Фильтрация поровая

Различают скорость движения в поровом канале и д и скорость фильтрации IV. [c.63]

Это позволяет в качестве исходного допущения теории фильтрации, так же как и в гидродинамике принять, что пористая среда и насыщающие ее флюиды образуют сплошную среду, т.е. заполняют любой выделенный элементарный объем непрерывно. Это накладывает определенные ограничения на понятие элементарного объема порового пространства. Под элементарным объемом в теории фильтрации понимают такой физически бесконечно малый объем, в котором заключено большое число пор и зерен, так что он достаточно велик по сравнению с размерами пор и зерен породы. Для такого элементарного объема вводятся локальные усредненные характеристики системы флюид - пористая среда. В применении к меньшим объемам выводы теории фильтрации становятся несправедливыми. [c.11]

При фильтрации двух несмешивающихся жидкостей рассматривают понятие насыщенности порового пространства каждой фазой. Насыщенность элемента пористой среды данной фазой s, определяется как относительная часть объема активных пор среды, занятая этой фазой [c.26]

Задача исследования установившегося фильтрационного потока заключается в определении следующих характеристик дебита (или расхода), давления, скорости фильтрации в любой точке потока, а также установление закона движения частиц жидкости или газа вдоль их траекторий и определение средневзвешенного по объему порового пространства пластового давления. [c.62]

Непосредственно использовать эту зависимость нельзя, потому, что неизвестны скорость топлива в поровых каналах V и геометрическая характеристика канала I. Если учесть допущение о неизменяемости фильтрующей перегородки и допустить прямую связь между действительной и условной скоростями движения, можно получить расчетное уравнение. Допущение означает, что в процессе фильтрации отсутствует заметная деформация фильтрующей перегородки и изменение порового канала, которое может быть, например, при фильтрации газированной жидкости. Допущение о прямой связи между скоростями сделано на основании работ по определению величины поправок при вискозиметрии с помощью капиллярных вискозиметров [15]. Оно означает, что потери на вход и выход из порового канала малы по сравнению с потерями в самом канале. [c.22]

В наше.м случае фильтрации под избыточным давле-ние.м, явление фильтрационного эффекта, как будет видно ниже, также объясняется образованием в поровых каналах пузырьков, которые, однако, нужно считать парогазовыми. [c.30]

Абсолютно полной, сколько-нибудь длительной закупорки перегородки не может произойти потому, что если скорость фильтрации равна нулю У = 0, объем образующейся паровоздушной фазы также стремится к нулю 9- 0. После выравнивания давления в поровых каналах, начнется растворение оставшейся паровоздушной фазы, которая приведет к возобновлению движения и т. д. Однако значительное снижение проницаемости фильтрующего материала, граничащее с практической - го закупоркой, может произойти. [c.36]

Если в поровых каналах давление фильтрации окажется меньше или равно давлению насыщенных паров жидкости, должен произойти срыв фильтрации вследствие закипания жидкости [см. уравнение (3) при рф р ) [c.36]

Однако срок службы фильтров, определенный расчетом из характеристик загрязнения и соответствующих им уравнений, совпадает со сроком их службы при непрерывной работе двигателя, на котором они установлены, и оказывается всегда меньше, а иногда и очень значительно, действительного срока службы фильтров в эксплуатации. Причиной этого расхождения расчетных и действительных сроков службы является фильтрационный эффект. При фильтрации происходит закупоривание и уменьшение сечений поровых каналов фильтрующей перегородки. Поэтому условия для возникновения и развития фильтрационного эффекта становятся благоприятными, несмотря на то, что в исходном незагрязненном состоянии фильтрующей перегородки этй условия отсутствуют. Нарастающее по мере фильтрации гидравлическое сопротивление создается в большей или [c.55]

При изучении указанных явлений большой интерес представляло использование в опытах нефти с меньшим содержанием асфальтенов и с меньшим Ксп.а- Поэтому опыты были проведены с нефтью СКВ. 117 (см. рис. 27). Сопоставляя рис. 27 и 28, можно отметить общий характер кривых. В то же время, если для завершения адсорбционных процессов из нефти скв. 20 потребовалась фильтрация двадцати объемов порового пространства нефти и при этом процесс не завершен, то для нефти скв. 117 оказалось достаточным профильтровать восемь объемов порового пространства. [c.60]

