Способ определения остаточной водонасыщенности в нефтеносных породах



Способ определения остаточной водонасыщенности в нефтеносных породах
Способ определения остаточной водонасыщенности в нефтеносных породах
Способ определения остаточной водонасыщенности в нефтеносных породах
Способ определения остаточной водонасыщенности в нефтеносных породах

 


Владельцы патента RU 2478784:

Учреждение Российской академии наук Институт проблем нефти и газа РАН (RU)

Изобретение относится к области петрофизических исследований определения объема (количества) связанной воды породы и может быть использовано для определения важнейшего параметра - нефтегазонасыщенности пород - при оценке запасов месторождений. В способе реализуется принцип изменения положения образца относительно направления центробежной силы при центрифугировании образца с целью более полного удаления капиллярно-удерживаемой воды и соответственно более точного определения объема связанной воды. Изменение положения образца во время центрифугирования обеспечивает дренирование воды из тупиковых пор и вогнутых участков поровых каналов. Изменение положения образца относительно вектора центробежной силы достигается за счет того, что помимо вращения образца в центрифуге вокруг ротора образец дополнительно вращается вокруг собственного центра. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения количества связанной воды в породах за счет более полного удаления из образца капиллярной воды при центрифугировании. 5 ил.

 

Способ определения остаточной водонасыщенности в нефтеносных породах относится к области петрофизических исследований пород лабораторными методами и может использоваться при оценке запасов углеводородов месторождений.

При определении нефтенасыщенности пород, например, для оценки запасов месторождений нефти и газа, необходимо определение полезной емкости пород. Одним из этапов этой задачи является определение порового объема породы, занятого углеводородами. Эта задача решается оценкой порового объема породы, занятого связанной водой, то есть определением остаточной водонасыщенности, которая характеризует степень заполнения порового объема остаточной водой. Точное определение объема связанной воды в образцах пород является достаточно сложной проблемой. Этим объясняется наличие различных методов ее определения. При сравнении разных методов оценки остаточной водонасыщенности углеводородосодержащих пород можно отметить как их преимущества, так и недостатки.

Известны способы определения остаточной водонасыщенности (объема связанной воды) пород. В петрофизической практике лабораторных исследований наибольшее распространение получили метод капиллярных давлений, метод оценки в породах хлоридов, метод центрифугирования и др.

Сущность метода капиллярных давлений вкратце заключается в следующем. Проэкстрагированный и высушенный образец породы насыщают под вакуумом керосином или водой и помещают в цилиндр с полупроницаемой мембраной. Затем путем нагнетания в цилиндр воздуха или керосина, если образец насыщен водой, последовательно создают все более повышающиеся давления. При этом каждое давление поддерживается постоянным все время, пока происходит вытеснение жидкости из тех пор, в которых капиллярное давление преодолено давлением в цилиндре. В процессе проведения опыта количество вытесненной из образца жидкости при каждом давлении определяют взвешиванием. По полученным данным строят кривую зависимости между капиллярным давлением и остаточной водонасыщенностью.

Недостатком метода капиллярных давлений является длительность проведения опыта, продолжающегося иногда несколько недель, а также неопределенность значений остаточного водонасыщения в очень тонких порах менее 1 мкм.

Метод оценки остаточной водонасыщенности нефтеносных пород путем определения содержания в них хлоридов основан на определении процентного содержания хлоридов в связанной воде исследуемого пласта и сопоставлении с ним содержания хлоридов в других кернах пласта. Однако исследования показали, что определения содержания связанной воды в керне, полученные по этому методу, дают бóльшие отклонения от истинного содержания связанной воды в пласте, чем большинство методов, применяемых для этих целей. Это объясняется тем, что состав связанной воды может сильно отличаться от состава пластовой воды.

Также известен способ применения центрифугирования пород для оценки остаточной водонасыщенности в породах (Ханин А.А. Породы - коллекторы нефти и газа и их изучение. М.: Недра, 1969. 366 с., Коцеруба Л.А. О применении центрифуги для определения содержания связанной воды и измерения капиллярных давлений. - «Труды ВНИГНИ», вып.90, с.193-203., а также «Способ определения параметра смачиваемости поровых каналов пород-коллекторов с использованием центрифугирования», Патент 2097743 кл. G01N 15/08. Дата публикации 27.11.1997. Автор Кочкин О.В. Патентообладатель: ОАО "ПермНИПИнефть", который может быть использован для определения остаточной воды в породах. Однако точность метода при анализе сложнопоровых пород недостаточна.

Наиболее близким к заявленному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ определения связанной воды в породах центрифугированием. В основе метода лежит получение значительных перепадов давления на границе двух фаз в образцах пород за счет центробежной силы при вращении образца вокруг ротора центрифуги. За счет центробежной силы, развиваемой при центрифугировании, жидкость, удерживаемая капиллярными силами (в отличие от прочносвязанной воды), дренируется (удаляется из образца). При этом методе исследуемый образец породы экстрагируют, высушивают и насыщают под вакуумом водой, которую удаляют из образца центрифугированием. Вода, удерживающаяся в породе (остаточная или связанная вода), определяется по разности весов между образцом со стабильной остаточной водой после центрифугирования и сухим образцом. Так как центрифугирование продолжается несколько минут, то этот метод имеет преимущество перед описанными выше в быстроте выполнения работы.

Недостатком способа является значительные завышения объемов связанной воды при анализе пород со сложной структурой порового пространства. Это связано с тем, что в породах со сложной структурой порового пространства имеется значительная доля тупиковых пор и поровых каналов со сложной для дренирования конфигурацией. При центрифугировании из таких пор и каналов капиллярная вода не удаляется, и соответственно количество связанной воды при расчетах завышается, то есть в конечном итоге занижается полезная емкость породы. Это объясняется тем, что центробежные силы в центрифуге имеют радиальный вектор и капиллярная вода не удаляется (не дренируется) из тупиковых пор и каналов, имеющих конфигурацию препятствующих дренированию воды за счет центробежной силы, например выгнутого в сторону воздействия центробежной силы порового канала.

