Проницаемость пород
Проницаемость — это способность породы пропускать через систему сообщающихся пор жидкости и газы или их смеси при наличии перепада давления. Она количественно характеризует фильтрационные свойства коллектора.
Отсутствие сообщаемости между порами делает породу непроницаемой. Некоторые породы могут обладать высокой общей пористостью и не быть коллекторами (например, некоторые глины, мел). Одни и те же породы с первичной или межзерновой пористостью для различных флюидов бывают проницаемы по-разному. Породы, непроницаемые для нефти и воды, могут быть проницаемы для газа вследствие его большой проникающей способности; породы, непроницаемые для высоковязких нефтей, проницаемы для маловязких. В рассматриваемых породах фильтрация флюидов происходит по порам матрицы, соединяющимся между собой.
Опытными данными установлено, что нефть может двигаться по порам, размер которых больше 1 мкм, а газ может перемещаться по порам значительно меньшего размера.
Величина физической проницаемости оценивается из уравнения Дарси: &пр = Q(.i/(AyD/ALf), где Q — расход жидкостей, газов или их смесей с динамической вязкостью ц, протекающих через объем породы сечением F под действием градиента давления A/7/AL; А/? — перепад давления; L — длина образца породы.
В СИ физическая проницаемость имеет размерность м2.
Если через образец, предварительно экстрагированный от нефти и высушенный до постоянной массы, пропустить инертный
газ (азот или воздух), то газопроницаемость такого образца будет называться абсолютной проницаемостью. Она характеризует физические свойства пористой среды при фильтрации потока инертного газа по всем поровым каналам.
При движении через образец неоднородной жидкости, представленной разными фазами в различных состояниях (газ—вода, нефть—вода, газ—нефть, газ—нефть— вода), величины проницаемости, определяемые по фильтрации каждой из фаз, будут отличаться от абсолютной проницаемости и одна от другой. Поэтому введено понятие о фазовой проницаемости, под которой понимается способность пористой среды, насыщенной неоднородной жидкостью, пропускать через себя отдельные ее фазы. Фазовая проницаемость определяется по формуле физической проницаемости, в числителе которой указываются соответственно QHfiH, или QB^iB, или Qrfv Наличие нескольких фаз в пористой среде снижает фильтрацию исследуемой фазы. Поэтому фазовая проницаемость всегда меньше абсолютной. Обычно ее выражают в долях абсолютной проницаемости. Отношение в % величин фазовой проницаемости и абсолютной называется относительной проницаемостью породы. При фильтрации двухфазных смесей в зависимости от степени водонасыщенности коллектора возможен одно- и двухфазный поток. Расход двухфазной жидкости, определяемый суммой относительных проницаемостей породы, всегда меньше расхода однофазной жидкости. В начальный период эксплуатации нефтяной залежи, когда скважина фонтанирует чистой нефтью, фазовая проницаемость коллектора максимальная.
При фильтрации трехфазных смесей в зависимости от газо-, нефте- и водонасыщенности поток может быть одно-, двух и трехфазным (рис. 36). Координаты в любой точке треугольника на рис. 36 показывают различную насыщенность керна каждой из трех фаз. На треугольнике видно, что условия одновременной фильтрации трехфазного потока ограничиваются очень небольшой областью. Характерно, что суммарный трехфазный поток в этой области значительно ниже минимального двухфазного потока.
ПО
Все сказанное выше справедливо для пород с первичной, или зерновой, пористостью. У трещиноватых пород наряду с межгранулярной наблюдается и трещинная проницаемость, которая может достигать высоких значений у пород с ничтожной межзерновой проницаемостью.
По величине проницаемости В. Н. Дахнов разделяет коллекторы на пять классов:
Проницаемость породы может быть определена по кривым восстановления давления при неустановившемся режиме.
Дата добавления: 2015-01-10; просмотров: 1704;