К оглавлению	УДК 622.553.982
	Э.В. Соколовский, В.Н. Майдебор

О ВЫТЕСНЕНИИ НЕФТИ ВОДОЙ ИЗ ТУПИКОВЫХ ТРЕЩИН

В природных нефтяных коллекторах трещинного типа могут существовать системы непроточных (тупиковых) трещин, полностью или частично заполненных нефтью. В связи с этим, при разработке месторождений возникает вопрос о возможности извлечения из таких трещин нефти при внедрении в залежь законтурной или нагнетаемой воды. Для этого были проведены экспериментальные исследования.

Модель пласта (размером 90х255х408 мм) состояла из практически непроницаемых гидрофильных цементных пластин (рис. 1) прямоугольной формы 5, скрепленных листами плексигласа 1, 2 и боковыми крышками 3 с прокладками из нефтестойкой резины 4.

Система щелей образовывалась между торцами пластин. Раскрытие проточной щели (а₁а₂) оставалось во всех опытах примерно одинаковым и в среднем равнялось 1,3 мм, а тупиковой (б₁б₂) изменялось от 40 до 750 мк.

Методика проведения исследований в принципе заключалась в насыщении системы аналогом нефти, вытеснении его при различном положении модели пласта дистиллированной водой из проточной щели и установлении полноты извлечения из тупиковой.

В качестве аналогов нефти использовались керосин и трансформаторное масло с удельным весом и вязкостью, соответственно равными 0,81 и 0,88 г/см³, 2,5 и 23,0 сст (при t 20° С). Скорость вытеснения составляла 7,4 м/сутки.

Данные, полученные в результате изучения и разработки грозненских месторождений, приуроченных к трещинным коллекторам, указывают, что порода коллектора является гидрофильной, а принятые здесь раскрытие трещин и скорости вытеснения нефти имеют место в реальных условиях [1-4].

Результаты лабораторных исследований приведены в таблице.

Визуальные наблюдения (последние удавалось производить только при раскрытии тупиковых трещин 0,42 и 0,75 мм) показали, что во всех случаях происходило внедрение в них воды и вытеснение нефти.

Когда тупиковая трещина находилась над проточной (I положение пласта), проникновение воды происходило на сравнительно небольшую высоту, причем несколько большую при насыщении системы трансформаторным маслом, чем при насыщении керосином. Вероятнее всего, ввиду гидрофильности среды вытеснение обусловливалось, в основном, действием капиллярных сил. Полученные величины нефтеотдачи (отношение объема вытесненной жидкости к суммарному объему проточной и тупиковой трещин) и значения высоты подъема воды показывают, что эффективность действия указанных сил увеличивается с уменьшением раскрытия трещин (см. таблицу и рис. 2).

При расположении тупиковой трещины под проточной (II положение пласта), после прохождения водо-нефтяного раздела, наблюдалось полное гравитационное замещение нефти водой в тупиковой трещине. Вероятно, аналогичное явление наблюдалось и при меньшем раскрытии трещин, ибо при прочих равных условиях нефтеотдача получалась больше, чем в первой серии опытов.

На величину нефтеотдачи существенное влияние оказывала степень извлечения нефти из проточной трещины, зависящая в проводимых экспериментах в основном от ориентации ее в пространстве относительно горизонтальной плоскости. Это видно из сравнения приведенных выше результатов исследований с полученными при вытеснении нефти водой снизу вверх из модели пласта, поставленной вертикально (III положение пласта). В последнем случае проникновение воды в тупиковые трещины происходило менее, чем до половины ее высоты, а нефтеотдача из-за лучшей промывки проточной трещины была наибольшей (см. таблицу).

Вытеснение нефти из тупиковых трещин в третьей серии опытов, по-видимому, вызвано совместным действием капиллярных и гравитационных сил. Существенного влияния на высоту подъема воды раскры-тости тупиковых трещин и физико-химических свойств применявшихся жидкостей не отмечалось.

В экспериментах, проведенных при горизонтальном положении модели пЛаста, продвижение воды в проточной трещине и проникновение ее в тупиковую происходило, в основном, только по нижней части системы. Ввиду этого, точно зафиксировать глубину проникновения воды в последнюю не представлялось возможным.

Во всех случаях увеличение скорости вытеснения (в пределах ламинарного движения) существенным образом не влияло на полноту вытеснения нефти из тупиковых трещин.

Проведенные эксперименты дают основание утверждать, что в реальных трещинных коллекторах при естественном внедрении в залежь законтурных вод или при искусственном нагнетании ее нефть вытесняется не только из проточных, но и тупиковых систем трещин. Полнота извлечения нефти из последних, в основном, обусловливается величиной их раскрытости и расположением относительно проточных систем трещин.

ЛИТЕРАТУРА

1. Майдебор В.Н., Посташ М.Ф., Лебединец Н. П., Чеховская Г. Ю. Вопросы изучения и разработки нефтяных залежей, приуроченных к мощным трещиноватым коллекторам. Нефт. хоз., № 4, 1962.

2. Соколовский Э. В. Анализ результатов применения радиоактивных изотопов для установления гидродинамической связи между отдельными интервалами продуктивной толщи месторождения Карабулак-Ачалуки. Труды ГрозНИИ, вып. X, Гостоптехиздат, 1962.

3. Соколовский Э.В. Изучение движения жидкости в нефтяных залежах с помощью радиоактивного изотопа водорода-трития. Фонды ГрозНИИ, 1962.

4. Багов М. С., Цой В. И., Ремнев Б.Ф. Оценка физических свойств кернов трещинных пород. Труды ГрозНИИ, вып. X, Гостоптехиздат, 1961.

ГрозНИИ

Таблица

Положение пласта	Среднее раскрытие тупиковой трещины, мм	Отношение величины подъема воды в тупиковой трещине к ее длине, %		Отношение объема вытесненной жидкости к суммарному объему проточной и тупиковой трещин, %
		керосин	масло трансформаторное	керосин	масло трансформаторное
I Тупиковая трещина - над проточной	0.04	-	-	52,5	62,0
	0,08	-	-	45,7	54,0
	0,42	5,3	7,7	44,7	48,0
	0,75	2,4	4,7	41,6	45,5
II Тупиковая трещина - под проточной	0,04	-		66,1	64,6
	0,08	-	-	60,5	61,4
	0,42	100	100	63,7	67,5
	0,75	100	100	65,0	63,5
III Вертикальное положение проточной трещины	0,04	-		89,8	84,3
	0,08	-	-	95,8	88,6
	0,42	35,3	35,3	75,5	76,0
	0,75	35,3	35,3	74,8	72,5

Рис. 1. Схема модели пласта.

Рис. 2. Зависимость между раскрытием тупиковых трещин и нефтеотдачей модели пласта (для I положения).

О - при вытеснении керосина водой; Δ -при вытеснении трансформаторного масла водой.