Целью настоящего изобретения является повышение точности определений объема связанной воды за счет устранения эффекта удержания капиллярной воды в тупиковых порах и вогнутых поровых каналах породы при центрифугировании.

Цель достигается тем, что во время центрифугирования, то есть вращения образцедержателя с образцом вокруг оси центрифуги, образец дополнительно вращается вокруг собственного центра. То есть во время центрифугирования образец постоянно изменяет свое положение относительно вектора центробежной силы, что обеспечивает полное удаление капиллярной воды.

На фиг.1 схематично проиллюстрирован эффект, возникающий при центрифугировании образца породы 1 для дренирования воды из порового пространства за счет центробежной силы. Как видно из фиг.1, часть порового пространства, например вогнутый поровый канал 2, и тупиковая пора 3 может удерживать воду в определенном положении образца.

На фиг.2 схематично показан способ центрифугирования, обычно применяемый для определения количества связанной воды в образцах. Образцы 1 вращаются на роторе и за счет центробежной силы вода дренируется из образцов. На фиг.3 схематично показан заявленный способ центрифугирования, отличающийся дополнительным вращением образцов 1 вокруг своего центра.

В предложенном способе с дополнительным вращением образца вокруг собственного центра положение образца относительно радиально направленной центробежной силы будет постоянно изменяться от 0 до 360°. При этом тупиковые поры и вогнутые поровые каналы в породе в определенном положении будут дренированы, то есть из них полностью будет удалена капиллярно-удерживаемая вода. Этот эффект поясняется фиг.4, на которой схематично показан образец породы 1 в положении относительно центробежной силы, при котором из вогнутого порового канала 2 и тупиковой поры 3 дренаж воды не осуществляется (фиг.4а), и положении при развороте образца относительно радиальной центробежной силы на 180°, при котором вода из образца удаляется (фиг.4б).

Преимуществом заявленного способа является более точное определение остаточного водонасыщения образцов и соответственно более точного определения нефтегазонасыщения породы, например, при подсчете запасов.

Способ определения остаточной водонасыщенности в нефтеносных породах, заключающийся в том, что из образца методом центрифугирования удаляют капиллярно-удерживаемую воду, объем которой измеряется, и производят необходимые расчеты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определений за счет более полного удаления капиллярно-удерживаемой в поровом пространстве образца воды, при центрифугировании изменяют положение образца относительно вектора центробежной силы центрифуги посредством дополнительного вращения образца вокруг собственного центра.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине, биологии, гематологии, педиатрии. .

Изобретение относится к способу и устройству датчика для определения величины целевых частиц на контактной поверхности, прилегающей к пробоотборной камере, в которой могут обеспечиваться целевые частицы.

Изобретение относится к технологиям нефтедобычи, а именно к способам мониторинга добычи и разработки совместно эксплуатируемых нефтяных пластов. .

Изобретение относится к аналитическим методам измерения примесей в газе, основанным на превращении молекул примеси в аэрозольные частицы, и может быть использовано самостоятельно в таких задачах, как контроль изделий и аппаратуры с высочайшими требованиями к герметичности, например, теплообменников ядерных реакторов на быстрых нейтронах или контроль высокоэффективных фильтров (с применением в качестве индикаторного вещества пентакарбонила железа), а также в качестве хроматографического детектора для контроля загрязнения атмосферы токсичными металлоорганическими соединениями (МОС) типа тетраэтилсвинца или при решении задач по предотвращению несанкционированного перемещения опасных веществ и предметов (с использованием набора МОС в качестве маркеров).

Изобретение относится к технической диагностике агрегатов машин, имеющих замкнутую систему смазки, и предназначено для анализа содержания продуктов загрязнения в работающем масле и экспресс-диагностики технического состояния машин.

Изобретение относится к области нефтяной геологии и является петрофизической основой объемного моделирования нефтенасыщенности, подсчета балансовых и извлекаемых запасов залежи дифференцированно, с учетом предельно нефтенасыщенной и переходной зон, для прогнозирования результатов опробования и анализа разработки.

Изобретение относится к способу оценки концентрации смолоподобных веществ в водной суспензии титрованием и может быть использовано в области экспериментальной и промышленной биотехнологии.

Изобретение относится к ультразвуковому неразрушающему способу определения гранулометрических характеристик дисперсных материалов и может быть использовано во многих отраслях промышленности: пищевой, фармацевтической, косметической, химической, строительстве (при определении качества строительных материалов), для контроля взрывчатых веществ, т.е.

Изобретение относится к технологиям нефтедобычи, а именно к способам мониторинга добычи и разработки совместно эксплуатируемых нефтяных пластов. .
Изобретение относится к построению геологической и гидродинамической моделей месторождений нефти и газа. .

Изобретение относится к способу определения акустических характеристик глинистой корки, образующейся при бурении скважины, таких как подвижность флюида и пьезопроводность глинистой корки.

Изобретение относится к способу определения акустических характеристик глинистой корки, образующейся при бурении скважины, таких, как подвижность флюида и пьезопроводность глинистой корки.

Изобретение относится к бурению наклонно направленных скважин. .

Изобретение относится к способам выполнения операций в стволе скважины с использованием скважинных инструментов с перемещающимися секциями. .

Изобретение относится к устройству и способу управления потоком жидкости в скважинном инструменте. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к технике отбора глубинных проб. .

Изобретение относится к оборудованию для подводной добычи нефти
Наверх