Движения флюидов в пластах

ОСОБЕННОСТИ ДВИЖЕНИЯ ФЛЮИДОВ II ПРИРОДНЫХ ПЛАСТАХ

Нефть и природные газы заключены в недрах Земли. Их скопления снизаны с вмещающими горными породами пористыми и проницае­мыми образованиями, имеющими непроницаемые кровлю и подошву. Горные породы, которые могут служить вместилищами нефти и газа и и то же время отдавать их при разработке, называются породами-коллекторами.

     Природные жидкости (нефть, газ, подземные воды) находятся, в ос­новном, в пустотах- порах и трещинах осадочных горных пород. Их движение происходит либо вследствие естественных процессов (мигра­ция углеводородов), либо в результате деятельности человека, связанной с извлечением полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией гидротехнических сооружений. Движение жидкостей, газов и их смесей через твердые (вообще говоря, деформируемые) тела, содержащие связанные между собой поры или трещины, называется фильтрацией. Теория фильтрации, являющаяся разделом механики сплошной среды, получила большое развитие в связи с потребностями гидротехники, гидромелиорации, гидрогеологии, гор­ного дела, нефтегазодобычи, химической технологии и т.д. Теорети­ческой основой разработки нефтегазоводоносных пластов служит нефте­газовая подземная гидромеханика, изучающая фильтрацию нефти, газа и воды в пористых и (или) трещиноватых горных породах.

     

Движение флюидов в. малопроницаемых толщах осадочных горных пород имеет особенности, существенно отличающие нефтегазовую подземную гидромеханику не только от обычной  гидродинамики (движение жидкостей в открытом пространстве), но и от процессов фильтрации в химической технологии или гидромелиорации.

      Поровое пространство осадочных горных пород сложная нерегу­лярная система сообщающихся межзернистых пустот, в которой трудно выделить отдельные поровые каналы.

 Размеры пор в песчаных породах составляют обычно единицы или десятки микрометров (мкм).

Строение нефтяных и газовых залежей осложняется значительной неоднородностью пород, их слоистостью, наличием тектонических и стратиграфических нарушений (разрывов сплошности породы). Разведка месторождений, исследование пластов, извлечение нефти и газа осущест­вляются через отдельные скважины диаметром 10-20 см, отстоящие друг от друга на сотни, а иногда и тысячи метров.

   Теорию фильтрации нефти и газа в природных пластах характеризуют следующие особенности.

1. Невозможность изучать движение флюидов в пластах прямым применением обычных методов гидродинамики, т.е. решением уравне­ний движения вязкой жидкости для области, представляющей собой совокупность всех пор.

2. Сочетание очень разных масштабов фильтрационных процессов, определяемых различными характерными размерами, отличающимися по величине на многие порядки: размер пор (единицы и десятки микрометров), диаметр скважин (десятки сантиметров), расстояние между скважинами (сотни метров), протяженность месторождений (десятки километров). Масштаб неоднородности пластов вдоль и поперек их простирания может иметь практически любые значения.

3. Ограниченность и неточность сведений о строении и свойствах пласта и пластовых флюидов, не позволяющих построить однозначную модель пластовой залежи.


Эти особенности приводят к формулировке основных модельных представлений и разработке методов подземной гидромеханики, направ­ленных, прежде всего, на установление качественных закономерностей процессов и на создание расчетных схем, мало чувствительных к точ­ности исходных данных. При этом познавательная и практическая ценность получаемых результатов в значительной степени определяется четкостью постановки расчетной задачи и глубиной предварительного анализа имеющихся данных.


Ищи здесь, есть все, ну или почти все

Архив блога