Линейный закон Дарси 1. Абсолютная (физическая) 2.

1. Линейный закон Дарси
2. Абсолютная (физическая)
проницаемость
3. Фазовые (эффективные) и
относительные проницаемости
1
Р2>Р1
L
Р1
F
Q L
Кпр  
F P
-свойство горной породы фильтровать
через себя флюиды под воздействием
градиента давления
Q
P
V   Knp 
F
L
V – скорость фильтрации
Q – объемный расход флюида
F – площадь фильтрации
μ – вязкость флюида
ΔР/L – градиент давления
флюида в пласте
Кпр – коэффициент
проницаемости
2
Абсолютная проницаемость – проницаемость породы,определенная при
фильтрации через нее флюида, химически и физически инертного по
отношению к породе
(absolute permeability)
Классификация горных пород по проницаемости:
(Кп=20-40%)
-12 2
-Проницаемые Кпр>10-2 мкм2
1 мкм2 = 10
м = 0.98 Д
-Полупроницаемые Кпр=10-2-10-4 мкм2 Дарси – внесистемная единица Кпр
-Непроницаемые Кпр<10-4 мкм2
Породы – экраны (Кпр<10-6 мкм2) –
породы, обеспечивающие сохранение промышленных залежей
углеводородов в течении геологического времени
Реальный коллектор
Идеальный коллектор
К ПР
КП
2

 rГ
8
K ПР 
K ПД  rГ
4  f Т
Кпд–коэффициент динамической пористости
rг- гидравлический радиус поровых каналов
Тг – гидравлическая извилистость каналов
f – коэффициент, учитывающий отличие
сечения канала от кругового (f>=2)
К ПД  К П  (1  К ВО  К НО )
2
2
Г
Кп(1  Кв.о) 2
Кпр 
r
2
4  f  Тг
Северное месторождение: пласты ПК1-ПК12-20
пласты А1-2, Б1,2
LgКпр=17.43Кп-3.26
LgКпр=45.94Кп-9.96
?
Влияние глинистости и размера зерен
коллектора на его проницаемость
Глинистость
Глинистость
Размер зерен
Класс
Тип породы по преобладанию
гранулометрической фракции
Кп.эф,% *
Кпр, мД
1
2
3
3
I
Песчаник среднезернистый
Песчаник мелкозернистый
Алевролит крупнозернистый
Алевролит мелкозернистый
Более 16,5
Более 20
Более 23,5
Более 29
Более 1000
II
Песчаник среднезернистый
Песчаник мелкозернистый
Алевролит крупнозернистый
Алевролит мелкозернистый
15-16,5
18- 20
21,5- 23,5
26,5- 29
500-1000
III
Песчаник среднезернистый
Песчаник мелкозернистый
Алевролит крупнозернистый
Алевролит мелкозернистый
11-15
14-18
16,8-21,5
20,5-26,5
100-500
IV
Песчаник среднезернистый
Песчаник мелкозернистый
Алевролит крупнозернистый
Алевролит мелкозернистый
5,8-11
8-14
10-16,8
12-20,5
10-100
V
Песчаник среднезернистый
Песчаник мелкозернистый
Алевролит крупнозернистый
Алевролит мелкозернистый
0,5-5,8
2-8
3,3-10
3,6-12
1-10
VI
Песчаник среднезернистый
Песчаник мелкозернистый
Алевролит крупнозернистый
Алевролит мелкозернистый
0,5
2
3,3
3,6
Менее 1
Классы коллектора
IV
V
Размер зерен
- скв. 45
- скв. 20
3
Фазовая проницаемость (ФП) – проницаемость одной фазы
при наличии в порах двух и более фаз (effective permeability)
Фазовая проницаемость зависит от свойств коллектора, каждой из фаз
и взаимоотношений между ними
Относительная фазовая проницаемость
(relative permeability)
ФП
ОФП 
Кпр
ОФП нефть
ОФП вода
0.8
0.6
Вода
0.4
Нефть
0.6
0.8
Квкрит
0.2
Кв*
0
0.2
Н+В
0.4
0.2
В+Н
0.6
0.4
Кв**
0.8
Кв
Кн
Область фильтрации воды
Кв>Кв*
Область фильтрации нефти
Кв<Кв**
Критическая водонасыщенность
Квкрит
►
ОФП нефть=ОФП вода
0.8
ОФП нефть
В+Н
Квкрит
Н+В
0.8
Кв**
Вода
ОФП вода
0.8
0.6
0.4
0.2
Кв
ВОДОНАСЫЩЕННАЯ
ЗОНА
(ВОДА)
0.6
(зона остаточной
нефтенасыщенности)
(ВОДА)
0.6
Нефть
(НЕФТЬ+ВОДА)
(ВОДА+НЕФТЬ)
0.4
0.2
Кв*
0.4
ПЕРЕХОДНАЯ ЗОНА
0.2
ЗОНА ПРЕДЕЛЬНОГО
НЕФТЕНАСЫЩЕНИЯ
(остаточной водонасыщенности
(НЕФТЬ)
0
ЗОНА (ВЫХОД)
Относительные фазовые проницаемости
1,0
60,15
0,9
Кп=11,5%
Кпр=21,0 мД
Кв.св=14,0%
0,8
0,7
0,6
.
