5.3 Расчет фильтрационных параметров нефти
При фильтрации нефти через образец пористой среды по исходным данным вычисляются скорость фильтрации, градиент давления и коэффициент подвижности нефти
,
(5.1)
где Vф – скорость фильтрации, м/с;
F – площадь поперечного сечения образца породы, см2;
,
(5.2)
где gradP – градиент давления, Па/м;
ΔР – перепад давления на концах образца, Па;
L – длина образца, м;
,
(5.3)
где
–
коэффициент подвижности нефти, м2/(Па∙с).
По зависимости скорости фильтрации от градиента давления определяются следующие фильтрационные параметры аномально вязкой нефти: градиент динамического давления сдвига Н, градиент давления предельного разрушения структуры Нm, коэффициент подвижности нефти с практически неразрушенной структурой (k/μ)0 и коэффициент подвижности нефти с предельно разрушенной структурой (k/μ)m (рисунок 5.2).
Обработка реологических кривых с целью определения фильтрационных параметров аномально вязких нефтей производится в следующей последовательности:
1 По данным об объемном расходе (таблица 5.2) и площади поперечного сечения породы (таблица 5.3) рассчитывается скорость фильтрации нефти.
2 Вычисляются коэффициенты подвижности нефти при фильтрации через породу.
Эти данные записываются в таблицу 5.4.
3 Строится реологическая линия. По этой линии определяются фильтрационные параметры: градиент динамического давления сдвига Н0 и градиент давления предельного разрушения структуры Нm.
4 Подвижность нефти с практически неразрушенной структурой и подвижность нефти с предельно разрушенной структурой определяются как среднее значение коэффициента подвижности нефти, вычисленное по точкам, лежащим соответственно на нижней и верхней области фильтрации, с соблюдением закона Дарси (см. рисунок 5.2). Сведения о фильтрационных параметрах нефти заносятся в таблицу 5.4.
Таблица 5.2 – Результаты экспериментов по изучению фильтрации аномально вязкой нефти в песчаниках (размеры образцов пород приведены в таблице 5.3)
Q, см3/с∙10-6 |
Градиенты давления (grad P, Па/см) по вариантам |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
0,288 |
11,0 |
|
|
|
|
|
|
|
4,5 |
0,377 |
17,2 |
|
|
|
|
|
7,1 |
|
5,3 |
0,765 |
33,8 |
8,6 |
29,5 |
|
|
|
14,9 |
|
11,0 |
1,33 |
61,4 |
12,0 |
30,2 |
|
|
14,9 |
24,6 |
|
16,0 |
2,88 |
101 |
23,3 |
38,0 |
|
|
30,6 |
33,0 |
|
18,0 |
3,77 |
107 |
27,5 |
39,3 |
7,7 |
9,1 |
33,0 |
40,1 |
6,3 |
20,0 |
7,65 |
117 |
48,7 |
45,0 |
11,6 |
13,0 |
38,1 |
46,8 |
11,0 |
43,2 |
13,30 |
134 |
53,0 |
54,8 |
14,7 |
16,4 |
44,0 |
51,4 |
11,8 |
53,1 |
25,74 |
309 |
81,2 |
60,0 |
18,6 |
19,6 |
49,1 |
86,6 |
18,1 |
120 |
43,47 |
|
103 |
67,0 |
22,4 |
20,9 |
56,9 |
114 |
20,0 |
|
57,70 |
|
206 |
71,5 |
43,3 |
35,3 |
112 |
|
33,8 |
|
76,65 |
|
|
93,0 |
78,9 |
64,0 |
200 |
|
64,5 |
|
91,52 |
|
|
120 |
158 |
140 |
|
|
155 |
|
Таблица 5.3 – Сведения о площадях поперечного сечения песчаников
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
F, см2 |
5,76 |
6,25 |
5,72 |
6,38 |
5,94 |
5,94 |
5,76 |
5,07 |
6,24 |
Таблица 5.4 – Результаты расчета фильтрационных параметров аномально вязких нефтей
Q, м3/с |
Vф, м/с |
grad P, Па/м |
k/μ, м2/(Па∙с) |
H0, Па/м |
Hm, Па/м |
(k/μ)m, м2/(Па∙с) |
(k/μ)0, м2/(Па∙с) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 5.5 – Реологическая линия аномально вязкой нефти