Задача на фильтрацию неньютоновской жидкости

Задача на фильтрацию неньютоновской жидкости

В пласте происходит фильтрация неньютоновской жидкости с предельным градиентом давления G = 0,03 (кгс/см2)/м. Найти дебит скважины и построить индикаторную линию при плоскорадиальной установившейся фильтрации, а также сопоставить с дебитом ньютоновской жидкости, если мощность пласта h= 7 м, коэффициент проницаемости k = 0,7 Д, давление на контуре питания Pk=100 кгс/см2, забойное давление Pс = 70 кгс/см2. Радиус контура питания Rk =400 м, радиус скважины rс = 0,1 м, динамический коэффициент вязкости нефти μ =17 сП.

Дано: G = 0,03 (кгс/см2)/м=2941,99 Па/с; h=7 м; k=0,7Д=0,714м2;        Pк=100 кгс/см2= 9,8 МПа; Pс = 70 кгс/см2= 6,9 МПа; Rк =400 м; rс = 0,1 м;            μ =17 сП= 0,017 Пас.

Решение.

Дебит скважины при фильтрации ньютоновской жидкости:

[pic 1]

[pic 2]

Дебит скважины при фильтрации неньютоновской жидкости:

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5][pic 6]

Рисунок 42 – Индикаторные линии при плоскорадиальной фильтрации

Ответ:   ,  .[pic 7][pic 8]

Введение

Как известно, при разработке нефтяного месторождения для поддержания нефтеотдачи на достаточно высоком уровне необходимо проведение мероприятий по воздействию на пласт и призабойную зону, что требует закачки больших объемов воды. Вместе с тем закачка больших объемов воды приводит к нарушению устойчивости фронта вытеснения и снижению охвата воздействием. Преодоление этого технического противоречия , присущего технологическим процессам воздействия на пласт и призабойную зону, возможно при использовании неньютоновских, гетерогенных систем, которые обладают регулируемыми реологическими свойствами.

В связи с этим создание перспективных, конкурентноспособных технологий возможно только при исследовании неустановленных закономерностей фильтрации модельных гетерогенных систем в неоднородных пористых средах. В данной работе представлены исследования фильтрации разбавленных полимерных растворов, водонефтяных эмульсий в однородных и неоднородных пористых средах.

1 Фильтрация разбавленных полимерных растворов

В последнее время усилился интерес к полимерным растворам и получен ряд новых результатов, открывающих путь к созданию систем с заданными свойствами. Интерес этот обусловлен тем, что одновременное наличие кулоновских и гидрофобных взаимодействий в водных растворах полиэлектролитов приводит к самоорганизации с образованием упорядоченных микронеоднородностей масштаба 1–100 нм, причем указанные наноструктуры имеют различные морфологии (сферические мицеллы, цилиндры, ламелли), которые регулируются небольшим изменением внешних параметров (добавление низкомолекулярной соли, изменение pH и др.). Очевидно, указанные закономерности будут отражаться и на реологии водных растворов полимеров.

Вместе с тем в нефтепромысловой практике все большее применение находят разбавленные полимерные растворы, а также полимерсодержащие композиции ПАВ (в дальнейшем именуются как полимерные композиции или композитные системы). Причем для усиления поверхностно-активных свойств водорастворимых полимеров в них добавляют неионогенные ПАВ. При этом образующийся комплекс молекул полимера и ПАВ имеет молекулярную массу выше молекулярной массы полимера, что обуславливает более сильные релаксационные свойства композиции. Вместе с тем влияние анионного ПАВ на реологию водорастворимых полимеров мало изучено.

В данном параграфе приведены реологические характеристики разбавленных полимерных растворов с добавкой анионного ПАВ.

1.1 Реовискозиметрия разбавленных полимерных растворов с добавкой анионного ПАВ

Исследования проводились на ротационном вискозиметре “Rheotest– 2.1” при температуре 303 °K . При этом использовались водные растворы полиакриламида (ПАА) японской фирмы KOGIO (молекулярная масса 2⋅106 , степень гидролизации 32 %) с массовой концентрацией 0,01 − 0,05 %. В качестве анионоактивного ПАВ использовали сульфанол в массовых концентрациях 0,002 − 0,05 %.