Способ определения пористости горных пород Советский патент 1992 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к способам исследования физических свойств горных пород и может быть использовано в промысловой практике при подсчете запасов нефти и газа, составлении проекта разработки залежи и т п.

Известен способ определения пористости горных пород, включающий бурение скважины, отбор образцов разбуренных горных пород и последующий лабораторный анализ.

Недостатками известного способа являются ограниченность охвата материала по бурящимся скважинам, низкая экономичность, обусловленная большими затратами на отбор керна при бурении, последующего хранения керна, а также изготовление из керна образца горной породы для проведения лабораторных исследований,

Наиболее близким к предлагаемому по технической сути является способ определения пористости горных пород, включающий бурение скважины, отбор образцов

разбуренных горных пород и последующий лабораторный анализ.

Способ основан на бурении скважин с отбором керна, изготовлении из керна образца горной породы, экстрагировании образца, изготовленного из керна, последующем взвешивании образца в воздухе, насыщении его в жидкости и взвешивании в этой жидкости, повторном взвешивании насыщенного образца в воздухе и определении пористости горной породы.

Целью изобретения является снижение трудоемкости определения пористости тер- ригенных пород-коллекторов.

На основании теоретических и экспериментальных исследований установлена зависимость пористости песчано-глинистых пород-коллекторов от глубины залегания породы-коллектора, средневзвешенного диаметра зерен скелета породы-коллектора и суммарного содержания в ней глинистой фракции и карбонатного цемента

СО

С

х| N Ю 00

х|

Х|

m 41,8 (1 - 1,9dcp)(1 - 0,1Сгл-ьк)(1 +

+0,34e 1 4 10 H),

где m - общая пористость, %;

dcp - средневзвешенный диаметр зерен, мм;

Сгл+к - сумма содержаний глинистой фракции и карбонатного цемента, %.

Н - глубина, м.

На чертеже представлена номограмма для определения пористости.

Способ определения пористости горных пород осуществляется следующим образом.

В процессе бурения скважины обломки разбуренной горной породы (шлам) поднимаются на поверхность за счет циркуляции бурового раствора, где они отделяются от бурового раствора и из них отбираются образцы для последующего анализа. При этом, зная скорость выноса бурового шлама и восходящего потока бурового раствора, по известной методике определяется глубина залегания разбуренной горной породы, образцы которой отобраны из шлама.

Отобранные из шлама разбуренной горной породы образцы проходят первичную обработку согласно стандартным методикам и направляются в лабораторию.

В лаборатории отобранные образцы подвергаются гранулометрическому анализу и анализу на определение карбонатно- сти, проводимым по стандартным методикам. По данным анализов определяется сумма процентного содержания в отобранных образцах глинистой фракции и карбонатного цемента (Сгл+к). Средневзвешенный диаметр зерен скелета породы кол- лектора определяется исходя из данных гранулометрического анализа по формуле

4

dcp 10 2 $ dif(xi),

i 1

где dcp - средневзвешенный диаметр зерен, мм;

di - осредненные размеры фракций (полусуммы конечных размеров сит, мм);

f(xi)- содержание фракций, %.

Полученные данные средневзвешенного диаметра зерен заносятся в таблицу.

Используя полученные данные о средневзвешенном диаметре зерен скелета породы-коллектора dcp, суммарном содержании глинистой фракции и карбонатного цемента СГл+к и глубины залегания породы-коллектора Н, определяется пористость гранулярной породы-коллектора. Разработанная номограмма позволяет исключить математические расчеты. Пусть после лабораторного анализа бурового шлама, поднятого с глубины 500 м (т.е. Н

500 м), определено, что средневзвешенный диаметр зерен скелета породы равен dcp 0,1 мм, а суммарное содержание глинистой фракции и карбонатного цемента Сгл+к

30%.

Для нахождения общей пористости (%) для данной породы на номограме по горизонтальной шкале Средневзвешенный диаметр зерен находится точка А,

0 соответствующая значению dcp 0,1 мм. Из точки А восстанавливается перпендикуляр до пересечения с наклонной прямой, соответствующей глубине залегания разбуренной породы (Н 500 м). Из полученной точки,

5 В пересечения проводится горизонтальная прямая до пересечения с наклонной прямой, соответствующей числовому значению суммарного содержания глинистой фракции и карбонатного цемента в исследуемой

0 породе (точка С).

Из точки С опускается перпендикуляр пересечения с горизонтальной шкалой в общей пористости (%). Точка D пересечения перпендикуляра и шкалы укажет числовое

5 значение (%) открытой пористости исследуемой породы-коллектора, m 27,6%.

Таким образом, согласно предлагаемому способу с использованием разработанной номограммы для определения пористости

0 гранулярных пород-коллекторов достаточно использовать данные по лабораторному исследованию бурового шлама.

Предлагаемый способ определения пористости горных пород позволяет повысить

5 экономичность определения пористости гранулярных пород-коллекторов путем снижения трудоемкости проводимых работ, а именно без отбора керна в процессе бурения, используя в лабораторных исследова0 ниях буровой шлам,

Формула изобретения Способ определения пористости горных пород, включающий бурение скважины, отбор образцов и последующий их анализ,

5 отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости определения пористости терригенных пород-коллекторов при сохранении точности, образцы отбирают при бескерновом бурении из шлама, опре0 деляют глубину залегания образцов породы (Н) проводят их гранулометрический анализ, определяют средневзвешенный диаметр (dcp) зерен породы и суммарное содержание глинистой фракции и карбонат5 ного цемента (Сгл+к), а пористость (т) вычисляют по формуле

m 41,8(1 - 1,9dcp)(1 - 0,01Сгл+к)(1 +

i-з

-14- +0,34е и Н).

fOotfXfetfftfX глинищами / еуаЈлмат 0г AV W 7- с//гле/ °/o

SofaJOiffЮ

to nof a ffr ocntt

/V у

kO

Si

Использование: геология, определение физических свойств пород. Сущность изобретения: отбирают образцы при бескерно- вом бурении из шлама, определяют глубину залегания образцов породы (Н), проводят их гранулометрический анализ, определяют средневзвешенный диаметр (dcp) зерен породы и суммарное содержание глинистой фракции и карбонатного цемента, а пористость (т) вычисляют по формуле или с помощью номограммы 1 ил