Заводнение микронеоднородных пластов

На основе экспериментальных и промысловых исследований выше было показано, что капиллярные процессы при заводнении нефтеносных пластов сопровождаются встречными движениями, противотоками нефти и воды. Получены экспериментальные зависимости для расхода, скорости и глубины капиллярной пропитки. Аналогичные зависимости можно получить и аналитическим путем. Как уже отмечалось, исследованиями установлено, что микронеоднородность пористой среды может выражаться некоторой функцией распределения пор по размеру Р (б). Для песчаника, например, распределение пор по размеру подчиняется нормальному или логарифмически нормальному закону с диапазоном изменения размеров пор от О до 500 мкм и более. В этих условиях из классической зависимости между капиллярным давлением и размером поровых каналов очевидно, что при капиллярном межслойном противотоке внедрение воды в нефтенасыщенные слои происходит по наиболее мелким, а переток нефти по более крупным поровым каналам (рис. 8). Расход жидкости и скорость внедрения воды при капиллярной пропитке можно выразить через функцию распределения размеров пор. [c.60]

ЗАВОДНЕНИЕ МИКРОНЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТОВ [c.81]

Уравнение, характеризующее вытеснение нефти из заводненных. микронеоднородных пластов, согласно принятой схеме будет иметь следующий вид [c.198]

Ранее, при рассмотрении влияния скорости фильтрации на показатели заводнения однородного пласта, для иллюстрации была представлена зависимость нефтеотдачи от скорости фильтрации для нескольких отношений вязкостей. Следует вновь напомнить, что оптимальная скорость фильтрации, соответствующая максимальной безводной нефтеотдаче, справедлива для всех испытанных отношений вязкостей. Интересно также отметить, что при оптимальной скорости фильтрации независимо от отношения вязкостей получается практически одна и та же безводная нефтеотдача. Однако для достижения такой высокой безводной нефтеотдачи с увеличением отнощения вязкостей требуются очень низкие скорости фильтрации. Зависимость оптимальной скорости фильтрации от отношения вязкостей жидкостей по экспериментальным данным показывает, что уже при отношении вязкостей 15 оптимальная скорость равна приблизительно 30 м/год. Весьма интересно, что с увеличением отношения. вязкостей жидкостей незначительное отклонение от оптимальной скорости фильтрации приводит к резкому снижению безводной нефтеотдачи. Хотя рассматриваемые экспериментальные данные нестрого моделируют реальные пластовые условия, тем не менее они правильно отражают качественную сторону вытеснения вязкой нефти водой из микронеоднородного пласта. [c.99]

Присутствие свободной газовой фазы в микронеоднородном пласте, как это следует из механизма вытеснения нефти водой, должно способствовать увеличению конечной нефтеотдачи. Это положение подтверждается многочисленными экспериментальными исследованиями. Создание свободной газовой фазы перед началом заводнения нефтяного пласта может также привести к увеличению текущей нефтеотдачи пласта за счет капиллярных эффектов. [c.101]

Следовательно, заводнение неоднородных пластов с локальной неоднородностью так же, как микронеоднородных пористых сред, необходимо осуществлять либо ири скоростях фильтрации, уменьшающих капиллярную зону до пренебрежимо малых величин, либо с добавкой в воду поверхностно-активных веществ, способствующих более равномерному продвижению водонефтяного контакта. [c.110]

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]

