Модели двухфазной фильтрации в анизотропных средах

• Автор: Дмитриев, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 113 с. : ил.

ГЛАВА 1. Анизотропия физических свойств и кристаллографические методы их описания
§ 1.Общие положения геометрической симметрии § 2.Кристаллографические группы (классы) симметрии § 3.Предельные группы симметрии (группы симметрии Кюри)
§ 4.Симметрия физических свойств. Принцип Неймана
ГЛАВА 2. Структура фазовых и относительных фазовых проницаемостей для двухфазной фильтрации в анизотропных средах
§1.Основные соотношения, связывающие тензоры коэффициентов фазовых и абсолютных проницаемостей §2.Представление тензоров фазовых и относительных фазовых проницаемостей для анизотропных сред §3.Представление функций относительных фазовых проницаемостей для ортотропных и трансверсально-изотропных сред
§4.Представление функций относительных фазовых проницаемостей для сред с моноклинной и триклинной симметрией фильтрационных свойств §5.Анализ связей фазовых и абсолютных проницаемостей для анизотропных сред
§6.К методике определения симметрии фильтрационных свойств реальных пород коллекторов углеводородного сырья §7. Модели теории двухфазной фильтрации в анизотропных средах Основные результаты и выводы по второй главе
ГЛАВА 3. Двухфазная фильтрация в трансверсально-изотропной пористой среде: эксперимент и теория
§ 1 .Относительные фазовые проницаемости для трансверсально-изотропной пористой среды §2.Модельные задачи лабораторного определения направленной фазовой проницаемости и фильтрационного сопротивления.
§3.Приближенное решение задачи о притоке к конечной галерее при установившейся Двухфазной фильтрации в анизотропном пласте
§4.Анализ экспериментальных данных и тестирование приближенного решения
§5.0 представлении функций относительных фазовых проницаемостей при дренировании и пропитке Основные результаты и выводы по третьей главе ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
Литература
Актуальность работы. Понятие функций относительных фазовых проницаемостей является основным в современной подземной гидромеханике при моделировании двухфазных фильтрационных течений. Без функций относительных фазовых проницаемостей невозможно проектирование месторождений углеводородного сырья, определения коэффициента извлечения нефти, подсчета запасов и т.д. Однако, как правило, в современных исследованиях рассматриваются изотропные среды, а в тех редких случаях, когда исследуются анизотропные среды, возникают проблемы интерпретации результатов и построения обобщенных связей для определяющих соотношений. Поэтому задача обобщения классических моделей теории двухфазной фильтрации несмешивающихся жидкостей, использующих фазовые и относительные фазовые проницаемости, для анизотропных фильтрационных свойств относится к числу актуальных задач, поскольку реальные пористые и трещиноватые среды, коллекторы углеводородного сырья, как правило, проявляют анизотропию.
Актуальность рассматриваемой проблемы еще больше возрастает на современном этапе развития нефтяной и газовой промышленности России в связи с изменением структуры запасов углеводородного сырья. В последние годы в нефтегазовом комплексе России открываются или вводятся в разработку месторождения с трудноизвлекаемыми запасами. Поэтому возникают новые технологические и теоретические задачи, решение которых позволит совершенствовать методы разработки месторождений углеводородного сырья с целью повышения степени извлечения углеводородов из недр. Создание новых методов разработки месторождений углеводородного сырья, очевидно, должно быть основано на более адекватном описании процессов, происходящих в пласте, что невозможно без учета анизотропии фильтрационных свойств коллектора.

Представление (2.36) так же как для ортотропных и трансверсально-изотропных фильтрационных свойствах, соответствует общепринятой аппроксимации относительных фазовых проницаемостей в случае изотропных пористых сред [5,6,40,41,62]. Выражение стоящее в квадратных скобках обусловлено анизотропией и отличается от случая трансверсально-изотропной и ортотропной симметрии наличием второго слагаемого
{к2
Далее, при построении аппроксимации функций (р“, необходимо
учесть условие на другой границе интервала изменения насыщенности.
В последнее время функции относительных фазовых проницаемостей
строятся в интервале подвижности обеих фаз - У» < у < у*. Поэтому значения ср)[у = у*) (для воды) и ср](у = s,) (для нефти или газа) превращаются в
значения «на свободной границе» и определяются экспериментально. И исходное простейшее представление функций относительных фазовых проницаемостей для изотропных сред имеет вид
« а?(х-Х(п)*/‘
(ру = —--- .
5(11)”5(11)*
Один из вариантов аппроксимации функции относительных фазовых проницаемостей <р“ в рассматриваемом случае анизотропии, удовлетворяющий перечисленным условиям для воды и нефти (или газа), представим в виде: для воды
(Рп
я,, +
ч 3 к{ •
Цп)
Г УП
£ £р 1>
>) ~£п>
, (2.37)