Фильтрация газов в трещиноватых коллекторах, страница 31

Вода, поступающая по трещине в первый элемент, к момен­ту прорыва ко второму блоку успевает впитаться только в часть пористого блока. В дальнейшем она впитывается во второй и третий блоки. Тем самым увеличивается поверхность пропитки. Это увеличивает потребное количество воды на пропитку и со­ответственно уменьшает скорость движения воды по системе трещин. Когда процесс капиллярного вытеснения в первом бло­ке заканчивается, то в системе трещин устанавливается рав­новесная скорость продвижения воды. Эта скорость соответст­вует скорости выключения из зоны пропитки блоков, ранее обойденных водой.

За передним фронтом образуется так называемая зона рав­новесного капиллярного впитывания. Экспериментальное иссле­дование этой «стабилизированной» зоны при заводнении трещи­новато-пористого пласта проведено в [55]. Опыты выполнены на двух моделях, состоящих из 9 и 17 пористых блоков. Блоки имели коэффициент проницаемости от 385 до 500 мД и коэф­фициент пористости от 29,44 до 30,3%. В результате исследо-

55


ваний установлено, что при постоянной скорости вытеснения нефти водой из гидрофильного трещиновато-пористого пласта, начиная с некоторого момента, образуется зона переменной нефтеводонасыщенности (стабилизированная зона) неизменной протяженности, последовательно перемещающаяся в направле­нии вытеснения. Размеры стабилизированной зоны прямо про­порциональны скорости вытеснения. Используя результаты этих экспериментов, авторы [56] показывают возможность оп­ределения средних размеров пористых блоков. Отметим, что подобные подходы к определению размеров переходной зо­ны и блоков трещиновато-пористых коллекторов содержатся в [94].

Работы [55, 17] посвящены изучению влияния таких факто­ров, как разнотрещинность, степень раскрытия трещин, микро­неоднородность, температура и давление, на процесс вытесне­ния в трещиновато-пористых средах. В реальных трещиновато-пористых коллекторах раскрытие трещин меняется в широких пределах. Поэтому процесс вытеснения в реальных пластах дол­жен отличаться от процесса вытеснения в пласте, имеющем тре­щины одинакового раскрытия. В [61] эксперименты проводи­лись на двух разнотрещинных моделях трещиновато-пористого-пласта. Установлено, что процесс вытеснения в таких условиях имеет следующие особенности.

Вода, двигаясь по крупным трещинам, прорывается к выход­ному концу модели. К этому моменту она охватывает лишь блоки, прилегающие к крупным трещинам. Пористые блоки, при­мыкающие к трещинам меньшего раскрытия, охватываются про­цессом вытеснения со значительным опозданием. Поэтому ко­эффициент извлечения за безводный период получается суще­ственно ниже, чем при одинаковом раскрытии всех трещин и при одних и тех же скоростях вытеснения. Результаты экспери­ментов показали, что пренебрежение разнотрещинностью мо­жет приводить к существенным ошибкам при расчете процесса пропитки и особенно при определении размеров стабилизиро­ванной зоны. Чем больше различия в раскрытии трещин, тем меньше коэффициент извлечения нефти за безводный период при определенном темпе закачки воды.

Известные исследования вытеснения нефти и газа из чисто трещиноватых сред можно подразделить на две группы: иссле­дования процесса вытеснения керосина из модели трещинова­того пласта [57] и исследования по вытеснению керосина из модели трещины [89, 90].

В [57] эксперименты проводились на двух моделях, изго­товленных из дюралевых блоков и из образцов породы (извест­няка), отобранных из верхнемеловых отложений Дагестана. Первая модель состояла из 25 цилиндрических блоков диамет­ром 100 мм и длиной 40 мм. Цилиндры разрезались по образу­ющим вдоль двух параллельных плоскостей так, что в направ56