Лекция № 17. Установившаяся фильтрация газированной жидкости

Если давление в пласте выше давления насыщения ( ), то весь газ полностью растворен в жидкости и она ведет себя как однородная. При снижении давления ниже из нефти выделяются пузырьки газа. По мере приближения к забою скважины давление падает и размеры пузырьков увеличиваются вследствие расширения газа и одновременно происходит выделение из нефти новых пузырьков газа.

В этом случае мы имеем дело с фильтрацией газированной жидкости, которая представляет собой двухфазную систему (смесь жидкости и выделившегося из нефти свободного газа).

Для каждой фазы вводятся фазовые проницаемости и . Установлено, что фазовые проницаемости зависят главным образом от насыщенности порового пространства жидкой фазой S. Насыщенностью называется отношение объема пор, занятого жидкой фазой ко всему объему в данном элементе пористой среды. В результате опытов построены графики зависимостей относительных фазовых проницаемостей = /k и = /k от насыщенности S (k – относительная проницаемость).

В теории фильтрации газированной жидкости водится понятие газового фактора Г, равного отношению приведенного дебита газа к дебиту жидкости в нормальных условиях

Большинство практических методов расчета движения газированной нефти базируется на результатах исследования установившегося течения, которое рассмотрено С.А. Христиановичем. Им была показана возможность сведения нелинейных задач установившейся фильтрации газированной жидкости к задачам движения однородной несжимаемой жидкости в пористой среде. При этом принимается, что “Г” вдоль линии тока постоянный, а так же и .

Назовем функцией С. А. Христиановича выражение

имеющего размерность давления.

При определении распределении функции С. А. Христиановича и дебита жидкой фазы при установившейся фильтрации газированной жидкости справедливы все формулы, выведенные для однородной несжимаемой жидкости с заменой давления на функцию С. А. Христиановича.

Так для плоскорадиальной установившейся фильтрации газированной жидкости

Основная литература: 2 [228-231]

Дополнительная литература: 4 [75-85]

Контрольные вопросы:

1. Давление насыщения.

2. Фазовые проницаемости.

3. Функции С.А. Христиановича.

4. Закон распределения функции С.А. Христиановича.

5. Дебит скважины при фильтрации газированной жидкости.