Способ выявления газожидкостных контактов в продуктивных пластах Советский патент 1991 года по МПК E21B49/00 

(Л

С

Изобретение относится к исследованиям в продуктивных пластах. Цель - повышение надежности и точности выявления. Бурят скважину и извлекают керновой материал. Изготавливают шлифы и проводят их физико-химические исследования. При исследовании определяют концентрацию в порах пород шлифов канальных битумов высокой степени метаморфизма диаметром от 0,008 до 0,1 мм в кол-вах от 0,5 до 5% к поровому объему, по которой выявляют границу газожидкостных контактов в продуктивных пластах. Различают несколько причин выпадения битумов в зоне газожидкостного контакта, наиболее существенными из которых являются гравитационный отстой, последовательное промывание слоя новыми порциями поступающих углеводородов, представляющими собой легкую газированную жидкость.

Изобретение относится к способам исследования в продуктивных пластах и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности и точности выявления газожидкостных контактов в продуктивных пластах.

Известно, что формирование любого углеводородного месторождения, находящегося в условиях, обеспечивающих термодинамическую вероятность существования газовой фазы, носит многоэтапный характер. Поступление в ловушку каждой новой порстии углеводородов сопровождается оттеснением пластовой воды и образованием границы раздела соответствующих фаз: нефть - вода (Д В Н К) и нефть - газ (ГЖК). Количество образовавшихся ГЖК может колебаться от 2 - 3 до нескольких десятков на

месторождение. ГЖК является горизонтальным прослоем пород мощностью от 1 до 5 м. расположенным над ДВНК и представляющим собой зону хроматографического фракционирования углеводородов выраженную присутствием в породе продуктивного коллектора всей гаммы битумов от светло-желтых до черных, а также содержащим в объеме пор каплевидные битумы высокой степени метаморфизма (мутно-белые в отраженном свете) диаметром от 0.008 до 0,1 мм в количествах от 0,5 до 5,0% к поровому объему породы и аномально высокой объемной плотностью стилолитов, достигающей величин от 180 до 260 1/м при фоновом значении в залежи 20 - 25 1 /м

Различают несколько причин выпадения битумов в зоне ГЖК, наиболее сущест- еенными из которых являются гравитационный отстой, последовательное

о VI о

го

промывание слоя новыми порциями поступающих углеводородов, представляющими собой легкую газированную жидкость, повышение температуры с приходом новой порции углеводородов и, как следствие, снижение вязкости флюидов п слое, облегчающее осаждение тяжелых частиц и прежде всего асфальтенов, а нзличие границы раздела фаз и возможность воздействия оакте- иального окисления. Капельные битумы располагаются, как праелло. в центре пор. слегка касаясь одной из стенок, и , не содержа (с огличие от ДВНК) пирита, являются продуктом трансформации гидрофобезующих битумных пленок в процессе перехода коллекторской среды из гидрофобной в гидрофильную. Такая трансформация возможна только при выделении газа в свободную фазу на этапе становления ГЖК. Таким образом, капельные битумы не распределены равномерно по всей газовой зоне, а сконцентрированы в области образования ГЖК и являются ее одним из наиболее характерных признаков. При этом капельные битумы высокой степени метаморфизма совершенно отсутствуют в ДВНК, что позволяет легко реализовать эти зоны, имеющие немало схожего в строении.

Если в процессе разрушения или дальнейшего заполнения месторождения углеводородами уровень ДВНК поднимался настолько, что жидкая нефтяная фаза перекрывала место нахождения ГЖК (который, естественно, также перемещался в новое место), то ранее образовавшиеся капли твердого битума высокой степени метаморфизма разрушались за счет частичного рас- творения в нефти, что совершенно отчетливо прослеживается с помощью лито- логических наблюдений. Поскольку этот процесс протекает довольно быстро (по лабораторным данным следы разрушения становятся заметны уже через 1 - 2 дня), предлагаемый способ позволяет не только легко устанавливать зоны древних ГЖК, но и зону современного ГЖК (ниже которой неразрушенные каплевидные битумы совершенно отсутствуют) и по мере поступления керна из все вновь пробуриваемых скважин осуществлять надежный оперативный контроль за изменением положения ГЖК в процессе разработки месторождения.

Нижнее значение диаметра обнаруживаемых каплевидных битумов (0,008 мм) ограничено разрешающей способностью поляризационного микроскопа, а его верхнее значение (0,1 мм) ограничено размерами пор пород продуктивных коллекторов.

Нижнее значение концентрации каплевидных битумов (0,5% к пороаому объему) ограничено растворяющей способностью остаточной нефти по отношению к битуму,

т.е. более маленькие концентрации битума просто растворились бы без следа в остаточной нефти. Верхнее значение концентрации каплевидных битумов (5,0% к перовому объему) ограничено содержанием тяжелой

0 части нефти в газонасыщенной части коллектора, из которой и формируются битумные образования. Известно, что выявление ГЖК в продуктивных пластах имеет большое значение при разработке месторождения, так

5 как во многом определяет содержание проекта разработки и технику и технологию добычи нефти.

П р и м е р 1. При вскрытии продуктивного пласта на нефтегазоконденсатном ме0 сторождении скважиной интервала глубин 3773-3775 (-м) - абсолютная отметка поднят керн, в котором обнаружены каплевидные битумы высокой степени метаморфизма диаметром 0,008 мм в коли5 чествах 5,0% к поровому объему породы. После проведения физико-химических исследований данный интервал был интерпретирован как древняя зона ГЖК, так как его нефтенасыщенность (представленная в ос0 новном всей гаммой битумов) не превысила 27% от лорового объема и характеризовалась наличием1 всей гаммы битумов от светло-желтых до черных, а также наличием стиполитов аномально высокой объемной

5 плотности (200 1/м) .

Пример 2. В отличие ог примера 1 скважиной с абсолютной глубины 3788 - 3790 ( м) поднят керн, в Котором обнаружены каплевидные битумы высокой степени

0 метаморфизма диаметром 0,1 мм в количествах 5,0% к поровому объему породы. После проведения физико-химических исследований данный интервал был интерпретирован как древний ГЖК.

5ПримерЗ. В отличие от примера 1

скважиной с абсолютной глубины 4018 - 4021 (-м) поднят керн, в котором обнаружены каплевидные битумы высокой степени метаморфизма диаметром 0,05 мм в количе0 ствах 5.0% к поровому объему породы. После проведения физико-химических исследований данный интервал был интерпретирован как древний ГЖК.

П р и м ер 4. В отличие от примера 2

5 скважиной с абсолютной глубины 4090 - 4092 (-м) поднят керн, в котором обнаружены каплевидные битумы высокой степени метаморфизма диаметром 0,1 мм в количествах 0,5% к поровому объему породы. После проведения физико-химических

исследований данный интервал был охарактеризован как древний ГЖК.

Пример 5. В отличие от примера 2 скважиной с абсолютной глубины 4202 - 4207 (-м) поднят керн, в котором обнаружены каплевидные битумы высокой степени метаморфизма диаметром 0,1 мм в количествах 2,2% к поровому объему пород. После проведения физико-химических исследований данный интервал был охарактеризован как древний ГЖК.

Пример 6. В отличие от примера 1 скважиной с абсолютной глубины 5180 - 5185 (-м) поднят керн, в котором никаких каплевидных битумов обнаружено не было После проведения физико-химических исследований (нефтенасыщенность превышала 90%) данный интервал был охарактеризован как нефтяной.

П р и м е р 7. В отличие от примера 1 скважиной с абсолютной отметки 4702 - 4707 (-м) поднят керн, в котором обнаружены разрушенные каплевидные битумы высокой степени метаморфизма. После проведения физико-химических исследований данный интервал был охарактеризован как древний ГЖК, перекрытый в геологическом прошлом жидкой нефтяной зоной, оттесненной впоследствии в более низкие слои с образованием нового ГЖК. не совпадающего по месторождению с данным интервалом.

Примерв. В отличие от примера 7 скважиной с абсолютной глубины 5045 5050 (-м) поднят керн, в котором обнаружены каплевидные битумы высокой степени метаморфизма диаметром 0,08 мм в количествах 3,2 % к поровому объему породы. Ни в одном керне, поднятом с большой глубины

из любой скважины, не удалось обнаружить неразрушенных каплевидных битумов высокой степени метаморфизма. После проведения физико-химических исследований данный интервал был охарактеризован как

современный ГЖК.

Формула изобретения Способ выявления газожидкостных контактов в продуктивных пластах, включающий бурение скважины, извлечение кернового материала, изготовление шлифов, литологическое исследование шлифов, отличающий ся тем. что, с целью повышения надежности и точности выявления, при исследовании определяют концентрацию, в порах пород шлифов канальных битумов высокой степени метаморфизма диаметром 0,008 - О.Т мм в количествах 0,5 - 5% к поровому обьему. по которой выявляют границу газожидкостных контактов в продуктивных пластах.