Трещиноватость

Глава 12 ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ В ТРЕЩИНОВАТЫХ И ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТЫХ СРЕДАХ [c.350]

Выведем дифференциальные уравнения движения жидкости и газа в деформируемой трещиновато-пористой среде, считая, что в каждой точке имеются два давления (р в системе трещины, />2 в пористых блоках) и две скорости фильтрации- 1 и и 2 соответственно. Перетоки между средами определяются формулами (12.9) или (12.10). [c.356]

Для понимания особенностей фильтрации жидкости и газа в трещиноватых породах в нефтегазовой подземной гидромеханике рассматри-. вают две модели пород - чисто трещиноватые и трещиновато-пористые (рис. 12.1). В чисто трещиноватых породах (см. рис. 12.1, а) блоки породы, расположенные между трещинами, практически непроницаемы, движение жидкости и газа происходит только по трещинам (на рисунке показано стрелками), т. е. трещины служат и коллекторами, и проводниками жидкости к скважинам. К таким породам относятся сланцы, кристаллические породы, доломиты, мергели и некоторые известняки. Рассматривая трещиноватую породу с жидкостью как сплошную среду, нужно за элемент породы принимать объем, содержащий большое количество блоков, и усреднение фильтрационных характеристик проводить в пределах этого элемента, т.е. масштаб должен быть гораздо большим, чем в пористой среде. Если представить себе блок в виде куба со стороной а = 0,1 м, то в качестве элементарного объема надо взять куб со стороной порядка 1 м. [c.352]

В случае если объем пор при изменении давления жидкости в них не изменяется, то такая пористая среда считается недеформируемой. Если же изменением объема порового пространства пренебречь нельзя, то такую пористую среду следует рассматривать как деформируемую. Песчаники или известняки, пронизанные трещинами различного размера, образуют трещиновато-пористую среду. Плотные породы, пронизанные трещинами, образуют трещиноватую среду. В последнем случае нефтегазонасыщенными являются лишь трещины, служащие одновременно каналами движения при наличии градиента давления. [c.11]

Изложена гидродинамическая теория одно- и многофазной фильтрации жидкостей и газов в однородных и неоднородных пористых и трещиноватых средах. Рассмотрены задачи стационарной и нестационарной фильтрации и способы расчета интерференции скважин. Описаны гидродинамические методы повышения нефтегазоотдачи, неизотермическая фильтрация при тепловых методах воздействия на пласт и в естественных термобарических условиях. [c.2]

Рис. 12.2. Модель трещиноватой среды с упорядоченной системой трещин

Следует отметить, что впоследствии закон Дарси был распространен (порой без достаточно тщательной экспериментальной проверки) на различные грунты, трещиноватые породы, бетоны и другие пористые материалы. Поэтому установление границ применимости этого соотношения имеет принципиальное значение для теории и практики нефтегазодобычи. [c.18]

Приложения соотношения (1.14) связаны обычно с движением газа вблизи высокодебитных скважин или движением флюида в трещиноватых средах. [c.24]

Ортотропными свойствами обладают, например, трещиноватые коллектора, образованные тремя взаимно перпендикулярными системами трещин с различной проницаемостью. В этом случае оси главной системы координат перпендикулярны плоскостям трещин. [c.45]

Результаты исследования пропитки изолированных образцов имеют практическое значение и применяются при моделировании вытеснения в трещиновато-пористых и неоднородных по проницаемости средах (см. гл. 12). [c.282]

Оказалось, что созданные к тому времени модели фильтрации жидкости и газа в обычных терригенных гранулярных коллекторах не описывают в полной мере особенностей фильтраций в карбонатных коллекторах, главная особенность которых - различный характер трещиноватости. [c.351]

Создание новых моделей фильтрации в трещиноватых породах вызвало необходимость более детального изучения геологического строения и физических свойств этих пород. Одновременно началось углубленное экспериментальное и теоретическое изучение фильтрационных процессов в глубокозалегающих трещиноватых породах в нашей < гране и за рубежом. [c.351]

