Кислотное воздействие на горные породы (стр. 49 )

Следуя логике протекающих процессов, нестационарную систему уравнений кислотного воздействия на ПЗП газовых месторождений с  известковыми коллекторами с учетом трещиноватости породы расщепляем по физическим процессам и в области ПЗП

строим пространственно временную эйлерову сетку

Среду моделируем системой из жидких частиц, совпадающих в данный момент времени с ячейкой эйлеровой сетки. Расчет каждого временного шага разбиваем на три этапа:

1 этап - пренебрегаем эффектами, связанными с перемещением элементарной ячейки и вычисляем изменение массы каждой фазы и компоненты за счет внутренних процессов в момент времени tn

  (6.1.5.2.1),

, , ,

, , ,

,  (6.1.5.2.2),

, ,

,  (6.1.5.2.3),

, ,

,  (6.1.5.2.4),

, ,

,

,  (6.1.5.2.5),

, ,

,  (6.1.5.2.6),

,

, ,  (6.1.5.2.7), 

,  (6.1.5.2.8),

, ,

,  (6.1.5.2.9),

  (6.1.5.2.10),

где i = 1,2; 1 – трещиноватая среда, 2 – пористые блоки.

II этап - вычисляем перенос массы и энергии каждой фазы и компоненты через границы ячеек. Потоки фаз через границы ячеек рассчитываются по формулам

,  (6.1.5.2.11), 

,  (6.1.5.2.12), 

,  (6.1.5.2.13), 

,  (6.1.5.2.14), 

  .  (6.1.5.2.15), 

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

,  (6.1.5.2.16),

,  (6.1.5.2.17),

,  (6.1.5.2.18),

,  (6.1.5.2.19),

,  (6.1.5.2.20),

,  (6.1.5.2.21),

.  (6.1.5.2.22),

6.1.5.3 Результаты численного расчета

Для исследования влияния кислотного воздействия на ПЗП газовых месторождений с известковыми коллекторами 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 ,  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. 6.4 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.6.4e, 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 чего давление в окрестности нагнетаемой скважины в трещинах намного ниже, чем в пористых блоках (рис. 6.4g). 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. 6.4e).

a)	b)
c)	d)
e)	f)
g)	e)
Рис. 6.4 Результаты численных расчетов при непрерывной закачке раствора кислоты в ПЗП газовых 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.

6.1.6 Моделирование кислотного воздействия на ПЗП скважин газовых месторождений с доломитовыми коллекторами с учетом трещиноватости породы

6.1.6.1 Математическое моделирование кислотного воздействия на ПЗП скважин газовых 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 следующих уравнений: