Кислотное воздействие на горные породы (стр. 42 )

,  (6.1.2.2.14),

  .  (6.1.2.2.15),

III этап - на основании законов сохранения находим значения параметров фаз и их компонент на новом временном слое

,  (6.1.2.2.16),

,  (6.1.2.2.17),

,  (6.1.2.2.18),

,  (6.1.2.2.19),

,  (6.1.2.2.20),

,  (6.1.2.2.21),

.  (6.1.2.2.22)

6.1.2.3 Результаты численного расчета

Для исследования влияния кислотного воздействия на ПЗП нефтяных месторождений с известняковым коллектором с учетом трещиноватости породы  проведены вычислительные эксперименты с использованием следующих значений параметров:

1190 кг/м3, 1396 кг/м3, 1.6 кг/м3, 1111.6 кг/м3,  2160 кг/м3 , 807.2 кг/м3 , D = 10-8 м2/с,,  ? = 2, = 10,  0.76098, 0.247051, 0.603523, 1.011507, = 1.768·10-6 Па·с, =807.2·10-6 Па·с, = 0.51·10-6  м/с, ?E =86400, R =8314, T = 373 К, = 0.3 м-1, == 0.1 МПа, = 1, = 1, = 0.8, = 0.8, = 0. 135493·10-5 м/с, = 0.15, = 0.85, = 0.15, = 0.85, L = 3 м, t = 2592000 с, 0.048·10-12 м2, 0.0048·10-12 м2, 0.03, 0.3.

На рис. 6.1 представлены результаты численных расчетов при непрерывной закачке раствора кислоты. Их анализ показывает, что изменение абсолютной проницаемости, пористости, давления и концентрации кислоты  в пористых блоках и трещинах существенно различаются, как по величине, так и по простиранию (рис.6.1e, f).  Наиболее существенные изменения происходят в трещинах. Это связано с тем, что из-за относительно малой проницаемости пористых блоков большая часть нагнетаемой кислоты поступает в трещины. В результате этого давление в окрестности нагнетаемой скважины в трещинах намного ниже, чем в пористых блоках (рис. 6.1g). При этом уже через 2 суток фронт кислоты в трещинах достигает границы ПЗП, то есть основная масса закачиваемой кислоты через трещины, не прореагировав с породой, выходит за пределы ПЗП (рис. 6.1e)..

a)	b)
c)	d)
e)	f)
g)	h)
Рис. 6.1. Результаты численных расчетов при непрерывной закачке раствора кислоты в ПЗП нефтяных месторождений с кальцидными коллекторами с учетом трещиноватости породы : a) распределение концентрации солей кальция, b) распределение концентрации воды, c) распределение концентрации газа, d) распределение концентрации кислоты, e) изменение проницаемости, f) изменение пористости, g) распределение давления, h) положение фронта течения кислоты.

6.1.3 Моделирование кислотного воздействия на ПЗП скважин нефтяных месторождений с доломитовыми коллекторами с учетом трещиноватости породы

Процесс кислотного воздействия описывается уравнениями сохранения массы компонент и фаз, учитывающими растворение породы.

Химическая реакция такого коллектора с соляной кислотой представляется уравнением

CaMg(CO3)2 + 4HCl = CaCl2 + MgCl2 + 2H2O + 2CO2  (доломит).

В процессе фильтрации в нефте-водонасыщенной трещиновато-пористой среде участвуют водная фаза, состоящая из кислотной, солевой, газовой и собственно водной компонент, и нефтяная фаза.  Газ полностью растворяется в воде и в виду его малой концентрации в модели не учитывается. В отдельную фазу, не принимающую участия в фильтрации, выделяется порода (скелет трещиновато-пористой среды). Порода полностью растворяется кислотой. Капиллярные силы не учитываются.

6.1.3.1 Математическое моделирование кислотного воздействия на ПЗП скважин нефтяных месторождений с доломитовыми коллекторами с учетом трещиноватости породы

С учетом вышеуказанных допущений математическую модель кислотной обработки  призабойной зоны трещиновато-пористого нефтяного пласта с доломитовым коллектором можно представить в виде уравнений:

Уравнение сохранения массы кислотной компоненты, внедряемой в пласт:

  (6.1.3.1.1),

где - масса кислоты, израсходованной в единицу времени в единице объема,  -  скорость химической реакции,  - константа скоро­сти реакции определяется соотношением Аррениуса  (?E - энергия активации, R - газовая постоянная), - молекулярный вес кислоты,; - скорость фильтрации водной фазы; - пористость; - истинная плотность кислоты; - массовая концентрация кислоты; -  насыщенность порового пространства водным раствором;  - коэффициент молекулярной диффузии; t –время; удельная поверхность реакции, - площадь поверхности реакции, - объем ПЗП; - массовая скорость обмена кислотой между пористыми блоками и системой трещин, - коэффициент, характеризующий интенсивность обмена водного раствора между системами блоков и трещин, -  вязкость водного раствора, - давление; , 1- трещины, 2 – пористые блоки.