Способ оценки структуры пустотного пространства твердых тел

 

СПОСОБ ОЦЕНКИ СТРУКТУРЫ ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ, включающий измерения пористости, гидравлического радиуса поровых каналов и раскрытия трещин исследуемого тела и измерение и сравнение параметров фильтрации флюида через реальное исследуемое тело и эталонный обра -т ,,. зец, отличающийся тем, что, с целью повьшгения точности оценки структуры, при установлении стадаонарного режима фильтрации измеряют отношение расходов флюида, прокачиваемого при различных перепадах давления одновременно через исследуемое тело и образец сравнения, в качестве которого используют этапонный капилляр с диаметром, определяемым из выражений R7 для поровой среды °-2гг„ рТ -;;г-; для трещинной среды . (1 dдиаметр эталонного капиллягде ра, см; Гг гидравлический радиус пороиЛр вых каналов, см; Б раскрытие трещин, см; Кпмежзерновая пори1.тость,%; трещинная пористость,%.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l 9) (l l) (Sl)4 G 01 N 15/08 где с1

"гид р

K It р.тр

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3666 1 26/24-25 (22) 12 ° 10. 83 (46) 30. 10.85. Бюп. 9 40 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени нефтяной научноисследовательский геолого-разведочный институт (72) В.К.Громов (53) 539.217 ° 1 (088.8) (56) Кобранова В.Н. Физические свойства горных пород. M. Гостоптехиэдат, 1962, с. 38, 131.

Белов С.В. Пористые метаплы в машиностроении. M.: Машиностроение, 1976, с. 76. (54)(57) СПОСО ОЦЕНКИ СТРУКТУРЫ

ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛэ включающий измерения пористости, гидравлического радиуса поровых каналов и раскрытия трещин исследуемого тела и измерение и сравнение параметров фильтрации флюида через реальное исследуемое тело и эталонный образец, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки структуры, при установлении стационарного режима фильтрации измеряют отношение расходов флюида, прокачиваемого при различных перепадах давления одновременно через исследуемое тело и образец сравнения, в качестве которого используют эталонный капилляр с диаметром, определяемым из выражений (к для поровой среды = гг„дд =

Г р.т для трещинной среды J=pg, It — диаметр эталонного капилляра, см;

: — гидравлический радиус поровых каналов, см; — раскрытие трещин, см; — межзерновая пори тость,%; — трещинная пористость,%.

1188590 2 различных перепадах давления (сравнивают режим фильтрации в образце с режимом фильтрации в эталоне), например при помощи детектора отношеiiHH

rip, эт, П ги р

Поскольку проницаемость измеряют

10 в единицах площади, запишем последнее выражение в виде

%12 г2

4 и гидр, Отсюда а = 2г,„„Ка

4K„r„Nà и ьК = — -((312 — 311 + 1 2)

1 ч

40 " 3 1

Или, что то же самое

1 я.тр Кв. тр (1 1 +

1

) 32

Изобретение относится к способам оценки пустотного пространства твердых тел, в частности горных пород, и может быть иСпользовано в нефтяной геологии, газовой промьпппенности, инженерной и рудной геологии, бурении, строительстве и других областях, где объектом исследования являются пористый и трещиноватые твердые тела.

Пустотное пространство твердых тел имеет три независимых друг ст друга характеристики: объем пустот (оценивают псристость) эффективное сечение пустот (сценивают проницаемость) и структуру. При этом от точ- !5 ности оценки структуры (т.е. размещения, соотношения и взаимосвязи пустот) зависят многие технологические решения, такие, например, как оценка эффективной мощнссти,под- щ счет запасов, выбор сетки заложения скважин и их числа, оценка устойчивости ствола скважин, выбор оптимального режима бурения, проектчрование вторичных методов эксплуатации и д многие другие. Твердые тела з . "..чет вариаций структуры при одинаковой гсристости могут иметь проницаемость, отличающуюся на несколько порядков. Желателен способ оценки

Ф0 структуры пустотного пространства, учитывающий одновременно объем, соотношение и взшмосвязь пустот, т.е. одновременно и псристостьи проницаемость твердого тела. .Целью изобретения является повы35 пение точности сценки структуры.

На чертеже схематически представлена модель трещины.

Способ осуществляют следующим образом.

Измеряют характеристики твердого тела, а именно: межзернсвую пористость, трещинную пористость, гидравлический радиус поровых каналов и 45 раскрытие трещин. Рассчитывают диаметр эталонного капилляра по уравнениям, указанным выше. Устанавливают эталон в устройстве (путем диафрагмирования струи, или подбора капилляра нужного диаметра или др.) и помещают в устройство образец (могут быть использованы стандартные устройства), Через образец и эталонный капилляр прокачивают флюид (газ, жид- 55 кость или смесь) и измеряют отношение расхода подвижного агента в твердом теле к его расходу в капилляре при где Й вЂ” диаметр эталонного капилляра.

Для вывода уравнения показателя ,совершенства трещинной составляющей пустотного пространства исследуют модель трещины, показанную на чертеже. При этом величина Ь К„ представляет собой объем двух усеченных .пирамид со сторонами оснований 1 и

В

1 и высотой ——

4 2

Соответственно

ДК =2 ——

1 В р (12 + 11, + 1 )

I так как 1 = 1 — 1, то последнее выражение можно записать

Далее приведем это выражение к виду

1 1, LK = В 12(1 — — — + — а ) и.xp 1 312

Поскольку — — характеризует с те1 пень запечатанности трещины контакI тами, обозначим его г, I

Тогда, заменив на (, под-. ставляем его в исходное выражение.

Пример. Аргиллит сакмароартинского возраста. Малышевское

0,02

1,7

0,025

Примеры

1 1

Показатели

1 2 3 4

0 0 0 001 0019 015 017 017 022

0,2 0,58 0,64 0,65 0,6 0,75

Составитель А.Бровко

Редактор Н.Горват Техред Л.Микеш Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 6735/43 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал IIIHI "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4 месторождение нефти, образец

У 17-50, глубина 1402 м.

Измеренные параметры:

К„„ (метод Преображенского), Ж 40 г „« (на ртутном порометре), см

К я, (метод шлифов), Е, В (метод шлифов), см

Расчет диаметра эталона и = 2В э = О, 037 см. и

° .

" Результат физического экспери-: мента по сравнению режимов фильтра188590 4 ции в образце и эталоне представлен в таблице

Область значений и Ч" меньше

01-02 оконтуривает структуры субкапиллярные. Область значений (и (больше 07-08 фиксирует структуры сверхкапиллярные. Интервалы значений и (от 02 до 07 заполняют структуры капиллярные. С другой стороны,.

10 структуры чисто поровые различного качества имеют место при больше

01-02, а ((меньше 01-02. Наоборот, при g меньше 01-02, а Ч" больше 01,02 имеют место структуры чисто трешинййе. Наконец, при ср больше 01-02., и (p больше 01-02 имеют место различные варианты смешанных структур.

5 6 7 8 9 10