С гидродинамической точки зрения такой тип неоднородности для изучения общих закономерностей фильтрации несмешивающихся жидкостей можно свести к двум видам к однородному иласгу, если указанные неоднородные участки хаотично разбросаны ио всей площади или ио толщине пласта, и,к слоистому, если эти участки ориентированы таким образом, что образуют как бы несколько непрерывных каналов разных фильтрационных свойств. В первом случае влияние местной неоднородности на интегральные показатели заводнения должно быть сведено до минимума, учитывая неизмеримо большие размеры месторождения и расстояния между нагнетательными и добывающими скважинами. Во втором же случае основные, особенности заводнения можно определить на, моделях слоистых пород. Однако при постановке опытов на образцах породы с равномерно распределенными участками различной проницаемости нельзя пользоваться предельными величина,ми условий моделирования, рекомендованными в работе Д. А. Эфроса, поскольку они установлены для микронеоднородных пластов, в которых формирование-зоны активного капиллярного проявления (стабилизированной зоны) обусловлено различием поровых каналов. Физическая сущность условий приближенного моделирования, предложенных Д. А. Эфросо,м, в основном сводится к тому, чтобы при заданном градиенте давления свести отношение длины зоны капиллярного обмена к длине модели до пренебрежимо малого значения, ири которо,м стабилизированная зона практически перестает оказывать влияние на показатели заводнения. Это основное положение-приближенного моделирования должно оставаться в силе и при постановке опытов на моделях с другими видa и неоднородности и, в частности, на образцах породы с локальной неоднородностью. Но для нород с таким типом неоднородности необходимо-определить предельные значения критериев гидродинамического подобия, принимая при это,м в качестве характерного параметра пористой среды не средний размер пор, а средний размер неоднородных участков, слагающих исследуемый пласт. Аналогичные рассуждения справедливы также для пород с локальной неоднородностью, которые можно с гидродинамической точки зрения трансформировать в трубки тока, простирающиеся от линии нагнетания до линии отбора жидкости. [c.108]

К числу основных физико-геологических факторов, от которых зависят показатели заводнени залежей, относятся неоднородность пластов (макронеоднородность) и пористой среды (микронеоднородность) трещиноватость пластов соотношение вязкостей нефти и воды начальное состояние водонефтяного контакта залежи, и насыщенности пласта капиллярная характеристика пористой среды, обусловленная микронеоднородностью, и смачивающие свойства жидкостей. [c.75]

Присутствие свободной газовой фазы может положительно сказаться не только на конечной нефтеотдаче пласта, но и на интенсификации отбора нефти. В микронеоднородных коллекторах, избирательно лучше смачиваемых вытесняющим агентом, нагнетаемая вода прелое всего должна проникать в поровые каналы, занятые свободны.м газо.м, т. е. в крупные поры или поровые каналы. Это значит, что при прочих идентичных условиях поверхность контактирования воды с нефтенасыщенным поровым пространством возрастает. Увеличение поверхности соприкосновения воды с нефтенасыщенными участками, в свою очередь, способствует увеличению объема воды, капиллярно впитывающейся в эти участки. При этом капиллярное впитывание происходит в различных направлениях, что способствует улучшению текущего микроохвата пласта нагнетаемой водой. Если содержание свободного газа невелико и он по пласту распределен равномерно, эффект капиллярного впитывания может быть значительным. Однако чрезмерное увеличение газонасыщенности может -привести к отрицательному результату из-за существенного увеличения вязкости нефти и относительной проницаемости для газа. Поэтому при заводнении пласта в каждом конкретном случае очень важно найти оптимальное значение начальной газонасыщенности. [c.98]

Попытки экспериментального определения времени т имеются в работах [44, 114]. В работе [144] дана теоретическая оценка времени релаксации т. Показано, что длительность процессов перераспределения жидкостей в однородной пористой среде под действием капиллярных сил сравнима с безводным периодом вытеснения нефти в лабораторных экспериментах. Поэтому они и оказывают влияние на величину безводной нефтеотдачи в этих экспериментах. В реальных нефтяных пластах неравновесные эффекты на неоднородностях масштаба норовых каналов не могут заметно сказаться на результатах заводнения, так как скорость продвижения жидкостей в пластах много меньше скорости релаксации жидкости в порах. Однако в реальных пластах существуют неоднородности более крупных масштабов слоистые пласты, макровключения, макронеоднородности и т.д. На этих неоднородностях происходят аналогичные процессы, что и на микронеоднородностях, но более медленные, сравнимые со скоростью вытеснения. Они-то и влияют на результаты вытеснения в безводный период. [c.54]