Геологічні основи розкриття продуктивних пластів (стр. 2 из 5)
ВИЗНАЧЕННЯ ПРОНИКНОСТІ І ОЦІНКА СТУПЕНЮЗАБРУДНЮЮЧОЇ ДІЇ ПРОМИСЛОВОЇ РІДИНИ НА КОЛЕКТОР
2.1 Мета роботи
вивчення і закріплення знань методики оцінки ступеню забруднюючої дії промислової рідини на колектор для оцінки якості розкриття пласта.
2.2 Основні теоретичні положення
Здатність порід продуктивних пластів пропускати рідину називається проникністю. Проникними є практично всі осадові породи.
Для кількісної оцінки проникності в лабораторії користуються законом лінійної фільтрації Дарсі, згідно з яким швидкість фільтрації прямо пропорційна градієнту тиску і обернено пропорційна динамічній в'язкості рідини.
, (2.1)де Q— об'ємне витрачання рідини; K — коефіцієнт пропорційності, який називається абсолютною проникністю; P1, P2 — відповідно тиск на вході в зразок і на виході із нього; F — площа фільтрації; m — динамічна в'язкість рідини; l — довжина зразку пористої породи.
Із формули (2.1) слідує, що абсолютна проникність рівна:
. (2.2)Так як газ є стисненою рідиною, його об'ємне витрачання в різних за довжиною зразках і розрізах непостійне. Тому при вимірюванні проникності породи для газу у формулу (2.2)необхідно підставити об'ємне витрачання газу приведене до середнього тиску в зразку. Під середнім розуміють середньо арифметичний тиск на вході в зразок і на виході із нього. вважають, що газ розширюється ізотермічно у відповідності із законом Бойля-Маріота. З врахуванням вищевказаного, формулу для визначення проникності по газу (2.2) можна записати у вигляді:
, (2.3)де Q0 — об'ємне витрачання газу при атмосферному тиску;P0 — атмосферний тиск; m2 — в'язкість газу при нормальних умовах.
Розмірність проникності в міжнародній системі одиниць
.За одиницю проникності в 1 м2 приймають проникність такого пористого середовища, через зразок якого довжиною 1 м і площею поперечного перерізу 1 м2 при перепаді тиску 1 Па за 1 сек. профільтрується 1 м3 рідини в'язкістю1 Па*с. На практиці користуються меншою одиницею, яка називається Дарсі (Д).
Проникність в 1 Д рівна 1,02 мкм2, тобто приблизно у 1012 разів менше одиниці проникності в 1 м2. Проникність в 0,001 Д називається мілідарсі. Проникність колекторів нафтових і газових родовищ змінюється від декількох мілідарсі до 2-3 Д. У реальних умовах нафтового або газового пласта приплив до свердловини проходить в умовах радіальної Фільтрації. Об’ємну швидкість припливу нестисненої крапельної рідини при радіальній Фільтрації можна знайти за формулою Дюпюї
, (2.4)де h — товщина пласта; Рпл — пластовий тиск на контурі живлення; Рс — тиск на стінки свердловини (привибійний тиск); rk — радіус контура живлення свердловини; rc — радіус.
Величину
прийнято називати коефіцієнтом гідропроводності (або просто гідропровідністю) пласта. Із формули (2.4) слідує, що проникність при радіальній фільтрації однофазної крапельної рідини рівна 
. (2.5)Аналогічно проникність при радіальній фільтрації газу рівна
. (2.6)Для проведення лабораторної роботи в таблицях 2.1, 2.2 подаються наступні дані:
Таблиця 2.1 — Вихідні дані
| Варіант | h,м | Рпл, МПа | Рс, МПа | МПа*с | Q, т/добу | К, мк/м2 |
| 1 | 5 | 3,0 | 2,0 | 2,6 | 25,0 | |
| 2 | 7 | 4,5 | 2,6 | -//- | 30,0 | |
| 3 | 10 | 5,0 | 3,7 | -//- | 35,0 | |
| 4 | 12 | 5,5 | 3,9 | -//- | 40,0 | |
| 5 | 13 | 6,0 | 4,0 | -//- | 45,0 | |
| 6 | 14 | 6,5 | 4,6 | -//- | 50,0 | |
| 7 | 15 | 7,0 | 5,2 | -//- | 60,0 | |
| 8 | 16 | 7,5 | 5,4 | -//- | 70,0 | |
| 9 | 18 | 8,0 | 6,0 | -//- | 75,0 | |
| 10 | 20 | 8,5 | 6,8 | -//- | 80,0 | |
| 11 | 22 | 9,0 | 7,5 | -//- | 85,0 | |
| 12 | 24 | 9,5 | 7,8 | -//- | 90,0 |
Таблиця 2.2 — Вихідні дані
| Варіант | rk | м | rc, м | r3 мк, м2 | К | К3, рази |
| 1,7 | 200 | 800 | 0,1 | 2,0 | ||
| 2,8 | 300 | 900 | 0,1 | 3,0 | ||
| 3,9 | 400 | 1000 | 0,1 | 4,0 | ||
| 4,10 | 500 | 1100 | 0,1 | 5,0 | ||
| 5,11 | 600 | 1200 | 0,1 | 6,0 | ||
| 6,12 | 700 | 1300 | 7,0 |
Визначити:
1.Проникність при радіальнійфільтрації(К).
