Определение фазовой проницаемости

Устройство установок для определения фазовой проницаемости более сложное, так как необходимо моделировать многофазный поток, регистрировать насыщенность порового пространства различными фазами и расход нескольких фаз. Установки для исследования многофазного потока обычно состоят из следующих основных частей:

· приспособление для приготовления смесей и питания керна;

· кернодержатель специальной конструкции;

· приспособление и устройство для приема, разделения и измерения раздельного расхода жидкостей и газа;

· устройства для измерения насыщенности различными фазами пористой среды;

· приборы контроля и регулирования процесса фильтрации.

Модель пласта для определения фазовой проницаемости при движении газированной жидкости через пористую среду изготовлена из нержавеющих стальных труб, являющихся одновременно электродами. Электроды отделены друг от друга непроводящими муфтами из пластмассы. Сцементированные образцы породы укрепляются в трубах при помощи сплава Вуда. Модель позволяет вести экспериментальные исследования при давлении до 30 кг/см². Для измерения давления в различных точках модели пласта в стыках соединений металлических труб с непроводящими муфтами установлены образцовые манометры. Расход газа во время опытов измеряется реометром, а расход жидкости – цилиндром.

Модель пласта для определения фазовой проницаемости при движении двухкомпонентных жидкостей изготовлена из электроизоляционного материала – винипласта. Одна из жидкостей, используемых при исследовании, должна быть проводником электричества. В трубе из винипласта укреплены четыре стальных электрода. Крышки модели также служат электродами. Водонасыщенность пористой среды определяется измерением электрического сопротивления участков образца между электродами. Подача жидкостей в пористую среду производится через смеситель, присоединенный к входному концу модели пласта.

Для определения относительной фазовой проницаемости на цилиндрических образцах керна при комнатной температуре и пластовом обжимном давлении используется настольный жидкостный пермеаметр с ручным управлением (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Настольный жидкостный пермеаметр

Установка обеспечивает прямое измерение проницаемости при инжекции нефти, воды или солевого раствора. Она может быть сконфигурирована для измерения относительной фазовой проницаемости для газа.

Расчет коэффициентов абсолютной, фазовой и

Относительной проницаемости по опытным данным

Расчет коэффициента абсолютной проницаемости

Типовая задача

Определить коэффициент абсолютной проницаемости породы путем пропускания воздуха сквозь образец (Р_о = 1атм = 10⁵ Па).

Исходные данные представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Решение:

Коэффициент проницаемости по газу породы можно определять по формулам (2.5) или (2.6). Для условий задачи воспользуемся формулой (2.5):

,

или

; (2.7)

; (2.8)

Самостоятельные задания

Исходные данные:

d – диаметр образца породы, см;

L – длина образца породы, см;

V_в – объем профильтрованного сквозь образец воздуха, см³;

t – время фильтрации воздуха, с;

m_{воз д} – динамическая вязкость воздуха при 20 ^оС, мПа∙с;

Р_вх × 10⁵ – давление на входе в образец, Па;

Р_вых × 10⁵ – давление на выходе из образца, Па;

В, 1,..., 60 – номер варианта.

Исходные данные по вариантам приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Продолжение таблицы 2.2