Размещено на http://www.allbest.ru/

28

|

ПОРІВНЯННЯ ТРИВАЛОСТІ НЕСТАБІЛЬНОСТІ АЕРОЗОЛЮ ТА ЧАСУ ЗБІЛЬШЕННЯ ГАЗОКОНДЕНСАТОНАСИЧЕНОСТІ В ПРИВИБІЙНІЙ ЗОНІ ПЛАСТА В ПРОЦЕСІ ЗНИЖЕННЯ ВИБІЙНОГО ТИСКУ

Р.С. Яремійчук

Дослідження свердловин при стаціонарній та нестаціонарній фільтрації є основним джерелом відомостей про параметри пласта, пластові системи та їх зміни при зниженні вибійного тиску в процесі освоєння [1], [2]. Достовірність отриманих даних залежить від правильності аналізу процесу фільтрації з урахуванням складу і властивостей флюїдів, що фільтруються, та пористого середовища.

В роботі [3] зроблено висновок про те, що якщо свердловина працює із депресією близько 5 МПа, то у привибійній зоні пласта газоконденсатна система, що фільтрується, перебуває в аерозольному стані. Певною мірою конденсат, що випадає в ПЗП, виноситься у свердловину в аерозольному стані. Якщо конденсат осідає на стінках порових каналів у вигляді рідини, то тут відбувається додаткове зниження вибійного тиску. і тоді він повністю не виноситься. Дисперсним (аерозольним) характером газоконденсатних сумішей в області початку конденсації [4] пояснюють поведінку досліджуваної системи, коли в ній відбувається деяке зростання тиску, а відтак його зниження.

Аерозольні частини перебувають у стані безперервної коагуляції [5], яка посилюється при фільтрації газоконденсатних сумішей у пористому середовищі [6]. Коагуляція аерозольних частинок призводить до появи у однофазній газоконденсатній суміші крапельок рідкої фази. Теплота конденсації, яка виділяється при утворенні зародків рідкої фази, викликає підняття тиску в системі.

Подальше зниження тиску пов'язане із осіданням крапельок на поверхні пористого середовища. За наявності у пористому середовищі рідкої фази коагуляція аерозолів не відбувається; у цьому випадку має місце осідання аерозолів на рідинній плівці, яка покриває поверхні порових каналів. Процес розчинення аерозолів у рідинній плівці є в даному випадку енергетично більш ймовірним, позаяк він не пов'язаний із затратою роботи на утворення поверхні [6]. На основі дослідних даних [4] розмір аерозольних частинок складає порядок 10^-7 м.

Час осідання крапельок рідкої фази визначається залежністю

=,

де: - в'язкість газу, мПас; r - середній радіус перерізу порового каналу, м; а - розмір аерозольної частинки, м; - густина конденсату, кг/м³; g - прискорення вільного падіння, м²/с.

Приймаючи радіус перерізу порового каналу, при якому відбувається рух газоконденсатної суміші при гідродинамічних перепадах тиску r=1010^-6 м, _к = 780 кг/м³, в'язкість газу = 0.025 мПас, отримуємо

=(0.93.140.0251010^-6)/((10^-7)²7809.81)=9237.8с.

Впродовж цього терміну газоконденсатна суміш перебуває в нестабільному стані, поки крапля не осяде на стінку порового каналу. Тому його можна назвати тривалістю нестабільності аерозолю. Після цього часу фазова проникність для газу зменшується, і умови фільтрації у низько-пористому просторі погіршуються.

Розглянутий процес стосується мікронеоднорідності порового середовища, яка зумовлена розміром перерізу пор. Макронеоднорідність низькопористого колектора характеризується різними відстанями від вибою свердловини до контура живлення в поровому просторі. Вона зумовлює реєстрацію фільтраційних показників різних за проникністю ділянок у привибійній зоні пласта в процесі гідродинамічних досліджень.

Щоб взаємопов'язати мікро- та макронеоднорідність низькопористого колектора, розглянемо терміни зміни газоконтенсатонасиченості за результатами досліджень.

Згідно з [7] газоконденсатонасиченість збільшується у привибійній зоні пласта на протязі 10² - 10³ с. За порядком цей час відповідає тривалості нестабільності аерозолю до того, як він ще не випав у рідку фазу на стінки порового каналу.

