Расчет средней проницаемости пласта при горизонтально-линейной фильтрации для изолированных зон

Расчет проницаемости неоднородного пласта

 

Проницаемость – важнейший параметр, характеризующий проводимость коллектора, т.е. способность пород пласта пропускать к забоям скважин нефть и газ при наличии перепада между пластовым и забойным давлениями.

В процессе эксплуатации нефтяных и газовых месторождений возможна различная фильтрация в пористой среде жидкостей и газов или их смесей – совместное движение нефти, воды и газа или воды и нефти, нефти и газа или только нефти или газа. При этом проницаемость одной и той же пористой среды для данной фазы в зависимости от количественного и качественного состава фаз в ней будет различной. Поэтому для характеристики проницаемости пород нефтесодержащих пластов введены понятия абсолютной, фазовой и относительной проницаемости.

Под абсолютной принято понимать проницаемость пористой среды, которая определена при наличии в ней лишь одной какой либо фазы, химически инертной по отношению к породе.

Фазовой (эффективной) называется проницаемость пород для данного газа или жидкости при наличии или движении в порах многофазных систем.

Относительной проницаемостью пористой среды называется отношение эффективной проницаемости этой среды для данной фазы к абсолютной.

Для оценки проницаемости горных пород обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси, по которому скорость фильтрации жидкости в пористой среде пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна динамической вязкости:

, (2.1)

где v – скорость линейной фильтрации;

Q – объемный расход жидкости в единицу времени;

Μ – динамическая вязкость жидкости;

F – площадь фильтрации;

ΔР – перепад давления;

L – длина пористой среды.

В этом уравнении способность породы пропускать жидкости и газы характеризуется коэффициентом пропорциональности k, который называют проницаемостью:

. (2.2)

За единицу проницаемости в 1 м2 принимается проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 м2, длиной 1 м и перепаде давления 1 Па расход жидкости вязкостью 1 Па·с составляет 1 м3/с.

Физический смысл размерности коэффициента проницаемости – это величина площади сечения каналов пористой среды горной породы, по которым происходит фильтрация флюидов.

За единицу проницаемости в 1 дарси (1Д) принимают проницаемость такой пористой среды, при фильтрации через образец которой площадью 1 см² и длиной 1 см при перепаде давления 1 кГ/см² расход жидкости вязкостью 1 спз (сантипуаз) составляет 1 см³/сек. Величина, равная 0,001 Д, называется миллидарси (мД). Учитывая, что 1 кГ/см² = ~10⁵ Па, 1 см³ = 10^{-6 м3}, 1 см² = 10^{-4 м2}, 1 спз = 10^-3 Па × сек, получим следующее соотношение:

.

 

Расчет средней проницаемости пласта при горизонтально-линейной фильтрации для изолированных зон

Теория к разделу

Слои и участки с различной проницаемостью расположены параллельно-последовательно, вид фильтрации горизонтально- линейный:

Средняя проницаемость пласта оценивается следующим выражением:

, (2.3)

где – средняя проницаемость пласта;

k_i – проницаемость пропластков;

L_i – длина i-го пропластка;

L_общ – общая длина пласта;

L_общ = å L_i, (для данного случая n = 4).

 

Типовая задача

Рассчитать среднюю проницаемость пласта для условий:

 

Дано:

№ участка	Li, м	ki, мД

Найти:

 

Решение:

,

 

.