В работе исследуется влияние градиентов капиллярного давления и коэффициента водонасыщенности на размер зоны двухфазной фильтрации при заводнении низкопроницаемого коллектора. Изменение коэффициента водонасыщенности s в зоне двухфазной фильтрации, связано с изменением давления нагнетаемой в пласт воды, причем закон изменения коэффициента водонасыщенности s(r, t) должен соответствовать изменению давления нагнетания, т.е. описываться теми же функциями, что и функции изменения давления воды, но подчиняться своим граничным условиям. В статье рассмотрены пять вариантов зависимости s(r, t) от времени и координат. С целью определения влияния сжимаемости пласта и флюидов рассмотрена модель Рапопорта – Лиса для несжимаемых сред с нарушением нижнего предела применимости закона Дарси и изменяющимся во времени радиусом вытеснения нефти водой. При нарушении нижнего предела применимости закона Дарси радиус фронта вытеснения зависит от величины градиента капиллярного давления и функционального задания s. Показано, что радиусы фронта вытеснения содержат коэффициенты, включающие информацию о физических свойствах коллектора и вытесняющего флюида. Проведено сравнение радиусов двухфазной фильтрации для несжимаемого и сжимаемого коллектора. Даны оценки влияния градиента капиллярного давления и функциональных зависимостей коэффициента водонасыщенности на вытеснение нефти в низкопроницаемых коллекторах. Установлено, что на размер зоны двухфазной фильтрации и на долю воды в произвольной точке пласта градиент капиллярного давления практически не влияет, существенное влияние оказывают изменение коэффициента водонасыщенности и сжимаемость коллектора
В статье с целью исследования процесса фильтрации флюидов при заводнении нефтяного месторождения используется модель Рапопорта – Лиса непоршневого вытеснения нефти водой. При плоскорадиальной фильтрации в однородном пласте определены радиусы зон возмущений с учетом и без учета концевого эффекта. Выявлено влияние изменения величины градиента капиллярного давления на распределение коэффициента водонасыщенности в зоне непоршневого вытеснения для высоко- и низкопроницаемых коллекторов. Применение модели элемента пятиточечной системы размещения нагнетательной и добывающих скважин показало, что при традиционной технологии заводнения разработки плоскорадиальная фильтрация жидкости трансформируется в прямолинейно-параллельную. При решении уравнения водонасыщенности использован метод интегральных соотношений Баренблатта, позволяющий определить время трансформации. Решением уравнения насыщенности для прямолинейно-параллельной фильтрации определено изменение величины коэффициента водонасыщенности на забое добывающей скважины для неограниченной и замкнутой залежи. Показано, что увеличение коэффициента обводненности добывающей скважины возможно только для замкнутого пласта. Для определения коэффициента водонасыщенности в замкнутой залежи получено дифференциальное уравнение с переменными коэффициентами, предложен итерационный метод решения. В элементе пятиточечной системы выявлены нефтенасыщенные зоны, не охваченные разработкой. Для каналов низкого фильтрационного сопротивления установлены условия их размещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Показано, что при поддержании пластового давления в пласте существует линия изобар, соответствующая начальному пластовому давлению, расположение которой определяет направление скоростей перетоков флюидов. Интенсивность перетоков влияет на эффективность применения гидродинамических, физико-химических, тепловых и других методов увеличения нефтеотдачи.
В работе рассмотрены результаты обработки трассерных исследований скважин. Показано, что из закона сохранения массы, следует, что при фильтрации пачки индикатора часть закаченного трассера перетекает в матрицу. При перетоке флюида, содержащего индикатор, из канала НФС в окружающую матрицу, линейные размеры области перетока зависят от фильтрационно-ёмкостных свойств канала высокой проницаемости и матрицы. При движении другой части трассера к добывающей скважины происходит потеря его массы за счёт диффузионных процессов. Из решения уравнения диффузии следует, что начальная концентрация трассера уменьшается в процессе фильтрации по каналу НФС. Для интерпретации результатов трассерных исследований рассмотрены разные случаи расположения каналов НФС в объёме продуктивного пласта. Введён варьируемый параметр w, позволяющий охарактеризовать наличие нескольких пиков концентрации индикатора и провести расчёты фильтрационных параметров каналов НФС. В зависимости от известных технологических показателей предложены несколько способов определения поровых объёмов в каналах НФС. Для снижения обводнённости добывающих скважин и применения технологии изменения или выравнивания профилей приёмистости приведены расчёты радиусов поровых каналов в толще высокопроницаемых прослоев. Показано, что на объём закачиваемого химического реагента в нагнетательную скважину для изоляции канала НФС, влияют линейные размеры области дренирования водного раствора индикатора. Приведены примеры расчёта фильрационно-емкостных параметров НФС, объёмы поровых каналов необходимых для изоляции притока воды и радиусы поровых каналов фильтрации, по которым осуществляется выбор размера молекул химического реагента.
