Способ определения пористости горных пород

 

Использование: определение пористости неэкстрагированных образцов горных пород при разработке нефтяных месторождений и подсчете запасов нефти и газа. Сущность изобретения: образец высушивают при температуре испарения воды из образца. Высушивание контролируют по сигналу свободной индукции (ССИ) и завершают при длительности сигнала 350-400 мкс. Насыщают углеводородной жидкостью. Пористость оценивают сравнением интенсивности ССИ с эталоном. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 24/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768940/25 (22) 09.10.89 (46) 23.04,92, Бюл. ¹ 15 (71) Пермский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.А. Злобин, 3.P. Борсуцкий и Б.И. Тульбович (53) 549.61(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N.721736,,кл: G 01 N 27/78, 1978.

Руководство по определению коллекторских свойств горных пород и насыщающих их флюидов методом импульсного ядерного магнитного резонанса (ЯМР) РД

39-4-1070-84. — Тат НИ П И нефть, 1984.

Изобретение относится к исследованиям нефте- и водосодержащих образцов горных пород методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и предназначается для определения пористости неэкстрагированных образцов горных пород, данные о которой необходимы при подсчете запасов нефти и газа и при разработке нефтяных месторождений.

Известен способ определения открытой пористости пород-коллекторов, включающий экстракцию исследуемого образца, высушивание, насыщение под вакуумом водородсодержащей жидкостью, измерение амплитуды сигнала индукции от насыщающей жидкости, от эталонного образца после его насыщения водородсодержащей жидкостью, от исследуемого образца после

его высушивания и определение открытой пористости.

„„Я „„1728751 А1 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Использование: определение пористости неэкстрагированных образцов горных пород при разработке нефтяных месторождений и подсчете запасов нефти и газа. Сущность изобретения: образец высушивают при температуре испарения воды иэ образца, Высуши вание контролируют по сигналу свободной индукции (ССИ) и завершают при длительности сигнала 350-400 мкс. Насыщают углеводородной жидкостью. Пористость оценивают сравнением интенсивности ССИ с эталоном, 1 табл.

Данный способ весьма длителен по времени. Так, для того, чтобы проэкстрагировать исследуемый образец, необходимо затратить 2 — 4 дня. Кроме этого, при указанном способе в процессе экстракции в некоторых случаях изменяются физико-химические свойства поверхности исследуемого образца и нарушается структура парового пространства. Указанный способ требует также больших затрат электроэнергии, химических веществ, а также требует специальных мер безопасности ввиду высокой горючести компонентов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения пористости неэкстрагированных нефтеводонасыщенных образцов горных, пород, основанный на применении импульсного метода ядерного магнитного резонанса, включающий насыщение образца горной породы углеводородной жидкостью, напри1728751 мер керосином, измерение амплитуды сигнала свободной индукции (ССИ) от исследуемого образца горной породы и эталона, предварительно насыщенного идентичной жидкостью, измерение объема исследуемо- 5 го образца и последующее определение пористости исследуемого образца.

Известный способ позволяет определять величину пористости только в таких неэкстрагированных образцах горных по- 10 род, которые содержат в поровом пространстве какую-либо одну фазу поровых флюидов. Только в этом случае известный способ обеспечивет определение пористости. с необходимой точностью. В тех же слу- 15 чаях, когда образцы горных пород содержат одновременно несколько различных фаз поровых флюидов: воду, нефть и битум (а число таких образцов составляет более 70 )ь от общего их количества), то получаемые зна- 20 чения пористости по известному способу оказываются недостоверными из-за большой величины отклонения от ее истинной величины, Целью изобретения является повы- 25 шение точности оперделения пористости неэкстрагированных образцов горных пород с любым сочетанием в них различных фаз поровых флюидов; воды, нефти и битума. 30

При определении пористости производят сушку неэкстрагированного нефтеводонасыщенного образца горной породы при

80 — 105 С,при этом периодически измеряют ССИ. При достижении длительности 35 .ССИ 400-350 мкс сушку образца горной породы прекращают, насыщают указанный образец горной породы углеводородной жидкостью, например керосином, измеряют амплитуду C|" Vl от исследуемого образца 40 горной породы и эталона, предварительно насыщенного идентичной жидкостью, а также измеряют объем исследуемого образца и определяют пористость исследуемого образца. 45

Пример, Берут 22 образца, из которых

9 — песчаные породы, 11 — известняки, 2— доломиты. Образцы отбирают сверлящими керноотборниками СКМ-8-9 на семи различных геологических площадях. Длина образ- 50 цов составляет 20 мм, диаметр 10 мм, У тех образцов горных пород, которые до осуществления способа хранились под слоемжидкости, перед сушкой с их поверхности удаляют лишнюю влагу. 55

Способ осуществляют следующим образом,.

