Способ подготовки модели пласта с трещиной к исследованиям

 

Изобретение относится к моделированию в геологии. Цель изобретенияповышение.точности моделирования. Изготавливают модель трещины пласта (МТ) из пористой проницаемой резины, имеющей в сечении форму сопряженных по хорде сегментов, стенки трещины -. армируют двухпластинчатым каркасом, МТ подвергают термообработке и помещают в камеру гидрообжима кернодержателя, при этом упругость материала каркаса МТ равна упругости породы стенок трещины исследуемого массива. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

- РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4691667/03

9 (22) 15.05.89 (46) 29.02.92. Бюл. М9 8 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.С.Бойко, И.Н.Купер и P.Â.Ãðèбовский (53) 553.982.2 (088.8) (56) Верес С.П. Термощелочное заводнение трещиноватопоровых коллекторов.—

РТИС. Нефтепромысловое дело, М.:

ВНИИОЭНГ, 1981 Р 6, с. 3-5.

Нелтов Ю.П. Деформации горных пород. М.: Недра, 1966, с. 174-175.

Изобретение относится к моделированию в геологии, горном деле и нефтедобывающей промышленности, а именно к моделированию трещин пласта.

Известен способ получения модели. трещиноватой породы, при котором модель матриц изготавливают из мелкого песчаника, а модели трещин — из крупного.

Недостатком этой модели является . то, что не предусматривается создание полых (не заполненных) трещин, которые имели бы раскрытость определенных размеров (течение в полых трещинах отличается от течения в заполненных трещинах) и тем самым не моделируется защемление в трещине различных наполнителей.

Известен способ создания модели трещиноватой породы, включающий в се, SU» 1716559 А I щ) 09 В 23/40, Е " С 39/00 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДЕЛИ ПЛАСТА

" С ТРЕЩИНОЙ К ИССЛЕДОВАНИЯМ (57) Изобретение относится к моделированию в геологии. Цель изобретения— повышение, точности моделирования. Изготавливают модель трещины пласта (МТ) из пористой проницаемой резины,. имеюцей в сечении форму сопряженных по хорде сегментов, стенки трещины армируют двухпластинчатым каркасом, HT подвергают термообработке и поме- щают в камеру гидрообжима кернодержателя, при этом упругость материала каркаса МТ равна упругости породы стенок трецины исследуемого массива.

1 з.п. ф-лы, 1 ил. а бя изготовление иэ стали отдельных последовательно соединенных секций.

Микротрещины и каверны образуются между двумя гидрофильными цементными рииеа пластинами путем установки прокладок. ф

Цементные пластины устанавливают внутрь каждой из металлических секций и цементируют. ЯР

Однако недостатком способа также является невозможность моделирования защемления в трещинах различных наполнителей.

Кроме того, в двух рассмотренных видах моделей при проведении экспериментов трещинй не изменяют своей раскрытости под воздействием создаваемых давлений, например, обжима или прокачки.

1716559

Наиболее близким к предлагаемому является модель трещины пласта, предложенная В.П.Желтовым.

Иодель самого пласта изготавливают

5 из пористой и проницаемой резины (каучука). В резиновом (каучуковом блоке цилиндрической формы была нарушена сплошность путем разрезания по диаметру на две половины. Сочлененные по разрезу половины блока образовывали модель вертикальной трещины пласта. С внешней стороны блок подвергают предварительному нерегулированному боковому обжатию путем помещения его в цилиндрический корпус (перфорированную металлическую обечайку), имеющий внутренний диаметр меньший, чем диаметр блока в ненапряженном состоя- . нии. 20

Недостатком известного способа является отеутствие возможности моделирования защемления трещин и сжатия в них наполнителя, поскольку не сохраняется свободный объем в тупиковых 25 зонах трещины, которые не заполнены наполнителем. При ее обжатии попереч= ное вертикальное сечение трещины вместо формы двустороннего клина, что имеет место в реальных условиях, создается в виде прямоугольника.

С этим же связан второй недостаток способа, заключающийся в том, что при заполнении модели наполнителем его частицы-будут вклиниваться (затапливаться своим объемом) в деформируемую З5 эластичную поверхность стенки модели трещины, а не защемляться ими, что связано с несоответствием упругости

° резины образующей стенку трещины, и

Э

40 упругости наполнителя.

Следующий.недостаток состоит в том, что модель не предусматривает возможности создания автономного ре. гулируемого давления обжатия и рас45 крытия трещины, так как давление обжатия создается предварительным помещением модели в металлический корпус меньшего диаметра и изменяется только в зависимости от давления прокачки жидкости.

Целью изобретения. является повышение точности моделирования, а именно создание модели трещины пласта с поперечным вертикальным сечением в виде

55 формы двустороннего клина, моделирование защемления в трещине реального наполнителя беэ его затапливания в деформируемую поверхность стенки трещины и обеспечение возможности осу- ществления автономного регулирования давления обжатия.

Поставленная цель достигается тем, что стенки трещины армируют двухпластинчатым каркасом, имеющим в сечении форму сопряженных о хорде сегментов, подвергают модель термообработке и помешают в камеру гидрообжима кернодержателя, при этом упругость материала равна упругости породы стенок трещины исследуемого массива. Кроме того, каркас выполняют перфорированным.

На чЕртеже представлена принципиальная схема модели трещины.

Пористую часть модели 1, моделирующую блок породы, изготавливают из пористой и проницаемой резины или каучука. Перед спеканием резины или каучука на месте предполагаемого расположения трещины устанавливают специально изготовленный каркас 2. Каркас изготавливают из упругого цельного или перфорированного листового .материала в виде двустороннего клина с формой сечения сопряженных по хорде сегментов. Сырую резину или каучук с каркасом помещают в форму и подвергают термообработке. Изготовленную таким образом модель трещины помещают в цилиндрический корпус камеры гидрообжима кернодержателя и проводят исследования.

Предлагаемая модель позволяет моделировать защемление в трещине наполнителя, так как стенки трещины армированы жестким каркасом, а не эластичны. Кроме того, за счет упругости каркаса стенки трещины возвращаются в исходное положение при снятии давления обжима.

Пример:1.. В нефтяной промышленности для тампонирования трещин пласта используют различные тампони-руюцие гранулированные материалы. С целью изучения затухания проницаемости слоя материала в трещине пласта при ее смыкании, необходимо создать модель трещины. Иаксимальная раскрытость трещины пласта 1,5 мм.

С целью моделирования полой трещины изготавливают .: каркас в виде двустороннего клина. Для этого берут, например, листовую сталь толщиной

0,8 мм. Лист необходимых- размеров загибают пополам до стыковки с противо« положным его концом и заваривают в

-месте накладки концов, затем линию, изгиба расковывают с таким расчетом, чтобы расстояние между двумя половинками пластины составило 1,5 мм. Изготовленный таким образом каркас обкладывают по бокам кусками сырой-резины и помещают в пресс-форму, по размерам отвечающую камере гидрообжима кернодержателя стандартной ус- 1О тановки для исследования проницаемости кернов УИПК. Пресс-форму помещают в термокамеру и подвергают термообработке для вулканизации резины.

Полученную такии образом модель трещины заполняют исследуемым материалом-наполнителем и помещают в камеру гидрообжима кернодержателя установки УИПК. Создают необходимые давления обжатия и определяют изменение проницаемости заполненной наполнителем трещины. При увеличений давления обжатия трещина "закрывается", а при его снятии "раскрывается" за счет упругости каркаса, 25

Пример 2. Необходимо провести оценку увеличения охвата пласта вытеснением до и после тампонирования рассекающей его трещины раскрытостью

1,5 мм. Тампонирование производилось через нагнетательную скважину..Горное давление пласта Рr = 30 ИПа, Давление закачки тампониру|ощего материала Р>

15 МПа. Рабочее давление закачки воды в нагнетательную скважину Р„„ = . 35

13 МПа.

Для моделирования процесса изготавливают модель пласта, аналогично примеру 1 с тем отличием, что с целью моделирования блоков пористой породы

40 используют пористую маслобензостойкую резину, а с целью установления гидродинамической связи полости трещины с блоками каркас изготавливают из перфорированной пластины из упругого материала.

Модель насыщают нефтью и помещают1 в камеру гидрообжима УИПК. Проводят исследование при вытеснии нефти при постоянном давлении прокачки и при давлении гидрообжима Р„е, = P + — Р = 3 МПа. Затем трещину заполняют тампонирующим материалом и создается давление гидрообжима Ро = P>—

Обж — Рг = 5 МПа. После этого давление обжима уменьшают до величины Ро „

= Ррс,а - P = 3 ИПа и исследования, по вытеснению нефти повторяют. Результаты процесса вытеснения нефти до и после тампонирования трещины сравнивают и оценивают увеличение охвата вытеснением в результате тампонирова- ния.

Способ получения модели трещины пласта позволяет повысить точность моделирования и расширить диапазон проведения исследований.

Формула изобретения

1. Способ подготовки модели пласта.. с трещиной к исследованиям, включающий выполнение трещины в пористой проницаемой резине и помещение модели пласта с трещиной в цилиндрический корпус, отличающийся тем, что, с целью повышения точности. моделирования, стенки трещины армируют двухпластинчатым каркасом, имеющим в сечении форму. сопряженных IIo хорде сегментов, подвергают модель термообработке и помещают в камеру гидрообжима кернодержателя, при этом упругость материала каркаса равна упругости породы стенок трещины исследуе-, мого массива.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что каркас выполняют перфорированным.

1 7"16559

Составитель И.Купер

Техред A.Êðàâ÷óê

Корректор М.Самборская

Редактор С.Лисина

Заказ б15

Тираж

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101