Раздел 1. Физика нефтяного пласта

Раздел 1. Физика нефтяного пласта

Раздел 1. Физика нефтяного пласта. 1

1. Физические свойства нефтегазовых пластов; коэффициенты, характеризующие эти свойства, области их использования и способы измерения. 2

2. Нефтегазовый пласт как многофазная многокомпонентная система. 4

3. Терригенные, карбонатные и заглинизированные пласты; особенности их строения. 6

4. Основные физические свойства нефтегазовых пластов и пластовых флюидов, используемые при проектировании и контроле за разработкой. 7

5. Естественная и искусственная трещинность, способы описания. 9

6. Деформация нефтегазового пласта; физическая сущность; коэффициенты и способы их определения. 11

7. Физика процессов вытеснения нефти и газа водой, обобщенный закон Дарси. Функции относительных фазовых проницаемостей, характеристика и способы определения. 14

Qж1. Ошибка! Закладка не определена.

8. Физика процессов теплоотдачи в нефтегазовых пластах; параметры, характеризующие свойства пласта; тепловые поля. 17

9. Физическая сущность явления смачиваемости нефтегазовых пластов; виды смачиваемости; параметры, характеризующие смачиваемость пласта. 19

10. Фазовые превращения углеводородных систем в, нефтегазовых пластах; влияние термобарических условий пласта на фазовое состояние углеводородных систем. 21

11. Реология ньютоновских и неныотоновских нефтей; физические причины аномальных явлений; фильтрация аномальных нефтей. 23

12. Давление насыщения нефти газом; способы определения; физические особенности фильтрации газированной жидкости. 25

13. Реальные и идеальные газы; законы их поведения; коэффициент сверхсжимаемости. 26

14. Физическая сущность явлений адсорбции в нефтегазовых пластах; удельная поверхность и минералогический состав пласта; изотермы сорбции. 28

15. Виды остаточной нефти в заводненных пластах; механизмы капиллярного защемления тяжелых углеводородов. 30

16. Физические принципы повышения нефтеотдачи пластов; основные свойства пласта и пластовых жидкостей, используемые при повышении нефтеотдачи пласта. 32

17. Неоднородность нефтегазовых пластов; структурно-литологическая и фазовая неоднородность пласта. 33

18. Волновые процессы в нефтегазовых пластах; параметры, влияющие на эффективность передачи волновой энергии. 35

19. Техногенные изменения нефтегазовых пластов при разработке; свойства пласта и пластовых жидкостей, меняющиеся в процессе разработки. 38

20. Поверхностно-молекулярные свойства системы нефть-газ-вода-порода; капиллярное давление. 39

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.

Теплопроводность.

l [Вт/(м×К)] характеризует свойство породы передавать кинетическую (или тепловую) энергию от одного элемента к другому.

Коэффициент теплопроводности – количество тепла, проходящее за единицу времени через кубический объём вещества с гранью единичного размера, при этом на других гранях поддерживается разница температур в один градус (DТ=1°).

Коэффициент теплопроводности зависит от:

· минерального состава скелета.

· степени наполненности скелета.

· теплопроводности флюидов.

Аддитивность для коэффициента теплопроводности не соблюдается.

Важным свойством является величина обратная теплопроводности, именуемая тепловым сопротивлением.

Вследствие теплового сопротивления, мы имеем сложное распределение тепловых полей. Это приводит к тепловой конвекции, благодаря которой могут образовываться особые типы залежей – не обычная покрышка, а термодинамическая.

Температуропроводность.

На практике часто используется такой коэффициент, как температуропроводность, который характеризует скорость изменения температуры при нестационарном процессе теплопередачи.

а=l/(с×r), когда l=соnst.

На самом деле «а» не является постоянной, т.к. l является функцией координат и температуры, а с – коэффициента пористости, массы и т.д.

Терлопередача.

DQ=k_т×DТ×DS×Dt,

где k_т – коэффициент теплопередачи.

Его физический смысл: количество тепла, ушедшего в соседние пласты, через единицу поверхности, в единицу времени при изменении температуры на один градус.

Обычно теплопередача связана с вытеснением в выше и ниже лежащие пласты.

Тепло, которое поглощается породой, расходуется не только на кинетические тепловые процессы, но и на совершение механической работы, она связана с тепловым расширением пласта.

Связь между ростом температуры и линейной деформацией может быть записана:

dL=a×L×dТ,

где L – первоначальная длина [м], a - коэффициент линейного теплового расширения [1/град].

dL/L=a×dТ

Аналогично для объёмного расширения:

dV/V=g_т×dТ,

где g_т – коэффициент объёмной тепловой деформации.

Поскольку коэффициенты объёмного расширения сильно различаются для разных зёрен, то в процессе воздействия произойдут неравномерные деформации, что приведёт к разрушению пласта.