Способ оценки структуры пустотного пространства твердых тел Советский патент 1985 года по МПК G01N15/08 

Изобретение относится к способам оценки пустотного пространства твер дых тел, в частности горных пород, и может быть использовано в нефтяной геологии, газовой промьшшенности, инженерной и рудной геологии, бурени строительстве к других областях, гд объектом исследования являются пористьй и трещиноватые твердые тела. Пустотное пространство твердых тел имеет три независимых друг от друга характеристики: объем пустот (оценивают пористость) эффективное сечение пустот (оценивают проницаемость) и структуру. При этом от точности оценки структуры (т.е. размещения, соотношения и взаимосвязи пустот) зависят многие технологические решения, такиеj например, как оценка эффективной мощности,подсчет запасов, выбор сетки заложения скважин и их числа, оценка устойчивости ствола скважин, выбор оптимал ного режима бурения, проектирование вторичных методов эксплуата5- и и многие другие. Твердые тела зр. счет вариаций структуры при одинаковой пористости могут иметь проницаемость, отличающуюся на несколько порядков. Желателен способ оценки структурь пустотного пространства, учитьшающий одновременно объем, соотношение и взаимосвязь пустот, т.е одновременно и пористость и проницаемость твердого тела. Цeлью изобретения является повышение точности оценки структуры. На чертеже схематически представ лена модель трещины. Способ осуществляют следующим образом.

Измеряют характеристики твердого тела, а именно: межзерновую пористость, трещинную пористость, гидравлический радиус поровых каналов и раскрытие трещин. Рассчитывают диаметр эталонного капилляра по уравнениям, указанным выше. Устанавливают эталон в устройстве (путем диафрагмирования струи, или подбора капилляра нужного диаметра или др.) и помещают в устройство образец (могут быть использованы стандартные устройства) . Через образец и эталонный капилляр прокачивают флюид (газ, жидкость или смесь) и измеряют отношение расхода подвижного агента в твердом теле к его расходу в капилляре при

Далее приведем это выражение к виду

-ll)

.t

141 - -| в

(iK

312

п.т

что то же самое

1 322 , (

(1 К

п.тр

г

Поскольку --- характеризует степень запечатанности трещины контактами, обозначим его 9

Тогда, заменив -гподна

ставляем его в исходное выражение. Пример. Аргиллит сакмароартинского возраста. Мальшгевское 902 различных перепадах давления (сравнивают режим фильтрации в образце с реж1-:мом фильтрации в эталоне), например при помощи детектора отношенийПр.эт, П Поскольку проницаемость измеряют в единицах площади, запишем последнее выражение в виде - к 4 Отсюда л i d 2г, - диаметр эталонного капилляра. Для вьгоода уравнения показателя совершенства трещинной составляющей пустотного пространства исследуют модель трещины, показанную на чертеже. При этом величина представляет собой объем двух усеченных пирамид со сторонами оснований 1 и „ Б и высотой --- , Соответственно (12 + 1Ц + то последнее вытак как ражение можно записать (312 - 311 месторождение нефти, образец № 17-50, глубина 1402 м. Измеренные параметры: . (метод Преображенского) , % гмАр ртутном порометре), см Кплр (метод шлифов),% .В (метод шлифов), см Расчет диаметра эталона d 2В О, 037 см. Результат физического экспери- : мента по сравнению режимов фильтра1885 fO . 904 ции в образце и эталоне представлен в таблице Область значений ср и (f меньше 01-02 оконтуривает структуры субкапиллярные. Область значений Cj и Ц больше 07-08 фиксирует структуры сверхкапштлярные. Интервалы значений tj и q от 02 до 07 заполняют структуры капиллярные. С другой стороны, структуры чисто поровые различного качества имеют место при ср больше 01-02, а ( меньше 01-02. Наоборот, при, у меньше 01-02, а (f больше 01,02 имеют место структуры чисто трепщнные.Наконец, при (р больше 01-02 :й, (f больше 01-02 имеют место различные варианты смешанных структур.

СПОСОБ ОЦЕНКИ СТРУКТУРЫ ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ, включающий измерения пористости, гидравлического радиуса поровых каналов и раскрытия трещин исследуемого тела и измерение и сравнение параметров фильтрации флюида через реальное исследуемое тело и эталонный обра -т,,. зец, отличающийся тем, что, с целью повьшгения точности оценки структуры, при установлении стадаонарного режима фильтрации измеряют отношение расходов флюида, прокачиваемого при различных перепадах давления одновременно через исследуемое тело и образец сравнения, в качестве которого используют этапонный капилляр с диаметром, определяемым из выражений R7 для поровой среды °-2гг„ рТ -;;г-; для трещинной среды . (1 dдиаметр эталонного капиллягде ра, см; Гг гидравлический радиус пороиЛр вых каналов, см; Б раскрытие трещин, см; Кпмежзерновая пори1.тость,%; трещинная пористость,%.

000 0,01 0,019 0,15 0,17 0,17 0,22

1- II ш

0,2 0,58 0,64 0,65 0,6 0,75 I П . Ц