ВЛИЯНИЕ ОСАЖДЕНИЯ СОЛИ НА ТЕЧЕНИЕ ГАЗА ПРИ ЗАКАЧКЕ В НЕОДНОРОДНЫЙ СЛОИСТЫЙ ВОДОНАСЫЩЕННЫЙ ПЛАСТ
НИИ механики МГУ
В рамках осесимметричной задачи закачки газа через вертикальную скважину в пласт, насыщенный соленой водой, исследуется эффект запирания низкопроницаемых слоев вследствие отложения соли. В задаче рассматривается пласт, состоящий из чередующихся проницаемых и непроницаемых слоев. Проницаемость первых задается случайным образом, а вторых равна нулю. Закачка сухого газа с постоянным расходом продолжается до начала истечения газа из рассматриваемой области. В исследовании сравниваются случаи соленой и пресной воды, изначально насыщающей слоистую систему.
Для подтверждения описанного эффекта проведено численное моделирование данной задачи. В расчетах учитывается неравномерное истечение газа из скважины, изменение проницаемости за счет выпадения соли, а также капиллярные силы. На каждый слой приходится по одной ячейке по оси z, то есть влияние гравитационных сил не учтено.
Рис. Рассчитанные распределения насыщенности газа в слоистой системе в случаях с соленой (а) и пресной (б) пластовой водой. Распределение горизонтальной проницаемости в обоих расчетах (в).
В проведенных расчетах наблюдается различие в распределении насыщенности газа в случаях соленой (Рис. а) и пресной (Рис. б) пластовой воды. Выбран показательный случай с некоторым начальным распределением горизонтальной проницаемости (Рис. в). Показано, что в случае закачки газа в пласт, изначально насыщенный пресной водой, газ преимущественно течет в высокопроницаемый слой. В случае с соленой пластовой водой течение газа наблюдается в слоях с более низкой проницаемостью, так как наиболее проницаемый слой закупоривается вследствие выпадения соли при закачке газа. Таким образом, происходит перераспределение потока газа в другие слои с высокой проницаемостью. С течением времени в отдельно взятом слое поток газа может снижаться, что приводит к более быстрому запиранию потока газа за счет влияния осаждения соли.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 26-19-00380, https://rscf.ru/project/26-19-00380/.
