1.5.4. Оценка на пропускливост формация, която се състои от няколко различни пропускливост продуктивни междинни
Да разгледаме случая на линейни-хоризонтален филтриране на течности в формация, състояща се от няколко отделни слоеве или междинни слоя от порьозната среда (фиг. 1.17), разделени от една безкрайно тънка непропусклив лопатки различна мощност и пропускливост.
Фиг. 1.17. Линеен филтриране в формация, състояща се от няколко отделни междинни слоя с различна мощност и пропускливост
Средната стойност на коефициента на пропускливост се измерва в съответствие с производството на междинни силата, която преминава през филтриращите течности:
където - средната пропускливостта; ки - пропускливостта на аз-ти шев; Здравейте - енергия (височина)-тото шев.
Помислете за пример. Изчислява се средната Коефициентът на пропускливост, съставена от няколко изолирани междинни слоя за условия:
Предвид: брой UCH-ка Hi, т ки, MD
Намерете средния коефициент пропускливост () на формиране?
Решение. = (100 х 6 + 200 + 4.5 · 300 · 400 · 3 + 1,5) / (6 + 4,5 + 3 + 1,5) = 200 (MD).
Когато хоризонтални линейни филтриране на течности през слой с множество паралелни съседни изолирани зони с различна пропускливост пореста среда, средното съотношение на пропускливостта на образуване изчислява от разстоянието (дължина) на флуиден филтър от уравнението (Фигура 1.18.):
където - средната пропускливостта; ки - пропускливостта на аз-ти шев; Li - дължината на аз-ти шев; Lobsch = ΣLi - общата дължина на резервоара.
Фиг. 1.18. Линеен филтруване през слой с няколко последователни зони с различна пропускливост
Помислете за пример. Изчисляване на средната коефициент пропускливост за хоризонтални линейни филтрация на течности, притежаващи множество от последователно разположени успоредно изолирани зони с различна пропускливост съгласно условията:
Намерете средния коефициент пропускливост () на формиране?
Решение. = (75 + 75 + 150 + 300) / (75/25 + 75/50 +150/100 + 300/200) = 600 / 7,5 = 80 (MD).
Ако се изчислява филтриране радиалната течност чрез образуване с множество концентрични зони с различна пропускливост средната стойност на коефициента на пропускливост образуване като се вземат предвид радиусът на радиалните филтриране контур течности чрез продуктивни междинни слоя от израза (Фигура 1.19.):
където - средната пропускливостта; ки - пропускливост зони; ри - радиус на I-региона; RC - радиус на сондажа; RK - радиус на веригата за доставки.
Фиг. 1.19 радиално филтруване през слой с множество концентрични зони с различна пропускливост
Помислете за пример. Изчислява се средно коефициент пропускливост за радиален филтър случай течност съгласно условията:
Намерете средния коефициент пропускливост () на формиране?
1.5.5. пропускливост зависимост от порьозността
Теоретично, е доказано, че за добре подредени, на нормата, хомогенен материал (например кварцов пясък monomictic представени в 90% един минерал) пропускливост не зависи от порьозността.
За истинските колекционери като цяло по-порести скали са по-пропускливи.
Зависимостта на пропускливост на размера на порите, за да се филтрира през капилярна пори идеално порест носител може да бъде оценена от право отношения Поазьой и Дарси.
Поазьой уравнение описва обемна скорост на флуиден поток през порьозен носител, който е представен като прави тръби от същия напречното сечение на дължината на система (L), равна на дължината на порьозната среда:
където г - радиус на порите на канала;
L - дължина на канала на порите;
п - брой пори на единица площ филтруване;
F - площ филтруване;
R - пад на налягането.
Степента на лишен от средата чрез което филтърът може да бъде представена както следва:
Предвид 1.26, 1.25 уравнение може да бъде пренаписана, както следва:
и я сравнете с уравнението на Дарси ().
Като се равнява на дясната страна на уравнение, след намаляване на тези членове получаваме израз за връзката на пропускливост, порьозността и радиус на порите на канала:
Експресия 1.28 се използва при извършване на прогнозни изчисления и моделиране на коефициента на пропускливост за ядрото проби с известна порьозност на. Измерванията показват, че радиусите на порите на която главно е движение на течности в диапазона от 5 до 30 микрона.
От уравнение 1.28 следва, че радиусът (размер) на каналите на порите може да се оцени:
Ако изрично пропускливост в порите канали диапазон 2 микрона (в микрони) се изчислява съгласно следната формула:
1.28-1.30 уравнения описват връзката между порьозност, проницаемост и радиуса на порите на канала и са валидни само за идеално порест носител, например, кварц.
