Лекция № 6. Фильтрация жидкости в неоднородных пластах -моделирование реальных продуктивных пластов

В природных условиях продуктивные нефтегазосодержащие пласты редко бывают однородные.

Пористая среда называется неоднородной, если ее фильтрационные характеристики – пористость и проницаемость – различны в разных областях.

Нередко встречаются пласты, значительные области которых сильно отличаются друг от друга по фильтрационным характеристикам, так называемые макронеоднородные пласты.

В пластах-коллекторах нефти и газа выделяют следующие основные виды макронеоднородности.

1. Слоистая неоднородность, когда пласт разделяется по толщине на несколько слоев, в каждом из которых проницаемость в среднем постоянна, но отличается от проницаемости соседних слоев. Такие пласты называют также неоднородными по толщине. Вследствие малости кривизны границы раздела между слоями с различными проницаемостями считают обычно плоскими. Таким образом, в модели слоистой пористой среды предполагается, что проницаемость изменяется только по толщине пласта и является кусочно-постоянной функцией вертикальной координаты.

В случае прямолинейно-параллельного потока несжимаемой жидкости в слоисто-неоднородном пласте дебит потока Q всего пласта можно вычислить как сумму дебитов в отдельных пропластках Q :

(1)

Для гидродинамических расчетов иногда бывает удобным заменить поток жидкости в неоднородном пласте потоком в однородном пласте такой толщины h, ширины В и длины L со средней проницаемостью , которая определяется выражением:

(2)

В случае плоскорадиального потока несжимаемой жидкости в слоисто-неоднородном пласте

(3)

и определяется по (2).

2. Зональная неоднородность, при которой пласт по площади состоит из нескольких зон (областей пласта) различной проницаемости. В пределах одной и той же зоны проницаемость в среднем одинакова, но на границе двух зон скачкообразно меняется. Здесь, таким образом, имеет место неоднородность по площади пласта.

В случае прямолинейно-параллельного потока несжимаемой жидкости в зонально-неоднородном пласте дебит потока всего пласта равен:

и (4)

где l – длина i – ой зоны, проницаемость которой k .

Для плоскорадиального потока несжимаемой жидкости в зонально-неоднородном пласте дебит потока всего пласта равен:

и (5)

где r и r – внешний и внутренний радиусы i – ой зоны.

Основная литература: 2 [69-78]

Дополнительная литература: 4 [94-99]

Контрольные вопросы:

1. Слоистая неоднородность пласта.

2. Зональная неоднородность пласта.

3. Средняя проницаемость пласта при слоистой неоднородности.

4. Средняя проницаемость пласта при зональной неоднородности.