ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Движение границы раздела при взаимном вытеснении жидкостей и газов из "Подземная гидромеханика" Задачи о движении границы раздела двух жидкостей в пористой среде представляют большой теоретический и практический интерес. [c.202] При разработке нефтяных месторождений в условиях водонапорного режима происходит стягивание контура нефтеносности под напором контурных вод. Перемешение границы двух флюидов-газа и нефти-происходит также при газонапорном режиме под действием газовой шапки, объем которой может увеличиваться или уменьшаться. [c.202] Аналогичная задача о движении границы раздела двух жидкостей с различными физическими свойствами - вязкостью и плотностью-возникает во многих случаях и при разработке газовых месторождений с активной краевой или подошвенной водой, а также при создании и эксплуатации подземных газохранилищ в водоносных пластах и истощенных обводненных месторождениях. Знание в этом случае темпа продвижения контурных вод весьма важно, так как от него зависит темп падения пластового давления в газовой залежи или ПХГ, дебит газовых скважин и их размещение на газоносной площади, продолжительность бескомпрессорной эксплуатации газового месторождения и другие важные показатели. [c.202] Основная трудность точного решения задачи о движении гранищл раздела двух жидкостей в пористой среде заключается в том, что линии тока на границе раздела жидкостей преломляются. [c.203] Пусть кривая 1-1 (рис. 7.1) служит границей раздела двух жидостей с вязкостями T)i и т]2 и пусть, например, Лг t1i (нефть вытесняется водой). [c.203] Рассмотрим произвольную точку М границы 1-1 yi проведем через нее касательную л и нормаль и к границе раздела жидкостей 1-1. [c.203] Найдем проекции скоростей фильтрации воды и нефти, находящихся в данный момент в точке М, на касательную т и нормаль п, считая проницаемость пористой среды к постоянной пог.обе стороны границы раздела. [c.203] Согласно неразрывности потока массы элементарные расходы обеих несжимаемых жидкостей через элемент границы раздела, включающий точку М, должны быть равны между собой. Отсюда следует, что нормальные составляющие скоростей фильтрации обеих жидкостей будут равны, т. е. = W2 . [c.203] Давление в пласте в точке М также должно быть одинаково для обеих жидкостей, так как при малых скоростях (ниже звуковых) разрыва давления в сплошном потоке быть не может. [c.203] Так как Лг Л1. то из (7.1) и (7.2) получаем, что н г,. Отсюда следует, что результирующий вектор скорости фильтрации = 1 -1-+ касательный к линии тока МА, будет больше вектора и з = + -I- н 2 , касательного к линии тока МВ. Следовательно, линии тока АМ и МВ, проходящие через точку М, будут иметь излом в точке М. [c.204] Учет этого преломления линий тока на границе раздела жидкостей и составляет главную трудность в точном решении задачи продвижения границы раздела. [c.204] Линии тока не будут преломляться только в двух случаях-при прямолинейно-параллельном и плоскорадиальном движениях границы раздела, когда wu = и 2т = 0. Эти задачи, прежде всего, и будут рассмотрены в данной главе. При этом разновязкие жидкости (нефть и вода) считаются несмешивающимися, взаимно нерастворимыми и химически не реагирующими одна с другой и с пористой средой. [c.204] Вытеснение нефти водой предполагается происходящим полностью -так называемое поршневое вытеснение. [c.204] Задачи, в которых учитывается неполнота вытеснения, рассматриваются в гл. 8, 9. [c.204] При поршневом вытеснении нефти водой в пористой среде плотность нефти и воды будем считать одинаковыми. Это позволит рассматривать плоскость контакта нефти и воды вертикальной. Различие в вязкостях нефти Ли и воды Лв будем учитывать. [c.204] В случае прямолинейно-параллельного движения схема вытеснения приведена на рис. 7.2. [c.204] На контуре питания и на галерее поддерживаются соответственно постоянные давления р и р . Начальное положение контура нефтеносности Хо параллельно галерее и контуру питания. [c.204] Обозначим текущее расстояние до контура нефтеносности в момент времени / после начала вытеснения, Ь-расстояние от контура питания до галереи, р , давления в любой точке водоносной и нефтеносной части пласта соответственно, (/)-давление на границе раздела вода-нефть, отстоящей от контура питания на расстоянии х . [c.204] При этом изобарами являются линии, параллельные галерее, и каждую изобару можно рассматривать как контур питания или как галерею. [c.205] Вернуться к основной статье