РАСЧЕТ СКОРОСТИ ВЫТЕСНЕНИЯ НЕФТИ ИЗ ПЛАСТА ПОЛИМЕРНЫМ РАСТВОРОМ

 

При фильтрация водного раствора полимеров по мере увеличения гради­ента давления скорость его движения возрастает все медленнее по сравнению со скоростью воды по закону Дарси – проявляются дилатантные свойства полимеров.

Рисунок 5.1 – Зависимость скоро­стей фильтрации воды и дилатантной жидкости от градиента давления grad P

Скорость фильтрации жидкости нелинейно зависит от изменения градиента давления, с каждым приращением градиента давле­ния она возрастает все меньше и меньше. Формулу закона полимерного раствора можно представить в виде:

,                     (5.1)

Где µ_ВП - вязкость водного раствора полимера.

С учетом фактора сопротивления R эту формулу записывают так:

,                               (5.2)

При фильтрации водного раствора полимера в пористой среде, перепад давления возрастает более динамично, чем это следует из закона Дар­си. При этом, фильтрация водного раствора ПАА сопровождается его сорбцией с пористой средой. При незначительных концент­рациях полимера в водном растворе можно с поль­зоваться изотермой Генри. В результате сорбции полимеров с пористой средой в процессе вытеснения нефти образуется фронт сорбции. Впереди фронта сорбции полимера в пласте движется вода, практически не содержащая полимеров.

Задача 5.1

Рассмотрим эффективность применения полимерного вытеснения нефти из пласта:

Из пласта длиной l = 200 м, шириной b = 400 м и толщиной, охваченной процессом вытеснения, h =20 м вытесняется нефть водным раствором полиакриламида. Вязкость нефти в пласто­вых условиях µ_н=7∙10^-3 Па∙с, вязкость воды µ_в= 10^-3 Па∙с , пористость пла­ста m = 0,2; s_св=0,05. Параметр изотермы сорбции Генри а=0,25 м³/м³.

Принимаем, что относительные проницаемости для нефти и воды как при вытеснении нефти водным раствором полимеров, так и чистой водой линейно зависят от водонасыщен­ности (рисунок 2.9), причем, согласно лабораторным экспериментальным данным S_* = 0,65; S_** = 0,7.

Расход закачиваемой в пласт воды q =800 м³/сут. Определим время t _∙ подхода к концу пласта (x = l) нефтяного вала х_∙, считая, что вытеснение нефти водой и водным раствором полимеров происходит поршневым образом.

Положим S₁=S_**=0,7; S₃=S_*=0,65. Следовательно конечная нефтеотдача при применении водного раствора полимеров возрастает на 5% по сравнению с неф­теотдачей при обычном заводнении.

Определим скорость фильтрации воды:

 ,        (5.3)

Отношение скорости фронта сорбции w_сор к скорости фильтрации v равно:  

 ,                 (5.4)

Отсюда w_сор= 0,1447∙10^-5∙0,242 = 0,35∙10^-6 м/с.

 

=  ≈ 50,51, (5.5)

Относительная проницаемость: 1 – для нефти при вытеснении ее водой; 2 – для нефти при вытеснении ее водным раствором полиакриламида; 3 – для воды; 4 – для водного раствора ПАВ

Рисунок 5.2. - Зависимость относительных проницаемостей (k ) для нефти и воды, а также для и нефти и водного раствора полиакриламида от водонасыщенности (S)

 

После подстановки цифровых значений величин, входящих в правую часть уравнения , получим:

 ,                    (5.6)  

Таким образом:

 ,                                (5.7)

Отсюда S₂ = 0,627. Следовательно скорость движения в области смешивания нефти и полимерного раствора:

,         (5.8)

Для того чтобы фронт вытеснения нефти преодолел длину пласта потребуется:         (5.9)

За это время в пласт будет закачано 1,667∙10⁶ м³                                           (800 м³/сут.∙5,71года∙365 дней в году) водного раствора полиакриламида. При концентрации полимера в воде 0,5 кг на 1 м³ в пласт будет введено 835 тонн полиакиламида.

ВАРИАНТЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ К ЗАДАЧЕ 5.1

Вариант	1	2	3	4	5
длина пласта l (м)	420	300	350	400	600
ширина пласта b (м)	240	180	200	300	550
нефтенасыщенная толщина h (м)	17	25	29	37	31
Пористость m	0,20	0,25	0,21	0,18	0,25
вязкость нефти в пластовых условиях μН (Па∙с)	8∙10-3	14∙10-3	23∙10-3	30∙10-3	32∙10-3
Расход закачиваемого в пласт водного раствора ПАА       q (м3/сут)	450	600	700	850	820
насыщенность связанной водой sCB	0,07	0,06	0,05	0,08	0,077
Параметр изотермы сорбции Генри а (м3/м3)	0,25	0,24	0,22	0,27	0,20

Определить основные параметры вытеснения нефти из пласта водным раствором ПАА: (скорость фильтрации, отношение скорости фронта сорбции к скорости фильтрации, скорость движения в области смешивания нефти и полимерного раствора, время прохождения водного раствора ПАА по длине пласта, объем закачивания водного раствора ПАА в нефтяной пласт)

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться: