ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕЛИНЕЙНОСТИ ЗАКОНА ФИЛЬТРАЦИИ В ОБЛАСТИ НИЗКИХ СКОРОСТЕЙ В ПЛОТНЫХ ПОРОДАХ

Аннотация

Многие исследователи отмечают факт снижения эффективной проницаемости горных пород с уменьшением градиента порового давления вплоть до полной остановки потока при ненулевых значениях градиента. Считается, что это может быть связано с влиянием адгезионных слоев с измененными свойствами на границах раздела между жидкой и твердой фазами. Традиционные методы изучения потоков флюидов в пористых породах плохо подходят для изучения их проницаемости при приближении к нулевому расходу из-за недостаточной точности потоковых расходомеров. Кроме того, подобные исследования требуют особого подхода к интерпретации получаемых данных, который недостаточно освещён в известных нам публикациях. Цель данной работы состояла в разработке экспериментальной методики, подходящей для изучения транспортных свойств образцов породы с низкой проницаемостью при чрезвычайно низких расходах. Используя данную методику, мы провели три серии последовательных испытаний на трех одинаковых образцах известняковой породы. Образцы были взяты из водоносного горизонта, однако их пористость и проницаемость аналогичны типичным параметрам плотного нефтяного коллектора. В каждом испытании серии измерялась зависимость эффективной проницаемости от градиента порового давления при скоростях фильтрации флюида порядка 10-6 м/с. Для этого использовалась методика квазистационарного потока, когда градиент порового давления медленно уменьшался от начального значения до нуля. В ходе серии испытаний наблюдалось изменение степени отклонения от линейного закона Дарси. В результате было обнаружено, что в образце с наиболее выраженным отклонением закона фильтрации от линейного происходило наиболее значительное снижение абсолютной проницаемости на протяжении всей серии. Мы полагаем, что общая причина снижения проницаемости и отклонения закона фильтрации могла быть связана с закупоркой пор газом.