Неэкстрагированный нефтеводонасыщенный образец горной породы помещают в сушильный шкаф и сушат при 80 — 105 С.

При этой температуре не происходит нарушения структуры песчаных и карбонатных пород. Однако для пород, содержащих в большом количестве глинистые минералы, при 105 С происходит необратимое нарушение их структуры, что может отразиться на пористости образца в целом. Поэтому для пород, включающих в большом количестве глинистые минералы, режим сушки определяется температурой 80 C.

Высушивание контролируют по ССИ и завершают при длительности ССИ 350 — 400 мкс, что соответствует полному удалению воды из порового пространства. При этом не наблюдается переход нефти в твердое состояние. После высушивания исследуемый образец насыщают керосином, измеряют объем исследуемого образца и амплитуду

ССИ от суммарного количества жидкости в порах образца. Определение пористости неэкстрагированного нефтеводонасыщенного образца горной породы производят по формуле

Vs Аж

Аэ V обр где V> — объем углеводородной жидкости в эталонном образце, см;

А — амплитуда ССИ от эталонного образца, ед.;

Аж — амплитуда ССИ от исследуемого образца, ед.;

V>op — объем исследуемого образца, см;

Кл — пористость образца, доли ед.

Сравнительная характеристика коэффициента пористости неэкстрагированных нефтеводонасыщенных образцов горных пород, определенного методом ЯМР по известному и предлагаемому способам, приведена в таблице, Из данных таблицы следует, что точность предлагаемого способа по сравнению с известным увеличилась на 19,8 отн. Д.

Формула изобретения

Способ определения пористости горных пород, включающий насыщение образца горной породы углеводородной жидкостью, возбуждение и регистрацию сигнала свободной индукции (ССИ), определение интенсивности ССИ исследуемого образца и эталона и объема исследуемого образца, по которым судят о пористости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения пористости неэкстрагированных нефтеводонасыщенных образцов горных пород при любом сочетании в них различных фаз поровых

1728751 флюидов, образец предварительно высуши- ристости, при этом высушивание контроливают при температуре испарения воды.из . руют по ССИ и завершают при длительности образца, исключающей изменение его по- ССИ 350-400 мке, Номер скважины

Тип породы

Интервал отбора, м

Номер Месторсждение образца

1408

1408

1408

1408

1408

1408

1408

Куединское

1!

1(11

ll

11 . I l

Асюльское

201

201

201

291

526

Асюльское

Москульинское

Жуковское

526

526

207

Кудрявцевское

Кирилловское

l l»

Кудрявцевское!

ll

» l l

92

207

206

206

206

206

Пористость, доли/ед

Ошибка

Опыт

Содержание флюидов, ф

Относительная, Ф .

Абсолютная, доли ед, .

Вода Нефть Битум

Предлагаемый способ

Известный спдсоб

0,064

0,049

1 . 55 45

2 90 . 10

3 67 33

4 61 39

5 76 24

6 85 15

7 72 28

8 91

9 92

10 92

11 75 25

12 95 5

13 61 39

14 83 17

15 84 16

16 82 18

17 35 65

18 83 17

19 72

20 77 23

21 80 20

22 80 20

0,059

0,057

0,175

0,162

0,113

8

8 о,233

0,210

0,224

0,082

0,163

0,099

0,089

0,153

0,.115

0,053

0,173

0,220

0,153

0,188

01169

2

4

6

8

Е0

11

12

13

14

16

l7 .18

19

21

322

329

324

326

327

202

204

206

4оо

351

352

353

387

389

339

394

376

38 4

382

381

0,042

О, 03,0

0,044

0,039

0,155

О, 141

О, 089

0,202

0,208

0,198

0,072

0,122

0,061

0,051

О;135

0i100

0,041

0,160

0,188

0,1)6

0,Е57

0,153

1406 Известняк

1404

1402

1382 Песчаник

988

1484

1483 Песчаник

1179 Известняк

1021

986

«11»

11

1229 Доломит

1423

1421 Известняк

1228

1459 Песчаник

1443

1444

1445

34,4

38,8

25,4

31,6

11 4

13io

21,2

13,3

9.52

11 6

12,2

25,2

39,4

4?,7 и,8

13,0

22,6

7.51 I4i5

11,1

16,5

9,5

- (в среднем

19,83)

«5

О, 022

0,019

0,015

0,018

0,020

0,021

0,024

0,031

0,020

0,026

0,010

0,041

О,ОЗ8

0,038

0,018

0,015

0,012 о,o13

0,032

0!017

0,031

О, 016 (в среднем

О, 0226 1