Кислотное воздействие на горные породы (стр. 61 )

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

,  (6.3.4.27),

,  (6.3.4.28),

,  (6.3.4.29),

,  (6.3.4.30),

,  (6.3.4.31),

,  (6.3.4.32),

,  (6.3.4.33),

,  (6.3.4.34),

,  (6.3.4.35),

.  (6.3.4.36),

,  (6.3.4.37),

.  (6.3.4.38)

6.3.6 Результаты численного расчета

Для исследования влияния кислотного воздействия на ПЗП скважин газовых месторождений с корбонатным коллектором с учетом трещиноватости породы, кольматации и суффозии пор продуктами реакции  проведены проведены  вычислительные эксперименты с использованием следующих значений параметров:

1190 кг/м3, 1396 кг/м3, 1396 кг/м3, 1.6 кг/м3, 2160 кг/м3, 1111.6 кг/м3,  2160 кг/м3 , D = 10-8 м2/с,,  ? = 2, = 10, 0.76098, 0.65283, 0.247051, 0.603523, 0.252877, 1.011507, = 10 м-1, = 1 м-1, = 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. 6.8 представлены результаты некоторых численных расчетов.

Их анализ показывает, что осаждение частиц породы и забивание пор пузырьками газа оказывают существенное влияние на изменение абсолютной проницаемости и пористости, как по величине, так и по простиранию (рис. 6.8g, h). Если вблизи скважины оно практически не ощущается, то  по мере продвижения фронта кислоты по ПЗП - возрастает. Осаждение частиц породы и забивание пор пузырьками газа в зоне интенсивной химической реакции приводит к снижению скорости продвижения фронта кислоты (рис. 6.8j). Ухудшение фильтрационных характеристик за счет забивания пор частицами породы и пузырьками газа приводит к увеличению фильтрационного сопротивления среды, что в условиях рассматриваемого режима закачки приводит к увеличению давления (рис. 6.8i). 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. 6.8j). Наиболее существенное влияние процессы кольматации и суффозии проявляется в пористых блоках.

a)	b)
e)	f)
g)	h)
i)	j)
Рис. 6.8. Результаты численных расчетов при непрерывной закачке раствора кислоты в ПЗП скважин газовых месторождений с корбонатным коллектором с учетом трещиноватости породы, кольматации и суффозии пор продуктами реакции: a) распределение концентрации солей магния,  b) распределение концентрации солей кальция, c) распределение концентрации воды, d) распределение концентрации газа, e) распределение концентрации нерастворимых частиц породы, f) распределение концентрации кислоты, g) изменение проницаемости, h) изменение пористости, i) распределение давления, j) положение фронта течения кислоты

Резюмируя, отметим, что кислотные обработки являются наиболее распространенным способом химического воздействия на призабойную зону скважин для интенсификации добычи нефти. Несмотря на многолетний опыт применения и большой объем проведенных исследований, направленных на совершенствование и повышение эффективности метода, значительная часть обработок не дает положительных результатов. Так как работы по кислотной обработке не требуют высоких затрат, разработке более дорогостоящих технологий и детальному исследованию процесса не уделяется существенного внимания.

Актуальность исследования процессов фильтрации в трещиновато-пористых средах в целом и их математического моделирования в частности обусловлена тем обстоятельством, что более 20% разведанных мировых запасов углеводородов содержатся в месторождениях, в той или иной степени характеризующихся трещиноватостью. Это вызывает как трудности при разработке таких месторождений, так и усложняет их математическое моделирование, поскольку процессы фильтрации в трещиноватых средах обладают рядом специфических свойств. Первое - разномасштабность как по пространству, так и по времени. Второе - анизотропия, которая, как показывают теоретические и экспериментальные исследования, приводит к специфическим эффектам в многофазном случае. И наконец, как было установлено в последнее время, важную роль играет связность системы трещин.

Существующие математические модели в основном  описывают фильтрационные процессы, происходящие в трещиновато-пористой среде, без  учета химической кинетики и  процессов порождаемой ею.

Реализация математических моделей в свою очередь представляет сложную проблему. Выбор численных методик реализации математических моделей довольно существенно влияет на разработку эффективных алгоритмов и в конечном итоге пакетов прикладных программ.