СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА АКТИВНОЙ ЧАСТИ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1972 года по МПК E21B49/00 G01N7/00 G01N33/24 

Известен способ определения коэффициента активной части пластового давления путем исследования деформаций образца горной породы при изменениях внутрипорового и всестороннего давлений.

Предложенный способ отличается от известного тем, что образец горной породы выдерживают при пластовой температуре до полной стабилизации деформаций его скелета при таких величинах внутрипорового и всестороннего давлений, при которых эффективное давление превышает максимально эффективное, воздействовавшее на скелет породы в естественном залегании, затем поровое и всестороннее давления снижают до атмосферного, измеряют деформацию скелета образца при постепенном повышении всестороннего давления и по полученным значениям эффективного, внутрипорового н всестороннего давлений определяют искомую величину. Это отличие повышает точность определения коэффициента активной части пластового давления в условиях, моделирующих пластовые.

Изучение деформаций горных пород показывает, что при погружении на глубину скелет пород испытывает упругие и пластические деформации. Пластические деформации необратимы, и. поэтому при снятии с породы давлений ее первоначальный объем не восстанавливается. Если породу подвергают вторичному уплотнению в лабораторных условиях, то в диапазоне до максимальных эффективных давлений Рэф. макс., воздействовавших на ее скелет в естественном залегании, в породе накапливаются, в основном, упругие деформации. При давлениях выше Рэф. макс, скелет породы вновь деформируется по первоначальному закону уплотнения с накоплением новых упругих и пластических деформаций. Поэтому в кривой графика деформации скелета породы при вторичном уплотнении при давлении Роф. макс, наблюдается излом. Сущность предлагаемого способа определения величины коэффициента активной части пластового давления «П заключается в экспериментальном определении величины эффективного давления РЭФ., которое испытывает скелет горной породы в результате совместного действия на нее внутрипорового РЖ и всестороннего РТ давлений известных значений и дальнейшем его расчете по формуле. С целью определения величины Рэф. образец породы подвергают действию давлений РГ И РУК таких значений, совместное действие которых на скелет породы превышает максимальное эффективное давление . макс., воздействовавшее на ее скелет в естественном

ниях до полной стабилизации деформаций его скелета.

На фиг. 1 показана схема первичного и вторичного уплотнения породы; на фиг. 2 - устройство, реализующее предложенный способ; на фиг. 3 - график зависимости.

Определение Рэф. макс, и РЭФ- производят с помощью устройства, схематически показанного на фиг. 2.

Устройство включает в себя камеру / высокого давления с отверстиями 2, затвор с каналами 4 и 5, вентили 6-9, градуированный стеклянный капилляр 10, резиновую манжету //, перфорированную шайбу 12, соединительные капилляры 13-16. Для определения Рэф. макс, насыщенный пластовой жидкостью образец 17 породы цилиндрической формы (диаметр мм, длина мм) в герметизирующей резиновой манжете устанавливают в камере высокого давления. Камеру высокого давления помещают в термостат, внутри которого поддерживают температуру, равную пластовой. Давление жидкости в камере высокого давления с помощью гидравлического насоса через капилляр 16 увеличивают через 25, 50 или 100 кг/см. При каждом давлении образец выдерживают в течение времени, необходимого для стабилизации деформаций его -скелета (от 10 мин до 2 час в зависимости от петрофизических свойств породы) и замеряют проницаемость /Спр. образца породы по пластовой жидкости. Жидкость к образцу подают через вентиль 6, а отводят через вентиль 9. Вентили 7 и 5 при этом закрывают.

Для непроницаемых образцов горных пород цри каждом давлении производят замер объема V вытесненной из пор образца жидкости, которая через вентиль Sпоступает в градуированный стеклянный капилляр 10. Вентили 6, 7 и 9 при этом закрывают.

По результатам измерений строят график зависимости /Спр.-f(lg) или ,gP) (см. фиг. 3). По давлениям, при которых происходят резкие изломы этих графиков, определяют величину Рэф. макс.

Образец породы из этого же интервала отбора керна, имеющий сходные петрофизические свойства с образцом, по которому определено Рэф. макс., устанавливают в камеру высокого давления и при пластовой температуре создают давления в порах образца РЖ и его всестороннего обжима РГ таких значений, при которых эффективное давление Рэф. на его скелет превыщает Рэф. макс.. Давление в порах образца РЖ создают через вентиль 7.

Вентили 6, 8 R 9 при этом закрывают. Давление всестороннего обжима образца РГ создают через капилляр 16. После стабилизации деформаций скелета

образца (что отмечается по стабилизации показаний манометров, регистрирующих давления в камере -высокого давления и в порах образца 17) давления РГ и РЖ плавно снижают до атмосферного. Вентиль 7 закрывают.

Вентили 6 VI 9 открывают. Давление жидкости в камере высокого давления увеличивают через 25, 50 или 100 кг/см, и ,в диапазоне давления, превышающего предполагаемое значение Рэф. на 100н-400 кг/см, измеряют

проницаемость образца по пластовой жидкости. Для непроницаемых образцов измеряют объем вытесняемой из пор образца жидкости, которая через вентиль 8 поступает в градуированный капилляр 10. Вентиль 8 при этом

открывают, а вентили 6, 7 и 9 закрывают.

По результатам измерений строят графики зависимости /Cnp./(lgP) или (gP) и по давлениям, при которых происходят резкие изломы графиков указанных зависимостей, определяют Рэф., которому подвергся скелет образца в результате суммарного воздействия на него давлений РГ и РЖ. По известным значениям РГ, РЖ и Рэф. определяют величину П

Пг .

Предмет изобретения

Способ определения коэффициента активной части пластового давления путем исследования деформаций образца горной породы при изменениях внутрипорового и всестороннего давлений, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности определения вышеуказанного коэффициента в условиях, моделирующих пластовые, образец горной породы выдерживают при пластовой температуре до полной стабилизации деформаций его скелета при таких величинах внутрипорового и всестороннего давлений, при которых эффективное давление превышает максимально эффективное, воздействовавшее на скелет породы в естественном залегании, затем поровое и всестороннее давления снижают до атмосферного, измеряют деформацию скелета образца при постепенном повыщении всестороннего давления и по полученным значениям эффективного, порового и всестороннего давлений определяют искомую величину.

у is

:.

t

HpuSoa ynnornusHuf породы S естесгг ениш услоВиучк

т нривоя Вторичного уплотнения оЬразца породы

иг t

16

Фиг. 3