Способ определения пористости естественных и искусственных материалов, используемых при гидроразрыве пласта и намыве гравийных фильтров

 

Использование в нефтегазодобывающей промышленности для определения пористости расклинивающих материалов, заполняющих трещины, образовавшиеся при гидроразрыве пласта, а также гравийных фильтров, намываемых с целью предотвращения выноса песка из скважин, эксплуатирующих слабоцементированные коллекторы. Технический результат заключается в возможности определения пористости естественных и искусственных материалов, используемых при гидроразрыве пласта и намыве гравийных фильтров. Сущность изобретения состоит в том, что предварительно взвешенный сухой рыхлый материал помещают в контейнер, сжимают эффективным давлением, рассчитывают объем сформированного образца, снимают давление, насыщают образец под вакуумом керосином, вновь прикладывают эффективное давление, выдерживают до стабилизации давления, взвешивают насыщенный образец, рассчитывают объем пор образца по известным зависимостям, после чего рассчитывают пористость по формуле где V_обр - объем образца, м³; ρ_ж- плотность жидкости, которой насыщался образец, кг/м³; G₂ - вес насыщенного керосином образца, кг; G₁ - вес сухого образца, кг.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для определения пористости расклинивающих материалов, заполняющих трещины, образовавшиеся при гидроразрыве пласта, а также гравийных фильтров, намываемых с целью предотвращения выноса песка из скважин, эксплуатирующих слабосцементированные коллекторы.

Известен способ определения пористости слабосцементированных горных пород, когда для сохранения объема и веса образца его боковую поверхность покрывают эпоксидной смолой или клеем БФ-2 и т. д. По результатам взвешивания до и после покрытия определяют вес пленки. Затем образец насыщают жидкостью и по обычной методике взвешивают в жидкости. По результатам взвешивания рассчитывают пористость породы с учетом объема и плотности оболочки (Орлов Л. И. , Карпов Е. Н. , Топорков В. Г. Петрофизические исследования коллекторов нефти и газа. - М. , Недра, 1987, с. 197). Данный способ не позволяет получить достоверных данных о пористости рыхлых материалов.

Наиболее близкий к предлагаемому способу определения пористости - способ определения пористости методом насыщения, включающий взвешивание, насыщение образца под вакуумом и расчет пористости по известной формуле (Орлов Л. И. , Карпов Е. Н. , Топорков В. Г. Петрофизические исследования коллекторов нефти и газа. - М. , Недра, 1987, с. 154-155). Этот способ определения пористости предусматривает использование сцементированных образцов и не позволяет проводить определения пористости на рыхлых образцах.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в возможности определения пористости рыхлых естественных и искусственных материалов, используемых для заполнения трещин при гидроразрыве пласта и намыве гравийных фильтров.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем взвешивание образца, насыщение его под вакуумом и расчет пористости по известным зависимостям, в отличии от прототипа сухой рыхлый материал взвешивают, помещают в контейнер, сжимают эффективным давлением, рассчитывают объем сформированного образца, снимают давление, насыщают образец под вакуумом керосином, вновь прикладывают эффективное давление, выдерживают до стабилизации давления, снимают давление, взвешивают насыщенный образец, рассчитывают объем пор образца по известным зависимостям, после чего рассчитывают пористость по формуле: где V_обр - объем образца, м³; ρ_ж - плотность жидкости, которой насыщался образец, кг/м³; G₂ - вес насыщенного керосином образца, кг; G₁ - вес сухого образца, кг.

Способ осуществляется следующим образом. Рыхлый материал высушивают при температуре 105^oС, взвешивают, помещают в цилиндрический контейнер, который устанавливают в гидравлическом прессе, и сжимают эффективным давлением до его стабилизации, величина которого для валанжинских отложений месторождений Севера может достигать 31 МПа, рассчитывают объем образца. Снимают давление, помещают контейнер с образцом под вакуум и насыщают керосином в течение одного часа. Снимают вакуум, устанавливают контейнер с образцом в гидравлический пресс и сжимают эффективным давлением до его стабилизации для удаления из образца части насыщающей его жидкости, вынимают образец из пресса и взвешивают. Рассчитывают объем пор образца по формуле: где V_пор - объем пор образца, м³;
G₂ - вес насыщенного керосином образца, кг;
G₁ - вес сухого образца, кг;
ρ_ж - плотность жидкости, которой насыщался образец, кг/м³.

По известным зависимостям рассчитывают пористость.

Формула изобретения

Способ определения пористости естественных и искусственных материалов, используемых при гидроразрыве пласта и намыве гравийных фильтров, включающий взвешивание образца, насыщение его под вакуумом и расчет пористости по известным зависимостям, отличающийся тем, что берут сухой рыхлый материал, взвешивают, помещают его в контейнер, сжимают эффективным давлением, рассчитывают объем сформированного образца, снимают давление, насыщают образец под вакуумом керосином, вновь прикладывают эффективное давление, выдерживают до стабилизации давления, снимают давление, взвешивают насыщенный образец, рассчитывают объем пор образца по известным зависимостям, после чего рассчитывают пористость по формуле

где V_обр - объем образца, м³;
ρ_ж - плотность жидкости, которой насыщался образец, кг/м³;
G₂ - вес насыщенного керосином образца, кг;
G₁ - вес сухого образца, кг.