Фильтрация газов в трещиноватых коллекторах, страница 115


Значение рсша постоянно для данного цикла. Уравнение (179) описывает процесс установившейся фильтрации реального газа в упругопластичной пористой среде при нарушении закона Дарси для рс^Рстщ. Если пласт деформируется упруго (т. е.. т]й = 0 или ако = аи), то уравнение переходит в уравнение при­тока для упругодеформируемого коллектора (172).

При разработке нефтяных и газовых месторождений, зале­гающих на больших глубинах, необходимо исследовать влияние пластических деформаций на фильтрационные процессы. При пластических деформациях происходят полностью необратимые изменения пористости и проницаемости от давления. Имеются такие породы, для которых любые деформации являются пла­стическими (см. рис. 57).

Установившаяся фильтрация газа в коллекторах, подвержен­ных пластическим деформаииям, — частный случай установив­шейся фильтрации в упругопластичном пласте— для случая нарушения закона Дарси описывается уравнением (177). Это уравнение можно решить также приближенно. В этом случае распределение проницаемости по координате г имеет вид:

k(P,r) = k0(pcmin/pH)ako.                                                                                                   (180)

Проинтегрировав уравнение (177) с учетом приближения Pmin(r) =pcmin в пределах по г от Rc до RK и по р от рс до р, имем:

= (<H-l)U(pc

(181) где

ib    in \ in In ) aix in    In \ ' ak o// •
тпл \гс) УИс'Ин/       \Hc mini Ни)                                                                                 /^0»

--   1 ____  /у_____ /7

--  1         UfX        "гУравнение (181) описывает процесс установившейся фильтра­ции реального газа при нелинейном законе сопротивления в пластичной пористой среде для pc^Pcmin- Уравнение (181) можно также получить из уравнения (179), подставив а/г = 0 (г|ь = оо), что соответствует пластическим деформациям.

Здесь рассматриваются попытки учета зависимости парамет­ров пласта и газа от давления при нелинейном законе сопро­тивления. Естественно, что зависимость 1(р) от k(p) позволяет дать лишь качественную характеристику этой связи. Но исполь­зование этой зависимости позволяет провести анализ притока газа по нелинейному закону и выявить характерные фильтра­ционные особенности. Расчеты проведены для следующих исход­ных данных- начальное пластовое давление рп = 300 кгс/см2; коэффициенты изменения вязкости и сверхсжимаемости ац =

= 0,0476,  аг = 0,2235;   a = ^ozHpaT ln^ /jtkoh = 0,00304 кгс2-с/см7; 190


мощность пласта /z=l м, коэффициент проницаемости &0 = 0,l D; плотность газа рат = 0,6 кг/м3. Коэффициент Ь = ратРат^н (1/^с —-— 1//?к)/4л2А2г^^27-0,038-10  кгс22/см10.    Коэффициент    с =

= Ю-5'15 — из выражения (170). Величину с будем считать ха­рактеристикой перфорационных отверстий. При определении фильтрационных сопротивлений на забое скважины обычно рассматривают приток к полусферам, образованным вокруг перфорационных отверстий. Примем, что коэффициент с харак­теризует данный процесс.

ЛоЧкгпЫ2)2                                                                                        Ар\(кгфмф


-130 -110

90

70

50

120 -

5,0-10


100----------

3,0-Ю4 2,010* 1,0 Ю4

0L30

1______

II

7

--*

йр2]О._

----

О       86,4     172,8    259,2

Q, тыс. M3/ct/m


60 Ш

5,0 Ж

60 20

2/1-10


- \--------

1

L

ж     0 In

2

/

ApiU

У

1

-ш

— -

- *

йр'Щ

-**

'"