На основании изложенного в предыдущих главах можно утверждать, что фильтрационная характеристика нефти в пористой среде зависит от структуры порового пространства породы, ее минералогического состава, компонентного состава нефти и перепада давления. Такое утверждение можно делать лишь на основании результатов прямых экспериментов по фильтрации нефти в модельных и реальных пористых средах. Этим исследованиям и посвящена настоящая глава. [c.128]

Нашими исследованиями было показано, что для углеводородных жидкостей, содержащих поверхностно-активные вещества, толщина граничного слоя может оказаться значительно больше. Иногда она бывает соизмерима с радиусом поровых каналов, что, естественно, сказывается на фильтрации нефти в коллекторе. Однако проведенные исследования в известной мере являлись косвенной оценкой фильтрационной характеристики. Поэтому были проведены прямые исследования, которые могут быть разделены на два этапа. [c.148]

Очевидно та,кже, что затухание фильтрации будет наблюдаться в тех случаях, когда толщины граничных слоев соизмеримы с величинами поровых каналов образца породы. При прочих равных условиях затухание фильтрации будет тем больше, чем меньше величина поровых каналов. Характерно, что в наших опытах наименьшее затухание фильтрации имело место для образца проницаемостью 0,27 Д и наименьшее для образца проницаемостью 2.20 Д. [c.155]

В работе исследованы особенности фильтрации аномально-вязкой нефти в карбонатных образах породы с различной поровой структурой и дана оценка влияния проницаемости породы на фильтрацию нефти. [c.179]

Скорость фильтрации w и скорость в поровом канале Wo связаны соотношением [c.358]

Механические свойства зависят от общей пористости кокса, числа открытых и закрытых пор. Открытые поры образуют эффективное поровое пространство, в котором протекают такие физико-химические процессы, как адсорбция поверхностно-активных веществ и фильтрация воды при обезвоживании. [c.34]

При избирательной фильтрации жидкости в пористой среде отдельные поровые каналы обладают различной фильтрационной характеристикой, вследствие чего за фронтом внедрения воды в заводненных слоях нефть остается сосредоточенной в наиболее мелких поровых каналах с большим фильтрационным сопротивлением и в каналах, расположение которых не совпадает с направлением движения фронта. Поэтому действием капиллярных сил является пропитка, замещение нефти водой в наиболее мелких поровых каналах и вытеснение нефти в более крупные обводненные каналы. [c.40]

При таком распределении в коллекторе нефти и воды можно ожидать, что связанная вода приводит к снижению влияния микронеоднородности пласта на вытеснение нефти водой. Ранее указывалось, что состояние вытеснения нефти водой зависит от микростроения коллектора, что, в конечном итоге, проявляется в определенной зависимости текущей нефтеотдачи от скорости фильтрации. Уменьшение микронеоднородности нефтенасыщенной части пласта за счет содержания в мелких порах и в сужениях порового пространства связанной воды — одна из основных причин изменения нефтеотдачи от скорости фильтрации. Иначе говоря, при наличии связанной воды следует ожидать более равномерное проникновение нагнетаемого агента в нефтенасыщенное поровое пространство. [c.96]

Поскольку пористость всегда меньше еднницы, то скорость фильтрации всегда будет меньше скорости в поровом канале. [c.63]

Первые теоретические исследования порового пространства проводили при помощи идеализированных моделей грунта, называемых идеальным и фиктивным грунтом. Под идеальным грунтом понимается модель пористой среды, норовые каналы которой представляют пучок тонких цилиндрических трубок (капилляров) с параллельными осями. Фиктивным грунтом называется модель пористой среды, состоящей из шариков одинакового диаметра. В конце прошлого столетия американский гидрогеолог Ч. Слихтер развил упрощенную теорию фильтрации, позволяющую сравнивать движение жидкости по норовым каналам с течением жидкости по цилиндрическим трубкам. Основываясь на модели фиктивного грунта, он рассмотрел также гeoмeтpичe кy o задачу, позволяющую связать пористость с углами, образованными радиусами соприкасающихся шаров, моделирующих пористую среду, при их различной упаковке. [c.12]

В этой главе ограничимся рассмотрением процессов, для которых температура флюида равна температуре среды и остается неизменной. Действительно,, вследствие того, что фильтрация представляет собой очень медленный процесс, изменение температуры, возникающее в ходе движения вследствие наличия сопротивления стенок поровых каналов и трещин, а также из-за расширения флюида при уменьшении давления, успевает компенсироваться теплообменом с окружающими горными породами. Для таких изотермических процессов, как показано Б. Б. Лапуком, уравнения энергии рассматривать уже не нужно. [c.36]

