Петрофизика. Фазовая проницаемость горных пород

1.

Ковалева Л. А.
Петрофизика
ФАЗОВАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ
ГОРНЫХ ПОРОД
Лекция 5

2.

С,
Петрофизика
2
Лекция 5
ФАЗОВАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ
ГОРНЫХ ПОРОД
5.1. Фазовая и относительная проницаемости пород.
5.2. Относительные проницаемости в двухфазных
потоках.
5.3. Аппроксимация кривых относительных фазовых
проницаемостей.
5.3.1. Системы «жидкость - жидкость»
5.3.2. Системы «жидкость - газ»
5.4. Относительные проницаемости в трехфазных
потоках.
5.5. Лабораторные методы определения фазовой
проницаемости пород.
С,
С,

3. 5.1. Фазовая и относительная проницаемости пород

С,
Петрофизика
3
Лекция 5
5.1. Фазовая и относительная проницаемости пород
Фазовая (эффективная) проницаемость – проницаемость пород для данного газа
или жидкости в случае наличия в породе многофазных систем (когда фильтруется
две и более фазы).
При фильтрации многофазной системы (газированная нефть, двух- и трёхфазные
потоки) коэффициент фазовой проницаемости всегда меньше коэффициента
абсолютной проницаемости и проницаемости для каждой фазы в отдельности
ki 1
Относительной проницаемостью пористой среды
называется отношение фазовой проницаемости этой
среды для данной фазы к абсолютной:
С,
kф
kф
k
С,

4. 5.2. Относительные проницаемости в двухфазных потоках

С,
Петрофизика
4
Лекция 5
5.2. Относительные проницаемости в двухфазных
потоках
Водонасыщенность:
Sв
Vв
V пор
кн
к н
к
кв
кв
к
Зависимость относительной проницаемости для воды и
нефти от насыщенности водой Sв.
С,
С,

5.

С,
Петрофизика
5
Лекция 5
График влияния смачиваемости пород на вид кривых относительных
фазовых проницаемостей
Порода: 1 - гидрофильная; 2 - гидрофобная .
С,
С,

6.

С,
Петрофизика
6
Лекция 5
Зависимость относительной проницаемости для воды
и газа от водонасыщенности
песок
С,
песчаник
пористые известняки
и доломиты
С,

7. 5.3. Аппроксимация кривых относительных фазовых проницаемостей

С,
Петрофизика
Лекция 5
5.3. Аппроксимация кривых относительных
фазовых проницаемостей
7
Системы «жидкость - жидкость»
к в (S в ) a0 a1 S в a 2 S в
2
граничные условия:
«Идеализированная» двухфазная
Диаграмма (ж – ж)
С,
при
S 1
к в ( S ) 1
при
S S*
кв ( S ) 0
dкв ( S* )
0
dS
С,

8.

С,
Петрофизика
8
Лекция 5
0, S S*
2
кв ( S ) S* S
S 1 , S S*
*
Аналогично для нефти:
С,
0, S S *
2
к н ( S )
S
*
1 S * ,0 S S
С,

9.

С,
Петрофизика
9
Лекция 5
Системы «жидкость - газ»
к г ( S ) c0 c1S c2 S 2 c3 S 3
граничные условия:
при
S S*
кг ( S* ) 1,
dк г ( S* )
0,
dS
при
«Идеализированная» двухфазная
Диаграмма (ж – г)
S S*
кг ( S * ) 0,
dк г ( S * )
0.
dS
0, S S *
кг (S )
1, 0 S S*
( S * S ) 2 ( S * 3S 2 S ), S S S *
*
*
С,
С,

10. 5.4. Относительные проницаемости в трехфазных потоках

С,
Петрофизика
5.4. Относительные проницаемости в
трехфазных потоках
10
Лекция 5
Диаграммы относительной фазовой проницаемости
для нефти (а), газа (б) и воды (в) по данным:
1-Леверетта и Льюиса, 2-Скелла, 3-Кундина.
С,
С,

11.

С,
Петрофизика
11
Лекция 5
Трехфазная диаграмма относительных проницаемостей при движении
системы нефть-газ-вода.
С,
С,

12. 5.5. Лабораторные методы определения фазовой проницаемости пород

С,
Петрофизика
Лекция 5
5.5. Лабораторные методы определения
фазовой проницаемости пород
12
Основные части установки:
1. Кернодержатель специальной конструкции.
2. Приспособление для приготовления смесей.
3. Устройство для приема, разделения и измерения раздельного расхода жидкостей и
газа.
4. Устройство для измерения насыщенности различными фазами пористой среды.
1) измерение электропроводности (сравнение с тарировкой),
2) взвешивание образца.
5. Прибор контроля и регулирования процесса.
ф
Обобщенный закон Дарси для
многофазных систем:
Qн
Для каждой фазы:
Qв
Qн Qв Q Г
С,
k k н P
,
н L
k kв P
,
в L
k ф k
ф
grad p,
k kв P
,
в L
k k P
Qг г
г L
Qв
- расходы нефти, воды и газа в общем потоке системы на выходе из модели пласта.
С,