Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых сред

 

Поровое пространство нефтесодержащих пород представляет собой огромное скопление капиллярных каналов, в которых движутся несмешивающиеся жидкости, образующие мениски на разделах фаз. Поэтому капиллярные силы влияют на про­цессы вытеснения нефти.

Как было отмечено выше, за водонефтяным контактом мениски создают многочисленные эффекты Жамена и препятствуют вытеснению нефти. Если среда гидрофильна, в области водонефтяного контакта давление, развиваемое менисками, способствует возникновению процессов капиллярного пропитывания и перераспределения жид­костей. Это связано с неоднородностью пор по размерам. Капиллярное давление, развиваемое в каналах небольшого сечения, больше, чем в крупных порах. В резуль­тате этого на водонефтяном контакте возникают процессы противоточной капилляр­ной пропитки – вода по мелким порам проникает в нефтяную часть пласта, по крупным порам нефть вытесняется в водоносную часть. Поэтому необходимо решить, какие воды следует выбирать для заводнения залежей: интенсивно впитывающиеся в нефтяную часть залежи под действием капиллярных сил или слабо проникающие в пласт. Изменяя качества нагнетаемых в залежь вод, можно воздей­ствовать на поверхностное натяжение на границе с нефтью, смачивающие характеристики, а также вязкостные свойства.

Необходимо отметить, что вопрос об увеличении или уменьшении капиллярных сил, так же как и многие другие задачи физики вытеснения нефти водой, не имеет однозначного решения. В условиях зернистых неоднородных коллекторов процессы перераспределения нефти и воды под действием капиллярных сил могут способствовать преждевременным нарушениям сплошности нефти в нефтеподводящих системах капилляров в зоне совместного движения нефти и воды, помогая форми­рованию водонефтяных смесей в поровом пространстве, что сопровождается значи­тельным уменьшением нефтеотдачи. В трещиноватых коллекторах нефтеотдача бло­ков повышается при нагнетании в залежь воды, способной интенсивно впитываться в породу под влиянием капиллярных сил.

 

Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой

 

Анализ результатов большого числа исследований, посвященных этой проблеме, позволяет сделать вывод о связи между капиллярными свойствами пластовой системы и характером зависимости нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой. Во всех случаях, когда пласт гидрофобен и капиллярные силы противодействуют вытеснению нефти из пористой среды водой, нефтеотдача возрастает с увеличением скорости продвижения водонефтяного контакта, то есть увеличивается с ростом градиентов давле­ния. Когда капиллярные силы ослаблены вследствие низких значений поверхностного натяжения или проницаемости пород > 1–2 мкм² и других признаков, скорость вытеснения нефти водой не влияет на нефтеотдачу.

На практике часто встречаются залежи нефти, чрезвычайно разнообразные по степени неоднородности пород и строению пластов. В этом случае на зависимость нефтеотдачи от перепада давлений (от скорости вытеснения) оказывают влияние, кроме физико-химических свойств пластовой системы, многие другие факторы. Например, в ряде случаев известны факты включения в работу с увеличением депрессии дополнительных пропластков, которые раньше (при меньших перепадах давлений) не участвовали в притоке нефти. С возрастанием депрессии перераспре­деляются давления в пласте при соответствующих изменениях геометрии потока, охватывающего дополнительные участки пласта, ранее мало отдававшие нефть. Существуют и другие факторы, влияющие на результаты вытеснения нефти водой из естественных пластов и на зависимость нефтеотдачи от величины депрессии. Поэтому в реальных условиях возможны различные коэффициенты нефтеотдачи независимо от физико-химических свойств пласта.

По результатам наблюдений многих исследователей, повышение градиентов давлений в пласте оказывает благоприятное влияние на нефтеотдачу залежей нефти, приуроченных к неоднородным коллекторам.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Ермилов О. М., Ремизов В. В., Ширковский Л. И., Чугунов Л. С. Физика пласта, добыча и подземное хранение газа. – М.: Наука, 1996. – 541 с.

2. Гиматудинов Ш. К., Ширковский А. И. Физика нефтяного и газового пласта. – М.: Недра, 1982. – 311 с.

3. Мищенко И. Т. Расчеты в добыче нефти. – М.: Недра, 1989. – 245 с.

4. Михайлов Н. Н. Изменение физических свойств горных пород в околоскважинных зонах. – М.: Недра, 1987. – 152 с.

5. Гафаров Ш. А. и др. Физика нефтяного пласта: Учебное пособие. – Уфа: УГТНУ, 1999. – 86 с.

6. Мирзаджанзаде А.Х. и др. Физика нефтяного и газового пласта. – М.: Недра, 1992. – 269 с.