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]

Вследствие избирательной адсорбции ионов на стенках поровых каналов возникает скачок потенциала между слоем ионов, неподвижно удерживаемых у стенки, и частью жидкости внутри каналов, в которой ионы распределены нормально. Возникает так называемый электрокинети ческий потенциал. В зависимости от величины и знака зарядов способность частиц жидкости к фильтрации будет различной. Случай фильтрации дизельного топлива, весьма слабо диссоциированной жидкости, вряд ли можно объяснить явлением электрокине-ти ческого потенциала наблюдаемого при фильтрации электролитов. Однако при фильтрации дизельного топлива возможна электризация трением. Заряды трибоэлектричества, которые возникают при этом, могут оказывать на фильтрацию такое же действие, как электро-кинетический потенциал, возникающий при фильтрации электролитов. Однако Симон и Нета [6] в своих опытах не обнаружили влияния на фильтрацию жидкостей, сообщаемых им зарядов электричества. Мы также в своих опытах не смогли обнаружить зарядов трибоэлектричества при фильтрации дизельного топлива, несмотря на применение для этой цели достаточно чувствительной аппаратуры. Не отрицая полностью некоторого влияния иа фильтра цию жидкостей явлений, перечисленных выше, ужно признать что они не являются основными причинами явления фильтрационного эффекта. [c.30]

Достоверное объяснение фильтрационного эффекта дано в работе ]Менера [26], который показал, что при фильтрации жидкости под вакуумом в поровых каналах появляются газовые пузырьки, которые частично илИ полностью закупоривают поровые каналы. [c.30]

Таким образом, если при фильтрации условия внутри порового канала по сравнению с условиями в месте контакта газа и жидкости будут такими, что раствор газа в жидкости окажется пересыщенным, из него будет в ы-деляться газ. При отсутствии в жидкости взвешенных частиц, что характерно для опытов по фильтрационному эффекту, образование газовых пузырьков вне стенок поровых каналов маловероятно, так как давление создаваемое поверхностным натяжением внутри небольшого газового пузырька должно быть большим. Поэтому, выделение пузырьков газа происходит на стенках поровых каналов, где благодаря их искривленности будут условия для образования пузырьков. Центрами выделе ния пузырьков газа могут быть также остатки воздуха заполнявшего поры фильтрующей перегородки. Образование газовых пузырьков на стенках поровых каналов наблюдал через прозрачный фильтр Менер Мы также наблюдали образование и накапливание паровоздушных пузырьков при фильтрации дизельного топлива через прозрачный фильтр. На фиг. 7 пр во1дится фотография прозрачного фильтра при стократном увеличении, полученная нами при фильтрации через него под вакуумом [c.31]

Сб, СбН12, га-Сэ, СбНцСНз и СбНбСНз) в метане. Общее количество жидких УВ составляло 349 г/м . Кривые показывают, что в начальный период газовый раствор, выходящий из породы, сильно обеднен жидкими УВ по сравнению с исходным. По мере фильтрации количество переносимых газом УВ увеличивается и приближается к исходному. Вследствие большей адсорбирующей способности глинистого материала содержание жидких УВ в газе (при равных поровых объемах прошедшего раствора) в опыте с менее глинистой породой значительно выше, чем в опыте с породой, богатой глиной (кривая 2). [c.124]

Нефти различных месторождений и даже одного и того же месторождения по составу и физическим свойствам сильно различаются между собой (табл. 1), но всем нефтям в большей или меньшей степени присуща поверхностная активность. Еще в начале 40-х годов М. М. Кусаковым, П. А. Ребиндером, К. Е. Зинченко [88], а затем Ф. А. Требиным [178] было установлено, что фильтрация нефти в пористой среде сопровождается некоторым уменьшением расхода. Это явление указанные исследователи объясняли образованием на поверхности поровых каналов адсорбционных слоев полярных компонентов нефти, изменяющих молекулярную природу твердой поверхности и являющихся базой для формирования коллоидизированных граничных слоев нефти, отличающихся по реологическим свойствам от нефти, находящейся в свободном объеме. В результате этого явления уменьшается сечение фильтрационных каналов пористой среды и снижаются ее проницаемость и нефтеотдача. [c.5]

Известно, что нефтяной коллектор представляет собой сложную систему разноразмерных капилляров, сообщающихся между собой. Даже в пределах небольшого объема наблюдается значительное различие в проницаемостях. Вязкость нефти при прочих равных условиях будет тем больше, чем меньше радиус капилляра. В условиях реального коллектора на одном и том же участке пласта, в пределах которого изменением компонентного состава нефти можно пренебречь, микронеоднородность коллектора и фильтрационная характеристика нефти находятся в зависимости от порометрической характеристики породы. Затухание фильтрации нефти проявляется тем сильнее, чем меньше радиус поровых каналов. В то же время вязкостная характеристика по глубине граничного слоя будет возрастать по мере приближения к твердой фазе. Следовательно, толщина эффективного граничного слоя нефти на поверхности капилляра в условиях течения нефти зависит от перепада давлений на концах капилляра. [c.128]

Чтобы избежать выделения асфальтенов при смешении нефти с насыщающим образец керосином, его вытесняли бензольно-керосиновой смесью, вслед за которой фильтровали нефть. Значение X определяли при трех перепадах давлений. При каждом перепаде проводили пять измерений. Замер начинали после фильтрации нефти в образце при самом малом перепаде давлений до установления пос гоянства величины X. При этом количество профильтровавшейся нефти составляло почти 8—10 объемов порового прост- [c.156]

На основе исследований выведена эмпирическая формула для определения градиента динамического давления сдвига при фильтрации аномальновязкой нефти Игровского месторождения в карбонатных образцах пород с поровой структурой. [c.180]

Замечено, что при одинаковых значениях абсолютных проницаемостей степень проявления неньютоновских свойств нефти в модели трещин па порядок меньше, чем для карбонатных пород с поровой структурой пор. С увеличением раскрытости трещин проявления неньютоновских свойств при фильтрации нефти уменьшаегся. [c.180]

На основе многочисленных и разнообразных исследований капнллярных процессов в отдельных поровых каналах и реальных продуктивных пластах можно констатировать, что механизм движения воды и нефти в пористой среде за счет внутренней энергии весьма сложен и описать все его признаки для разнообразных реальных условий затруднительно. Вместе с тем доказано, что этот вид движения нефти и воды в пористой среде обусловливается не только природными физико-геологическими свойствами системы нефть—вода—порода, но и внешними факторами — величиной давления, скоростью фильтрации, температурой и. др. Следовательно, и механизм, и активность капиллярных процессов при заводнении нефтеносных пластов не являются неизменными, нерегулируемыми. Наиболее доступным средством воздействия на капиллярные процессы в реальных условиях является регулирование таких факторов, как давление и скорость фильтрации, которые поддаются изменению обычными промысловыми средствами. С этой точки зрения можно определить, какое состояние этих внешних факторов в пластах — установившееся или неуста-новившееся, благоприятствует проявлению капиллярных процессов при их заводнении. [c.42]

Пористая среда при движении в ней жидкости выступает как множество поровых каналов различных размеров и сечений, в различной степени насыщенных нефтью и водой. Естественно, существует и необходимость рассмотрения модели пластов в виде сложной системы неоднородных по размеру и насыщенности поровых каналов. При избирательной фильтрации модель или расчетную схему неоднородной пористой среды можно представить в виде набора п слоев различной длины, каждый из которых состоит из поровых каналов равного размера и обладает одинаковыми запасами нефти Qi — Qзяn n. Длина поровых каналов, состоящих из пор с малой плотностью вероятности их в пористой среде, будет больше, чем каналов, состоящих из пор с большой плотностью вероятности. Расход жидкости по слою г, состоящему из каналов, по формуле Пуазейля равен [c.81]

В гидрофильных пористых средах (0 30°) полнота извлечения нефти определяется прежде всего действием капиллярных сил. При малых скоростях фильтрации вода капиллярно впитывается в мелкие поровые каналы, тогда как более крупные поровые каналы остаются неохваченными вытесняющим агентом. В рассматриваемом случае капиллярные силы играют отрицательную роль, поскольку оставшаяся в крупных порах нефть находится в виде изолированных глобул или насыщает сравнительно высокоироницаемые изолированные участки однородного пласта, охваченного со всех сторон заводнением. При этом нефть в пласте остается неподвижной при практически возможных скоростях фильтрации. Мур и Слобод указывают, что нефть остается в крупных порах даже в тех случаях, когда скорости вытеснения во много раз превышают промысловые значения. [c.90]

