Способ определения пластового давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ол945401 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30. 12. 80 (2! ) 2965748/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет. (j1) М Кд з

E 21 В 47/OS

Госуаарствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

t$3) УДК 622.,241. ,8 (088 8) Опубликовано 230782. Бюллетень ¹ 27

Ф

Дата опубликования описания 23.07.82

Л.A.Áóðÿêîâñêèé, И.С.Джафаров, Р.Д.Джеваншир, Э.P.Èàäåðà и P.Þ.Àëèÿðîâ (72) Авторы изобретения (1

Институт проблем глубинных нефтегазовых месторождений (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ IIJIACTOBOI O ДАВЛЕНИЯ

Изобретение скгносится к нефтегазопромысловой геологии и геофизике и может быть использовано для оценки пластовых давлений в бурящихся скважинах.

Известен способ определения пластевого давления в бурящейся скважине путем применения пластоиспытателей Е1).

Недостатками способа являются необходимость пакерования, что сопряжено с риском нарушения целостности . ствола скважины или колонны, а также трудность привязки замера давления к определенному пласту. . Извеотен способ определения пластового давления по удельному электрическому сопротивлению пластов в бурящейся скважине, заключающийся в в том, что по результатам обработки диаграмм электрокаротажа в полулогарифмических координатах строят линейную зависимость удельного электрического сопротивления пластов глин от глубины их залегания, которая представляет собою линию нормального уплотнения глинистых пород. Выделяют пласты глин, удельное электрическое сопротивление которых не соответствует полученной линейной за висимости. Определяют значение отношений величин удельных электрических сопротивлений выделенных пластов глин к значениям их на линии нормального уплотнения на той же глубине и по этим данным определяют величину парового давления глинистых пластов. Полагая, что поровое давление в глинах равно пластовому давлению в соседних пластах-коллекторах, полученные результаты по определению поровых давлений в глинах принимают равными пластовым давлениям в соседних коллекторских пластах с учетом незначительной поправки на разницу в глубинах залегания (2 ).

Недостатком способа является то, что внутрипоровое давление определяется в пластах глин, а пластовое давление в коллекторах принимается равным внутрипоровому давлению в глинах, что вносит большую погрешность в результате определений °

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения пластового давления путем исследования деформаций образца выбуренной породы при изменении внутрипорового и всестороннего давлений. При этом образец породы помещают в камеру высоко945401 го давления и температуры и подвергают действию внутрипорового и всестороннего давлений, равных по величине геостатическому давлению на глубине залегания породы. Затем внутрипоровое давление уменьшают, а 5 давление всестороннего сжатия поддерживают постоянным и по величине внутрипоровогo давления, при котором происходит резкое увеличение скорости деформации образца, определяют IÎ пластовое давление (3).

Недостатком способа является то, что вследствие инерционности процесса деформации момент фиксации пластового давления и момент резкого измененения скорости деформации образца сдвинуты во времени, что обуславливает ошибку в определении численного значения пластового давления.

Цель изобретения — повышение точности определения пластового давления в бурящейся скважине.

Поставленная цель достигается тем, что замеряют удельное электрическое сопротивление исследуемого пласта, при каждом фиксированном значении внутрипорового давления измеряют удельное электрическое сопротивление образца, а о величине пластового давления судят по величине внутрипорового давления образца, при котором его удельное электрическое сопротивление и сопротивление исследуемого пласта совпадают.

На чертеже изображена установка

УФС-2 для исследования образцов породы при высоких термобарических условиях.

Способ осуществляется следующим. образом.

С помощью электрокаротажа, например, БКЗ, БК, ИК определяют удельное электрическое сопротивление исследуемого пласта-коллектора. С помощью термокаротажа, например, электротермометром определяют температуру.

Затем образец (керн), извлекаемый из исследуемого пласта, экстрагируют, насыщают его флюидом, которым насыщен исследуемый пласт, помещают в установку, моделирующую пластовые-условия (температуру и всестороннее давление, равное геостатическому на глубине залежи пласта). .Последовательно изменяя внутрипо- 15 ровое давление при постоянных значениях температуры и давлении всестороннего сжатия замеряют удельное электрическое сопротивление образца. По величине внутрипорового давления, при 60 котором удельное электрическое сопротивление образца становится равным удельному электрическому сопротивлению исследуемого пласта, определяют пластовое давление.

Данный способ был реализован на месторождении о.Булла (Бакинский архипелаг, скважина 9 537).