За истинските колекционери радиус на порите оценката на канала се прави с оглед на структурните характеристики на пространството на порите на скалите. Генерализирана експресия за тези цели е емпирично уравнение FI Kotyahova:
където г - радиус на порите;
- структурна коефициент, отчитащ усуканост на пространството на порите.
Стойност оценява за медии модел чрез измерване на електрическа съпротива на породи. За керамични порьозни носители с промяна порьозност от 0.39 до 0.28, от експерименталните данни, варира от 1.7 до 2.6. Структурната фактор за гранули видове може да бъде оценена чрез емпиричната формула:
За да се оцени връзката между коефициента на пропускливост на радиуса на порите канал само когато течен филтриране през канали, капиляри (пори с кръгло напречно сечение) се използват Поазьой корелационни уравнения и Darcy:
Освен това порьозната среда е система от тръби. Общият брой на порите площ, през която течност се филтрира, се изчислява като:
F = р · г 2. Стойността на п може да бъде представена като р → = F / R 2. Заместването на тази стойност в уравнението на Поазьой (1.33 експресията вляво) и намаляване на същите параметри в изразите (1.33, ляво и дясно), ние получаваме връзката между коефициента на корелация пропускливост на радиус на порите рок канал:
Ако R е измерена в [cm], и коефициента на пропускливост на [Н] (1D ≈ 1,02 · 10 -8 cm 2 или = 1.01327), съответния фактор на конверсия се въвежда 9,869 х 10 -9. След това, коефициентът на пропускливост в филтруване на течност през капиляра се измерва емпирично от израза:
коефициент Квалификация отношения просмукване на височината на пукнатината филтриране на порите течност, когато само с фрактура на порите оценявани от отношенията на уравнения и Дарси Бъкингам.
Загубата на налягане по време на протичане на флуид през междината е много малка височина, измерена уравнение Buckingham:
където H - височина на пукнатината;
V - течност филтруване линейна скорост.
Изразяване на Darcy уравнението на стойността на разликата в налягането (АР = о · т · L / Кат.), Приравняването на дясната страна на 1.36 и намаляване на същите настройки се получат израза:
Като се има предвид, че часа се измерва в [cm], и коефициента на пропускливост на [Н] се въвежда в подходящ фактор на конверсия = 9,869 х 10 -9. След това, коефициентът на пропускливост на течност филтриране през процепа се оценява:
Уравнения 1.35 и 1.38 се използва за теоретичната оценка на коефициентите на пропускливост за конкретен ден.
Помислете за пример. След скала куб измерване 10 х 10 х 10 см, с пропускливост 10 MD филтруват течност при линеен вискозитет на сР режим 1, градиент налягане (? P / ΔL), равно на 0.25 бар / m (0.0025 атм / cm) , Определя се разхода?
Решение. Този случай - subkapillyarnoy филтриране, т.е. филтриране равномерно и се простира по цялата площ на пробата като subkapillyarnuyu порьозност. скорост (Q1) поток ще бъде:
= 100 · 0.01 · (0,0025 / 1) = 0,0025 см3 / сек.
Ако това куб ще има един канал с диаметър 0,2 мм със същата дължина като тази на куб, след това при скорост на потока градиент същото налягане филтрира флуид през този канал ще бъде:
= 12,5 х 10 х 6 (0.02 / 2) 2 · р · (0,02 / 2) 2 · 0.00025 = 0 и 001 cm 3 / сек
.. Следователно, ако един канал в куб и subkapillyarnoy порьозност, т.е. в присъствието на неравномерно филтриране общият дебит (Q3) филтрираната течност е:
Общият дебит (Q3) има стойност 40% по-голяма, отколкото в subkapillyarnoy филтруване (Q1).
Ако каналът е с кубче вместо една пукнатина на 0.2 mm и ширина 10 см, неговото въздействие върху цялостния дебит на течност, може да се филтрира през скалата, за да бъде от съществено значение:
= (84.4 х 10 х 5 (0.02) 2 х 0.02 х 10 х 0,0025) / 1 = 1,688 см3 / сек.
обща скорост на потока (Q5), като се вземат предвид subkapillyarnoy филтър (Q1) ще бъде:
В сравнение с първия случай на скоростта на потока ще се увеличи с 675 пъти.
Пример показва голямо влияние на наличието на канали и особено пукнатини в скалата на обема на филтрува течност.
На практика, пропускливостта на скалата се определя в лабораторията върху основния материал (вж. Laboratory практика).
Свързани статии