Способ исследования продуктивных пластов при тепловом воздействии на залежь Советский патент 1984 года по МПК G01N24/00 

1 Изобретение относится к геофизическйм исследованиям скважин, в частности к геофизическим исследованиям с воздействием по определению нефтенасыщенности продуктивного пласта, и может быть использовано при исследовании подвижности нефти и коэффициента ее извлечения при конкретных термодинамических условиях пласта подвергаемого тепловому воздействрто Известен способ исследования продуктивных пластов, заключающийся в проведении ядерно-магнитного каротаж до и после введения в зону проникновения парамагнитных ионов, но более строго оценивающий слабый сигнал, обусловленный остаточной нефтью Г1 3 В результате исследования оценива ется суммарное содержание подвижной и неизвлекаемой нефти и исключается возможность оценки доли подвижной нефти.. Исследования могут быть прове дены только в процессе бурения, когда температура пласта вблизи стенок скважины сильно искажена влиянием более низкой температуры промывочной жидкости, фильтрат которой вводится в зону проникновения и,следовательно не отражает истинной температуры пласта и подвижности нефти в нем. Наиболее близким к предлагаемому является способ исследования продуктивных пластов при тепловом воздействии на залежь, включающий периодическое проведение ядерно-магнит ного каротажа ряда контрольных скважин, обсаженных в продуктивном интер вале неметаллической колонной и распределенных по площади на различных расстояниях от инициирующей скважины В этом случае вследствие нагрева переход углеводородов из состояния высокой вязкости в жидкое отмечается по увеличению индекса свободного флю ида от нуля до 30-50% величины, соот ветствующей полному насьщению коллек тора подвижной жидкостью 2 J. Известный способ характеризуется невозможностью определения степени полноты перевода всех компонентов вязкой нефти в подвижноесостояние, а также козффициента извлечения нефти,и следовательно,невозможность установления оптимального режима прогрева пласта. Цель изобретения - обеспечение максимального отбора углеводородов при минимальных затратах энергии путем определения коэффициента воз192можного извлечения нефти и оптимального режима прогрева пласта. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу исследования продуктивных пластов при тепловом воздействии на залежь, включающему периодическое проведение ядерномагнитного каротажа ряда контрольных скважин, обсаженных в продуктивном интервале неметаллической колонной и распределенных по площади на различных расстояниях от инициирующей скважины, дополнительно при термическом воздействии во всей группе контрольных скважин через определенные промежутки времени измеряют индекс свободного флюида, времена продольной релаксации его компонент, определяют пористость, отношение индекса свободного флюида к пористости, по полученному отношению оценивают коэффициент возможного извлечения нефти из коллектора при данном тепловом режиме, сравнивают значение полученного коэффициента возможного извлечения нефти с определенным при предыдущем исследовании.и по их соотношению оценивают .долю углеводородов у переходящих в подвижное состояние за промежуток времени между циклами измерения, за тот же промежуток времени сравнивают отношение весов короткой и длинной компонент в релаксационной характеристике подвижной нефти и по изменению этого отношения судят об изменении доли вязких компонентов в подвижной нефти, по моменту стабилизации долей углеводородов, перешедших в подвижное состояние и оставшихся вязкими при дальнейшем увеличении температуры пласта, судят о коэффициенте возможного извлечения нефти и оптимальном тепловом режиме пласта. Измерение индекса свободного фгпоида (ИСФ) необходимо для того, чтобы оценить объемное содержание подвижной нефти в пласте Измерение времени продольной релаксации (Т) необходимо, чтобы оценить степень подвижности нефти и наличие нескольких компонентов нефти, отличающихся подвижностью. Измерение пористости Kf, необходимо для определения коэффициента возможного извлечения, ИСФ , равного отношению -п , Проведение периодических измерений необходимо для того, чтобы следить за изменением агрегатного состояния нефти в пласте и для установления необхол(имого теплового режима пласта Сущность изобретения состоит в том, что вязкая неизвлекаемая из пласта нефть или высоковязкая состав ляющая нефти отличаются от подвижной (свободной) нефти/извлекаемой из пласта, уровнем сигнала ядерной индукции и временем продольной релйксации. Поэтому путем измерения ИСФ и TV можно устяновить наличие подвижной нефти, и по отношению ИСФ и Кр судить о доли подвижной нефти от общего содержания нефти в ,порах пласта. Это- отношение (коэффициент возможного извлечения нефти) является критерием оптимального теплового режима пласта, устанавливаемого путем закачки теплового агента или путем создания внутриплас тового горения. По характеру изменения коэффициента возможного извлечения нефти во времени можно судить о достаточности прогрева пласта или необходимости его дальнейшего прогрева. Предлагаемый способ исследования реализуется следующим обрйзом. По мере прогрева пласта ИСФ породы насыщенной вязкой нефтью, возрастает стремясь к своему предельному значению j возрастает также Т компонента Одновременно с ростом ИСФ и Т при фиксированной пористости К„ падает вязкость нефти. До начала, теплового воздействия на инициирующую скважину в скважинах относящихся к контрольным в первом (К-), втором (К) и последующих (.