Эксплуатация месторождений

17.06.2018
Движение газа, нефти, пресных вод и рассолов через горные породы — контролирующий фактор в процессе вскрытия нефтеносных пластов и непрерывности их нефтеотдачи. В опубликованных работах особое внимание уделяется движениям жидкости в породах-коллекторах в процессе вторичной добычи, когда жидкости нагнетаются в нефтеносные пласты, чтобы вызвать приток нефти, которая не извлекается другим путем. Для вторичной добычи необходимо, чтобы порода-коллектор имела соответствующую проницаемость и чтобы эта проницаемость сохранялась в процессе движения жидкости через горные породы.

Первоначально проницаемость пород коллекторов определялась по воздуху. Фэнчер и др. показали, что проницаемость данной горной породы, определенная по воздуху и по воде, обычно различается. Джонсон и Бизон, а также многие другие исследователи подтвердили этот факт и показали, что проницаемость горной породы по отношению к пресной воде отличается от ее проницаемости для рассолов.

Проницаемость горных пород выражается в единицах дарси или миллидарси, получаемых из уравнения, связывающего скорость потока, перепад давления в направлении потока и вязкость текучей среды. Уравнение Дарси показывает, что для данной жидкости, текущей через данную пористую среду, имеет место линейная зависимость между скоростью потока и падением давления. Согласно фон Энгельгардту и Танну, такая зависимость не имеет места ни для растворов хлористого натрия, ни для чистой воды в природных песках, а следовательно, по скорости потока и вязкости нельзя подсчитать некую «проницаемость», которая могла бы считаться точной константой. Фон Энгельгардт и Танн указывают, что процесс течения нельзя описать с помощью только двух независимых констант — проницаемости и вязкости. Для объяснения различий величин проницаемости, определенных по воздуху, воде и рассолу, эти исследователи предположили, что реакция между жидкостью и твердой горной породой служит дополнительным фактором, который оказывает влияние на изменение эффективности поперечного сечения потока. Адсорбция слоев воды на поверхности частиц породы, разбухание и дисперсность частиц глинистых минералов оказывают определенное влияние на изменение эффективного диаметра пор.