Оценка соответствия линейного закона фильтрации реальной динамике изменения давления нагнетания воды в угольные пласты

Abstract

Выполнен теоретический анализ влияния расхода жидкости и времени нагнетания на давление в скважине при линейном законе фильтрации Дарси. Учитывалось влияние упругих свойств, формы и ориентации скважин относительно границ угольного пласта и зависимость его проницаемости от гидравлического давления. Показано, что при двухмерной фильтрации давление в скважине является постоянно возрастающей функцией времени нагнетания. Эта теоретическая зависимость принципиально не соответствует практическим данным, по которым давление всегда стабилизируется после определенного времени нагнетания. А при нелинейном законе фильтрации характер теоретических и практических зависимостей совпадает. Теоретическая форма индикаторной диаграммы и для линейного и для нелинейного закона фильтрации зависит от удачного выбора математической связи давления с проницаемостью пласта.

Виконано теоретичний аналіз впливу витрати рідини і часу нагнітання на тиск в свердловині при лінійному законі фільтрації Дарсі. Враховувався вплив пружних властивостей, форми і орієнтації свердловин щодо меж вугільного пласта і залежність його проникності від гідравлічного тиску. Показано, що при двомірній фільтрації тиск в свердловині є постійно зростаючою функцією від часу нагнітання. Ця теоретична залежність принципово не відповідає практичним даним, за якими тиск завжди стабілізується після певного часу нагнітання. А при нелінійному законі фільтрації характер теоретичних і практичних залежностей збігається. Теоретична форма індикаторної діаграми і для лінійного і для нелінійного закону фільтрації залежить від вдалого вибору математичної функції зв'язку тиску з проникністю пласта.

The theoretical analysis of influencing of expense of liquid and time of festering on pressure in a mining hole at the linear law of the Darsy filtration is executed. Influencing of resilient properties, forms and orientations of mining holes in relation to the scopes of coal layer and dependence of his permeability from hydraulic pressure was taken into account. It was shown that with 2D filtration process the well pressure behaves as constantly increasing, injection time-dependent function. This theoretical dependency doesn’t correspond fundamentally to the obtained results from the field tests which show the stabilization of the well pressure after certain time of water injection. But the characters of theoretical and practical dependencies coincide if applying the nonlinear filtration law. The theoretical form of the indicator diagram for linear and non-linear filtration law depends on the right choice of the mathematical relation between pressure and coal bed permeability.