Способ определения восстановления проницаемости горных пород

 

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при определении типов специальных жидкостей, применяемых при бурении, разработке месторождений и капитальном ремонте скважин, позволяющих свести к минимуму ухудшение фильтрационной характеристики трещинных и трещинно-поровых коллекторов. Технический результат - определение типа специальных жидкостей, не кольматирующих трещинный и трещинно-поровый коллекторы, применение которых не ухудшает фильтрационную характеристику коллектора. Способ включает отбор образца керна, выпиливание параллельно напластованию цилиндрического образца, экстрагирование спиртобензольной смесью, определение газопроницаемости, моделирование начальной нефтенасыщенности. При этом отбирают образец с горизонтальной слоистостью, не имеющий поровой проницаемости, раскалывают его по оси на две половинки, замеряют размеры трещины - длину, ширину, фиксируют раскрытость трещины укладкой по боковым частям образца полосок алюминиевой фольги, толщина которой определяет раскрытость трещины, сжимают эффективным давлением, нагревают до пластовой температуры, выдерживают до стабилизации температуры и давления, прокачивают углеводородную жидкость - керосин, определяют расход керосина через трещину, при давлении, равном репрессии на пласт, закачивают кольматирующую жидкость, проводят очистку трещины от жидкости при давлении, равном депрессии, используемой для вызова притока, до прекращения выноса водной и твердой фаз, прокачивают керосин и определяют расход, при снижении расхода керосина останавливают прокачку, разбирают кернодержатель, извлекают образец, определяют закольматированность трещины остатками жидкости, замеряют толщину слоя, кольматирующего трещину, рассчитывают трещинную пористость и проницаемость с учетом новой величины раскрытости трещины. 1 табл.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при определении типов специальных жидкостей, применяемых при бурении, разработке месторождений и капитальном ремонте скважин, позволяющих свести к минимуму ухудшение фильтрационной характеристики трещинных и трещинно-поровых коллекторов.

Известен способ определения восстановления проницаемости горных пород, предложенный А.А. Фаткуллиным, который предусматривает закачку глинистого раствора в образец горной породы, имеющей поровую проницаемость, под давлением 1 МПа в течение 1,5 ч. После продавки раствора через образец породы замеряют проницаемость для нефти. Для восстановления начальной проницаемости используют воду, 0,15% раствор ПАА и вязкоупругую систему, представляющую собой 1,5%-ный раствор ПАА, вспененный сульфанолом и добавкой хлоркалиевых квасцов (А.А. Фаткуллин. Влияние вязкоупругих систем на восстановление проницаемости продуктивных пластов при обработке призабойной зоны с переменным давлением. - М., Нефтяное хозяйство, № 1 - 2, 1995, с. 48-49).

Данный способ не позволяет определять кольматирующие свойства жидкостей.

Наиболее близкий к предлагаемому способу - способ определения восстановления проницаемости образцов горных пород, представленных поровым коллектором, после закачки в них кольматирующих жидкостей (И.И. Клещенко, А.В. Григорьев. Изоляционные работы при заканчивании и эксплуатации нефтяных скважин. - М., Недра, с. 80-82, 1998).

Данный способ не позволяет получить результаты восстановления проницаемости трещинного коллектора при определенной степени раскрытости трещин после кольматации кольматирующими жидкостями. Способ рассчитан на определение восстановления проницаемости перового типа коллектора.

Технический результат - определение типа специальных жидкостей, не кольматирующих трещинный и трещинно-поровый коллекторы, применение которых не ухудшает фильтрационную характеристику коллектора.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения восстановления проницаемости горных пород, включающем отбор образца керна, выпиливание параллельно напластованию цилиндрического образца, экстрагирование спиртобензольной смесью, определение газопроницаемости, моделирование начальной нефтенасыщенности, в отличие от известного отбирают образец с горизонтальной слоистостью, не имеющий поровой проницаемости, раскалывают его по оси на две половинки, совмещают две половинки образца, замеряют размеры трещины - длину, ширину, фиксируют раскрытость трещины укладкой по боковым частям образца полосок алюминиевой фольги, толщина которой определяет раскрытость трещины, сжимают эффективным давлением, нагревают до пластовой температуры, выдерживают до стабилизации температуры и давления, прокачивают углеводородную жидкость - керосин, определяют расход керосина через трещину, при давлении, равном репрессии на пласт, закачивают кольматирующую жидкость, проводят очистку трещины от жидкости при давлении, равном депрессии, используемой для вызова притока, до прекращения выноса водной и твердой фаз, прокачивают керосин и определяют расход, при снижении расхода керосина останавливают прокачку, разбирают кернодержатель, извлекают образец, определяют закольматированность трещины остатками жидкости, замеряют толщину слоя, кольматирующего трещину, рассчитывают трещинную пористость и проницаемость с учетом новой величины раскрытости трещины.

