Способ определения коллекторских свойств влагонасыщенных горных пород Советский патент 1988 года по МПК E21B47/00 

Изобретение относится к геолого-разведочным работам на нефть и газ И может быть использо.вано. при исследовании разреза и вьщелении в его составе гранулярных коллекторов.

Цель изобретения - упрощение и грвьшшние достоверности определения коллекторских свойств ropHtJx пород.

На фиг,1 представлена зависимость г:отери веса (&G) от времени высыха- iия СГ) пробы; на фиг. 2 - зависимость иремени высыхания СО от относитель- ь;ой глинистости (f) и открытой пористости (Кп0) ; на фиг , 3 - зависимость гграничных значений времени высыхания (Т2р) проб от их пористости (КПР) .

Способ реализуется следующим образом.

В процессе бурения скважины отби- рают шлам основной породы, отмывают (iro от глинистого раствора, пробу полностью влагонасыщенного шлама тол- циной не менее 3 мм высушивают при (0 С, регистрируют непрерывно потерю породы, определяют время высуши- ания до выхода кривой сушки на асим- тоту, рассчитывают коэффициент отк- )ытой пористости (Кр.р), сравнивают полученное время высыхания пробы шла- на с граничным временем высыхания лород данной пористости эталонной прозы (Т7р) и по значению параметра Г/Тгр определяют коллекторские свойства исследуемых отложений,

Ограничение размеров частиц шлама 3 310,3 мм и веса пробы в 10 г i .МО мг обеспечивает хорошую воспроизводимость и сопоставимость результатов исследований, а размер 3 мм явля тся минимальным, при котором в частице мало нарушена структура поро- його пространства и сохраняется соотношение твердой и жидкой фаз, при- исходной породе,

Перед высушиванием определяют объем пробы. В процессе высушивания регистрируют потерю веса пробы во времени в виде непрерывной кривой (кривая сушки), По кривой сушки определяют величину потери веса (ДС) .и время высыхания (Т) пробы до выхода кривой сушки на асимп.тоту, соответствующие удалению из пробы поверхно- Устной и капиллярной влаги, фуникуляр- ной воды, влаги углов пор и капилляров радиусом более 300 А, т.е. влаги по свойствам, близкой к воде в макрокапиллярах и капиллярах, и характеризующие открытую пористость.

На фиг.1 приведен пример кривой сушки и определения AG и Т .

По потере веса определяют влаго- насьпценность пробы, соответствующую открытой пористости

Ч Као , где ЛС - потеря веса пробы при сушке, г;

- удельный вес флюида, насыщающего пробу, V - объем пробы, см,

Удельный в ес флюида, насыщающего шлам, принимается равным удельному весу воды, применяемой при приготовлении бурового раствора, так как открытые поры шлама породы считаются насыщенными фильтратом бурового раствора в процессе опережающей фильтрации на забое,обменных процессов при подъеме шлама на поверхность в поток бурового раствора и отмывке щлама пр отборе пробы,

. По результатам исследования проб пород известной пористости и глинистости выявляют зависимости f от относительной глинистости f| и открытой пористости (фиг.2). На кривых наблюдается излом в .районе значения ,55, которое является граничным при переходе от пород коллекторов к непроницаемым породам. Наличие излом на кривых объясняется различием в процессах высыхания образцов коллекторов и непроницаемых пород, обусловленным отсутствием в поровом пространстве непроницаемых пород капиллярной- влаги и фуникулярной воды.

Излом кривых позволяет подразделить график на область коллекторов и область непроницаемых пород. По полученным данным определяют граничные значения времени высыхания проб пород определенной пористости. Критерием отнесения пород к коллекторам или непроницаемым разностям принято отношение времени высыхания пробы к граничному времени высыхания пород с пористостью, равной пористости исследуемой породы (Т/Тгр). Для удоб-. ства определения tip строят его эталонную зависимость от значения пористости.

На фи.,2 присутствует зона неоднозначности в районе граничных значкНИИ, no3TOh5y к коллекторам относят породы, для которых значение параметра С / Т-гр 0,97 , а значение Г/Тгр 1 ,06 соответствует непроницаемым породам.

Для отнесения к тому или иному классу пород со значениями f/T tp от 0,97 до 1,06 необходимо привлекать информацию других методов исследований.10

Оптимальная температура высушивания, равная 60 С, выбрана в результате большого объема исследований. Проведение высушивания при более высоких температурах снижает дифференцирован- 15 ность зависимостей Т от J и Кпд , а следовательно, затрудняет их использование для выделения коллекторов. Кроме того, повышение температуры высушивания приводит к необратимым из- 20 менениям порового пространства образцов;

Использование более низких температур высушивания не обеспечивает

ставляющий из себя весы с автоматической регистрацией пот ери веса на самопишущем приборе типа КС4, одно плечо которых помещено в термостат. Конструкция макета позволяет поддерживать постоянную температуру в области пробы шлама, помещенной на чашечку весов, и регистрировать поте рю веса пробы при высушивании во времени в виде непрерывной кривЪй.

