Искусственное заводнение нефтеносных пластов, осуществляемое нагнетанием воды в пласт, приводит к необходимости изучать движение смеси воды и нефти в пласте. Движения водонефтяной смеси в пласте наблюдается также при наличии в пласте природной воды. Сюда относится связанная (реликтовая) вода; подошвенная вода, занимающая нижнюю часть пласта; краевая или контурная вода, первоначально располагающаяся за контуром нефтеносности и в последующем вытесняющая нефть к скважинам.
Эксперименты показали, что породы, из которых сложены продуктивные пласты, могут быть нефтесмачиваемыми и водосмачива-емыми. Наиболее распространены водосмачиваемые породы; в них реликтовая вода как бы прилипает к стенкам поровых каналов. Высокая насыщенность реликтовой водой и служит вероятным признаком водосмачиваемости пород, тогда как нефтесмачиваемость проявляется в низкой насыщенности реликтовой водой. Отделение той или иной жидкости (нефти, воды) в сетке поровых каналов обусловлено насыщенностью и характеристикой смачиваемости.
Экспериментальные исследования установившегося движения водонефтяной смеси в песках, в свое время поставленные М. С. Левереттом, показали, что если порода гидрофильная, то пара кривых (рис. 5.1), изображающих зависимость фазовой проницаемости для воды и нефти от водонасыщенности s, напоминает пару кривых для случая газированной жидкости; кривая для газа теперь относится к нефти, а кривую для жидкости теперь следует считать как характеризующую фазовую проницаемость воды.
Влияние вязкости компонентов смеси на проницаемость жидкости почти не наблюдается.
При движении газированной жидкости в пластах содержатся обычно три фазы компонента смеси: нефть, газ и вода. В таком •случае имеем поток многофазной жидкости.
На основании экспериментов можно считать, что относительная фазовая проницаемость в многофазном потоке почти не зависит от вязкости жидкости, ее плотности, внутрижидкостного натяжения, градиента давления и пористостой среды. Тем не менее эффект поверхностного натяжения все же наблюдается.
В то время как вязкость существенно не влияет на относительную проницаемость, отношение величин вязкости жидких фаз, присутствующих одновременно в потоке, значительно влияет на состав текущей смеси.