Способ определения восстановления проницаемости горных пород осуществляется следующим образом: отбирают образец с горизонтальной слоистостью, выпиливают параллельно напластованию цилиндрический образец диаметром 30 мм, длиной 30 мм, экстрагируют спиртобензольной смесью, определяют газопроницаемость, устанавливают отсутствие поровой проницаемости, моделируют начальную нефтенасыщенность, раскалывают на две половинки, замеряют размеры трещины: длину, ширину, фиксируют раскрытость трещины укладкой по боковым частям образца полосок алюминиевой фольги размером: длина 30 мм, ширина 3 мм, толщина 0,065 мм, сжимают эффективным давлением, нагревают до пластовой температуры, выдерживают до стабилизации температуры и давления, прокачивают углеводородную жидкость - керосин, определяют расход керосина через трещину, при давлении, равном репрессии на пласт, закачивают кольматирующую жидкость, проводят очистку трещины от жидкости при давлении, равном депрессии, используемой для вызова притока, до прекращения выноса водной и твердой фаз, прокачивают керосин и определяют расход, при снижении расхода керосина останавливают прокачку, разбирают кернодержатель, извлекают образец, определяют закольматированность трещины остатками жидкости, замеряют толщину слоя, кольматирующего трещину, рассчитывают трещинную пористость и проницаемость с учетом новой величины раскрытости трещины.

Расчет проницаемости системы трещин проводится по формуле

К_пр = 85000·В²·K_п,

где К_пр - трещинная проницаемость, мкм²;

В - раскрытость трещины, мм;

К_п - трещинная пористость, доли.

Для нашего случая мы имеем дело не с системой трещин, а с одной трещиной фиксированного размера. Для нее схема расчета значительно упрощается. Трещинная пористость для одной трещины определяется по формуле

К_п=В·Г,

где К_п - трещинная пористость, доли;

В - раскрытость трещины, мм;

Г - густота трещин, 1/мм.

Для случая наличия трещины одного направления в образце керна

где Т - объемная трещиноватость, 1/мм;

S - площадь половины поверхности стенок трещины, мм²;

V - объем образца керна, мм³.

Тогда трещинная пористость у данного образца рассчитывается по формуле

К_п=В·Т.

После определения значений трещинной пористости рассчитывается трещинная проницаемость по формуле:

К_пр = 85000•В²•К_п.

По предложенной методике были проведены эксперименты на образцах керна, которые приводятся в таблице.

Используя результаты исследований по закачке глинистых растворов в трещину определенного размера, можно установить, какой величины раскрытости трещины будут кольматироваться кольматирующими жидкостями в трещинных и трещинно-поровых коллекторах. В соответствии с полученными результатами можно прогнозировать получение промышленных дебитов из коллекторов указанных типов.

Формула изобретения

Способ определения восстановления проницаемости горных пород, включающий отбор образца керна, выпиливание параллельно напластованию цилиндрического образца, экстрагирование спиртобензольной смесью, определение газопроницаемости, моделирование начальной нефтенасыщенности, отличающийся тем, что отбирают образец с горизонтальной слоистостью, не имеющий поровой проницаемости, раскалывают его по оси на две половинки, замеряют размеры трещины - длину, ширину, фиксируют раскрытость трещины укладкой по боковым частям образца полосок алюминиевой фольги, толщина которой определяет раскрытость трещины, сжимают эффективным давлением, нагревают до пластовой температуры, выдерживают до стабилизации температуры и давления, прокачивают углеводородную жидкость - керосин, определяют расход керосина через трещину, при давлении, равном репрессии на пласт, закачивают кольматирующую жидкость, проводят очистку трещины от жидкости при давлении, равном депрессии, используемой для вызова притока, до прекращения выноса водной и твердой фаз, прокачивают керосин и определяют расход, при снижении расхода керосина останавливают прокачку, разбирают кернодержатель, извлекают образец, определяют закольматированность трещины остатками жидкости, замеряют толщину слоя, кольматирующего трещину, рассчитывают трещинную пористость и проницаемость с учетом новой величины раскрытости трещины.