Проницаемость

1.

КОЛЛЕКТОРСКИЕ И ФИЗИЧЕСКТЕ
СВОЙСТВА НЕФТЕГАЗОВЫХ
ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ
(ПРЕЗЕНТАЦИЯ ЛЕКЦИЯ № 6)
(ПРОНИЦАЕМОСТЬ)
Лектор: доцент Дахнов А.В.
Кафедра исследования нефтегазовых пластовых
систем
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
ВНИИГАЗ 2016
1

2. ПРОНИЦАЕМОСТЬ

ПРОНИЦАЕМОСТЬ –
СВОЙСТВО ПОРОД ПРОВОДИТЬ
ЖИДКОСТИ, ГАЗЫ И ИХ СМЕСИ ПРИ
НАЛИЧИИ ГРАДИЕНТА ДАВЛЕНИЯ
ΔР/L
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
2

3. ПРОНИЦАЕМОСТЬ

ПРОНИЦАЕМОСТЬ
АБСОЛЮТНАЯ
(ФИЗИЧЕСКАЯ)
ФАЗОВАЯ
(ЭФФЕКТИВНАЯ)
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
3

4. ПРОНИЦАЕМОСТЬ

АБСОЛЮТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ –
ПРОНИЦАЕМОСТЬ ПОРОДЫ ПО
ОТНОШЕНИЮ К СУХОМУ ГАЗУ ИЛИ
ОДНОКОМПОНЕНТНОЙ ЖИДКОСТИ
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
4

5. ПРОНИЦАЕМОСТЬ

V = Q/F = Kпр Δp/μΔl
Kпр = QμΔl/ ΔpF
V- линейная скорость фильтрации; Q –
объемный расход жидкости; F – площадь
фильтрации; μ – динамическая вязкость
флюида; Δp – перепад давления; Δ l – длина
фильтрующей пористой среды
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
5

6. ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Kпр - коэффициент проницаемости
[м2]
1Д = 1.02*10-12 м2=1.02мкм2
1мД = 1.02*10-15 м2=1.02*10-3мкм2(фм2)
0,001< Kпр >5000мД
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
6

7. ЭФФЕКТ КЛИНКЕНБЕРГА

Проницаемость
образца по водороду
(1), азоту (2) и
углекислому газу (3)
при различных
давлениях
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
7

8. ЭФФЕКТ КЛИНКЕНБЕРГА

Зависимость
газопроницае
мости пород
от обратной
величины
среднего
давления
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
8

9. ЭФФЕКТ КЛИНКЕНБЕРГА

Kпр = Kпр ∞ + а/pср,
Kпр ∞ - проницаемость при pср →∞,
а – угловой коэффициент прямой
b = a/ Kпр ∞ - коэффициент
Клинкенберга
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
9

10. ЭФФЕКТ КЛИНКЕНБЕРГА

Зависимость
поправочного
коэффициента
Клинкенберга b
от
проницаемости
пористой среды
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
10

11. Эффект Клинкенберга

При определении коэффициента проницаемости в
лабораторных условиях на образец оказывают
воздействие различных факторов:
- проскальзывание газа (эффект Клинкенберга);
- эффективное давление;
- градиент давления, под действием которого
происходит фильтрация газа (флюида);
- жесткость скелета;
- минералогический состав породы;
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
11

12. Эффект Клинкенберга

Обр. №1275/13. Зависимость Кпр - 1/Рср (b=-0,084)
Проницаемость по газу, мД
0,035
0,03
0,025
0,02
0,015
0,01
0,005
0
0
2
4
6
8
10
12
1/Рср,атм-1
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
12

13. ОТКЛОНЕНИЕ ОТ ЗАКОНА ДАРСИ

ЧИСЛО РЕЙНОЛЬДСА
Re = δvd/μ < 1
δ – плотность
v – линейная скорость
d – диаметр капилляра
μ - вязкость
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
13

14. ОТКЛОНЕНИЕ ОТ ЗАКОНА ДАРСИ

Образец 6/5
1250
1200
Кпр.
1150
1100
1050
1000
950
900
0
20
40
60
80
100
1/Рср.
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
14