«) рядах, проводится ядерно-магнитный и нейтронный или акустический каротаж При этом определяются ИСФ, Т; , его компоненты (Т.д, Т) и пористость Абсолютное значение ИСФ зависит не только от количества подвижных угле водородов, но и от К„, поэтому для оценки доли подвижной нефти в прогретом пласте нужно использовать ИСФ „ отношение --, представляющее собой п коэффициент возможного извлечения (К ) К - ИЗвЛ.- MSeA. V После начала теплового воздействи в контрльных скважинах рядов К, К периодически повторяются те же замеры Для каждого ряда скважин определяются характер и интенсивность изменения во времени величин ИСФ: Т ; Т . Прекращение или существенное снижение темпа роста ИСФ и, следовательно, во времени указывает на то, что при данном стационарном тепловом режиме завершен переход определенной доли компонент нефти из неподвижного состояния в подвижное. Об этом свидетельствует и стабилизация величин и . Отношение весов компонентов Т. и Т, указывает на то, какую долю в подвижной части нефти составляют более или менее вязкие компоненты. Если величина извл У достигает предельного значения, то это указывает на возможность получения дополнительного количества подвижных углеводородов путем увеличения интенсивности прпгрева пласта При форсирования нагрева наблюдается дополнительный рост , если в коллекторе при предьщущем тепловом режиме остались компоненты углеводородовj способные при нагреве снизить свою вязкость. Поэтому если дополнительньй прогрев пласта позволяет снизить долю вязкой компоненты, т е. увеличить К.„ , то это целесообразно осуществить даже если величина , близка к предельной. Если же коэффициент извлечения , ИСФ и d (отношение весов компоненты, имеющей длинное время релаксации Т , и компоненты, имеющей коротное врЛ1я релаксации Т.) при форсированном прогреве не изменяются, то дополнительный прогрев неэффективен. Таким образом, оценка коэффициента извлечения при разных режимах прогрева пласта на основе измерений ИСФ, Т и Кр позволяет обеспечить максимальный отбор углеводородов при минимальных затратах энергии на прогрев-пласта. В настоящее время применяющийся на практике контроль технологического воздействия на пласт при эксплуатации месторождений высоковязкой нефти осу-, ществляется только путем температур-ных измерений. Оценка подвижности нефти и соотношения компонент разной подвижности вообще не производится. Технический эффект предлагаемого способа определяется возможностью контролировать текущую остаточную 5 112551 нефтенасыщенность и оценивать вязкость остаточной нефти в коллекторе при данной температуре пласта. Благодаря этому возможно устанавливать, следует ли продолжать прогрев пласта5 или вести его разработку при установившейся температуре. Таким образом, обеспечивается ин-. формация, необходимая для создания 96 оптимальных условий разработки пласта. Применение предлагаемого способа обеспечивает максимально возможное извлечение нефти из коллектора, а также снижение энергетических затрат на подъем температуры разрабатываемого пласта.

СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ ПРИ ТЕПЛОВОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ЗАЖЖЬ, включающий периодическое проведение ядерно-магнитного каротажа ряда контрольных скважин, обсаженных в продуктивном интервале неметаллической колонной и распределенных по площади на различных расстояниях от инициирующей скважины, отличающийся тем, что, с целью обеспечения максимального отбора углеводородов при минимальных затратах энергии путем определения коэффициента возможного извлечения нефти и оптимального режима прогрева пласта, дополнительно при термическом воздействии во всей группе контрольных скважин через определенные промежутки времени измеряют индекс свободного флюида, времена продольной релаксации его компонент, определяют пористость, отношение индекса свободного флюида к пористости, по полученному отношению оценивают коэффициент возможного извлечения нефти из коллектора при данном тепловом режиме, сравнивают значение полученного коэффициента возможного извлечения нефти с определенным припредыдущем исследовании и по их соотношению оценивают долю углеводородов, переходя(Л щих в подвижное состояние зя промежуток времени между циклами.измерения, за тот же промежуток времени сравни§ вают отношение весов короткой и длинной компонент в релаксационной характеристике подвижной нефти и по изменению этого отношения судят об изю ел сд менении доли вязких компонентов в подвижной нефти, по моменту стабилизации долей углеводородов, перешедщих в подвижное состояние я оставшихся со вязкими при дальнейшем увеличении температуры пласта, судят о коэффициенте возможного извлечения нефти и оптимальном тепловом режиме плас:та.