Способ определения коэффициента эффективной пористости горных пород Советский патент 1982 года по МПК G01V9/00 G01V1/00 

Изобретение относится к геоакус тйческим исследованиям скважин и ,решает задачу повышения точности ;определения эффективной пористости горных пород.

Известны различные способы определения общей и эффективной пористости горных пород, реализуемые в лабораторных условиях на образцах 1 .

Общим недостатком лабораторных методов определения пористости являются низкая оперативность, и большая трудоемкость получения результатов. Физические свойства керна, извлеченного из скважины, отличаются от физических свойств соответствующих горных пород в результате перераспределения в нем механических : напр91жсиий и воздействия со стороны долота при бурении. Для детальных исследований пористости нео6}(одим 100 %-ныЙ вынос керна, что трудно выполнимо в высокопористых интервалах вследствие разрушения керна при бурении. При лабораторных исследованиях на кернах трудно имитировать реальные условия залегания горных пород.

Среди лабораторных способов определения пористости известен способ исследования образцов горных пород, основанный на измерении интервального времени распространения упругих волн в образце, помещенном в среду при повышенных температурах и давлениях, причем в качестве среды используется жидкость с линейной

10 зависимостью скорости упругих волн от температуры 2.

Измерения интервальных времен распространения упругих волн в образце проводят при различных темпе15ратурах и заданном давлении, а пористость определяют по формуле

tg.- t-i

(1)

Кп

20 где t и t - интервальные времена

и ti распространения упругих волн в образце горной породы при двух различных температурах ; t,( и Цс интервальные времена распространения упругих волн в жид25кости, насыщающей поры образца, измеренные при этих же температурах.

Определение эффективной пористости данным методом затруднено в связи

с возможностью получения ошибочных

30 результатов из-за температурной заг висимости скоростей упругих волн в веществах, заполняющих закрытые поры, что не учитывается формулой (1). Кроме этого, этому способу такж присущи недостатки, свойственные всем лабораторным методам. Для оценки пористости горных по род в скважинных условиях применяют способ акустического каротажа, основанный на линейной зависимости между коэффициентом общей пористости Krf% интервальным временем &t распространения упругой волны, регистрируемым в скважине. Эта зависимость выражается известным уравнением среднего времени Д1 .AtcK(l - К) + К° (2 где ut и At(- интервальные времена распространения упругой волны в тве дой части скелета и насыщающей породу жидкости соответственно. Способ состоит в измерении интервальных времен распространения упругих волн в породе и насыщающей породу жидкости fsj. К недостаткам известного способа следует отнести необходимость знания литологии разреза скважины и характер поразаполнителя,,т.е. характеристик , определяиждах скорости распространения упругих волн в твер дои части скелета и жидкости. Для определения пористости используют также уравнения, составленные для отдельных районов на основе статистического ансШиза связи интерваль ного времени распространения волны пористости.Такие уравнения требуют большого количества измерений на образцах и в сквёикинах, а точность определения пористости остается невысокой. Способ также не позволяет определить величину эффективной пористости, т.е. величину той части общей пористости, из которой могут быть извлечены запасы полезных ископаемых. Цель изобретения - повышение точ ности определения коэффициента эффективной пористости горных пород. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения коэффициента пористости, включанадем измерение интервальиьпс времен распространения упругих вол в породе и в насьиценной ее поры жид , производят замену насыщающе noi яявдкости второй жидкостью, из меряют интервальное время распростр нения упругих волн во второй жидкос а коэффициент эффективной пористос определяют по формуле кЭФ1 - t, П А J где Дци At 2 - интервальные времена распространения упругих волн в гор ных породах, измеренные после насыщения пород первой и второй жидкостями сортветственно; интервальные времена распространения упругих волн в первой и второй насыщающих жидкостях соответственно. Причём в обсаженных скважинах измерение интервального времени распространения упругих волн в горных породах производят при насыщении их пластовой жидкостью после расформирования зоны проникновения первой жидкости, при этом лt. измеряют в пластовой жидкости. Сущность способа состоит в следующем. При бурении скважины фильтрат промывочной жидкости проникает в пласт и вытесняет жидкость, насыщающую пласт. Вытеснение пластовой жидкости происходит только из той части порового пространства, которая составляет открытую пористость, Интервальное время распространения упругой волны может быть найдено из уравнения ut, At, i-O - At l CKr-Kr ,) где i.t - интервальное время распространения волны в твердой части скелета; ut; - интервальное время распространения волны в пластовой жидкости. Заменяя затем в прискважинной зоне насыщающую жидкость, яля At получим аналогичное уравнение At, W1-О - (Kr-4 -д t . чфч (4) и (5) найдем Kj, в слёдуйщем виде эФФ ut 2. - Tkl в обсаженных скважинах зона проникновения с течением времени расформировывается и насыщается пластовой жидкостью. Поэтому для- определения эффективности пористости после цементирования скважины достаточно провести повторные измерения интервальных времен At2 и &t-;fe2 причем дЬх2измеряется в пробе пластовой жидкости, Способ может быть реализован следующим образом. После бурения на обычном глинистом растворе интересующего интервала в скважине с помощью акустической аппаратуру (например, типа СПАК-4М) проводят акустический каротаж, измеряют интервальное время пробега упругой волны по породе ( Д Ъ|) при насыщении ее пор фильтратом бурового раствора. Затем отбирают пробу бурового раствора, на котором производилось бурение, и в лабораторных уело