Способ определения емкостных характеристик трещиновато-пористого газоконденсатного пласта Советский патент 1990 года по МПК E21B49/00 

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам разработки газоконденсат- ных месторождений и определению запасов газа и конденсата.

Цель изобретения - определение насыщенности газоксиденсатного пласта жидкой и газовой фазами.

Способ осуществляют следующим образ ом.

В пласт закачивают индикатор, нерастворимый в жидких углеводородах и растворимый в газовой фазе. Закачанный индикатор занимает определенный объем пористой среды, т.е. создаг ется так называемый стационарный

источник индикатора. Б начальный момент времени в данном объеме все трещины заняты закачанным индикатором. Нерастворимый в жидких углеводородач индикатор диффундирует в блоки, а находящийся в блоках природный rm диффундирует из блоков в трещины. В результате происходит перераспределение концентраций индикатора в трещинах С, и природного газа в блоках Cj.

Процесс перераспределения индикатора и природного газа можно описать математической моделью, в которой рассматривается случай, когда блок несравненно меньше области фильтрации Обозначим через CV отношение токvi tort

СЛ

4 -U

CD О 0

концентрации С, к ее начальному значению С-0, ,2. Процесс перераспределения относительных концентраций С и С4 можно описать математической моделью, в которой блоки представлены -в виде шаров радиуса R:

Л. 5fr23.

at r 5rv ar С-,(г,0)0; О Г4Г1; С,(1,0)1;

l(9Ci

ЭС,

)

г-1,

эг

3t

а процесс перераспределения пластового газа описывается системой уравнений:f

(1-S) 1 Ј, ,э(Ц.

г

С(г,0)-1; 0.г 1; Ci(l,0)0; r-1; (1-S)D4™+4fl2tM|r 0

,

15449664

где С1 - концентрация закачиваемого

индикатора;

С7 - концентрация пластового газа (или одного из его компонентов) по результатам проводимых анализов; U, - коэффициент молекулярной

диффузии закачиваемого инди- jg катора;

D, - коэффициент молекулярной диф- Ч фузии пластового газа (или

его компонента);

S - насыщенность блока жидкостью; jj mi пористость трещин;

тг - пористость блоков горной породы;2а - раскрытость трещин;

г - пространственная координата, 20 меняющаяся в пределах от О до 1, где 1 - радиус шара (характерный размер блока); К - коэффициент распределения

компонента пластового газа (2) 25 между газовой и жидкой фазами в пластовых условиях. Решение системы уравнений (1) имеет вид

i

-о. л

t

i

-о. л

t

Изобретение относится к газодобывающей промышленности, в частности к способам разработки газоконденсатных месторождений и определения запасов газа и конденсата. Цель - определение насыщенности газоконденсатного пласта жидкой и газовой фазами. Многократно закачивают в пласт в газе-носителе индикатор, не растворимый в жидких углеводородах и растворимый в газовой фазе, и выдерживают его в пласте разное время. Извлекают индикатор из пласта с пластовым флюидом и определяют в извлекаемых пробах концентрацию индикатора и компонента пластового газа. По данным об измеряемых концентрациях и коэффициенте распределения компонента пластового газа между газовой и жидкой фазами в пластовых условиях вычисляют по формуле насыщенность пласта жидкой и газовой фазами.

СЗ)

Величина Ы„ , входящая в выражение (3), является n-м корнем следующего уравнения: ЗЫ,

tg

3mj Л где mlUbS)

C1(l,t(--;V6/5, 1 71ГгГ- 9Г(Г,+ТТ

а величина Wn является решением уравнения:

35

3U,

Решение системы уравнений (2) име вид: d-s о1

5ГК

ea(l,t)---7 - 6/J -- -;--; ---.

Величина lo/n , входящая в выражение (4), является n-м корнем уравнения:

«- и ЗЫ2

t8le e3+ /J5 3if

3m, a где Рг SjltlbsT+S

1 rf n - удовлетворяет уравнению:

ю1 j «гч

Пусть известны значения концентрации закачанного индикатора и пластового газа на два момента времени: (l,tM), C/l.t) HC2(,)

СЗ)

а величина Wn является решением уравнения:

3U,

Решение системы уравнений (2) имеет вид: d-s о1

5ГК

1

-rfn.

- -;--; ---.

(4)

иСг(1,114), где t f, ; t4l t1MaKC

и С71 Ь2 С4м«кс С1«е«к.сИ Самам

времена, при которых прибор(с погрешностью ) регистрирует концентрации, отличные от предельных.

m-i д

тТдТт ДП ЮЗ

maC(1-S)+S/K Сг т Т СТТ-8)+й7кЗ+Зт а

Тогда, как видно из (3) и (4), получаем четыре трансцендентные уравнения для определения следующих величин ; ,

r.) СЯ

- 3т«4

«l e™ S rtn-s)

откуда насьпценность пласта жидкой фазой находят из уравнения

). m

8-Л7+К(,ь,-(Ь,Г(7)

Тогда, зная и ул определяем D,/l2 и 1)7/12 и из выражения для yf найдем отношение емкостных свойств блоков и трещин.

