Изучение характера распределения давления и градиента давления в зонально-неоднородном пласте
Открытием крана К создают установившуюся фильтрацию воды. Неизменность положения пьезометрической линии, т.е. уровней жидкости в пьезометрах, и постоянство расхода воды через пласт в процессе опыта будет свидетельствовать об установившейся фильтрации воды.
Замеряют положения уровней воды в пьезометрах П1 - П7 и установившийся расход воды. Замер расхода и уровней воды в пьезометрах производится на двух различных установившихся режимах, т.е. при двух различных положениях крана К. Расход воды рассчитывается по формуле
(2.5)
где Q - установившейся расход воды, м3/с.;
V - объем воды, м3, прошедшей через пласт за время t(c).
Пересчет высоты столба воды в пьезометрах, измеренной в процессе опыта, на давление производится по формуле
(2.6)
где Pi - давление в точке модели пласта, Па;
ρв - плотность воды (1000 кг/м3);
g - ускорение силы тяжести, равно 9,81 м/с2;
hi - высота столба воды в пьезометре, м.
36
μ - коэффициент динамической вязкости, Па·с.
По формуле Дюпюи коэффициент проницаемости пласта рассчитывается по данным замеров на всех четырех режимах:
(3.21)
где
k - коэффициент проницаемости, м2;
Q - дебит скважины, м3/с;
h - толщина пласта, м;
μ - динамическая вязкость жидкости, равна 10-3Па·с.
|
|
Рkи Рс- давление соответственно на контуре питания и в скважине, Па.
|
|
|
|
|
Результаты расчётов заносят в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 - Результаты обработки индикаторной диаграммы скважины
Режим | Q, м3/сут | (Рк-Рс),Па | k,мкм2 | kср, мкм2 |
1 | ||||
2 | ||||
3 | ||||
4 |
21
Таблица 2.1 - Измерение уровня воды и давления на забоях пьезометрических скважин
Номер пьезометрической скважины | Режим 1 | Режим 2 | ||||
Динамический уровень, м | Высота столба воды в пьезометре, м. | Давление, Па | Динамический уровень, м | Высота столба воды в пьезометре, м. | Давление, Па | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
П1 | ||||||
П2 | ||||||
П3 | ||||||
П4 | ||||||
П5 | ||||||
П6 | ||||||
П7 | ||||||
Расход вода х10-6, м3/с |
|
|
Определение коэффициента средней проницаемости и коэффициентов проницаемости отдельных зон пласта
Пользуясь данными таблицы 2.1, необходимо определить коэффициенты проницаемости для зоны 1 (L4 + L5 + L6) и зоны 2 (L1 + L2 + L3) по формуле
(2.9)
где
k - коэффициент проницаемости отдельной секции модели пласта,мкм2;
μ - динамическая вязкость воды, Па·с;
ΔР - перепад давления между концами секций модели пласта, Па;
F - площадь сечения трубы с пористой средой, 28,26·10-4, м2 (d = 0,06 м).
Q - расход жидкости, m3/c.
34
Номер режима | V,M3 | t,c | Q, м3/с | Pк, Па | Рс, Па | (Рк-Рс), Па | Кт, м3/(Па·с) |
1 | |||||||
2 | |||||||
3 | |||||||
4 |
Здесь ρн = 1 000 кг/м3.
По данным таблицы 3.2 следует построить индикаторные диаграммы скважины, как показано на рисунках 3.5 и 3.6.
|
|
По графику на рисунке 3.5 при Q = 0 следует определить значение давления на контуре питания Рк и сопоставить с фактическим его значением по пьезометру П1.
По индикаторной диаграмме (рисунок 3.6) определяется коэффициент продуктивности скважин.
|
|
Рисунок 3.5 Рисунок 3.6
Примеры построения индикаторных диаграмм скважины
Коэффициентом продуктивности добывающей скважины называется прирост (снижение) дебита жидкости при увеличении (снижении) депрессии на пласт на единицу, т.е.
= (3.14)
23
Вопросы для самоподготовки
1. Какие различают типы неоднородности пластов?
2. Какие причины приводят к неоднородности строения пластов?
3.Каковы особенности фильтрации жидкостей в неоднородных пластах?
4.Рассказать об основных элементах экспериментальной установки, предназначенной для изучения фильтрации жидкости в неоднородном пласте.
5.Как распределяется давление и градиент давления в пласте, проницаемость которого изменяется скачкообразно?
6.Какие задачи решаются в лабораторной работе?
|
|
7.Какие существуют соотношения между градиентом давления и коэффициентом проницаемости при зональной неоднородности пласта?
8.Как рассчитываются средние значения проницаемости пласта по значениям коэффициентов проницаемости отдельных зон?
Список использованных источников
1) Басниев К.С. Подземная гидравлика /К.С. Басниев, А.М. Власов, И.Н. Кочина.М.: Недра.1986. - С. 69-78.
2) Пыхачев Г.В. Подземная гидравлика /Г.В. Пыхачев, Р.Г. Исаев. - М.: Недра, 1973.-С. 94-100.
32
Рисунок 3.4 - Распределение давления по радиусу кругового пласта
|
По результатам расчётов необходимо построить график распределения давления в залежи круговой формы в координатах "Р-r" как показано на рисунке 3.4. Графики выполняются в масштабах, рассчитанных на всю страницу. |
25
|
Дифференциальное уравнение установившейся фильтрации для случая плоскофильтрационного потока (уравнение Лапласа) имеет вид:
= 0 (3.1)
Если уравнение Лапласа представить в цилиндрических координатах, то для плоскорадиального потока, вследствие осевой симметрии, характеристики потока не зависят от угла j, а являются функциями только координаты r, и уравнение имеет вид:
30
За начало отсчета уровней в пьезометрах принято положение статического уровня. Поэтому фактическое значение динамического уровня жидкости от устья "скважин-пьезометров" рассчитывается по формуле
hд = h ст + h1 д (3.10)
где
h1 д - расстояние до динамического уровня жидкости в скважинах-пьезометрах, м.
Переход от динамических уровней к высоте столба жидкости в скважинах-пьезометрах производится по формуле
(3.11)
а к давлению - по формуле
(3.12)
где
Н - высота столба воды в скважине-пьезометре, м;
ρ- плотность воды (1000 кг/м3);
g - ускорение силы тяжести (9,81 м/с2).
27
Градиент давления вдоль радиуса r залежи круговой формы меняется по следующей зависимости:
= (3.6)
Скорость фильтрации жидкости в любой точке залежи на радиусе г от скважины можно определить по формуле
(3.7)
где
к - коэффициент проницаемости пласта;
μ - динамическая вязкость фильтрующейся жидкости.
Градиент давления и скорость фильтрации носят гиперболический характер, причем при приближении к скважине их величины резко возрастают. Дебит определяется по формуле Дюпюи:
(3.8)
где h - толщина пласта.
Важной характерной особенностью формулы Дюпюи является слабая зависимость дебита Q от радиуса Rк контура питания для достаточно больших значений Rk/rс как радиусы Rk и rс входят в нее под знаком логарифма.
Исследование особенностей плоскорадиальной фильтрации имеет весьма большое значение для понимания законов притока жидкости или газа к скважинам. В случае гидродинамической совершенной скважины плоскорадиальным потоком следует считать тот, который возникает в призабойной зоне пласта, т.е. в ближайшей к скважине зоне пласта.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 839; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!