Рис. 12.1. Схемы чисто трещиноватой (а) и трещиновато-пористой (о) сред 1, i-трещины 2-пористые блоки

Изложенное в данной главе не охватывает всего многообразия гидродинамических моделей фильтрации жидких и газообразных углеводородов в трещиноватых породах. Со многими из них можно познакомиться в специальной литературе. Изложение данной главы основано на модельных представлениях, получивших достаточно широкое применение. [c.352]

Промысловые данные, а также данные исследования кернов и шлифов свидетельствуют о том, что трещиноватые породы имеют сложное строение, а движение в них жидкости и газа отличается некоторыми особенностями по сравнению с движением в пористой среде. В трещиноватой породе имеются микро- и макротрещины, мелкие и крупные каверны, полости сама порода - матрица (пространство между трещинами) может быть абсолютно непроницаемой или представлять С069Й обычную пористую среду. Раскрытия макротрещин имеют порядок 1мм, а в отдельных случаях и больше, микротрещин -1 -100 мкм. Исходя из того, что сопротивление движению жидкости в трещиноватых породах достаточно велико, считается, что макротрещины не имеют значительной протяженности и в большинстве случаев соединяются между собой микротрещинами, которые и создают большие сопротивления. [c.351]

Трещиновато-пористая среда представляет собой совокупность пористых блоков, отделенных один от другого развитой системой трещин (см. рис. 12.1,6). Жидкость и газ насыщают и проницаемые блоки, 352 [c.352]

Трещиновато-пористые коллекторы - это в основном известняки, иногда песчаники, алевролиты, доломиты. [c.353]

Рассмотрим характеристики чисто трещиноватой породы. Трещина представляет собой узкую щель, два измерения которой во много раз больше третьего. Коэффициент трещиноватости составляет обычно доли процента (в то время, как коэффициент пористости зернистой породы составляет 10-20%). Коэффициент трещиноватости так же, как и коэффициент проницаемости к , определяется густотой и раскрытием трещин. Густотой трещин Г называется число трещин п, отнесенное к длине нормали Ь, проведенной к поверхностям, образующим трещины. Для простоты представим себе модель трещиноватой среды с упорядоченной системой параллельных и равноотстоящих трещин с раскрытием 5 (рис. 12.2). Густота трещин Г = п/к, а коэффициент трещиноватости [c.353]

В трещиноватых породах, где истинное сечение потока сравнительно мало, а дебиты обьино велики, особенно вероятно отклонение от закона Дарси за счет проявления инерционных сил. При этом обычно используют двучленный закон фильтрации (1.12). [c.355]

Подземная гидромеханика - наука о движении жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещиноватых горных породах. Она является той областью гидромеханики, в которой рассматривается не движение жидкостей и газов вообще, а особый вид их движения-фильтращ1я, которая имеет свои специфические особенности. Она служит теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Вместе с тем методами теории фильтрации решаются важнейшие задачи гидрогеологии, инженерной геологии, гидротехники, химической технологии и т.д. Расчет притоков жидкости к искусственным водозаборам и дренажным сооружениям, изучение режимов естественных источников и подземных потоков, расчет фильтрации воды в связи с сооружением и эксплуатацией плотин, понижением уровня грунтовых вод, проблемы подземной газификации угля, задачи о движении реагентов через пористые среды и специальные фильтры, фильтрация жидкостей и газов через стенки пористых сосудов и труб-вот далеко не полный перечень областей широкого использования методов теории фильтрации. [c.3]

Наиболее ярко особенности фильтрации в трещиновато-пористой среде проявляются в неустановившихся процессах. Система трещин и система пор представляют собой две среды с разными масштабами (см. рис. 12.1,6). Средний размер пор составляет 1-100 мкм, протяженность трещин-от нескольких сантиметров до десятков метров. Так как коэффициент пористости блоков гп2 на один-два порядка выше, чем коэффициент трещиноватости то большая часть жидкости находится в порах. Чаще всего пористые блоки малопроницаемые (к2 к ) а жидкость, фильтруясь из них в трещины, движется в скважины в основном по трещинам, проводимость которых значительно выше, чем пористых блоков (см. рис. 12.1,6). [c.355]