Если в (3) и (4) в сумме можно ограничиться первым членом, то v. (i

1vt) определяются из системы

трансцендентных уравнений.

Возвращаясь к первоначальным переменным, обозначим соответственно через С и С° исходные концентрации индикатора в закачиваемом газе-носителе и определяемого компонента в пластовом газе; С и С - соответственно текущие концентрации индикатора и компонента пластового газа после первой закачки и выдержки в пласте в течение периода времени Ц; С и С - то же, после второй закачки и выдержки в пласте в течение периода времени t. Тогда имеем:

pt+1 С« 3 гуН

Способ осуществляется следующим образом.

Для создания в пласте замкнутого стационарного источника индикатора в пласт перед закачкой индикатора закачивают несмешивающуюся с закачиваемым индикатором жидкость. По промысловым исследованиям объем этой жидкости должен быть равным не менее 0,15 м3 на 1 м вскрытой толщины пласта. Закачку осуществляют цементировочными агрегатами. В пласт закачивают известный объем нерастворимого в жидких углеводородах, но растворимого в газовой фазе индикатора. Индикатор закачивают в пласт не менее двух раз с различной выдержкой в пласте. Время

O-S)Ui( ,

« i2 dT-s)+s7Rr

нахождения индикатора в плапе определяют опытным путем, исходя из соотношения величины изменения концентрации компонента и погрешности измерительного прибора. После каждой закачки и

выдержки индикатора в пласге проводят отбор проб пластового газа и проводят их анализ. Перед очереднон закачкой необходимо обеспечить полный вынос

индикатора из пласта. i Пример. В скважину закачивают

буферную жидко-сть с целью оттеснения пластового флюида из трещинного пространства вокруг блока в объеме 0,15 м3 на 1 м вскрытой мощности пласта. После этого закачивают индикатор (гелий) и выдерживают его в пласте З.. Скважину пускают в эксплуатации, в процессе которой отбирают пробу и определяют в ней концентрации закачанного индикатора и компонента пластового газа (например, пропана). После выноса всего закачанного индикатора скважину закрывают. При по- второй закачке индикатора его выдерживают в пласте 5 и повторяют все операции.

По результатам анализов проб, отобранных при двух закачках, определяют концентрации закачанного индикатора и

компонента пластового газа. По формулам (8) и (10) определяют величины

И (Ьг.

Коэффициент фазового распределения пропана в пластовых условиях ,998, коэффициент молекулярной диффузии гелия . Относительные значения концентраций, соответственно, гелия и пропана составляют:

Г1 ч Г ,32-10 ; ,99 при времени

выдержки в пласте ,6-104 с;

,24-1( ,991 при времени

«

выдержки в пласте ,0-10 с.

Решая трансцендентные уравнения (8) и (10), имеем, что /, 10-, а 8x10 Из уравнения (9) получаем, что характерный размер блока ,2 м.

Зная р, и р, находим насыщенность

блоков жидкой углеводородной фазой по формуле (7):

с -К( 2 Ь /Ч+КСЛ-)

Соответственно насыщенность пласта газовой фазой равна: SZ(,8

Зная по исследованию кернового ма- териала пористость блоков ,05, определяют трещинную пористость 2га 1 2,67x10 . Характерная раскрытость фильтрующих трещин . Откуда

пористость трещин ,4.

Использование предлагаемого спосо- ,ба определения емкостных характеристик трещиновато-пористого газоконден- сатного пласта позволяет определить в пластовых условиях фазовое состоя- ние флюида, а также насыщенность пласта-коллектора газовой и жидкой фазами в отдельности.

Формула изобретения

Тового газа, а изменению концентрации 40створимого в жидких углеводородах и. компонента пластового газа и индика-растворимого в газовой фазе индикатора определяют.насыщенность пластатора используют инертный газ, напри- Жидкой и газовой фазами по формуламмер, гелий или аргон.

Составитель М.Тупысев Редактор Н.Яцола Техред М.Дидык Корректор М.Шароши

Заказ 479

Тираж 484

1ШИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

5

0

5

5

0

«, К(/,-/,) . ч . ч 8,+К ,-,,)

где S ,S г - насыщенность пласта соответственно жидкой и газовой фазами;

К - коэффициент распределения компонента пластового газа между газовой и жидкой фазами в пластовых условиях;

Д, , ( величины, определяемые из трансцедентных уравнений:

1 С,

:(2 .Л .)

ч +1;

(-J - vc

с; /,

Н

1 (

Јтт срз jr ;тт -гу

где С,,С - соответственно исходные концентрации индикатора в закачиваемом газе-носителе и определяемого компонента в пластовом газе; С|,С - соответственно текущие концентрации индикатора и компонента пластового газа в газе-носителе после первой закачки и выдержки в пласте в течение периода времени tf (сут); С,,С7 - то же, после второй закачки и выдержки в пласте в течение периода времени 11 (сут), причем .,. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нераПодписное