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
20
40
60
80
100
Фазовые проницаемости
44,66
14,00
19,92
65,31
52,20
54,78 69,10
1,0
Кп=12,9%
Кпр=3,24 мД
Кв.св=52,2%
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
0
20
40
60
40
60
Капиллярометрия
0,700
80
0,600
0,500
0,400
0,300
0,200
0,100
0,000
0
20
80
100
100
Неоднородность пласта Ю1 Ново-Покурского месторождения
Проницаемость, мД
100,00
10,00
1,00
0,0
5,0
10,0
15,0
0,10
0,01
Пористость, %
20,0
25,0
месторождение,
скв.
месторождение,
ктрЯМТ
Т2 К
скв.
Пористость
- спе ктр Т2
Пористость
Пористость
ЯМТК :
м е сторожде ние ,
ТК
-
Bi n
9
1
мс
256 512 1024
2 0
Глубина
8
8
2
: 4
3
8
4
16
5
32
6
64
7
128
8
1 4
256 512 1024
Кп
ЯМТК :
Кп эфф.
6 0
4 0
2 0
Кп эфф.
ЯМТК :
ЯМТ КЯМТ
:
К
Кп эфф.
6
2 0
8
4 0
1 0
6 0
1 2
8 0
1 0 0
1 4
1 2 0
:
Кп эфф.
Кпр min. - Кпр max.
Кпр
Кп связ .в
Кп связ.в
mi n . - Кпр
max.
Кп связ .в
Кп г л .
0
%
1 6 0
0
скв .
П ро ница еП
м о ст
рист
ь
о ст ь
Кп г л .
0
8 0
1 6
4
1 4 0
Т2
ЯМТ К :
9
Кп связ.в Кп
1 6
ПС
1 2 0
ЯМР
м е сторожде ние ,
П
ЯМТ
о рист
К о
- ст
спе
ь кт р
ГК
2
скв .
ЯМТК :
П С , ЯМТ
ГК, К
Д с,
- спе
ЯМТ
ктК
р Т
-2
Bi n
Bin
7
Проницае
мость
Проницае
мость
1 4 0
Кпр min. - Кпр max.
гл.
Керн : Керн :
Керн :
1 6 0
m v
Спе
Д
ктр
с
Т2
4 0 0
4 5 0
02
.5
0 01
2 5 0
5
3
10
00
35
50
0 1 0 04 0 0
Кп гл.
5 0 0
4
1
5
0
0
0 0 0
0
.5
м
мс
м
е к
1
1 0
Кп
Сп
е ктр Т2
2 0
5
31
0 0
%
4 0
Кпр ( газ)
5
50
0
1 06
0
0
1
5 0 0
1 0
50 0
1 0
0
м с е к
Кп
1
5
0
0 1 02
00
м Д
5
3
0
0
0
1 0 04
00
5 0
%
1515
Керн :
Керн :
1520
Кп
Спектр Т2
0 .5
1
1525
5
10
50 100
5 0 01 0 0 0 0
1535
20
Керн :
м с ек
30
Кпр (газ)
40
50
60
1
5 0 01 0 0 0 0
10
20
30
%
5
10
50100
Керн :
500
1000
мД
%
Кп
1530
50 100
10
Кпр (газ)
40
50
60
1
5
10
50100
500
1000
мД
1540
1545
1550
1555
1560
1565
Проницаемость
6 0
1