Пример практ1гческого применения способа приведен на фиг.1. По резуль татам .исследований см, UG 0,625, ,8%, мин, 30 йин, /fiP 1 ,4. Порода отнесена к классу коллекторов. Данные подтвер ждают геофизическими исследованиями скважины.

Формула изобретения

1. Способ определения коллекторс- ких свойств влагонасыщенных горных оперативность исследований из-за уве- 25 пород, включающий отбор пробы основной породы, замер ее объема и последующее нагревание до испарения свободной воды, фиксирование изменения веса пробы, расчет коэффициента отк30

личения длительности эксперимента (снижение температуры до 50 С увеличивает время высушивания в среднем в 1,5 раза).

Предлагаемый способ устраняет недостатки, присущие традиционному весовому способу определения пористости, применением более щадящего режима высушивания и исследование; естественно насьпценной пробы, а определение открытой пористости включает меньшее количество операций.

Определение глинистости пород достаточно произвести лишь для коллекции образцов, результаты исследования которых применяются при построении эталонных зависимостей. Упрощение процесса исследования и простота интерпретации получаемых данных позволяют применять способ непосредствен- .но на буровой.

Для пробной реализации способа . разрабатывают макет установки, пред35

40

45

рытой пористости, по которой определяют коллекторские свойства горной породы, отличающийся тем что, с целью упрощения и повьппения достоверности определения коллекторс- ких свойств, отбирают пробу влагона- сьщенного шлама толщиной не менее 3 мм, фиксируют время высыхания пробы (t) при нагревании, устанавливают зависимость времени высыхания от глинистости; пробы, сравнивают полученное время высыхания пробы пшама с граничным временем Ггр высыхания эталонной пробы и по значению параметра iT/tzp определяют коллекторские свойства пробы пшама,

2, Способ поп,1, отличающийся тем, что нагревание пробы шлама производят при ,

ставляющий из себя весы с автоматической регистрацией пот ери веса на самопишущем приборе типа КС4, одно плечо которых помещено в термостат. Конструкция макета позволяет поддерживать постоянную температуру в области пробы шлама, помещенной на чашечку весов, и регистрировать потерю веса пробы при высушивании во времени в виде непрерывной кривЪй.

Пример практ1гческого применения способа приведен на фиг.1. По результатам .исследований см, UG 0,625, ,8%, мин, 30 йин, /fiP 1 ,4. Порода отнесена к классу коллекторов. Данные подтверждают геофизическими исследованиями скважины.

Формула изобретения

рытой пористости, по которой определяют коллекторские свойства горной породы, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повьппения достоверности определения коллекторс- ких свойств, отбирают пробу влагона- сьщенного шлама толщиной не менее 3 мм, фиксируют время высыхания пробы (t) при нагревании, устанавливают зависимость времени высыхания от глинистости; пробы, сравнивают полученное время высыхания пробы пшама с граничным временем Ггр высыхания эталонной пробы и по значению параметра iT/tzp определяют коллекторские свойства пробы пшама,

2, Способ поп,1, отличающийся тем, что нагревание пробы шлама производят при ,

0/ &f

Изобретение относится к геологоразведочным работам на нефть и газ. Цель - упрощение и повышение достоверности определения коллекторских свойств горных пород (П). В процессе бурения скважины отбирают шлам ОСНОЕГ- ной П, отмывают его от глинистого раствора и определяют ее объем. Пробу полностью влагонасыщенного шлама толщиной не менее 3 мм высушивают при 60 С, постоянно регистрируют потерю массы П, определяют время высушивания СС) до выхода кривой сушки на асимптоту, затем рассчитывают коэффициент открытой нористости ( ) и сравнивают полученное время высыхания пробы шлама с граничным временем высыхания П данной пористости эталонной пробы ( Тгр) . По значению параметра f- / ер определяют коллек- торские свойства исследуемых отложений. Способ предусматривает более щадящий режим высушивания, исследования проводят на естественно насыщенной пробе, кроме того, определение о.ткрытой пористости включает меньшее кол-во операций. 1 з.п.. ф-лы, 3 ил. о $ (Л

t,MUH

0tlS.f

0.8.60.8

Ф1/е.2

80

t гр, пин

О

Q

ю го

Фиг.д

0 Кт.%