view in publisher's site

Pore network modeling of thin water film and its influence on relative permeability curves in tight formations

Highlights•An improved pore network model for tight formation with consideration of thin water film is proposed.•The effect of the average pore size and pore shape on relative permeability and capillary pressure curves are investigated.•As the average pore radius is below 100 nm, the thin water film become non-negligible.•The mechanism of thin water film on oil–water two phase flow is investigated extensively.AbstractThe thin water film stabilized by disjoining pressure is non-negligible in tight formations which results in significant difference in multiphase flow behavior compared with that in conventional formations. In this work, a pore network model is proposed to simulate two phase flow in tight formations to highlight the contribution of thin water film on multiphase flow. The newly developed pore network model includes the influence of thin water film on fluid configuration, capillary entry pressure, fluid conductance and connectivity during multiphase flow in pore space. Our approach is first validated with the existing pore network model and then the influence of thin water film on two-phase flow is investigated extensively. The results show that the connate water saturation increases and its associated oil relative permeability decreases as the average pore radius decreases. It also suggests that in water-wet systems, the influence of thin water film on both oil and water phases becomes significant when the average pore radius is smaller than 100 nm. Existence of thin water film will increase the proportion of film water and corner water, resulting in an increasement in oil phase relative permeability and a slight decline of water phase relative permeability in tight porous media dominated by angular pores and throats; while in porous media dominated by circular shaped pores and throats, oil and water phase relative permeability are both enhanced due to better connectivity caused by thin water film; at the same time swelling of water film results in lower residue oil saturation and higher end point of water relative permeability. We also found higher water relative permeability when porous media has more irregular pores.

مدل‌سازی شبکه‌ای لایه نازک آب و تاثیر آن بر منحنی‌های نفوذپذیری نسبی در سازنده‌ای سخت

نکات برجسته * یک مدل شبکه منفذ بهبود یافته برای تشکیل محکم با در نظر گرفتن لایه نازک آب پیشنهاد شده‌است. اثر اندازه متوسط منافذ و شکل منافذ بر روی تراوایی نسبی و منحنی‌های فشار مویینگی مورد بررسی قرار گرفته‌است. چون شعاع متوسط منافذ کم‌تر از nm ۱۰۰ است، لایه نازک آب قابل‌چشم‌پوشی نیست. مکانیزم لایه نازک آب بر روی جریان دو فازی آب و نفت مورد بررسی قرار گرفته‌است. لایه نازک آب پایدار شده با فشار گسیختگی در ساختارهای محکم غیرقابل‌چشم‌پوشی است که منجر به تفاوت قابل‌توجه در رفتار جریان چند فازی در مقایسه با ساختارهای معمولی می‌شود. در این تحقیق، یک مدل شبکه منافذ برای شبیه‌سازی جریان دو فازی در ساختارهای محکم به منظور برجسته کردن سهم لایه نازک آب در جریان چند فازی پیشنهاد شده‌است. مدل شبکه حفره‌ای که به تازگی توسعه داده شده‌است، شامل تاثیر لایه نازک آب‌بر روی پیکربندی سیال، فشار ورودی مویرگی، رسانایی سیال و اتصال در طول جریان چند فازی در فضای حفره‌ای می‌باشد. روش ما ابتدا با مدل شبکه حفره موجود اعتبارسنجی شده و سپس تاثیر لایه نازک آب بر جریان دو فازی به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته‌است. نتایج نشان می‌دهند که اشباع آب کنسروی افزایش می‌یابد و نفوذپذیری نسبی نفت همراه آن با کاهش میانگین شعاع منفذ کاهش می‌یابد. همچنین نشان می‌دهد که در سیستم‌های آب - مرطوب، وقتی شعاع متوسط منافذ کوچک‌تر از ۱۰۰ نانومتر باشد، تاثیر لایه نازک آب بر روی هر دو فاز آب و نفت قابل‌توجه می‌شود. وجود لایه نازک آب، نسبت آب فیلم و آب گوشه را افزایش می‌دهد که منجر به افزایش نفوذپذیری نسبی فاز نفت و کاهش اندک نفوذپذیری نسبی فاز آب در محیط متخلخل تنگ تحت سلطه حفرات و گلوگاه‌های زاویه‌ای می‌شود؛ در حالی که در محیط متخلخل تحت سلطه حفرات و گلوگاه‌های مدور شکل، نفوذپذیری نسبی فاز نفت و آب به دلیل اتصال بهتر لایه نازک آب افزایش می‌یابد؛ در عین حال، تورم لایه آب، منجر به اشباع کم‌تر نفت و نقطه اشباع بالاتر آب می‌شود. همچنین زمانی که محیط متخلخل دارای منافذ نامنظم‌تر باشد، نفوذپذیری نسبی آب بالاتری را خواهیم داشت.
ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.