9 . Графики относительных проницаемостей для системы «нефть-газ». Капиллярное число.

На рис. 1.6 приведены зависимости относительных проницаемостей для воды и газа от насыщенности S жидкостью порового пространства песков с проницаемостью 17,8 мкм2, а на рис. 1.7 – аналогичные зависимости для песчаников и известняков.

Из кривых следует, что при наличии в поровом пространстве несцементированных песков и известняков до 20 %, а в песчаниках – до 50 % жидкости относительная проницаемость к'ж для жидкой фазы будетравна нулю, а относительная проницаемость для газа Av составит для песков и известняков 0,9 и для песчаников 0,98. Иначе говоря, жидкость с увеличением ее содержания в пористой среде вначале почти не влияет на фильтрацию газа. Из этих кривых также следует, что при содержании жидкости в породе от 20 до 50 % от объема пор из скважины можно добывать чистый газ. При газонасыщенности песка и песчаника до 10%, а известняка до 30% газ остается неподвижным (к^ ^ 0). Но в этом случае сильно ухудшаются условия для фильтрации жидкости – относительная проницаемость снижается до 0,22 для известняков, до 0,7 для песков и до 0,6 для песчаников. Это указывает на отрицательное влияние свободного газа, выделяющегося из нефти в пласте, на условия ее фильтрации.

В зависимости от свойств пород кривые относительных проницаемостей сдвигаются вдоль осей и больше всех сдвигаются вправо кривые для песчаников. Это связано с наличием значительного количества в породах этого типа тонких пор, заполненных водой, через которые газ не фильтруется. По этой же причине фильтрация воды через песчаники (для которых составлены кривые относительных проницаемостей, приведенные на рис. 1.7 и 1.8) начинается лишь при высоком содержании воды в породе (около 50– 55%). В связи с большим влиянием на кривые относительной проницаемости распределения пор по размерам направление и величина сдвига кривых для различных песчаников может быть неодинаковой.

12. Движение смеси нефти, газа и воды в пористой среде.

Экспериментально изучался поток при одновременном содержании в пористой среде нефти, воды и газа. Опытами установлено, что в зависимости от объемного насыщения порового пространства различными компонентами возможно одно-, двух- и трехфазное движение. Результаты опытов обычно изображают в виде треугольных диаграмм (рис. 1.9). На этом графике нанесены кривые, соединяющие точки с одинаковым содержанием соответствующей компоненты смеси в потоке. Кривая 1 соединяет точки, в которых содержание воды в потоке равно 5%. Кривая 2 – с содержанием в потоке 5% нефти и кривая 3 – с содержанием в потоке 5% газа. Вершины треугольника отвечают 100%-ному насыщению породы одной из фаз; стороны треугольника, противолежащие соответствующим вершинам, – нулевому насыщению этой фазой1.

Кривые линии, проведенные на основании экспериментальных данных, ограничивают на диаграмме возможные области одно-, двух- и трехфазного потоков. Так, при газонасыщенности среды меньше 10% и нефтенасыщенности меньше 23% в потоке практически будет содержаться одна вода. Область существования трехфазного потока (заштрихованная центральная часть) расположена в пределах насыщенности песка: нефтью от 23 до 50%, водой от 33 до 64%, газом – от 14 до 30%. Эти пределы получены для несцементированных песков; для других пород они могут быть несколько отличными.