15. Уравнение Козени-Кармана

3
Kпр =Кп /f
2
2
T гS ф
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
15

16. УРАВНЕНИЕ КОЗЕНИ-КАРМАНА

Схема, поясняющая вывод уравнения Козени-Кармана:
а – образец породы; б – структурный элемент;
в – отрезок круглой трубы
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
16

17. Уравнение Козени-Кармана

Kпр = f (Kв.о,τср,Kп,Tг и f)
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
17

18. ПРОНИЦАЕМОСТЬ ТРЕЩИНОВАТЫХ ПОРОД

Кпр=
m – коэффициент
b – раскрытие трещин
Kт –коэффициент
2
mb Kт
трещиноватости
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
18

19. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРОД

Зависимость
проницаемости от
эффективной
пористости для
1 - алевритовой
фракции (0,050,01 мм);
2 - (0,1-0,05мм);
3 – м/з песчаник;
4 – с/з песчаник
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
19

20. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРОД

Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
20

21. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРОД

Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
21

22. ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Пример зависимости
проницаемости от
остаточного
водонасыщения для
различных по
происхождению и
структуре карбонатных
пород: I – биоморфные;
II – сгустковые;
III - детритовые
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
22

23. ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Пример
зависимости
проницаемости от
квадрата среднего
радиуса поровых
каналов (1) и
квадрата удельной
поверхности (2).
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
23

24. ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Пример зависимости
проницаемости от
гидравлической
извилистости.
Месторождения:
1 – Узень;
2 – Мухановское;
3 - Туймазинское
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
24

25. ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Зависимость
проницаемости
песчаноглинистых пород
от медианного
диаметра зерен
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
25

26. ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВЯЗИ

Зависимость
проницаемости от
содержания глинистого
цемента: глина: 1 –
каолинитовая, 2 –
полимиктовая, 3 монтмориллонитовая
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
26

27. ФАЗОВАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
27

28. ФАЗОВАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Диаграмма, характеризующая
сочетания значений газо-,
нефте- и водонасыщенности,
при которых возможна одно-,
двух- и трехфазная
фильтрация через пористую
среду.
I – область однофазной
фильтрации; II – область
двухфазной фильтрации; III –
область трехфазной
фильтрации
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
28

29. ФАЗОВАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ

Линии равной
проницаемости
для нефти (а),
газа (б) и воды
(в).
Относительная
проницаемость,
%, по данным: 1 –
М. Лаверетта; 2 –
Снелла; 3 –
Кундина.
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
29

30. УПРУГИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ

Изменения коэффициентов пористости и проницаемости
песчаников с гранулярной пористостью с глубиной
залегания (Северо-Восточное Предкавказье) [Добрынин
В.М.]
Глубина, м
Кп.ср по керну
Кпр, мкм2
0
1000
2000
4000
6000
0,33
0,26
0,165
0,07
-
1-10
10-1 – 1
10-2 – 10-1
10-3 – 10-2
10-4 – 10-3
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
30

31. УПРУГИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ

Палетка для
оценки упругих
(обратимых)
изменений
коэффициента
проницаемости
песчаноглинистых пород.
Шифр кривых ήгл
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
31

32. Вопросы для самоконтроля

1. Уравнение Дарси для фильтрации жидкости и газа в породах с
межзерновой пористостью; в чем заключается различие?
2. В чем заключается сущность уравнения Козени-Кармана?
3. Какие величины определяют проницаемость трещиноватых
пород? Почему проницаемость кернов пород не всегда
характеризует проницаемость трещиноватых пород в
естественных условиях?
4. Как изменяется проницаемость горных пород с межзерновой
пористостью от глубины залегания?
5. Что такое упругие (обратимые) изменения проницаемости
горных пород?
6. Относительные фазовые проницаемости горных пород.
7. Классификация осадочных пород по проницаемости.
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) на 01.01.2007
Лаборатория физики пласта
32

33.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
internet: www.vniigaz.ru
intranet: www.vniigaz.gazprom.ru
e-mail: [email protected]
телефон: (+7 495) 355-92-06
Состояние разработки
Мыльджинского газоконденсатнонефтяного месторождения (Томской области) факс:
на 01.01.2007
(+7 495) 399-32-63
Лабораторияфизики
физикипласта
пласта
Лаборатория
33