2.Зниження проникності всього пласта.
Припустимо,що пласт однорідний, а фільтраціядо свердловини є плоско-радіальною.Приплив пластової рідини проходить під впливом різниці між пластовим тиском Рпл на контурі живлення радіусом rk і вибійним тиском Рс в свердловині радіусом r3.Позначимо тиск на зовнішній границі забрудненої зони P3.
Об'ємна швидкість припливу пластової рідини із свердловини в забруднену зону згідно з формулою (2.4)
, (2.7)а із забрудненої зони в свердловину
. (2.8)В силу нерозривності фільтрації
. Поряд з цим таку ж швидкість припливу при даній депресії 
можна одержати із незабрудненої зони пласта з проникністю 
. (2.9)Очевидно, що
. (2.10)Підставивши у вираз (2.10) значення різниці тисків, із формул (1.7) і (1.8) одержимо:
. (2.11)Формула (2.11) показує, якому сильному зменшенню середньої проникності всього пласта еквівалентне зменшення проникності вод К до Кз тільки невеликої пристовбурної зони. Наприклад,якщо радіус області живлення 800 м, радіус свердловини 0,1 м, радіус забрудненої зони 0,5 м, а проникність останньої в 3 рази менше проникності пласта, то таке забруднення еквівалентне зменшенню проникності всього пласта в 1,4рази,якщо ж проникністьзабрудненої зони буде в 6 разів менше, це рівносильне зниженню проникності всього пласта в 1,9 разів.
2.3 Порядок виконання роботи
1. Згідно з вихідними даними (таблиці 1, 2) визначити проникність (К) за формулою (2.5).
2. Радіус забрудненої зони (rз) взяти із попередньої роботи.
3. Визначити зниження проникності всього пласта за формулою (2.11).
4. Виходячи з аналізу одержаних результатів, зробити висновки про забруднення промивною рідиною пласта колектора.
2.4 Звіт з лабораторної роботи повинен містити
1.Сформульовану мету лабораторної роботи, короткі теоретичні положення з методики розрахунку проникності і зниження проникності всього пласта.
2.Варіанти завдань в табличній формі, розрахункові дані зниження проникності пласта всіх варіантів.
3.Заключення та висновки по роботі.
2.5 Контрольні запитання
1.Що таке абсолютна проникність?
2.Розмірність проникності та її визначення.
3.Формула для визначення проникності.
2.6 Література:
1. Е.М.Соловьев. Заканчивание скважин. — М.: Недра, 1979.
2. Испытание нефтегазоразведочных скважин в колоне (Ю.В.Семенов, В.С.Войтенко и др.). — М.: Недра, 1983.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3
Оцінка забруднення привибійної зони пласта при визначенні скінефекта. Методика оцінки впливу промивної рідини на колекторські властивості продуктивного пласта
3.1 Мета роботи
вивчення і закріплення знань методики оцінки впливу промивної рідини на колекторські властивості продуктивного пласта.
3.2 Основні теоретичні положення
Часто для оцінки впливу забруднення на колекторські властивості пристовбурної зони пласта користуються поняттям про скін-ефект (від англійського слова skin — шар). Перепад тисків, який необхідний для підтримання об'ємної швидкості фільтрації Q через забруднену зону, легко знайти із формули:
. (3.1)Якщо ця зона не забруднена, для забезпечення такої ж швидкості фільтрації необхідний перепад тисків: