Физика нефтяного пласта

Относительная фазовая проницаемость.
f_н=k_н/k_а
f_в=k_в/k_а
Фазовая проницаемость – проницаемость такой фиктивной среды, которая состоит из доли пор, насыщенной данной фазы, и при этом влияние другой фазы пор не ощущается.
Пористость фиктивной пористой среды записывается следующим образом:
k_п^ф=k_пk_н.н. k_в^ф=k_п(1 – k_н.н.)
Они зависят от степени нефтенасыщенности:
k_н.н.=1 – k_в(S_в)
Фазовая проницаемость зависит от степени водонасыщенности:
f_в=(S_в)
Каждая фаза движется по своей системе пор и не влияет на другую.
Условия совместной фильтрации.
S – точка, где вода теряет свою сплошность (образуются капли). В ней минимальная насыщенность водой. Проницаемость от 0 до S равна 0.
Начиная с S водяная фаза преодолевает порог перколяции, образуя фазу.
S* - точка, где нефть/газ перестаёт двигаться. В ней максимальная водонасыщенность. Нефть в объёме пор находится в связанном состоянии.
S_ос=(1-S*) – характеризует долю нефти/газа, которые неподвижны – остаточная нефтенасыщенность.
В обоих случаях f1.
0 – точка равенства проницаемостей по нефти и по воде.
Факторы, влияющие на фазовую проницаемость:

1. 
   геометрия структуры пор
   
2. 
   градиент давления
   
3. 
   характер смачивания пористой среды данной фазы
   

Чем сложнее конфигурация пор, тем сильнее выражена сила сопротивления.
Фазовые проницаемости трещинной среды выглядят следующим образом:
Обнаружено, что наибольшее влияние имеет изменение структуры пор по воде, затем по нефти и ещё меньше по газу.
Фазовые проницаемости зависят от степени смачиваемости.
Д ля гидрофобного пласта «0» сдвигается в сторону уменьшения водонасыщенности.

– гидрофобный пласт

– гидрофильный пласт

Для гидрофобных пластов фазовая проницаемость по воде выше, чем для гидрофильных, следовательно: не следует заводнять гидрофобные пласты (они лучше проводят воду). В них присутствует эффект смазки. Жидкость встречает меньше сопротивления, т.к. поверхность не оказывает влияния на движение.
Целесообразнее рассматривать нормированные фазовые проницаемости.
k_ф(S)/k_фf(S) k_ф/k_о=k_оf(S)
1 f(S) f(S*)
f_н,в


S S*
Чтобы рассматривать насыщенность только в области, где существуют обе фазы, берут приведённую насыщенность.
=(Sв–S)/(1–S–(1-S*))=(Sв-S)/(S*-S)
Нормированные фазовые проницаемости имеют более универсальный характер.
f_н,в
1

0 1 

Рассмотрим условия совместного движения трёх фаз.

Чем больше удельная поверхность, тем сильнее твёрдая фаза влияет на движение жидкости и газа.

Сужается диапазон фазовой проницаемости.

8.