Природные жидкости (нефть, газ, подземные воды) находятся, в основном, в пустотах-порах и трещинах осадочных горных пород. Их движение происходит либо вследствие естественных процессов (миграция углеводородов), либо в результате деятельности человека, связанной с извлечением полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией гидротехнических сооружений. Движение жидкостей, газов и их смесей через твердые (вообще говоря, деформируемые) тела, содержащие связанные между собой поры или трещины, называется фильтрацией. Теория фильтрации, являющаяся разделом механики сплошной среды, получила большое развитие в связи с потребностями гидротехники, гидромелиорации, гидрогеологии, горного дела, нефтегазодобычи, химической технологии и т.д. Теоретической основой разработки нефтегазоводоносных пластов служит нефтегазовая подземная гидромеханика, изучающая фильтрацию нефти, газа и воды в пористых и (или) трещиноватых горных породах. [c.9]

В ТРЕЩИНОВАТЫХ И ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТЫХ СРЕДАХ [c.356]

Для чисто трещиноватого пласта д = О и остается только уравнение [c.357]

Подставив выражения (12.15) и (12.16), а также (12.9) для упругой жидкости или (12.10) для газа в уравнения неразрывности (12.11) и (12.12), получим систему уравнений неустановившейся фильтрации любого однородного флюида в трещиновато-пористой среде в общем виде [c.357]

В ТРЕЩИНОВАТОМ И ТРЕЩИНОВАТО-ПОРИСТОМ ПЛАСТЕ [c.358]

Рис. 12.3. Индикаторная линия для добывающей (1) и нагнетательной (2) скважин в деформируемом трещиноватом пласте

На рис. 12.4 приведены кривые распределения давления, построенные по зависимостям (12.23) и (3.46) для недеформируемого пласта. Из сравнения кривых следует, что в деформируемом трещиноватом пласте за счет уменьщения раскрытия трещин при снижении пластового давления сопротивления увеличиваются и давление падает более резко, чем в недеформируемом пласте. [c.359]

Больщое практическое значение имеет определение параметров трещиноватого пласта - проницаемости и коэффициента а. [c.359]

А. Т. Горбуновым и В. Н. Николаевским предложен метод обработки индикаторных диаграмм, выпуклых к оси дебитов, для добывающих скважин, вскрывающих трещиноватые пласты. Рассмотрим этот метод применительно к формуле (12.22). На индикаторной диаграмме [c.359]

Экспериментами на образцах горных пород установлена зависимость проницаемости трешиноватых пород от пластового давления, более существенная, чем зависимость от давления проницаемости пористых сред. Из формулы (12.4) зависимость к (р) можно получить следующим образом. Горное давление, которое можно считать постоянным, уравновешивается напряжениями в скелете породы и давлением жидкости в трещинах. При снижении пластового давления увеличивается нагрузка на скелет породы и уменьшается раскрытие трещин (с ростом давления раскрытие трещин увеличивается). Если считать, что деформации в трещиноватом пласте упругие и малы по величине, то зависимость раскрытия трещины от давления можно считать линейной [c.354]

Рис. 2.5. Индикаторная линия в трещиноватом пласте (к определению параметров трещиноватого пласта)

В трещиновато-пористом пласте дебит скважины складывается из дебита жидкости, притекающей из трещин, и из дебита жидкости, поступающей из пористых блоков. Например, в случае выполнения соотношения (12.7) формула суммарного дебита добывающей скважины принимает вид [c.360]

Для определения характеристик неустановившегося фильтрационного потока в трещиновато-пористой среде нужно проинтегрировать систему дифференциальных уравнений (12.17) и (12.18) при заданных начальных и граничных условиях. [c.362]

Рассмотрим установившуюся фильтращ1ю жидкости и газа в деформируемом чисто трещиноватом пласте, в котором проницаемость изменяется в зависимости от давления по одному из закопов-(12.6)-(12.8). В этом случае правая часть уравнения (12.17) обращается в нуль и дифференциальное уравнение сводится к уравнению Лапласа [c.358]

