Визначення нафтовилучення за допомогою лабораторних досліджень

Відомо, що коефіцієнт нафтовилучення переважно визначається як добуток коефіцієнтів витіснення і охоплення (за об'ємом) пласта.

Коефіцієнти охоплення пласта процесом важко піддаються вивченню в лабораторних умовах, хоча деякі досягнення тут є: в більшості випадків їх величина приймається за результатами розробки сусідніх родовищ з подібними геолого-фізичними умовами. В той же час коефіцієнти витіснення, головним чином, визначаються в лабораторних умовах шляхом постановки експериментів з витіснення нафти на моделях пласта.

Використання результатів лабораторних дослідів у промисловій практиці можливе лише в тому випадку, якщо процеси, що вивчаються в дослідах, подібні до натурних.

Ця подібність забезпечується рівністю комплексів, що складені для моделі та натури і визначають процес. На основі умов подібності повинні бути вибрані параметри моделей і дослідів під час постановки експериментів. Звичайно, тут користуються методами наближеного моделювання. Під час виконання експериментів з фільтрації флюїдів намагаються додержуватись швидкостей витіснення, що за можливих в нафтовому покладі перепадах тисків, близькі до натурних.

Підраховано, що на нафтовіддачу впливає не менше 18 різних параметрів. Комплексним параметром вважається капілярний тиск, що визначається за формулою:

(8.4)

де Рк - капілярний тиск. Па;

σ - міжфазний натяг, Н/м;

cos θ - косинус кута змочування,

r – радіус порового каналу, м.

Для гідрофільних порід ідеальним вважається агент, який під час витіснення нафти створює з нею міжфазний натяг, величина якого прямує до нуля, а величина кута змочування - до 90^о.

Під час моделювання процесів витіснення нафти необхідно добиватись геометричної подібності порового простору моделі і натури, тотожності характеру їх поверхні. В експериментах необхідно створювати гірничий та пластовий тиски та пластову температуру.

Зразки породи, яківикористовують для побудови моделей пласта, повинні піддаватися відповідній підготовці. В інших випадках витіснення нафти проводиться на зразках породи, яка піднята із свердловини, вуглеводневими розчинами.

Апаратура, на якій проводяться експерименти, повинна дозволити максимально наблизити умови здійснення дослідів до пластових умов тих покладів, для яких виконуються дослідження. Вона повинна давати можливість здійснення дослідів за різних тисків і температур, створювати моделі пласта різної довжини, здійснювати контроль за насиченістю моделі різними флюїдами, необхідну точність під час вивчення характеристик витіснення і одержання іншої необхідної інформації. Стандартна апаратура, що випускається промисловістю, не здатна забезпечити цих вимог. Тому в більшості наукових і науково-дослідних організацій намагаються виготовляти свою апаратуру для проведення досліджень з питань витіснення нафти різними агентами.

Результати лабораторного визначення коефіцієнта витіснення нафти заносять у спеціальний журнал, де фіксуються порядковий номер експерименту, геометричні розміри моделі пласта, її пористість, проникність, об’єм нафти, води та газу в моделі на початок та кінець експерименту, а також в процесі його проведення. За наведеними в журналі даними згодом вираховують коефіцієнти витіснення нафти на різних стадіях процесу.

Однією з найбільш важливих характеристик процесу руху пластових флюїдів в породах-колекторах, поряд з коефіцієнтом витіснення, є фазові проникності. Дані про них необхідні для промислової оцінки перехідних нафтогазових зон пластів, у гідрогазодинамічних розрахунках технологіч-них показників розробки, для вибору методів дії на пласти з метою збільшення нафтовіддачі.

Контрольні запитання

1 Назвіть напірні режими розробки нафтових покладів.

2 Назвіть режими виснаження нафтових покладів.

3 Назвіть режими роботи газових покладів.

4 Що таке коефіцієнт нафтовилучення і як він визначається?

5 З добутку яких коефіцієнтів складається коефіцієнт нафтовилучення?

6 Назвіть ряд чинників, що впливають на коефіцієнти дренування, охоплення та витіснення.

7 При яких режимах розробки одержуємо максимальні коефіцієнти нафтовилучення?

8 При яких режимах розробки одержуємо мінімальні коефіцієнти нафтовилучення?

9 Назвіть сили, що утримують нафту в поровому просторі колектора та допомагають рухові.