ГИДРАВЛИКА И НЕФТЕГАЗОВАЯ ГИДРОМЕХАНИКА

движении нефти, воды, газа и их смесей в пористых и

трещиновато-порис.тых горных породах, слагающих продуктивные пласты и массивы.

Основу подземной гидромеханики составляет теория фильтрации, а сама наука является теоретической основой разработки нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений

Фильтрацией называется движение жидкостей, газов и их смесей в пористых и трещиноватых средах, т.е. в твердых телах, пронизанных системой сообщающихся между собой пор и микротрещин.

в некоторой области земной коры, обусловленное причинами геологического характера.
Если вода

располагается ниже нефтяной залежи на всем ее протяжении, то такую воду называют подошвенной.
Если контакт с водой происходит в пониженных частях залежи, на ее крыльях, то используется термин - контурная вода.

Уровень, на котором расположена граница между нефтью и водой, определяет положение водонефтяного контакта.

При формировании нефтяной залежи может образоваться область, занятая свободным газом, так называемая газовая шапка.


.

к одной или нескольким геологическим структурам, находящимся вблизи одного и

того же географического пункта.
Залежью или пластом называется естественное единичное скопление нефти в одном или нескольких сообщающихся между собой пластах-коллекторах, способных вмещать в себе и отдавать при разработке нефть.

Vн/Vг > 5 -

нефтяная залежь;
0,5 < Vн/Vг < 5 - нефтегазовая залежь;
0 < Vн/Vг < 0,5 - газоконденсатная залежь,
где Vн/Vг - отношение объема нефтяной части залежи к газовой.
Пластовое давление Рпл - основной фактор, определяющий текущее энергетическое состояние залежи.
Нормальное пластовое давление равно давлению столба воды высотой, равной глубине залегания данной залежи.

проявляющиеся в пористом пласте при его дренировании системой эксплуатационных и

нагнетательных скважин, называется режимом пласта. Выделяют пять режимов:

водонапорный (естественный и искусственный),
упругий,
газонапорный (режим газовой шапки),
режим растворенного газа
гравитационный.

этом режиме фильтрация нефти происходит под действием давления краевых или

законтурных вод, имеющих регулярное питание (пополнение) с поверхности за счет талых или дождевых вод или за счет непрерывной закачки воды через систему нагнетательных скважин.
Условие существования водонапорного режима.

Водонапорный режим

расширения самой нефти, окружающей нефтяную залежь воды и скелета пласта.

Условием существования этого режима является

Чтобы при приемлемом темпе снижения среднего давления в пласте Рпл за разумные сроки отобрать запасы нефти, нужно иметь очень большое отношение объема упругой системы к геологическим запасам нефти.

которых источником пластовой энергии является упругость газа, сосредоточенного в газовой

шапке.

газа, переходом его в свободное состояние, увеличением за счет этого

объема газонефтяной смеси, и фильтрации этой смеси к забоям скважин называется режимом растворенного газа.
Источником пластовой энергии при этом режиме является упругость газонефтяной смеси.

Режим отличается низким коэффициентом нефтеотдачи, в редких случаях достигающим значений 0,25.

давления насыщения);

отсутствие законтурной воды или наличие неактивной законтурнойводы;

отсутствие газовой шапки;

геологическая

залежь должна быть запечатана

отношение объема пор ко всему объему пористой среды. Под пористостью

в теории фильтрации понимается эффективная (активная) пористость, учитывающая только те поры и микротрещины, которые соединены между собой и через которые может фильтроваться жидкость.


2. Скоростью фильтрации называется отношение объемного расхода (дебита) жидкости или газа к общей площади поперечного сечения образца породы:

.
3. Средняя действительная скорость движения жидкости равна отношению объемного расхода (дебита) к площади просветов



4. Проницаемость - это свойство пористой среды пропускать через себя жидкости и газы при наличии перепада давления.

из отношений:


где ki*(S) – фазовые проницаемости
5. Насыщенность элемента пористой среды

данной фазой:

где i= 1,2 (S1, S2 – насыщенность смачивающей и несмачивающей фазами), Vi – объем среды, занятой жидкостью, Vn – общий объем активных пор в данном элементе.

Пористость вместе с коэффициентом фильтрации характеризует фильтрационно-емкостные свойства среды

среды.
0, 0, m0, К0 – значения параметров при фиксированном (начальном

давлении Р0);
, , m, К – значения параметров при текущем давлении Р;
ж – коэффициент объемного сжатия жидкости, Па-1;
с – коэффициент объемной упругости среды, Па-1;
, m, к – коэффициенты, определяемые экспериментально и зависящие от свойств жидкости и породы, Па-1.

При значительных изменениях давления зависимость экспоненциальная, при малых депрессиях – линейная.

группе разведочных скважин в самом начале разработки.
Текущее пластовое давление
В различные

моменты времени определяют среднее пластовое давление и строят графики изменения этого давления во времени.
Приведенное давление

скоростях фильтрации

Одночленная формула:

число Рейнольдса:
В.Н.Щелкачев
1  Reкр  12,


М.Д.Миллионщиков
0,022  Reкр

 0,29,

в котором скорость фильтрации и напор (давление) являются функциями только

одной координаты, отсчитываемой вдоль линии тока

вдоль потока (не зависят от координаты сечения x);
б) пластовое давление

распределяется вдоль оси x по линейному закону

Гидродинамическое поле фильтрации

не зависит от координаты r.

Гидродинамическое поле фильтрации

для расчетов радиальную схему фильтрации жидкости. Скорость фильтрации, согласно закону

Дарси

k - проницаемость пласта; μ - динамическая вязкость жидкости

Формула Дюпюи

скважины образует поверхность, называемую воронкой депрессии.

фильтрации и градиент давления в любой точке пласта обратно пропорциональны

расстоянию r от этой точки до оси скважины.