Мур и Слобод, рассматривая вытенение нефти водой из идеализированной модели сдвоенного порового канала, показывают, что в гидрофильном пласте эффективность вытеснения нефти водой и распределение остаточной нефти контролируются только капиллярными силами, если линейная скорость фильтрации не превышает 6,6м/с. Хотя расчетная модель крайне идеализирована, тем не менее она позволяет наглядно проиллюстрировать, насколько значительно влияние капиллярных сил в гидрофильных породах. Исследуя влияние смачиваемости на вытеснение нефти водой на основании анализа экспериментального материала, полученного на гидрофильных пористых средах, Мур и Слобод приходят к выводу, что нефтеотдачу таких коллекторов можно повысить только при скоростях вытеснения, превышающих 10 000 м/год. В этой же работе изложены результаты экспериментов, показывающие, что для извлечения остаточной нефти, находящейся в пористой среде в виде изолированных глобул, градиенты давлений должны достигать порядка 80—100 МПа/м. При этом остаточная нефть становится подвижной только при градиентах давления порядка 8—10 МПа/м. [c.91]

Как уже указывалось выше, причина сравнительно низкого коэффициента микроохвата гидрофильных однородных пластов — капиллярные силы, в которых из-за преимущественного проникновения воды в мелкие поровые каналы крупные поры остаются неохваченными заводнением. Следовательно, увеличивая в породах рассматриваемого типа гидродинамический градиент давления, т. е. скорость нагнетания воды, можно достигнуть определенного увеличения безводной и конечной нефтеотдачи пласта. Указанное увеличение нефтеотдачи происходит в результате выравнивания скоростей проникновения воды в поровые каналы разного диаметра. При непрерывном увеличении градиента давления теоретически можно достигнуть условия, при котором скорости движения нагнетаемой воды в крупных поровых каналах будут намного превышать скорости фильтрации в мелких иоровых каналах. Иначе говоря, непрерывное приращение скорости нагнетания воды в микронеоднородном пласте может привести к снижению безводной нефтеотдачи. [c.92]

Представленный механизм вытеснения нефти водой из гидрофильных пластов и результаты исследований указывают на две возможности, позволяющие получить максимальную безводную нефтеотдачу. Первая возможность связана с увеличением скорости нагнетания воды, а вторая — с выбором вытесняющего агента, который обеспечивал бы максимальный микроохват породы и наиболее равномерное его продвижение в поровых каналах разного размера. Иначе говоря, вытесняющая вода должна обладать максимальным поверхностным натяжением (а) и промежуточным значением угла смачивания (0) порядка 45—60°. Как было показано выше, достижение наилучших показателей вытеснения нефти из микронеоднородных пластов, избирательно лучше смачиваемых водой, возможно только при очень высоких, практически не реализуемых скоростях фильтрации. Поэтому на практике более приемлемыхм следует считать второй путь, предусматривающий выбор вытесняющего агента, обеспечивающего максимальный коэффициент микроохвата пласта, т, е, вытесняющий агент с высоким значением о и промежуточным значением 6. [c.94]

Из построенных графиков (кривая 2) следует, что максимальная безводная нефтеотдача, соответствующая наиболее равномерному продвижению воды в порах данного, размера, в пластовых системах с высоким поверхностным натяжением (а = 0,044 Н/м) и с промежуточным значенйем угла смачиваемости (8О°>0>6О°) достигается при существенно меньщих скоростях вытеснения, чем в пластовых системах с иным сочетанием физико-химических характеристик. При этом снижение поверхностного натяжения как в гидрофильных системах, так и в породах с промежуточным значением угла смачиваемости не способствует выравниванию скорости продвижения воды по поровым каналам разного сечения. Более того, эти условия приводят к необходимости заметного увеличения скорости фильтрации, при которой достигается максимальная безводная нефтеотдача. Значительно хуже результаты вытеснения получаются в гидрофильных системах с низкими значениями поверхностного натяжения. Экспериментальные данные подтверждают справедливость положения о том, что для полноты извлечения нефти наиболее благоприятны фильтрационные системы, характеризующиеся промежуточным значением угла смачиваемости. В образцах с такой фильтрационной системой безводная нефтеотдача получилась в среднем на 22 % выше, чем в гидрофильных образцах породы. [c.95]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология