Өткізгіштіктің нашарлау механизмін сәйкестендіру



бет1/3
Дата06.01.2022
өлшемі1,24 Mb.
#11655
  1   2   3

ӨТКІЗГІШТІКТІҢ НАШАРЛАУ МЕХАНИЗМІН СӘЙКЕСТЕНДІРУ

Көптеген жағдайларда тек бір ғана өткізгіштің нашарлау механизмі басым болып табылатын жағдайлардың болатынын ескере отырып, Войтанович және басқалар осындай басым механизмді анықтаудың қарапайым және тәжірибелік тәсілін әзірледі [19]. Бұл тәсіл қыртыстың жұмыс істеу уақытына байланысты өткізгіштіктің өзгеруі туралы эксперименталды деректерді флюид-жыныстың өзара әрекет ету сипатын айқындайтын бірнеше факторларды сандық бағалау үшін пайдаланатын жүйелі жолға негізделген. Тәжірибелік міндеттерді шешу кезінде бұл тәсілді коллектордың зақымдалу механизмін тану үшін өткізгіштіктің төмендеу коэффициентінің кестесін к/к, уақыт функциясы ретінде талдау арқылы пайдалануға болады. Коллектордың зақымдалуының басым механизмінің тұрпатын белгілі бір бұрыштық коэффициентпен түзу сызықты телімнің осындай кестесі бар болғанда анықтауға болады. Бұд тәсіл келесідей ортақ пікірлердің негізінде әзірленген:



  1. Коллектордағы жыныстың майда бөлшектернің маңызы уақыт өте келе экспоненциалды түрде азаяды;

  2. Жынысқа енетін ұңғымалық сұйықтықтағы қатты фракцияның маңызы, тұрақты;

  3. Осы қатты бөлшектердің қозғалысы тұрақты жылдамдықтағы сүзілу үдерісіне сәйкес келеді;

  4. Қатты бөлшектердің маңызы төмен, сондықтан олардың сүйреп кетуінің салдарынан көлемнің кішіреюі еленбейтіндей аз;

  5. Сүзілу қабығы қысылмайды;

  6. Қыртыс біртекті, оның қуыстық кеңістігі тегіс; және

  7. Флюидтің қозғалысы линиялық ламинарлық ағыс сияқты сипатталады.

СЫРТТАН ҚАТТЫ БӨЛШЕКТЕРДІҢ КІРУІНЕ БАЙЛАНЫСТЫ ӨТКІЗГІШТІКТІҢ НАШАРЛАУЫ

Кеуек жыныстарға, соңғысының өткізгіштігінің нашарлауына әкелуі мүмкін, сырттан кірген қатты бөлшектердің әрекет етуінің үш механизмі анықталған: тесіктердің біртіндеп бітелуі, жеке дара тесіктердің жабылып қалуы және сүзгіш қабықтардың түзілуі.



Грюсбек пен Коллинз тесіктердің біртіндеп бітелуіне үстіңгі қабаттың тұндыруы сияқты деп анықтама берді, бұл ретте механизмде майда бөлшектердің тұнуы немесе жыныстың оны тікелей ұстап қалу жылдамдығы қозғалыстағы флюидтегі қатты фракцияның маңызына тең [10]. Бірінші реттегі жыныстың майда бөлшектерін ұстап қалу үдерісінің моделін пайдалана отырып, Войтанович пен басқалар, тесіктердің біртіндеп бітелуі кезіндегі уақытта қыртыстың өткізгіштігінің өзгерісін сипаттайтын келесі теңдікті шығарды [19]:

(10.20)

Немесе


(10.21)

Бұл теңдік mg кері бұрыштық коэффициентімен тік және 1,00 кесіндімен ординат осінде кесілетін теңдікті білдіреді. Бұл бұрыштық коэффициенттің көлемі fc жынысының бөлшектерін қамту факторының көлеміне, С.. флюидіндегі қатты фракцияның маңызына, L (см) жынысы үлгісінің орташа ұзындығына, рs (г/см3) қатты бөлшектер тығыздығына және А10(см2) үлгісінің бастапқы кесілген аумағына байланысты болады.



(10.22)

Fc қамту факторының физикалық маңызы тереңде жататын қыртыстағы сүзу теориясында пайдаланылатын сүзу қабығының салыстырмалы көлемінің физикалық маңыызына ұқсайды. Және осы фактордың көлемі жыныстың қатты бөлшектеріінің қамту теңдігі бойынша бағалануы мүмкін [36].



(10.23)

М - t уақыты кезеңінде жыныстың қамтыған сырттан енген қатты бөлшектердің массасы. Жеке дара тесіктерді бітеу өте қиын көлемдегі, яғни тесіктік көлеміне жақын көлемдегі қатты бөлшектер жекелеген тесіктерді тез арада бітеп тастағанда болады.



Осы механизмді сиппаттайтын өткізгіштіктің нашарлау функциясының түрі келесідей:

(10.24)

Бұл да –ms бұрыштық коэффициентімен тікелей теңдік, және 1,00 кесіндімен ординат осінде кесілген теңдікті білдіреді. Бұл жердегі бұрыштық коэффициент



(10.25)

беріледі:

бұл жерде:

q - Флюидтің шығыны, см³/мин;

Csc - Өте қиын диаметрдегі қатты бөлшектердің маңызы,г/ см³;

Dc - Бөлшектердің өте қиын диаметрі, см;



Ap - Жекелеген тесіктердің аумағы, см².
Ұңғымалық флюидті қыртысқа сүзу кезінде қыртыс – ұңғыма шекарасында немесе осы шекараға жақын жерде сүзу қабығы өседі. Осындай қабықтың түзілуі, көлемі тесіктердің көлемінен асып кететін, қатты бөлшектердің немесе көлемі тесіктердің көлемінен кіші, қатты бөлшектердің жоғары маңызының салдарынан болуы мүмкін. Осы механизмнің әрекетінен өткізгіштіктің өзгеруі келесі теңдікпен айқындалады:

(10.26.)

Бұл – да mc бұрыштық коэффициентімен тікелей теңдік, және 1,00 кесіндімен ординат осінде кесілетін теңдікті білдіреді. Бұл жердегі mc бұрыштық коэффициент келесі теңдікпен аппроксимияланады.



ФЛЮИД-ЖЫНЫСТЫҢ ӨЗАРА ӘРЕКЕТІ

(10.27)

бұл жерде:



(=AcRc/M) Флюидтің қозғалысына орташа қарсылық, см/г;

Ac - Жыныс үлгісінің кесілген қабығының аумағы, см²;

Rr -Жыныстың флюидтің қозғалысына көрсететін қарсылығы, см-¹;

Rc - Қабықтың флюидтің қозғалысына көрсететін қарсылығы, см-¹;

Lr - Жыныс үлгісінің нақты ұзындығы, см;

Ar -Жыныс үлгісінің кесілген бөлшегінің аумағы, см².



10.36 суреттегі зертханалық қондырғыны пайдалана отырып, Войтанович пен басқалар, керн үлгілері арқылы ұңғымалық сұйықтықты балшықты бөлшектермен ластануының әр түрлі деңгейінде айдау бойынша эксперименттердің сериясын орындады, және 10.37 -10.40 суреттердегі келтірілген кестені құрастырды [19]. 10.17 және 10.18 кестелерінде осы экспериментте пайдаланылған коллектор-жыныстар үлгісінің минералды құрамы мен сұйықтықтың құрамы берілген. 10.37 суретте бөлшектер әкелген коллектердың ластануының әр түрлі механизмдері кезіндегі өткізгіштік өзгерістерінің арасындағы айырмашылықтары анық көрінген. 10.38. суретте ұңғымалық сұйықтықтың, осы сұйықтықтың ластануының әр түрлі үш (0,2%, 0,5%, және 1,0%) деңгейі кезінде кірудің бастапқы кезеңіне тік сызықты телімі бар қыртысқа кіруі кезіндегі, к/к уақыттағы өзгерістерінің кестесі көрсетілген. Барлық үш жағдайларда да тік желілік телімнің жалғасы кесіндінің ординат осінде, шамамен тең бірлікке кесіледі, ал әрбір тік сызықтық телімнің бұрыштық коэффициенті – қайшы. Осындай эксперименттердің бұрынғы кезіндегі теңдікке сәйкес (10.37) тесіктердің біртіндеп бітелу механизмі басым. 10.38. суретте көрсетілгендей, осы механизмнің әрекет етуінің ұзақтығы ластану деңгейіне байланысты болады, ол жоғары болған сайын, тесіктердің біртіндеп бітелу механизмінің әрекет ету кезеңі қысқарақ болады. Осы механизмнің әрекет ету уақыты өткен сайын қисық жылдам төменге кетеді, яғни өткізгіштіктің жылдам нашарлауы байқалады,





Достарыңызбен бөлісу:
  1   2   3




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет