Способ определения коллекторских свойств влагонасыщенных горных пород

 

Изобретение относится к геологоразведочным работам на нефть и газ. Цель - упрощение и повышение достоверности определения коллекторских свойств горных пород (П). В процессе бурения скважины отбирают шлам ОСНОЕГ- ной П, отмывают его от глинистого раствора и определяют ее объем. Пробу полностью влагонасыщенного шлама толщиной не менее 3 мм высушивают при 60 С, постоянно регистрируют потерю массы П, определяют время высушивания СС) до выхода кривой сушки на асимптоту, затем рассчитывают коэффициент открытой нористости ( ) и сравнивают полученное время высыхания пробы шлама с граничным временем высыхания П данной пористости эталонной пробы ( Тгр) . По значению параметра f- / ер определяют коллекторские свойства исследуемых отложений . Способ предусматривает более щадящий режим высушивания, исследования проводят на естественно насыщенной пробе, кроме того, определение о.ткрытой пористости включает меньшее кол-во операций. 1 з.п.. ф-лы, 3 ил. о $ (Л

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ(НЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) (511 4 Е 21 В 47/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4143223/22-03 (22) 11.08,86 (46) 23.09.88. Бюл. М 35 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро промысловой геофизики (72) Б.Л.Александров и С.Н.Конев (53) 550.85 (088.8) (56) Вендельштейн Б.Ю. и др. Геофизические методы изучения подсчетных параметров при определении запасов нефти и газа. — М.: Недра, 1985.

Авторское свидетельство СССР

У 734403, кл. Е 21 В 49/00, 1977. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРСКИХ СВОЙСТВ ВЛАГОНАСЬПЦЕННЫХ ГОРНЫХ

ПОРОД (57) Изобретение относится к геологоразведочным работам на нефть и гаэ.

Цель — упрощение и повышение достоверности определения коллекторских свойств горных пород (П). В процессе ! бурения скважины отбирают шлам осйаеной П, отмывают его от глинистого раствора и определяют ее объем. Пробу полностью влагонасыщенного шлама толщиной не менее 3 мм высушивают о при 60 С, постоянно регистрируют потерю массы П, определяют время высушивания (t5 до выхода кривой сушки на асимптоту, затем рассчитывают коэффициент открытой нористости (Кпo ) и сравнивают полученное время высыхания пробы шлама с граничным временем высыхания П данной пористости эталонной пробы (zp). По значению ( параметра (/ (еропределяют коллекторские свойства исследуемых отложений. Способ предусматривает более щадящий режим высушивания, исследования проводят на естественно насыщенной пробе, кроме того, определение открытой пористости включает меньшее кол-во операций. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1425309

Изобретение относится к геологораэведочным работам на нефть и газ и может быть использовано при исследовании разреза и выделении в его составе гранулярных коллекторов.

Цель изобретения — упрощение и

Повьыение достоверности определения

Коллекторских свойств гopHk>lx пород.

На фиг. 1 представлена зависимость 10 отери веса (4С) от времени высыхаия (D пробы; на фиг,2 — зависимость ремени высыхания () от относительой глинистости (g) и открытой порисости (Kkkp); на фиг,3 = зависимость

>раничных значений времени высыхания (Т ) проб от H? . пористости (Кпр) .

Способ реализуется следующим обазом.

В процессе бурения скважины отби- 20 ают шлам основной породы, отмывают го от глинистого раствора, пробу олностью влагонасыщенного шлама толиной не менее 3 мм высушивают при о

0 С, регистрируют непрерывно потерю 25 феса породы, определяют время высушивания до выхода кривой сушки на асимптоту, рассчитывают коэффициент отк ытой пористости (Крр), сравнивают олученное время высыхания пробы шла- 30 а с граничным временем высыхания ород данной пористости эталонной проы (Г р) и по значению параметра /,ар пределяют коллекторские свойства сследуемых отложений. 35

Ограничение размеров частиц шлама

3" 0,3 мм и веса пробы в 10 г +

10 MI обеспечивает хорошую воспроизодимость и сопоставимость результаов исследований, а размер 3 мм явля- о ется минимальным, при котором в частице мало нарушена структура порового пространства и сохраняется соотношение твердой и жидкой фаз, присущие исходной породе.

Перед высушиванием определяют объем пробы. В процессе высушивания регистрируют потерю веса пробы во времени в виде непрерывной кривой (кривая сушки), По кривой сушки определяют величину потери веса (ЬС) и время высыхания (k) пробы до выхода кривой сушки на асимптоту, соответствующие удалению из пробы поверхностной и капиллярной влаги„ фуникулярной воды, влаги углов пор и капилляров радиусом более 300 А, т.е. влаги по свойствам, близкой к воде в макрокапиллярах и капиллярах, и характеризуюцие открытую пористость.

На фиг.1 приведен гример кривой сушки и определения ЬС и с

По потере веса определяют влагонасышенность пробы, соответствующую открытой пористости ьС вЂ” — "100 = Кп.о э

V где 6 С вЂ” потеря веса пробы при сушке, г; — удельный вес флюида, насыщающего пробу, г/см ;

V — объем пробы, смз.

Удельный вес флюида, насыщающего шлам, принимается равным удельному весу воды, применяемой при приготовлении бурового раствора, так как открытые поры шлама породы считаются насыщенными. фильтратом бурового раствора в процессе опережающей фильтрации на забое, обменных процессов при подъеме шлама на поверхность в потоке бурового раствора и отмывке шлама при отборе пробы, По результатам исследования проб пород известной пористости и глинистости выявляют зависимости С от относительной глинистости и открытой пористости К„р (фиг.2). На кривых наблюдается излом в .районе значения =0,55, которое является граничным при переходе от пород коллекторов к непроницаемым породам. Наличие излома на кривых объясняется различием в процессах высыхания образцов коллекторов и непроницаемых пород, обусловг ленным отсутствием в поровом пространстве непроницаемых пород капиллярной влаги и фуникулярной воды, Излом кривых позволяет подразделить график на область коллекторов и область непроницаемых пород, По полученным данным определяют граничные значения времени высыхания Lzk проб пород определенной пористости. Критерием отнесения пород к коллекторам или непроницаемым разностям принято отношение времени высыхания пробы к граничному времени высыхания пород с пористостью, равной пористости исследуемой породы (6/ р), Для удоб-. ства определения 1 р строят его этаГ лонную зависимость от значения пористости.

На фи. .2 присутствует зона неоднозначности в районе граничных значе14253 ний. Поэтому к коллекторам относят породы, для которых значение параметра /Т р (0,97, а значение . /Гг)1,06 соответствует непроницаемым породам.

Для отнесения к тому или иному классу пород со значениями Г/Г р от

0,97 до 1,06 необходимо привпекать информацию других методов исследований. 10

Оптимальная температура высушивания, равная 60 С, выбрана в результате большого объема исследований. Проведение высушивания при более высоких температурах снижает дифференцирован- 15 ность зависимостей от и К ю а следовательно, затрудняет их использование для выделения коллекторов.

Кроме того, повышение температуры высушивания приводит к необратимым из- 20 менениям порового пространства образцов..

Использование более низких температур высушивания не обеспечивает оперативность исследований из-за уве- 25 личения длительности эксперимента (снижение температуры до 50 С увелио чивает время высушивания в среднем в 1,5 раза), Предлагаемый способ устраняет 30 недостатки, присущие традиционному весовому способу определения пористости, применением более щадящего режима высушивания и исследованием естественно насыщенной пробы, а определение открытой пористости включает мЕньшее количество операций, Определение глинистости пород достаточно произвести лишь для коллекции образцов, результаты исследования которых применяются при построении эталонных зависимостей, Упрощение процесса исследования и простота интерпретации получаемых данных позволяют применять способ непосредствен- 45 . но на буровой.

Для пробной реализации способа

° разрабатывают макет установки, пред09 4 ставляющий из себя весы с автоматической регистрацией поч ери веса на самопишущем приборе типа КС4, одно плечо которых помещено в термостат, Конструкция макета позволяет поддерживать постоянную температуру в области пробы шлама, помещенной на чашечку весов, и регистрировать потерю веса пробы при высушивании во времени в виде непрерывной кривой.

Пример практического применения способа приведен на фиг.1. По результатам исследований V=42 смз, 66

=0,625, КО=14,S;., с =42 мин, =30 мин, L / Г у =1,4. Порода отнесена к классу коллекторов. Данные подтверждают геофизическими исследованиями скважины.

Формула изобретения

1. Способ определения коллекторских свойств влагонасыщенных горных пород, включающий отбор пробы основной породы, замер ее объема и последующее нагревание до испарения свободной воды, фиксирование изменения веса пробы, расчет коэффициента открытой пористости, по которой определяют коллекторские свойства горной породы, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения достоверности определения коллекторских свойств, отбирают пробу влагонасыщенного шлама толщиной не менее

3 мм, фиксируют время высыхания пробы (") при нагревании, устанавливают зависимость времени высыхания от глинистости. пробы, сравнивают нолученное время высыхания пробы шлама с граничным временем р высыхания эталонной пробы и по значению параметра Г/ определяют коллекторские свойства пробы шлама, 2. Способ по п,1, о т л и ч а ю— шийся тем, что нагревание пробы шлама производят при 60 С, 1ч25309

1425309

Сгр, иин

Составитель В.Архипов

Редактор H.1"уньк< Техред П Олейник

Корректор В.Бутяга

Заказ 4748/29

Тираж 531 Подписное

11I1HHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Произво-.,с-.",,.»-"олшграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4