Фильтрация газов в трещиноватых коллекторах, страница 37

Рис. 33. Экспериментальная установка для исследования процесса вытесне­ния газа водой из модели трещиноватого пласта.

9 — измеоитель-

1 — модель пласта; 2 — напорная емкость; 3 — баллон с азотом; 4 — манометр; 5 — регу­лируемый вентиль; 6 — редуктор; 7 — ьодянои 1азомер;   8 — сепаратор; ная бюретка; 1033— вентили и краны дели. Из-за повышенных требований к точности замеров не до­пускалась малейшая негерметичность модели. Затем определя­лись коэффициенты газопроницаемости и «пористости» модели.

Начальная газопроницаемость модели определялась по азо­ту. Расход газа регулировался микроредуктором и замерялся водяным газомером. Коэффициент абсолютной проницаемости определялся в условиях фильтрации газа по линейному закону, что контролировалось проведенными замерами при нескольких перепадах давления.

Коэффициент «пористости» модели определялся по методу падения давления. Модель заполнялась азотом до рабочего дав­ления. Затем азот порциями выпускался из модели, и замеря­лось его количество. Изменения давления отсчитывались по об­разцовому манометру. Используя известные зависимости (рас­четные соотношения), определяли объем пор (трещин) и коэф­фициент «пористости». Обычно объем модели замерялся 3— 4 раза, а для дальнейших расчетов принималось среднее зна­чение. В опытах не создавалась остаточная водонасыщенность.

66


После подготовки к опытам модель насыщалась азотом до рабочего давления (примерно 5,5 кгс/см2). В качестве вытесня­ющей жидкости при вытеснении использовалась дистиллирован­ная вода. Для улучшения визуального наблюдения за продви­жением фронта вытесняющей жидкости к ней добавлялся ин­дикатор «Murexid», который окрашивал ее в красный цвет.

При закачке воды в модель пласта давление на входе моде­ли поддерживалось постоянным и равным начальному. В про­цессе опыта поддерживался постоянным темп отбора газа. Это достигалось с помощью специального регулируемого штуцера. Расход газа замерялся водяным газомером. Вода поступала в пласт из напорной емкости 2 через вентили 1619. Необходи­мый напор создавался при помощи баллона высокого давления и регулировался с помощью редуктора. Давление на входе и выходе модели контролировалось образцовыми манометрами. Изучение процесса вытеснения газа водой для каждой модели проводилось в двух положениях — вертикальном (см. рис. 33) и горизонтальном (модель устанавливалась на грань ABCD — см. рис. 30).

•Методика исследований включала рассмотрение трех основ­ных этапов процесса вытеснения.

1.  Безводный период—-от момента  подачи воды в модель
пласта до момента ее прорыва к выходу.

2.  Водный период — от момента прорыва воды к выходу до
получения воды в количестве трех-четырех объемов «пор» мо­
дели.

3.  Период снижения давления. После прокачки трех-четырех
указанных объемов воды входной вентиль 19 закрывался. Затем
регулируемым вентилем давление в модели снижалось до атмо­
сферного. Выпускаемый газ замерялся водяным газомером, а
количество получаемой воды замерялось в сепараторе-измери­
теле 8.

Основными величинами, характеризующими процесс вытес­нения газа из модели пласта за безводный период, являлись: коэффициент извлечения |3Г; коэффициент остаточной газонасы­щенности аост; коэффициент защемления газа азащ; количество закачанной воды QB.

Коэффициент извлечения за безводный период вытеснения находился как отношение добытого объема газа к объему газа, первоначально заполнявшему пласт. Коэффициент остаточной газонасыщенности и коэффициент защемления газа определяли по формулам

_,      _   (Фзап — <?доб) Parп__ 1 _____ О

аост "---------------- 7Г^----------- '    азащ — 1      Рг«

Здесь р — среднее давление защемления газа в модели пласта; Q    — начальное количество   газа   в модели,   приведенное к  и 20° С; <5Доб — количество добытого газа к моменту проры-

5*     67


ва воды, приведенное к рат и 20° С; Йм — «поровый» объем мо­дели пласта.

Количество внедрившейся в пласт воды определялось из соотношения