В таблиці подані результати обробки гідродинамічних досліджень на неусталених режимах і визначений час, який відповідає умовам випадіння конденсату в ПЗП.

Умовні позначення в таблиці такі: m - пористість, t₁, t₂ - час, який відповідає існуванню проміжної зони випадіння конденсату на кривій відновлення вибійного тиску; k - проникність, - п'єзопровідність.

Таблиця - Параметри зони випадіння конденсату у при вибійній зоні пласта

З таблиці видно, що час початку випадіння конденсату практично однаковий за порядком із оціненим часом, який необхідний, щоб аерозоль осів на поверхні порового каналу. Звісно, що для мезопор із радіусом 5 мкм, аерозоль перетвориться в рідку фазу швидше у 2 рази, ніж у наведеному прикладі. Зазвичай час, який відповідає проміжній зоні випадіння конденсату у привибійній зоні пласта, залежить від властивостей газоконденсатної системи. Однак, разом з тим, тривалість відновлення тиску також зумовлюється пористістю, а звідси і розміром порового каналу, тобто це свідчить про вплив низькопористих середовищ на фізико-хімичні перетворення газокоденсатної суміші при зміні вибійного тиску. При зниженні тиску в порах газ випадає у рідку фазу, цей процес безперервний і розпочинається після того, як найбільша крапля аерозолю осіла на стінки порового каналу. Якщо через цей час тиск підвищити, почнеться випаровування газоконденсату. Таким чином, при періодичній зміні тиску у низькопористому середовищі можна добитися поступового просування газокондесату без значного його випадіння в рідкий стан на стінки порового каналу.

Умови розкриття низькопористого колектора вказують на формування значних зон проникнення із-за великих репресій на пласт і довгострокової дії фільтрату промивальної рідини. Разом із дією капілярних сил та електрокінетичного ефекту відновлення проникності до початкової у промитій зоні за рахунок створення депресії при освоєнні не відбувається. Одним із найефективніших сособів відновлення початкової проникності при розформуванні зони проникнення є багаторазова гідроімпульсна дія. Тому для виділення рідини із привибійної зони пласта ефективним є застосування її із урахуванням властивості газокондесатної суміші у низькопористому середовищі через час нестабільності аерозолю.

З цього випливає, що в процесі освоєння у зв'язку із небажаним випадінням рідкої фази у низькопористому середовищі необхідне застосування методів циклічної дії за умов, що тривалість циклу буде меншою за тривалість нестабільності газоконденсатної суміші. Це значення матиме порядок 10³- 10⁴. Урахування цього дасть змогу створювати глибокі короткочасні депресії на привибійну зону пласта з метою інтенсифікації припливу вуглеводнів в процесі освоєння низькопористого колектора, не боячись випадіння конденсату.

свердловина тиск аерозольний вибійний

Література

1. Мамедов М.О. О состоянии газоконденсатной системы в пористой среде // Из.ВУЗов: Серия: Нефть и газ. - 1976 - №7. - С.34-36.

2. Садых- заде Э.С. Экспериментальные исследования диффузионного оседания конденсата в газоконденсатной системе. // Из.ВУЗов: Серия Нефть и газ. - 1967 - №12.

3. Желтов Ю.В., Мартос В.Н, Мирзаджанзаде А.Х., Степанова Г.С. Разработка и експлуатация нефтегазоконденсатных месторождений.- М.: Недра. - 1979. - С.254.

4. Белкина Н.А., Ягубов М.С. Влияние неравновесных процессов в пористой среде на характер восстановления давления в газоконденсатных системах // Из.ВУЗов: Серия: Нефть и газ. - 1990.- №4. - С.59- 62.

5. Грин Х., Лейн В. Аэрозоли- пыли, дымы и туманы.- Л.: Химия, - 1972.

6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика Ч. I: Теоретическая физика.- М.: Наука. - 1976.- Т. V.- 584с.

7. Шевченко І.М. Методика визначення газонасиченості за результатами дослідження газоконденсатної свердловини на стаціонарних режимах фільтрації // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ: Державний міжвідомчий науково- технічний збірник ІФДТУНГ.- Івано- Франківськ.- 1999.- Вип.36.- С.214- 217.

Размещено на Allbest.ru