Фильтрация газов в трещиноватых коллекторах, страница 7

Интересные результаты капиллярного вытеснения газа во­дой приводятся в [58]. По сравнению с работой [15], где изу­чалось капиллярное вытеснение газа водой из песчаников с проницаемостью свыше 0,1 Д, здесь значительно расширен диа­пазон изменения коллекторских свойств (в сторону меньших значений проницаемости). Из результатов работы Р. М. Кон12

драта [58] следует, что скорость капиллярной пропитки и ко­эффициент капилляропроводности в значительной мере опре­деляются средним радиусом пор. С увеличением среднего радиуса пор г_ср начальная скорость капиллярной пропитки и ко­эффициент капилляропроводности увеличиваются. При этом, однако, коэффициент вытеснения газа водой снижается. Для высоких значений коэффициента проницаемости (&>0,1Д) ко­эффициент вытеснения не зависит от этого параметра. С умень­шением проницаемости коэффициент   вытеснения   возрастает.

В работах [15, 58, 68] изучалось влияние давления метана на скорость капиллярной пропитки и полноту вытеснения его водой. Показано, что скорость капиллярной пропитки и коэф­фициент вытеснения уменьшаются при увеличении давления. Авторы объясняют это тем, что с ростом давления снижается поверхностное натяжение на границе с метаном и возрастает роль гистерезисных явлений смачиваемости в связи с боль­шей адсорбцией газа на поверхности поровых каналов. Увели­чение давления в случае применения азота незначительно уменьшает интенсивность капиллярного впитывания и практи­чески не влияет на коэффициент вытеснения [15].

Исследование влияния температуры на особенности проте­кания процесса прямоточной капиллярной пропитки в газона­сыщенной пористой среде показывает, что с увеличением тем­пературы (с 20 до 90° С) коэффициент вытеснения возрастает на 4—6%, скорость капиллярного впитывания — в 1,8—2,8 ра­за, а параметр капилляропроводности — в 1,2—1,7 раза¹. Отмечается тенденция к снижению влияния температуры на коэффициент вытеснения при уменьшении среднего радиуса поровых каналов. Имеющиеся данные по капиллярному вытес­нению нефти водой указывают на то, что с увеличением тем­пературы интенсивность капиллярных процессов увеличи­вается. При этом коэффициент вытеснения нефти водой повы­шается [3, 93]. Заметим, что эти данные также относятся к высокопористым средам.

Из проведенного анализа по изучению особенностей капил­лярных процессов можно сделать следующие выводы.

В связи с возрастающим значением месторождений нефти и газа, приуроченных к трещиноватым коллекторам, в последнее время наблюдается повышенный интерес к проблеме изучения фильтрационных течений в коллекторах данного типа. В совет­ской и зарубежной печати опубликованы работы, посвященные теоретическому и экспериментальному исследованиям фильтра­ционных течений в трещиновато-пористых   коллекторах.   При

¹ Кондрат Р. М, Савенков Г. Д., Билецкий М. М. Исследование влияния температуры на закономерности капиллярного вытеснения газа водой из пори­стых сред. — Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных место­рождений, 1975, № 3, с. 8—12.

13

этом значительное внимание уделено вопросам прямоточного-капиллярного вытеснения нефти или газа из элементов пори­стых блоков.

Рассмотрение этих исследований показывает на относитель­но малую пригодность их к реальным трещиновато-пористым коллекторам. Так, пористые блоки коллекторов газа месторож­дений Болгарии (Чирен, Деветаки и др.) очень плотные. Про­ницаемости их измеряются тысячными долями миллидарси, а коэффициенты пористости составляют несколько процентов. Лишь недавно опубликована работа, посвященная исследова­нию фильтрационных течений газа в коллекторах, имеющих параметры, близкие к указанным [142]. Однако здесь че рас­сматриваются капиллярные процессы.

При разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных ме­сторождений при водонапорном режиме происходит одновре­менное или опережающее вытеснение нефти (газа) из системы трещин. Часть блоков оказывается частично или полностью окружена водой. В этом случае коэффициенты вытеснения неф­ти или газа водой из блоков формируются исключительно за счет капиллярных сил. И здесь важно исследовать процессы прямоточной и противоточной капиллярной пропитки.