7. Требин Г.Ф., Чарыгин Н. В., Обухова Т. М. Нефти месторождений Советского Союза. – М.: Недра, 1980. – 583 с.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

                                         

Введение............................................................................................	3
1. Коллекторские свойства горных пород.....................	5
1.1. Типы пород-коллекторов............................................................	5
1.2. Залегание нефти, газа и воды.....................................................	7
1.3. Гранулометрический состав горных пород..............................	12
1.4. Пористость...................................................................................	14
1.4.1. Виды пористости...............................................................	15
1.4.2. Структура порового пространства...................................	17
1.5. Проницаемость............................................................................	20
1.5.1. Линейная фильтрация нефти и газа в пористой среде...	21
1.5.2. Радиальная фильтрация пластовых флюидов................	24
1.5.3. Классификация проницаемых пород...............................	25
1.5.4. Оценка проницаемости продуктивного пласта..............	26
1.5.5. Зависимость проницаемости от пористости...................	29
1.5.6. Виды проницаемости........................................................	34
1.6. Насыщенность коллекторов.......................................................	36
1.7. Зависимости проницаемости от насыщенности коллекторов.	38
1.8. Удельная поверхность.................................................................	42
1.9. Свойства трещинного коллектора..............................................	44
1.10. Карбонатность горных пород...................................................	45
1.11. Набухаемость пластовых глин.................................................	45
1.12. Механические свойства горных пород....................................	47
1.13. Тепловые свойства горных пород...........................................	50
2. Состав и физико-химические свойства прироДных газов.......................................................................	54
2.1. Состав природных газов..............................................................	54
2.2. Аддитивный подход к расчёту физико-химических      свойств углеводородных газов...................................................	56
2.3. Способы выражения состава......................................................	59
2.4. Уравнение состояния..................................................................	60
2.5. Состояние реальных газов..........................................................	63
2.6. Вязкость газов..............................................................................	68
2.7. Растворимость газов в нефти и воде..........................................	70
2.8. Эффект Джоуля–Томсона	77
2.9. Упругость насыщенных газов....................................................	78
3. Состав и физико-химические свойства нефти......	82
3.1. Состав нефти................................................................................	82
3.2. Физико-химические свойства нефти.........................................	85
3.2.1. Плотность нефти................................................................	86
3.2.2. Вязкость нефти...................................................................	88
3.2.3. Реологические свойства нефтей.......................................	93
3.2.4. Газовый фактор пластовой нефти....................................	95
3.2.5. Давление насыщения нефти газом...................................	97
3.2.6. Сжимаемость нефти..........................................................	98
3.2.7. Объёмный коэффициент нефти........................................	100
3.2.8. Тепловые свойства нефтей................................................	104
3.2.9. Электрические свойства нефтей.......................................	105
3.3 Различие свойств нефти в пределах нефтеносной залежи.......	106
4. Фазовые состояния углеводородных систем........	108
4.1. Схема фазовых превращений однокомпонентных систем......	108
4.2. Фазовые состояния углеводородных смесей............................	110
4.3. Фазовые переходы в нефти, воде и газе....................................	112
5. Состав и физико-химические свойства пластовЫХ вод............................................................................	118
5.1. Химические свойства пластовых вод........................................	119
5.1.1. Минерализация пластовой воды......................................	119
5.1.2. Тип пластовой воды..........................................................	120
5.1.3. Жесткость пластовых вод.................................................	120
5.1.4. Показатель концентрации водородных ионов................	122
5.2. Физические свойства пластовых вод.........................................	123
5.2.1. Плотность...........................................................................	123
5.2.2. Вязкость..............................................................................	123
5.2.3. Сжимаемость......................................................................	124
5.2.4. Объёмный коэффициент...................................................	125
5.2.5. Тепловые свойства.............................................................	126
5.2.6. Электропроводность..........................................................	126
5.3. Характеристика переходных зон...............................................	127
6. МОЛЕКУЛЯРНО–ПОВЕРХНОСТНЫЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ НЕФТЬ–ГАЗ–ВОДА–ПОРОДА....................................	128
6.1. Роль поверхностных явлений в фильтрации.............................	128
6.2. Поверхностное натяжение..........................................................	129
6.3. Смачивание и краевой угол........................................................	134
6.4. Работа адгезии, теплота смачивания........................	138
6.5. Гистерезис смачивания......................................	138
6.6. Свойства поверхностных слоёв пластовых жидкостей……...	140
7.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕИЗВЛЕЧЕНИЯ………………………..………………………............	142
7.1. Источники пластовой энергии…………………………………	142
7.2. Силы, действующие в залежи……………………………….....	143
7.3. Поверхностные явления при фильтрации жидкостей………..	145
7.4. Общая схема вытеснения нефти из пласта водой и газом…...	145
7.5. Нефтеотдача пластов при различных условиях дренирова­ния залежи……………………………………………………..	147
7.6. Роль капиллярных процессов при вытеснении нефти водой из пористых сред……………………………………………....	150
7.7. Зависимость нефтеотдачи от скорости вытеснения нефти водой……………………………………………………………	151
СПИСОК Литературы.....................................................................	152

 

[u1]Стала известна или известна более 4 тысяч лет

[u2]На 80-е годы 20 века

[u3]Значительным иистощением запасов

[u4]Какого всего???

[u5]В настоящее время или возрастал до настоящего вренмени

[u6]Это всё в скобки

[u7]-

[u8]исправить

[u9]исправить

[u10]абзац

⇐ Предыдущая10111213141516171819

Поделиться: