Введение к работе
Актуальность тематики исследования.В теории методов повышения нефте- и конденсатоотдачи пластов практически неисследованными являются процессы самопроизвольного переформирования залежей после закачки в них смешивающихся агентов. При закачке маловязких агентов,например,газа в нефтяной пласт гидродинамическая устойчивость процесса нарушается,происходит быстрое разрушение фронта вытеснения и прорывы языков газа.
В этих уеловиях,когда эффективность вытеснения резко падает, не меньшее значение приобретает второй этап процесса, когда после закачки газа начинается его растворение в нефти. За счет такого разжижения нефти можно добиться заметного падения ее вязкости, что приведет к повышению нефтеотдачи при вторичной добыче.
Повышение объемов закачки при этом может привести к еще большему эффекту: такому сильному изменению состава нефти, что она перейдет в газообразное состояние.
Оценки характерных показателей процесса и прежде всего времени перемешивания в настоящее зремя. отсутствуют прежде всего из-за неопределенности масштабов, на которых происходит перемешивание фаз в пласте, или, что то же самое - отсутствия даже грубых оценок площади контакта фаз в среде. Время перемешивания фаз в пласте пропорционально площади их контакта, а потому существенно зависит от структуры фронта вытеснения, степени его дисперсии и з конечном счете от соотношения вязкостей фаз. Поэтому определение характерных показателей процесса перемешивания представляет собой новую, актуальную проблему в теории методов повышения компонентоотдачи пластов.
Цель работы.Целью настоящей работы является построение математической модели процесса перемешивания пластовой нефти с закачиваемыми смешивающимися агентами, разработка методики расчета изменения фазового состояния пластового флюида в результате процесса перемешивания.
Основные задачи исследований.
-
Построение вероятностной модели газонефтяного поля, образующегося при закачке маловязких агентов в нефтяные пласты.
-
Определение характерных геометрических масштабов фрактальных структур, на которых происходит перемешивание фаз.
-
Решение задачи диффузионного растворения на фрактальных структурах.
-
Получение соотношения для времен перемешивания, степени изменения концентрации нефти, характеристик поля предельных концентраций.
-
Разработка метода расчета изменения физикохимических свойств пластового флюида в результате закачки газа в нефтяные пласты.
Методы решения поставленных задач.Для решения поставленных задач использовались методы математической физики, теории вероятностей и теории фазовых превращений.
Научная новизна работы.На основе предложений профессора Стрижова И.Н. и профессора Коротаева Ю.П. по переводу нефтянък месторождений в газоконденсатные и газоконденсатних в газовые разработан метод расчета изменения физикохимических свойств пластового флюида в результате закачки газа. Построено приближенное аналитическое решение диффузии на фрак-
талькых структурах, образующихся в процессе неустойчивого вытеснения пластового флюида смешивающимися агентами.
Построена приближенная модель процесса диффузионного перемешивания .
Получены соотношения, позволяющие рассчитать вероятностные характеристики фрактального газонефтяного поля и кинетические характеристики процесса перемешивания.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на:
ІУ научно-технической конференции молодых ученых и специалистов по развитию научных основ разработки месторождений нефти и газа /г.Баку,июнь 1987 г./.
I Московской конференции "Молодежь - научно-техническому прогрессу в нефтяной и газовой промышленности"/г.Москва, декабрь 1987 г./.
Заседании НТС Мингазпрома СССР по вопросам разработки месторождения Карачаганак /г.Аксай Казахской ССР,июль 1989г./.
Научно-методическом семинаре кафедры разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатних месторождений МИНГ им. И.М.Губкина/г.Москва,ноябрь 1989 г./.
Международной конференции "Разработка газоконденсатных месторождений" /г.Краснодар,май-июнь 1990г./.
Научно-методическом семинаре лаборатории проблем газо-нефте-конденсатоотдачи ИПНГ /г.Москва,ноябрь 1990 г./.
Публикации.По результатам выполненных научных исследований опубликовано 4. печатных работы.
Объем работы. Диссертация состоит из введения,
- б -
глав, основных выводов;содержит страниц машинописного тек< та, таблиц, рисунков. Список литературы на листа? из наименовании.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Коротаеву Ю.П., а также благодарит зг ценные советы и помощь в работе к.т.н. Панфилова М.Б., сотру; ников кафедры разработки и эксплуатации газовых и газоконденсатних месторождений ГАНГ им.И.М.Губкина.
