Способ определения нижней температурной границы необратимой гидрофобизации поверхности нефтеводонасыщенных пород-коллекторов Советский патент 1992 года по МПК G01N13/02 

Изобретение относится к геологии й.мр- жет быть использовано для регионального прогнозирования площадей с необратимой гидрофобизацией пород-коллекторов, необходимого для выбора оптимальных методов интенсификации нефтедобычи и способов разработки углеводородных залежей.

Известен способ определения смачиваемости породы нефтяного коллектора по времени впитывания воды породой.

Недостатком способа является то, что он позволяет лишь частично определить поверхностные и межфазные свойства пласте - вых систем и неприемлем для изучения

необратимой гидрофобизацией пород-коллекторов.

Наиболее близким к изобретению является способ определения гидрофобное™ поверхности пород-коллекторов, включающий отбор образцов керна, удаление остатков нефти путем экстрагирования органическими растворителями и последующее определение смачиваемости водой.

Недостаток способа состоит в том, что он является не вполне достоверным, так как дает лишь частичную информацию о гидрофобности поверхности пород-коллектора, обусловленной наличием твердой высокоуглеродистой пленки, и не может быть испольО

о

зован для изучения необратимой гидрофо- бизацией вследствие того, что не отражает влияния температурных условий на формирование гидрофобной пленки.

Целью изобретения является повыше- ние достоверности и расширение применимости способа.

На чертеже приведена кривая зависимости времени впитывания от температуры.

Способ заключается в том, что отбирают образец керна, удаляют остатки нефти из него путем экстрагирования органическими растворителями, перед экстрагированием осуществляют нагрев нефтеводонасыщенного образца в термоградиентном поле вдоль образца при пластовом давлении, определяют по длине образца температурные зоны с необратимой гидрофобизацией поверхности по од- повременному изменению ее окраски и скорости смачивания водой и определяют нижнюю температурную границу необратимой гидрофобизации.

Способ реализуют следующим обра- зом.

В лабораторных условиях необратимую гидрофобность определяют на насыпных моделях пласта с кварцевым песком и бентонитовой глиной, которые предвари- тельно насыщают водонефтяной смесью. Насыщенную породу помещают в стальную трубку, по длине которой создают термоградиентное поле. Внутри трубки создают давление, равное пластово- му. Образцы выдерживают в течение определенного времени, по истечении которого отмечают визуально интенсивность изменения цвета по длине образца.

Далее содержание трубки делят на две равные части, которые подвергают доотмыву от остаточной нефти путем епиртобензольной экстракции. После экстрагирования каждую из выделенных частей образца исследуют на смачиваемость по времени впитывания капли воды: к гидрофобным условно относят образцы, не впитывающие воду, к гидрофильным - образцы, впитывающие воду в течение определенного времени. Остальные образцы имеют промежуточное состояние, при этом степень их гидрофобности пропорциональна времени впитывания капли воды. Далее выделяют зоны по длине исследуемого образца с необратимой гидрофобизацией и устанавливают соответствующие для них температуры необратимой гидрофобизации.

Пример. Моделирование процесса необратимой гидрофобизации поверхности

пород-коллекторов в интервале пластовых температур, существующих в осадочном чехле плиты и при пластовом давлении, в лабораторных условиях осуществляют на насыпных моделях с глиной и кварцевым песком, насыщенных водонефтяной смесью. Для приготовления водонефтяной смеси используют нефть с плотностью 0,87 г/см3 и содержанием гетеросоедйнений 10,2%.

Содержание нефти в образцах 15%, воды 5%, что соответствует среднему соотношению нефтеводонасыщенности обычных терригенных пород-коллекторов.

Приготовленные смеси помещают в стальную трубу, заполненную глиной или кварцевым песком, по длине которой создают термоградиентное поле: 50°С на ее кольцах и 140°С в середине, и создают пластовое давление, равное 20 МПа. Образцы выдерживают при указанных условиях в течение 5 сут. В процессе опыта отмечают изменение скорости окраски по длине трубки и фиксируют температуры, соответствующие зонам с наибольшей интенсивностью изменения окраски.

Установлено, что наибольшее потемнение образцов произошло в центральной части трубки при 100 - 140°С, что связано с необратимой сорбцией темноокрашенных компонентов нефти, которые и обуславливают гидрофобные свойства образцов. Затем содержимое трубки делят на восемь равных образцов и подвергают их епиртобензольной экстракции для отмыва от остатков нефти. При этом зоны с необратимой гидрофобизацией сохраняют свою окраску и после епиртобензольной экстракции.

Отмытые от нефти образцы анализируют на смачиваемость по скорости впитывания капли воды по известной методике.

Результаты приведены на чертеже в виде кривой зависимости времени впитывания (степени гидрофобности) от температуры по длине образца нефтеводо- насыщенной бентонитовой глины.

Анализ показывает, что резкое усиление гидрофобных свойств наблюдается при 100-140°С.

Аналогичную зависимость изменения гидрофобных свойств по смачиваемости и изменению цвета в зависимости от температуры наблюдают и в случае кварцевого состава исследуемой породы.

Полученную экспериментальную температуру, равную 100°С, принимают за минимально необходимую для протекания в пластовых условиях процесса необратимой гидрофобизации поверхности пород-коллекторов (нижнюю температурную границу).

Формул а изобретен и я Способ определения нижней температурной границы необратимой гидрофобиза- ции поверхности нефтеводонасыщенных пород-коллекторов, включающий отбор образцов керна, удаление нефти из образца путем экстрагирования органическими растворителями и последующее определение смачиваемости, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и расширения применимости способа, образец насыщают нефтеводяной смесью, пе0

ред экстрагированием осуществляют нагрев образца при пластовом давлении в термоградиентном поле вдоль образца, после экстрагирования определяют по длине образца скорость смачивания поверхности образца водой и изменение ее окраски, по одновременному изменению скорости смачивания и окраски выделяют температурные зоны с необратимой гидрофобизацией поверхности, по которым определяют нижнюю температурную границу необратимой гидрофобизации.

Изобретение относится к геологии и может быть использовано для регионального прогнозирования площадей с необратимой гидрофобизацией пород-коллекторов, необходимого для выбора оптимальных методов интенсификации нефтедобычи и способов разработки углеводородных залежей. Целью изобретения является повышение достоверности и расширение применимости способа. Способ включает отбор образцов керна, удаление остатков нефти из них путем экстрагирования органическими растворителями и последующее определение смачиваемости.. Перёд экстрагированием осуществляют нагрев нефтеводонасыщен- ного образца в термоградиентном поле при пластовом давлении и определяют по длине образца зоны с необратимой гидрофобизацией поверхности по изменению ее окраски и скорости смачивания водой. Минимальная температура, соответствующая зоне необратимой гидрофобизации, принимается за нижнюю границу необратимой гидрофобизации. 1 ил. w Ј

X к

к с

S

«

S X

S

3 Е«

S

.

к

.+

60

100 140

100

60 Т, С