К вопросу о наличии закономерностей между функцией межфазного взаимодействия и фильтрационно-емкостными свойствами

Об авторах:

Степанов Сергей Викторович, старший эксперт, Тюменский нефтяной научный центр, Тюмень, Россия; доктор технических наук, профессор базовой кафедры ООО «ТННЦ», Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; svstepanov@tnnc.rosneft.ru

Шабаров Александр Борисович, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, профессор кафедры прикладной и технической физики, Школа естественных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, Россия; a.b.shabarov@utmn.ru, https://orcid.org/0000-0002-5374-8704

Аннотация:

В статье рассматриваются результаты работы по выявлению возможных закономерностей между параметрами, описывающими функцию межфазного взаимодействия и фильтрационно-емкостными свойствами горных пород. Метод исследований состоит в обработке лабораторных данных посредством предложенной аппроксимации функции межфазного взаимодействия. Исследования проведены с использованием реальных лабораторных данных, формирующих четыре кластера. При этом данные по кривым капиллярного давления и данные по относительным фазовым проницаемостям получены на одних и тех же образцах керна.

Описаны факторы, определяющие межфазное взаимодействие при течении многофазной жидкости в пористой среде. На этой основе предложен метод вычисления дискретных значений функции межфазного взаимодействия по результатам лабораторных исследований относительной фазовой проницаемости. Для аппроксимации функции межфазного взаимодействия обоснована четырехпараметрическая формула, следующая из производной функции Баклея — Леверетта при задании функций относительных фазовых проницаемостей посредством функций Кори.

Предложены два варианта формулировки функции межфазного взаимодействия. Установлено, что для первого варианта имеется устойчивая зависимость только для одного параметра, а для второго варианта — с тремя параметрами, при этом один из парамет­ров во всех случаях оказался близким к единице.

Показано, что погрешность выявляемых зависимостей от отклонения параметров имеет линейную зависимость, при этом для обоих вариантов функции межфазного взаимодействия ранжирование параметров по их влиянию на погрешность различна.

С использованием тестовой выборки показано, что полученные зависимости позволяют с приемлемой погрешностью определять параметры функции межфазного взаимодействия.

Список литературы:

1. Алтунин А. Е. Расчетный метод получения относительных фазовых проницаемостей на основе решения обобщенных уравнений Бернулли для системы поровых каналов / А. Е. Алтунин, С. В. Соколов, С. В. Степанов, Н. А. Черемисин, А. Б. Шабаров // Нефтепромысловое дело. 2013. № 8. С. 40-46.

2. Ахметов А. Т. Особенности течения дисперсии из микрокапель воды в микроканалах / А. Т. Ахметов, С. П. Саметов // Письма в журнал технической физики. 2010. Том 36. № 22. С. 21-28.

3. Басниев К. С. Подземная гидромеханика. / К. С. Басниев, И. Н. Кочина, В. М. Максимов. М.: Недра, 1993. 416 с.

4. Бембель Г. С. Математическое моделирование четочного двухфазного течения в системе капиллярных каналов / Г. С. Бембель, С. В. Степанов // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2015. № 6. С. 30-38.

5. Коллинз Р. Течения жидкостей через пористые материалы / Р. Коллинз. М.: Мир, 1964. 350 с.

6. Степанов С. В. Вычислительная технология для определения функции межфазного взаимодействия на основе моделирования течения в капиллярном кластере / C. В. Степанов, А. Б. Шабаров, Г. С. Бембель // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2016. Том 2. № 1. С. 63-71. DOI: 10.21684/2411-7978-2016-2-1-63-71

7. Шабаров А. Б. Потери давления при течении водонефтяной смеси в поровых каналах / А. Б. Шабаров, А. В. Шаталов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2016. Том 2. № 2. С. 50-72. DOI: 10.21684/2411-7978-2016-2-2-50-72

8. Byrnes A. P. Influence of Initial and Residual Oil Saturation and Relative Permeability on Recovery From Transition Zone Reservoirs in Shallow Shelf Carbonates / A. P. Byrnes, S. Bhattacharya // Paper presented at the SPE/DOE Symposium on Improved Oil Recovery, Tulsa, Oklahoma, USA, April 2006. Paper Number: SPE-99736-MS. DOI:.10.2118/99736-MS

9. Pentland C. Measurement of Non-Wetting Phase Trapping in Sand Packs / C. Pentland, S. Al-Mansoori, S. Iglauer, B. Bijeljic, M. Blunt // Paper presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, Colorado, USA, September 2008. Paper Number: SPE-115697-MS. DOI: 10.2118/99736-MS