Пробы нефти с забоя, отобранные на изучаемом месторождении в условиях идентичных пьезометрических режимов (одинаковых давлений), могут и не обладать равным давлением насыщения, поскольку последнее зависит от количества газа, растворенного в единице объема. Тип залежи, ее пористость и проницаемость так же, 1как и степень трещиноватости и складчатости, могут оказать влияние на скорость, с которой устанавливается равновесная растворимость газа по всему коллектору [75]. [c.17]

В трешиноватых пластах проницаемость изменяется в зависимости от давления интенсивнее, чем в пористых. Поэтому в трещиноватых пластах учет зависимости к р) более необходим, чем в гранулярных (подробнее см. гл. 12). [c.53]

Наща страна занимает ведущее положение в развитии эффективных методов разработки нефтяных месторождений с поддержанием пластового давления закачкой воды. Комплексный подход к разработке нефтяных месторождений, обоснованный группой ученых Российской академии нефти и газа им. Губкина под руководством академика А. П. Крылова (А. П. Крылов, М. М. Глоговский, М.Ф. Мирчинк, Н.М. Николаевский, И. А. Чарный), нащел широкое распространение в нашей и других странах [53]. Достаточно указать, что более 90% ежегодной добычи нефти в нашей стране обеспечивается месторождениями, на которых осуществляется закачка воды. Объемы закачки воды примерно в 3 раза превышают объемы добычи нефти. Средний коэффициент нефтеотдачи превышает 0,4. При этом по существу в полной мере используются все возможности гидродинамики для обеспечения эффективности процесса законтурное, внутриконтурное, приконтурное, барьерное, очаговое И другие заводнения, изменение направлений фильтрационных потоков, волновое и циклическое воздействие на призабойную зону и т. д. Однако в связи с постепенным изменением структуры извлекаемых запасов нефти, связанным с ухудшением горно-геологических условий их залегания, открытием месторождений, приуроченных к глубокозалегающим низкопроницаемым коллекторам (пористым или трещиновато-пористым), обладающим значительной неоднородностью, насыщенных к тому же высоковязкими (малотекучими) нефтями возможности чисто гидродинамических методов воздействия оказались недостаточными для обеспечения высокой нефтеотдачи пластов. [c.300]

При рассмотрении установившейся фильтрации в трещиновато-по-ристом пласте обычно считают, что коэффициент проницаемости трещин к существенно зависит от давления и определяется одной из формул (12.6)-(12.8), а коэффициент проницаемости пористых блоков 2 не зависит от давления и принимается постоянным. Соотношения для. 354 [c.354]

Таким образом, характеристики движения в блоках и трещинах оказываются различными давление в блоках р2 больше, чем давление в трещинах р , скорость фильтрации в блоках н 2 значительно меньше, чем в трещинах w . Поэтому трещиновато-пористую среду рассматривают как совмещение двух пористых сред с порами разных масштабов среда 1 - укрупненная среда, в которой роль зерен играют пористые блоки, которые рассматриваются как непроницаемые, а роль поровых каналов-трещины, давление в этой среде р , скорость фильтрации среда 2-система пористых блоков, состоящих из зерен, разделенных мелкими порами, давление в ней р2, скорость фильтрации W2 Таким образом, - среднее давление в трещинах в окрестности данной точки, / 2-среднее давление в блоках и аналогично для скоростей фильтращ1и. [c.355]

Отметим, что коэффициент пьезопроводности и определен здесь через проницаемость системы трещин и упругоемкость блоков р параметр т имеет размерность времени и называется временем запаздывания. Этот параметр имеет больщое значение в теории неустановивще-гося движения жидкости в трещиновато-пористой среде он характеризует отставание процесса перераспределения давления в трещиновато-пористой среде по сравнению с пористым пластом с пьезопроводностью и. Это отставание объясняется наличием обмена жидкостью между системой пористых блоков и системой трещин. Время запаздывания т можно записать по-другому т = лРг/Яо = = /V(ax2) [c.363]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология