Способ выделения нефтенасыщенных пластов Советский патент 1982 года по МПК E21B47/00 

(5) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ ПЛАСТОВ

1

Изобретение относится к изучению коллекторов нефти и газа и может быть использовано при выделении нефтенасыщенных пластов в процессе бурения.

Известен способ выделения нефтенасыщенных пластов, основанный на применении ядерного магнитного каротажа (ЯМК). Сущность способа заключается в том, что в скважине проводят ЯМК в режиме измерения времени продольной протонной релаксации Tj в сильном поле. Дифференциация водо- и нефтенасыщенных пластов осуществляется по величине зарегистрированных против соответствующих пластов времен продольной протонной релаксации, основываясь при этом на различии времен Т для нефти и воды 1 .

Недостатком известного способа является необходимость остановки процесса бурения для проведения ЯМК,

Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения нефтенасыщенных пластов путем отбора образцов горных пород в пределах одного пласта и определения их пористости методом импульсного ядерного магнитного резонанса.

Для однозначного определения характера насыщения образцов применяется электрохимическая обработка путем введения с помощью тока в водную фазу образца парамагнитных ионов, влияющих на время продольной протонной релаксации Tf водной фазы на фоне неизменной по релаксационной характеристике углеводородной фазы 2.

Недостатком указанного способа является необходимость отбора образцов определенной формы, проведение электрохимической обработки, что удлиняет время исследований каждого образца. Цель изобретения - повышение опе ративности определения характера насыщения пласта в процессе проводк скважины. Указанная цель достигается тем, что в известном способе дополнитель но измеряют изменение осевой нагруз ки на долото ДС с глубиной и к нефт насыщенным пластам относят плаёты, содержащие флюид, плотность которого PJ меньше плотности пластовой воды р , причем плотность флюида определяют из следующего соотношения:о - СРтСКг-Н) AG Уг г o, Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Определяют в процессе бурения по индикатору веса изменение параметра G и привязывают его к определенному интервалу глубин. Определяют изменение пористости образцов горных пород, отобранных с соответствующих глубин забоя, для которых зафиксированы изменения G, импульсным методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Вычисляют значения ,флюида по формуле CPrlKi-K.VKzPO G . г О.НрНКг Оценив ру как среднюю плотность твер дой фазы горной породы для данного типа горных пород и приняв плотност р (плотность пластовой воды) за 1. Подставив значения К и К, опре деленные по ЯМР, а G - по показаниям индикатора веса типа ГИВ, получаем величину f , Если Рз. исследуемый инте вал на глубине Н характеризуется как нефтенасыщенный. Как известно, вертикальная компо нента горного давления описывается формулой . средняя плотность породы по глубине Н. Горизонтальная составляющая горного давления равна б-(ГрЛ(У (Д. - коэффициент бокового давления). Суммарное статическое напряжение т, таким образом, составляет .i-(5- -pcpQ.( -pcp%H(-ftX). Статическое суммарное напряжение б горной породы в призабойной зоне буровой скважины, заполненной промывочной жидкостью плотностью р. , слагается из вертикальной составляющей 62 И радиальной составляющей (У , описываемых аналитическими формулами Oi.t м (0)45 РЖ 9-0,39Х -0,1 ри д где п - плотность разбуриваемой породы. В процессе бурения к статическому суммарному напряжению в призабойной зоне ( добавляется напряжение горной породы , вызванное осевой нагрузкой на долото Р и гидродинамической давлением Рра. в результате подачи долота на забой, Суммарная нагрузка на долото Р« может быть р« + р. f SK ScK6 оценена по индикатору веса типа ГИВ в процессе бурения. Здесь Go и G соответственно вес части колонны бурильных.труб, передаваемый на долото и оценка гидродинамического давления по РГО- -1 и G нагрузка на крюк при медленном и быстром спуске колонны). Отсюда в процессе бурения суммарное динамическое напряжение G на горную породу описывается формулойCTCKB g-eVP .А т-д S - SK 5скв где S - площадь контакта породоразрушающей части долота и забоя скважины, - площадь забоя скважины. Таким образом, суммарное напряжение на горную породу в процессе бурения описывается алгебраическо суммой (зх , (JR , (Jj; по формул б| --С 5 Г-°Ьк Н.н. Ц-ОР45 р { -0 9Х-еO.) 4 H-ilb. SK SCKB Обозначим в правой части член - + + через G - суммарная нагрузка скв на долото, фиксируемая по индикато веса ГИВ в процессе бурения (для простоты примем 5ц ) To да условие разрушения горной пород на забое описывается неравенством CT jyAVNH G-CT jCTCKe Q. . Ъ 2 al ( И С-0;04-59у %-0 9 ЧРи9 Выражая плотность горной породы р через параметры напряженного состояния горной породы и процесса бурения и заменяя неравенство раве ством, получим . Q4XH-pcpiUA)H+0.05bt9H и o, 0. Обозначив первый член в правой части через константу С , получим р С - G(0,1g-H) Фиксируя изменение G от времени t до времени 13-(или, что аналогично, от пласта 1 до пласта 2) и предполагая смену насыщения пласта (пластов 1 и 2) в процессе разбури вания, а, следовательно, и р, , получим п /X о ГХ л г -Г pK,i i -fH 4 -v-5; ,-i Обозначив ри (t) - ри(г) U ру, и G(t) - G(t2.) uG имеем 0,1 Н Приняв ри Рт + Я - fт ) за интервал с плотностью флюида f и пористостью К, а f Рт Ка/ ра fr интервал с пористостью плотностью флюида fa. , получим Рт- -1 Р-1-Рт)-Рт- 2 Рг-Рт)--сТ СУтСКг- сО К р C 2-к ,9HK2. Если f принято за плотность воды, то вычисленное значение 2. Дзст плотность нефти, что будет характеризовать нефтенасыщенность интервала в момент бурения t (или пластов 2) . Преимуществами способа являются прямое заключение о характеренасыщения пласта или интервала пласта нефтенасыщенный, простота определения р2. флюида, заключающаяся в арифметических действиях при вычислении Pi. В случае нефтенасыщенности интервала (пласта), последний дополнительно характеризуется коэффициентом пористости К по измерениям ЯМР. В случае необходимости сплошное бурение заменяется обоснованным бурением с отбором керна с глубиной Н, для которой плотность насыщающего флюида в горной породе fj. f Р нятой для воды. Учитывая то обстоятельство, что применение предлагаемого способа может повлечь за собой значительное сокращение объемов бурения с отбором керна из непродуктивных пластов, а также то, что указанный способ позволяет оперативно в процессе бурения оценивать нефтенасыщенность вскрываемых отложений, попутно оценивая их коллекторские свойства, предполагается, что величина экономической эффективности может достигать примерно 50 тыс.руб. Формула изобретения Способ выделения нефтенасыщенных пластов путем отбора образцов горных пород в пределах одного пласта и определения их пористости методом импульсного ядерного магнитного резонанса, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности определения характера насыще79397«3НИИ пласта в процессе проводки скважины, дополнительно измеряют изменение осевой нагрузки на долото AG с глубиной и к нефтенасыщенным пластам относят пласты, содержащие флюид, 5 плотность которого i. меньше плотности пластовой воды , причем плотность флюида определяют из следующего соотношения: К. - средняя плотность твердой фазы горной породы, кг/м , ускорение свободного падения, м/с , to tS при про таж М., 20 №66 8 - глубина отбора образцов горных пород, м коэффициент пористости образцов горных пород; изменение величины осевой нагрузки на долото в точках, соответствующих глубинам отбора образцов, и/м ; - плотность пластовой воды, fy - плотность насыщающего флюида, кг/м. Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1. Методическое руководство по ведению ядерного магнитного кароа и интерпретация его данных. ОНТИВНИИЯГГ, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР 1320, кл. Е 21 В k7/QO, 1977.