Фильтрация газов в трещиноватых коллекторах, страница 85

ако

^min

Ak= =1-** (р*)

4

0,8

0,2 0,5 1,0 5,0

4,0 9,0 16,0 27,0

0,5

0,2 0,5 1,0

30,0 56,0 75,0

0,1

0,20 0,02 0,08

96,7 33,9

18,8

0,4

0,8

0,2 0,5 1,0 5,0

0,4 0,9 1,8

5,8

0,5

0,2 1,0 2,0 5,0

3,5 13,0 19,0 24,0

0,1

0,2 0,5 1,0 2,0

28,8 46,7 56,3 59,8

0,04

0,8

0,5 1,0 2,0 5.0

0,09 0,2 03 0,6

0,5

0,2 0,5 0,7 1,0

0,4 0,8

1,1 1,7

0,1

0,2 0,5 1,0 2,0

3,3

8,0 8J



10*


147


мается разность между k* = \ n безразмерным значением коэф­фициента проницаемости при снятии нагрузки на образец (т. е. восстановлении давления).

Расчеты проводятся следующим образом. Для определенно­го значения ам при t]k = 0 рассчитывается k, соответствующее определенному р*тп. Затем для разных значений r\k находятся величины /г*, достигаемые при восстановлении давления до р* = 1. Разность между первоначальным значением проницае­мости k* = \ и k* при р* = 1 и дает величину относительного необратимого изменения коэффициента проницаемости Ak. Ре­зультаты для одного из вариантов расчета показывают, что для значения безразмерного минимального давления /?*min=0,l применительно к трещиноватому коллектору (ah0 = A) возмож­ны пластические деформации при т!^ = 0,2. Для гранулярных коллекторов м=0,4) при том же значении p*min пластиче­ские деформации возможны при ци= 1.

Уравнения неустановившейся фильтрации газа в упругопластичных и пластичных коллекторах

Для вывода дифференциального уравнения неустановившейся изотермической фильтрации газа в упругопластичном пласте воспользуемся уравнением неразрывности для фильтрационно­го потока в пласте переменной мощности [48, 59]

-f- [9uh (х, y) + -j- [pvh (*, у)] + h (*, у) д (p*m) = 0.       (94)

ojc                     ay                                        ot

Выражения для проекций вектора скорости фильтрации в точке пласта с координатами х, у, согласно закону Дарси, за­пишутся в виде:

k (х, у, р)ф .                             k(x, у, р)dp

U =------------- —------- —- ,    V —                   —-       \i(p)      дх                                   ц(р)      ду

Уравнение состояния для реального газа имеет вид:

рврат_£_.                                                                                        (96)

г (р) Par

Коэффициенты проницаемости и пористости для той же точки пласта согласно предыдущим рассуждениям равняются

k (х, у, р) = k0 [pmln (х, y)lpnfk *~ak [р {х, у)/ра]аь;

(97)

т(х, У, р) = Щ\Рт\А*> У)/Рн)ато~ак[Р{х. у)/рв]ат-Подставив (95), (96) и (97) в (94), получим



dx L

V*(p)z(p)                             V    ^ dx

148


(Pmm/Рн)^0 °

\i* (p) Z (p)

_ 2цат« (x, y)h(x, y)m0 д
k0                               dy


-h(x, у)^-\ =

-ат 0~ат

(Ртт/Рн) (Р/Рн)"


(98)


Дифференциальное уравнение (98) описывает процесс не­установившейся фильтрации реального газа в реальной неод­нородной упругопластичной пористой среде. Уравнение (98) — нелинейное дифференциальное уравнение параболического ти­па. Знак \\ указывает, что уравнение (98) справедливо как для случая снижения давления, так и для его восстановления.

Для гранулярных коллекторов с незначительными необра­тимыми изменениями пористости уравнение неустановившейся фильтрации (98) записывается в виде


]-

IX* (р) Z (р)

(Ршш/Рн)

\у* (р) г (р)

ата (х, y)h(x, у) т0    д
К                     dt


дх

У)

др*

h{x, у)

' (Р/Рн)*"10     1

.    г{р)     И\'


(99)


При ako = ah и ат0 = ат (щ = 0, r)m = 0) уравнение (98) сведется к уравнению, описывающему фильтрацию реального газа в уп-ругодеформируемой пористой среде: