Способ определения пористости горных пород Советский патент 1992 года по МПК G01N24/08 

Чв

Ё

Использование: определение пористости неэкстрагированных образцов горных пород при разработке нефтяных месторождений и подсчете запасов нефти и газа. Сущность изобретения: образец высушивают при температуре испарения воды из образца. Высушивание контролируют по сигналу свободной индукции (ССИ) и завершают при длительности сигнала 350-400 мкс. Насыщают углеводородной жидкостью. Пористость оценивают сравнением интенсивности ССИ с эталоном. 1 табл.

Изобретение относится к исследование ям нефте- и водосодержащих образцов горных пород методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и предназначается для определения пористости неэкстрагированных образцов горных пород, данные о которой необходимы при подсчете запасов нефти и газа и при разработке нефтяных месторождений.

Известен способ определения открытой пористости пород-коллекторов, включающий экстракцию исследуемого образца, высушивание, насыщение под вакуумом водородсодержащей жидкостью, измерение амплитуды сигнала индукции от насыщающей жидкости, от эталонного образца после его насыщения водородсодержащей жидкостью, от исследуемого образца после его высушивания и определение открытой пористости.

Данный способ весьма длителен повремени. Так, для того, чтобы проэкстрагиро- вать исследуемый образец, необходимо затратить 2-4 дня. Кроме этого, при указанном способе в процессе экстракции в некоторыхслучаяхизменяютсяфизико-химические свойства поверхности исследуемого образца и нарушается структура перового пространства. Указанный способ требует также больших затрат электроэнергии, химических веществ, а также требует специальных мер безопасности ввиду высокой горючести компонентов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения пористости неэкстрагированных . нефтёводонасыщенных образцов горных, пород, основанный на применении импульсного метода ядерного магнитного резонанса, включающий насыщение образца горной породы углеводородной жидкостью, наприч

ю

00 s|

ел

мер керосином, измерение амплитуды сигнала свободной индукции (ССИ) от исследуемого образца горной породы и эталона, предварительно насыщенного идентичной жидкостью, измерение объема исследуемого образца и последующее определение пористости исследуемого образца.

Известный способ позволяет определять величину пористости только в таких неэкстрагированных образцах горных пород, которые содержат в поровом простран- стве какую-либо одну фазу перовых флюидов. Только в этом случае известный способ обеспечивет определение пористости с необходимой точностью. В тех же случаях, когда образцы горных пород содержат одновременно несколько различных фаз по- ровых флюидов: воду, нефть и битум (а число таких образцов составляет более 70% от общего их количества), то получаемые значения пористости по известному способу оказываются недостоверными из-за большой величины отклонения от ее истинной величины.

Целью изобретения является повышение точности оперделения пористости неэкстрагированных образцов горных пород с любым сочетанием в них различных фаз поровых флюидов: воды, нефти и битума.

При определении пористости производят сушку неэкстрагированного нефтеводо- насыщенного образца горной породы при 80- 105°С,при этом периодически измеряют ССИ. При достижении длительности .ССИ 400-350 мкс сушку образца горной породы прекращают, насыщают указанный образец горной породы углеводородной жидкостью, например керосином, измеряют амплитуду ССИ от исследуемого образца горной породы и эталона, предварительно насыщенного идентичной жидкостью, а также измеряют объем исследуемого образца и определяют пористость исследуемого образца.

Пример. Берут 22 образца, из которых 9 - песчаные породы, 11 - известняки, 2 - доломиты. Образцы отбирают сверлящими керноотборниками СКМ-8-9 на семи различных геологических площадях. Длина образцов составляет 20 мм, диаметр 10 мм. У тех образцов горных пород, которые до осуще-. ствления способа хранились под слоем жидкости, перед сушкой с их поверхности удаляют лишнюю влагу.

Способ осуществляют следующим образом..

Неэкстрагированный нефтеводонасы- щенный образец горной породы помещают е сушильный шкаф и сушат при 80° - 105°С.

При этой температуре не происходит нарушения структуры перченых и карбонатных пород. Однако для пород, содержащих в большом количестве глинистые минералы,

при 105°С происходит необратимое нарушение их структуры, что может отразиться на пористости образца в целом. Поэтому для пород, включающих в большом количестве глинистые минералы, режим сушки определяется температурой 80°С. Высушивание контролируют по ССИ и завершают при длительности ССИ 350 - 400 мкс, что соответствует полному удалению воды из порового пространства. При этом не наблюдается переход нефти в твердое состояние. После высушивания исследуемый образец насыщают керосином, измеряют объем исследуемого образца и амплитуду ССИ от суммарного количества жидкости в

порах образца. Определение пористости неэкстрагированного нефтеводонасыщен- ного образца горной породы производят по формуле

к УЭ-АЖ

N A3-V обр

где V3 - объем углеводородной жидкости в эталонном образце, см ,

Аэ - амплитуда ССИ от эталонного образца, ед.;

Аж - амплитуда ССИ от исследуемого образца, ед.;

V06p - объем исследуемого образца, см3;

Кп - пористость образца, доли ед. Сравнительная характеристика коэффициента пористости неэкстрагированных нефтеводонасыщенных образцов горных пород, определенного методом ЯМР по известному и предлагаемому способам, при- ведена в таблице.

Из данных таблицы следует, что точность предлагаемого способа по сравнению с известным увеличилась на 19,8 отн.%.

45

Формула изобретения

Способ определения пористости горных пород, включающий насыщение образца горной породы углеводородной

жидкостью, возбуждение и регистрацию сигнала свободной индукции (ССИ), определение интенсивности ССИ исследуемого образца и эталона и объема исследуемого образца, по которым судят о пористости, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения пористости неэкстрагированных нефтеводонасыщенных образцов горных пород при любом сочетании в них различных фаз поровых

флюидов, образец предварительно высушивают при температуре испарения воды.из образца, исключающей изменение его пористости, при этом высушивание контролируют по ССИ и завершают при длительности ССИ 350-400 мке.