В интервале 4968-5033 м был проведен электрокаротаж зондами длиной более 2 м и определено удельное электрическое сопротивление водоносного пласта (его величина составила 2,3 Ом м), а также термокаротаж электротермометром и определена температура в исследуемом интервале, равная t=lOOOC. В данной скважине в интервале залегания пласта-коллектора (5024-5027 м) был отобран образец породы, проэкстрагирован и высушен при t=105ОС, насыщен пластовой водой и помещен в установку УФС-2 °

Установка УФС-2 для исследования образцов породы при высоких термобарических условиях состоит из камеры 1 высокого давления, в которую помещают образец породы (для создания пластовой температуры, камеру помещают в термостат, в котором поддерживают температуру, равную пластовой), вентилей 2 насосов НЖР-10005, манометров 3, разделительного цилиндра 4, сливного бачка 5.

Для измерения удельного электрического сопротивления образца породы используется двухэлектродная измерительная установка, состоящая из измерительных электродов 6, геНератора сигнала ГЗ-33 (источник питания), индикатора (ламповый милливольтметр ВЗ-13 или осциллограф типа СИ-1). Схема измерения — мостовая, включающая комплексное измерительное плечо R4, вспомогательные плечи

К и R . В качестве активного плеча R„ служит образец породы.

Образец породи в камере подвергают действию всестороннего давления, равного геостатическому на глубине залегания образца (Р еос =1150 " 10 кПа), и при пластовой температуре (t=100 С) и внутрипоровом давлении, равном геостатическому на данной глу- бине (Р =500 10 кПа), измеряют удельное электрическое сопротивление образца (p0 -2, 35 Ом..м) . Внутрипоровое давление уменьшают до 400 10 кПа и измеряют удельное электрическое сопротивление образца. Значение удельного сопротивления составляет

2,40 Ом м. Вновь увеличивают внутрипоровое давление до 500 ° 10 кПа ° Следующее измерение удельного электрического сопротивления выполняют при внутрипоровом давлении, превышающем гидростатическое.

Величина удельного электрического сопротивления ссставляет 2,30 Ом.м.

Значения удельных электрических сопротивлений пласта и образца породы совпадают при Р р =600.10 кПа.

945401 пластовых давлений щ. н выполнении работ по составлению технологических проектов бурения скважин, — проектов опытно-промышленной эксплуатации месторождений производственными и

5 научно-исследовательскими организациями.

Формула изoáретения

Следовательно, величина пластового давления исследуемого пластаколлектора составляет 600 10 кПа.

Для сравнения определяют пластовое давление по известному способу, Для этого тот же образец породы помещают в камеру высокого давления и температуры установки УФС-2.

Образец подвергают действию всестороннего давления, равного геостатическому на глубине залегания 10 образца (Роост =1150 ° 10 кПа), и внутЯ. рипорового давления, по величине равного геостатичвскому давлению (рното =1150 10 xHa)i и температуре, равной пластовой (t=l00 C). Затем внутрипластовое давление .ступенчато уменьшают и через каждые 50 .10 кйа измеряют объем вытесненной „ из образца жидкости по объему поршня, выведенного из гидравлического насоса. По данным измерений строят график зависимости Ч=Т.(ЕдР„ ). О пластовом давлении судят по величине внутрипорового давления, при котором наблюдается излом графика.

Величина этого давления состав2. ляет 500-10 кПа и величина пластового давления, соответственно, составляет 500 10 кПа.

В исследуемом пласте давление замеряют глубинным манометром. Величина пластового давления составляет 583 -10 кПа.

Относительная ошибка по известно- . му способу 17%, а по предлагаемому

3%. Точность определения пластового 35 давления по предлагаемому способу выше, чем по известному.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность определения пластовых давлений в бурящихся скважинах н 4О может быть использован для оценки

Способ определения пластового давления, включающий воздействие на извлеченный из пласта образец псроды всесторонним давлением, равным геостатическому давлению на глубине залегания породы, температуры, равной пластовой, и изменяемым внутрипоровым давлением, о т л и— чающий с я тем, что, с целью повышения точности определения пластового давления, замеряют удельное электрическое сопротивление исследуемого пласта, при каждом фиксированном значении внутрипорового . давления измеряют удельное электрическое сопротивление сбразца, а о величине пластового давления судят по величине внутрипорового давления образца, при котором его удельное электрическое сопротивление и сопротивление исследуемого пласта совпадают.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Лапшин П.С. Испытание пластов в .процессе бурения. И., Недра, 1974, 2. Патент США Р 3237094, од 1966. 3. Авторское свидетельство СССР

В 282224, кл Е 21 В 47/06, 1970 °

ВНИИПИ Заказ 5284/45 Тираж 623 подписное Филиал ППП "Патент", г,. Ужгород, ул. Проектная, 4