Курс лекций по подземной гидромеханике: Учебное пособие по одноименному курсу, страница 8

          При падении давления уменьшаются усилия, сжимающие каждое из зерен породы, поэтому увеличивается объем зерен и уменьшается объем пор (т.е. порозность).

          Увеличение напряжения  приводит к тому, что зерна породы испытывают возрастающую деформацию (вертикальное сжатие) – поверхность контактов между зернами увеличивается, происходит уплотнение упаковки зерен – объем пор дополнительно уменьшается.

          Итак, при уменьшении давления   р  порозность  m  уменьшается.

          Зависимость коэффициента пористости от давления в наиболее общем случае (значительные изменения давления) выражается в виде экспоненциальной функции:

                                                                 (29)

где коэффициент объемной упругости пласта.

   для зернистых пород.

          При небольших изменениях давления (когда   )

                                                                     (30)

или

                                                                         (31)

где    коэффициент объемной упругости породы пласта.

г) .

           Проницаемость пористой среды весьма существенно зависит от давления жидкости (пластового давления).

          При уменьшении давления проницаемость уменьшается.

          Общая экспоненциальная зависимость:

                                             .                               (32)

          При небольших давлениях:

                                         .                          (33)

          В трещиноватых пластах проницаемость изменяется в зависимости от давления более интенсивно, чем в пористых (гранулярных).

                  4. Режимы нефтегазоводоносных пластов.

          Решение гидродинамических задач разработки месторождений в значительной степени определяется природой движущих сил, обеспечивающих фильтрацию нефти или газа в пласте. В связи с этим  важное значение имеет определение режимов нефтегазоносных пластов.

          Режим продуктивных пластов в процессе их разработки зависит как от естественных факторов, так и от системы разработки.

          К естественным факторам относятся:

-  геологические особенности строения пласта;

-  фильтрационные характеристики пород пласта и насыщающих его жидкостей и газов;

-  физические условия в пласте (давление, температура…).

Движение жидкости и газа в пласте в процессе его разработки происходит как за счет использования потенциальной энергии самого пласта, так и за счет дополнительных внешних источников энергии.

Потенциальная энергия пласта выражается в следующих формах:

-  энергия напора краевых вод;

-  потенциальная энергия сжатия свободного и выделяющего из жидкости при снижении давления газа;

-  потенциальная энергия упругой деформации жидкости и породы пласта;

-  энергия, обусловленная силой тяжести пластовых жидкостей.

Дополнительные внешние источники энергии связаны с закачкой в пласт жидкости или газа для поддержания пластового давления.

Режимом нефтегазоносного пласта называется проявление доминирующей формы пластовой энергии в процессе разработки залежи нефти или газа.

В зависимости от формы пластовой энергии, за счет которой в основном происходит движение жидкости или газа в пласте, различают следующие режимы нефтегазоводоносных пластов:

1)  водонапорный режим, когда нефть вытесняется в добывающие скважины под действием напора краевой или подошвенной воды;

2)  газонапорный режим, если нефть (или вода) вытесняется в скважины в основном под действием напора сжатого газа, находящегося в виде газовой шапки над нефтью или водой. Этот режим называют режимом газовой шапки.

3)  режим растворенного газа, когда давление в нефтяной залежи ниже давления насыщения нефти газом и пузырьки окклюдированного газа, расширяясь, вытесняют нефть к забоям скважины; такой режим называют «режимом газированной жидкости»;

4)  упругий режим, при котором нефть поступает в скважины за счет упругих свойств жидкости и породы пласта;