосудов, каковой является скважина.

Значение показателя продуктивности источника зависит от мощности и проницаемости пласта, компонентного состава, вязкости, совершенства вскрытия водоносного пласта, загрязненности призабойной зоны, ее физико-химических свойств и др. Также коэффициент продуктивности может меняться в зависимости от изменения свойств призабойной зоны скважины и насыщенности пласта. Численно данный показатель равен соотношению дебита источника к депрессии, которая возникает в забое:

При этом сам коэффициент продуктивности "n" измеряется в м³/(сут*Мпа), дебит скважины Q - в м³/сут,

а- депрессия, в Мпа.