Влияние стратификации на относительную проницаемость

Введение: Хотя нефтяная промышленность осознаёт направленную вариативность проницаемости в пористой породе, направленная вариативность относительной проницаемости в значительной степени игнорировалась. Тем не менее очевидно, что такой эффект должен присутствовать в системе, в которой распределение нефти и газа в пористой матрице контролируется капиллярными силами. Легко представить породу, состоящую из слоёв мелкого и грубого материала, при которых поток газа через поверхности напластования происходил бы только после того, как средняя насыщенность нефтью будет уменьшена до очень низкого значения. Мелкие слои, из‑за большей капиллярности, оставались бы насыщенными и действовали бы как барьеры для потока газа после десатурации грубых слоёв. Поток газа параллельно пластам, очевидно, происходил бы при значительно большей жидкостной насыщенности. Без более полной информации о геологии месторождения, чем обычно доступна, невозможно точно предсказать, как такие явления повлияют на общую работу нефтяного месторождения. Тем не менее возможно качественно предсказать влияние стратификации на измерения относительной проницаемости, выполненные по лабораторным кернам. В настоящем исследовании эффект стратификации изучался аналитически, при предположении, что два пористых материала с разными кривыми «капиллярное давление–десатурация» (но идентичными кривыми относительной проницаемости) находятся в контакте и в капиллярном равновесии. В качестве качественной проверки аналитических результатов использовались керны с различной степенью видимой стратификации для измерений относительной проницаемости при потоке флюидов как параллельно, так и перпендикулярно поверхностям напластования. Количественная проверка считалась непрактичной из‑за трудности создания моделей, в которых два материала с предопределёнными свойствами могли бы быть соединены без превращения контактной плоскости в разрыв. Теоретические соображения и предположения: Предположение капиллярного равновесия в системе нефть–газ подразумевает, что разность давлений между нефтью и газом везде одинакова.