Порядок выполнения контрольной работы

Для определения реологических параметров нефти производится обработ­ка зависимости перепада давления на концах капиллярами: объемного расхода нефти. С этой целью по формулам (3,1) - (3.3) рассчитывают следующие дан­ные:

градиент скорость сдвига;

напряжение сдвига;

коэффициент динамической вязкости нефти.

В дальнейшем по этим данным строятся линия консистентности (зависи­мость градиента скорости сдвига У от напряжения сдвига г) и зависимость эффективной вязкости //, от напряжения сдвига г для аномально вязких нефтей (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Линия консистентности и зависимость

эффективной вязкости m, от напряжения сдвига t для аномально вязких нефтей

Они позволяют определить следующие реологические параметры ано­мально вязкой нефти:

предельное динамическое напряжение сдвига - в;

напряжение предельного разрушения структуры - т_т;

вязкость нефти с практически неразрушенной структурой - д,;

вязкость нефти с предельно разрушенной структурой - ц„.

При фильтрации нефти через образец пористой среды по исходным дан­ным и формулам (3.4) - (3.6) вычисляются:

скорость фильтрации жидкости в породе;

градиент давления;

подвижность жидкости в породе.

В дальнейшем по этим данным строятся зависимость скорости фильтра­ции v от градиента давления grad Р и зависимость коэффициента подвижно-

к сти нефти — от градиента давления grad Р для аномально вязких нефтей

(рис. 5.3).

Рис. 5.3. Зависимость скорости фильтрации v от градиента давления grad P и зависимость коэффициента подвижности к/m от градиента давления grad P для аномально вязких нефтей

По графическим зависимостям скорости фильтрации и коэффициента под­вижности от градиента давления (рис. 5.3) определяются следующие фильтра­ционные параметры аномально вязкой нефти:

градиент динамического давления сдвига Н;

градиент давления предельного разрушения структуры Н_т;

- коэффициент подвижности нефти с практически неразрушенной

структурой (к/m)₀;

- коэффициент подвижности нефти с предельно разрушенной структурой (к/m)_m

Обработка линий консистентности и реологических кривых с целью оп­ределения реологических и фильтрационных параметров аномально вязких неф-тей производится в следующей последовательности:

I, С использованием сведений об объемном расходе и размерах капилляра, приведенным в табл. 5.2, по формуле (3.1) рассчитывается скорость сдвига.

По формуле (3.3) вычисляется коэффициент вязкости нефти.

Эти сведения записываются в табл. 5.1.

Таблица 5.1

Результаты расчетов вязкости нефти

4. Строится линия консистентности (рис. 5.4) и определяются реологиче­ские параметры нефти:

предельное динамическое напряжение сдвига (ПДНС) в определяется путем продолжения наклонного участка линии консистентности, соответствую­щего разрушению структуры в нефти, до пересечения осью абсцисс;

напряжение сдвига предельного разрушения структуры (НСПРС) т_т соответствует началу конечного прямолинейного участка верхней ньютонов­ской области линии консистентности, продолжение которого попадает в начало координат.

Рис. 5.4. Линия консистентности аномально вязкой нефти

5. Вязкости нефти с предельно разрушенной структурой fan с прак­тически неразрушенной структурой ц, определяются по данным, приведен­ным в табл. 5.1, как средние значения коэффициента вязкости нефти, вычислен­ные по точкам, лежащим соответственно на верхней и нижней ньютоновской области линии консистентности (см. рис. 5.2), либо путем построения графика зависимости эффективной вязкости /*, от напряжения сдвига т (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Зависимость эффективной вязкости /*, от напряжения сдвига т для аномально вязкой нефти

Сведения о реологических параметрах аномально-вязкой нефти заносятся в табл. 5.1,

6. По данным об объемном расходе (табл. 5.3) и площади поперечного се­чения породы (табл. 5.4) по формуле (3.4) рассчитывается скорость фильтрации нефти.

Таблица 5.4 Сведения о размерах образцов песчаников

Вариант
Площадь поперечного сечения, ем2	5,76	6,25	5,72	6,38	5,94	5,94	5,76	5,07	6,24	6,2
Длина, см										6 |

7. По формуле (3.6) вычисляются коэффициенты подвижности нефти при

фильтрации через породу. Эти данные записываются в табл. 5.5.

Таблица 5.5 Результаты расчетов подвижности нефти в пористой среде

8. Строится реологическая линия (рис. 5.6). По этой линии определяются фильтрационные параметры; градиент динамического давления сдвига (ГДДС) Н и градиент давления предельного разрушения структуры (ГДПРС) Н_т.

Рис. 5.6. Зависимость скорости фильтрации v от градиента давления gradP аномально вязкой нефти

9. Подвижность нефти с практически не разрушенной структурой

(к/m)₀ и подвижность нефти с предельно разрушенной структурой (к/m)_m оп­ределяются по данным, приведенным в табл. 5.5, как средние значения коэффи­циентов подвижности нефти, вычисленные по точкам, лежащим соответственно
на нижней и верхней области фильтрации, с соблюдением линейного закона Дарси, либо путем построения графика зависимости коэффициента подвижности от градиента давления gradP (рис. 5.7).

Рис. 5.7. Зависимость коэффициента подвижности к/m от градиента давления grad P аномально вязкой нефти