ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидродинамические модели методов повышения нефте- и газоконденсатоотдачи пластов из "Подземная гидромеханика" При вытеснении нефти водой значительная часть нефти остается в пласте неизвлеченной. Низкая нефтеотдача при заводнении, наряду с горно-геологическими условиями, связана с особенностями гидрода-намики водонефтяной системы в пористой среде. [c.301] Капиллярные силы, действующие на границе между водой и нефтью, защемляют нефть, препятствуя ее вытесцению. Большая остаточная нефтенасьпценность служит причиной низкого коэффициента вытеснения. [c.301] Поскольку вязкость нефти в большинстве случаев значительно больше вязкости воды, подвижность вытесняющей фазы значительно выше, чем у вытесняемой. Более подвижная вода стремится не вытеснять нефть, а прорваться сквозь нее к добывающим скважинам. В результате значительная часть пласта не охвачена заводнением, площадной коэффициент охвата низок. [c.301] Кроме того, стоит важная проблема последующей более полной добычи нефти из истощенных месторождений, остаточная нефтенасы-щенность в которых составляет 60-70% от начальных запасов. Мировая тенденция такова, что идет поиск новых высокоэффективных методов увеличения степени извлечения нефти из пластов, что позволит продлить сроки исчерпания природных запасов нефти. Кроме уже хорошо изученного и широко применяющегося метода заводнения, наметились и начинают находить практическое применение физико-химические, термические, газовые, микробиологические и другие специальные методы увеличения нефтеотдачи пластов. Иногда их называют новыми или третичными методами. [c.301] Зарождение и развитие этих методов неразрывно связано с необходимостью совершенствования имеющихся или создания новых гидродинамических моделей. [c.301] Рассмотрим гидродинамические модели физико-химических и термических методов увеличения нефтеотдачи пластов. Моделирование газовых методов (вытеснение углеводородными или неуглеводородными газами) достаточно хорошо изучено и, по существу, проблема состойт в основном в технико-экономической целесообразности процесса в условиях различных месторождений. Что касается микробиологических процессов, основой которых является воздействие на пластовый флюид специально закачиваемыми микроорганизмами, то гидродинамические модели начинают лишь создаваться. Большое внимание уделяется механизму этого процесса. [c.301] При добавке полимеров в закачиваемую воду происходит увеличение ее вязкости и уменьшение фазовой проницаемости. Снижение подвижности вытесняющей фазы приводит к повышению устойчивости процесса вытеснения и тем самым к увеличению охвата пласта. Остаточная нефтенасыщенность при вытеснении нефти полимерным раствором несколько ниже, чем при вытеснении водой. Это приводит к увеличению коэффициента вытеснения. [c.302] В качестве вытесняющего агента, увеличивающего нефтеотдачу, применяют карбонизированную воду-водный раствор углекислого газа. Углекислый газ хорошо растворяется в нефти. При растворении СО2 в воде и в нефти уменьшается поверхностное натяжение на границе раздела фаз. За счет этого снижается остаточная нефтенасыщенность и увеличивается коэффициент вытеснения. Растворение СО2 в воде увеличивает ее вязкость, растворение СО2 в нефти снижает вязкость нефти и увеличивает фазовую проницаемость. Этим достигается контроль за подвижностью фаз и, тем самым, увеличение коэффициента охвата. [c.302] При добавлении ПАВ в нагнетаемую воду даже в небольших количествах происходит изменение характеристик капиллярной системы. Уменьшаются силы поверхностного натяжения на границе раздела фаз, увеличивается коэффициент вытеснения. [c.302] При описании крупномасштабных медленных процессов пренебрегаем капиллярным скачком давления между фазами предполагается. Что давления в фазах равны. [c.303] В процессе вытеснения примесь, находяшаяся в данном элементе пористой среды, вообще говоря, может быть растворена в воде, в нефти и быть сорбирована пористым скелетом. Рассматривая медленные фильтрационные процессы, будем предполагать, что распределение примеси между фазами является термодинамически равновесным. [c.303] Уравнения (10.6), (10.9) и (10.10) образуют замкнутую систему уравнений, описывающую процесс двухфазной фильтрации с активной примесью для определения s, с, р. [c.305] Отметим, что в случае радиального вытеснения динамика водонасыщенности и концентрации примеси также описывается системой уравнений (10.11), (10.12). При этом переменные и т вводятся по формулам (9.34). [c.305] Уравнения (10.11), (10.12) отделяются от уравнения (10.6), они образуют независимую систему уравнений. Решив ее и определив значения насыщенности s и концентрации с, найдем значения давления р из (10.6). [c.305] В силу зависимости/ = f(s, с) от величин s и с, в качестве неизвестных в системе (10.11), (10.12) можно рассматривать как пару переменных (.9, с), так и пару (s,f). Решение этих уравнений можно получить графически решению в точке ( , т) ставится в соответствие точка на плоскости (s,f) с координатами [i( , т),/( , т)] (см. рис. 10.1). [c.305] Уравнения (10.11), (10.12) образуют гиперболическую систему квазилинейных уравнений. Уравнение (10.11) является уравнением баланса массы водной фазы, уравнение (10.12)-уравнением баланса массы активной примеси. Эти уравнения допускают разрывные решения в распределениях насышености s ( , т) и концентраций с ( , т) возможны скачки. На скачках должны выполняться условия баланса массы водной фазы и баланса массы примеси, которые выводятся аналогично случаю модели Бакли-Леверетта (см. гл. 9, 25, п. 5.5). [c.306] Условия баланса масс (10.13) и (10.14), представляющие соотношения на разрыве, суть условия Г югонио для рассматриваемого процесса. Они связывают скорость разрыва О, значения неизвестных перед разрывом 5 , и за ним 5 , с . [c.306] Вернуться к основной статье