При выполнении гидродинамических расчетов используются параметры, которые характеризуют свойства горных пород, пластовых жидкостей и газов. Эти свойства определяют путем исследований глубинных образцов пород керна, отобранных из пластов глубинных проб нефти и газа. Кроме того, эти свойства можно определить путем отработки данных геофизических и гидродинамических исследований и других исследованиях.
Горные породы, залегающие в земной коре, и в том числе породы, слагающие нефтеносные пласты, находятся постоянно в напряженном состоянии.
σх, σу – боковое горное давление Рσ .
, где
α - коэффициент бокового горного давления,
В нефтегазоносных пластах, пористых и насыщенных жидкостями или газами, скелет породы находится под действием эффективного напряжения:
Рэф. = РГ – Рпл .
Экспериментально доказано, что такие важнейшие свойства горных пород как пористость (т) и проницаемость (к) зависят от величины эффективного напряжения
Пластовые нефти – это сложные смеси углеводородов и других веществ. При добыче из нефтяных месторождений нефти фазовое состояние насыщающих пласт углеводородов изменяется – из нефти начинает выделяться газ.
Газ растворяется в нефти по закону Генри:
, где
Vгр – объем растворенного газа;
Vнд – объем дегазированной нефти;
α - коэффициент пропорциональности;
p – давление
Если начальное содержание пластовых углеводородов таково, что на объем дегазированной нефти Vнд приходится ограниченный объем растворенного газа Vгp , то при некотором давлении Рнас весь газ будет растворен в нефти. Это давление называется давлением насыщения нефти газом.
При разработке нефтяных месторождений очень важен разрыв между Рпл.нач и Рнас. При наличии газовой шапки Рнас близко к Рпл.нач.
Важнейшим свойством пластовых жидкостей является их вязкость (μ), влияющая, согласно закону Дарси, на темпы извлечения из пласта нефти и газа. Вязкость нефти уменьшается с ростом температуры. Вязкость газов также изменяется в связи с изменением температуры и давления, хотя и не столь значительно, как вязкость нефти.
Вязкость нефти снижается при увеличении объема растворенного в ней газа. При наиболее распространенном водонапорном режиме, когда нефть вытесняется из пласта водой, на эффективность процесса оказывает очень большое влияние соотношение вязкостей нефти μн и воды μe
При разработке нефтяных месторождений широко используется ряд комплексных характеристик пластов, учитывающих одновременно 2-3 основных свойства продуктивного коллектора, оказывающих влияние на процесс разработки: проницаемость, пористость, вязкость, упругоемкость, толщину пласта.
1. Коэффициент гидропроводности
где
k – проницаемость пласта;
h - эффективная (работающая) толщина пласта;
μ - вязкость жидкости и газа.
Гидропроводность или коэффициент гидропроводности представляет собой наиболее емкую характеристику продуктивного пласта, определяющую его производительность.
2.Коэффициент проводимости или подвижности нефти, характеризующий подвижность жидкости в пластовых условиях в зависимости от ее вязкости ( ) и проницаемости пласта к :
3. Коэффициент пъезопроводности:
т - пористость пласта;
βж и βc - коэффициенты сжимаемости пластовой жидкости и пористой среды.
Коэффициент пьезопроводности характеризует скорость перераспределения давления в пласте.
Литература: основная 1[112-123], 2[60-65]; дополнительная 5[172- 198] Контрольные вопросы
1 Коэффициент гидропроводности
2 Коэффициент проводимости
3 Коэффициент пъезопроводности
4 Относительные фазовые проницаемости