Способ определения водонасыщенности образцов керна

Изобретение относится к способу определения текущей водонасыщенности однородных песчаников на центрифуге без стробоскопического устройства. Согласно способу отбирают керн и изготавливают образцы цилиндрической формы. Проводят экстракцию из него углеводородов, высушивание, взвешивание в воздухе и насыщение рабочей жидкостью. Определяют массу до и после центрифугирования. При этом до насыщения образцов определяют их проницаемость и рассчитывают продолжительность вращения ротора центрифуги для текущего значения капиллярного давления. Проводится насыщение образцов рабочей жидкостью, определение массы до и после центрифугирования. Технический результат заключается в ускорении процесса исследования образцов горных пород и дифференцированном определении текущей водонасыщенности образцов методом центрифугирования с учетом фильтрационных параметров отдельного образца.

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой геологии, а именно, к проведению экспрессных петрофизических исследований на образцах пород-коллекторов.

Использование в современных петрофизических лабораториях метода центрифугирования является актуальным, так как, в отличие от метода полупроницаемой мембраны, дает возможность быстрого построения зависимости текущей водонасыщенности образцов керна от капиллярного давления.

Метод центрифугирования основан на вытеснении свободной воды из образцов горной породы под действием центробежных сил. Он заключается в центрифугировании насыщенных водой образцов и взвешивании их до и после центрифугировании, что позволяет определить объем воды, оставшейся в керне.

На практике данные, полученные как методом центрифугирования, так и полупроницаемой мембраны, должны совпадать, причем приоритет достоверности полученных результатов всегда отводится методу полупроницаемой мембраны.

При использовании центрифуг для создания в образце керна текущей водонасыщенности возникает методическая трудность, связанная с выбором необходимой длительности вращения ротора на каждом режиме центрифугирования. Правильный выбор длительности центрифугирования позволяет исключить необоснованное завышение времени экспериментов.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ Б.И. Тульбовича [Тульбович, Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа / Б.И. Тульбович. - М.: Недра, 1979. - 199 с.] для постоянного времени центрифугирования. Недостатками данного технического решения является отсутствие учета длительности центрифугирования для различных литологических типов пород, что приводит к завышению времени экспериментов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является усовершенствование экспрессных методов петрофизических исследований, проводимых на образцах горных пород.

Поставленная задача решается за счет достижения технического результата дифференцированного определения текущей водонасыщенности образцов методом центрифугирования с учетом фильтрационных параметров каждого отдельного образца.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения коэффициента текущей водонасыщенности образцов горных пород с помощью центрифуги без стробоскопического устройства, включающем отбор керна, изготовление образцов цилиндрической формы, экстракцию из него углеводородов, высушивание, взвешивание в воздухе, насыщения рабочей жидкостью, определения массы до и после центрифугирования, отличающийся от известного тем, что до насыщения образцов определяется их проницаемость и рассчитывается продолжительность вращения ротора центрифуги для текущего значения капиллярного давления, проводится насыщение образцов рабочей жидкостью, определение массы до и после центрифугирования.

Способ осуществляется следующим образом.

1. Для определения коэффициента текущего значения водонасыщенности однородных песчаников необходимо использовать образцы с параллельно отрезанными, пришлифованными торцами. Ось образцов должна быть ориентирована параллельно плоскости напластования.

2. Образцы, содержащие углеводороды, очищаются от них путем экстрагирования.

3. Образцы высушиваются в сушильном шкафу. После сушки перед испытаниями образцы необходимо охлаждать и хранить в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием или высокодисперсным силикагелем.

4. Определяется масса m0 сухих образцов.

4. Определяется газопроницаемость Кпр образцов.

5. Рассчитывается продолжительность вращения ротора при i-м режиме центрифугирования от значения капиллярного давления по формуле:

где ti - время вращения ротора при i-м режиме центрифугирования, мин; Pкi - капиллярное давление при i-м режиме центрифугирования, МПа.

Значение капиллярного давления при i-м режиме центрифугирования в (1) необходимо рассчитать по формуле Б.И. Тульбовича [Тульбович, Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа / Б.И. Тульбович. - М.: Недра, 1979. - 199 с.].

Значения коэффициента пропорциональности а и показателя степени Р в (1) зависят от газопроницаемости Кпр песчаников:

для Кпр от 1 до 10 мД, α=55, β=0,08;

для Кпр от 10 до 100 мД, α=45, β=0,10;

для Кпр от 100 до 500 мД, α=40, β=0,12;

для Кпр>500 мД, α=35, β=0,14.

6. Проводят насыщением образцы рабочей жидкостью.

7. Определяется масса m1 100% водонасыщенных образцов.

8. Проводится дифференцированное центрифугирование образцов с учетом их газопроницаемости Кпр, и определяется масса m2i после i-го режима центрифугирования.

9. Рассчитывается значение коэффициента текущего значения водонасыщенности при i-м режиме центрифугирования по формуле:

где m0 - масса проэкстрагированного и высушенного образца горной породы, г; m1 - масса 100% водонасыщенного образца горной породы, m2i - масса образца после i-го режима центрифугирования, г.

Способ определения коэффициента текущей водонасыщенности образцов горных пород с помощью центрифуги без стробоскопического устройства, включающем отбор керна, изготовление образцов цилиндрической формы, экстракцию из него углеводородов, высушивание, взвешивание в воздухе, насыщение рабочей жидкостью, определение массы до и после центрифугирования, отличающийся тем, что до насыщения образцов определяется их проницаемость и рассчитывается продолжительность вращения ротора центрифуги для текущего значения капиллярного давления, проводится насыщение образцов рабочей жидкостью, определяется масса до и после центрифугирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для прогноза динамических явлений типа внезапного выброса угля и газа, горного удара и им подобных.

Изобретение относится к области исследования фазовых проницаемостей и соответствующих насыщенностей коллекторов нефти и газа методом материального баланса для решения различных геопромысловых задач.

Изобретение относится к горному делу, в частности, к неразрушающим методам контроля состояния горных пород, и может быть использовано для определения состояния, предшествующего разрушению горного массива, зданий и сооружений, а также прогноза катастрофических проявлений.

Изобретение относится к техническим средствам для исследования разрушения горных пород высоковольтными импульсными разрядами в близких к реальным условиям в скважинах на больших глубинах и может быть использовано в нефте- и газодобывающей отрасли для изучения возможности и эффективности бурения скважин.

Изобретения относятся к измерительной технике - к технике создания автоматизированных систем контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород, и могут быть использованы в горном деле для контроля деформационных процессов горных пород и закладочного массива.

Изобретение относится к способу исследования скважин и может быть использовано для определения физико-механических свойств горных пород в их естественном залегании.

Изобретение относится к горному делу - к приборам горной геофизики, используется для определения напряжений в породном массиве путем нагнетания жидкости под давлением в герметизированный участок скважины до разрушения ее стенок.

Изобретение относится к исследованию механических свойств горных пород, а именно к устройству для определения энергоемкости разрушения горных пород. Технический результат заключается в обеспечении равномерного нагружения испытуемой горной породы, а также упрощении конструкции устройства без ухудшения его характеристик.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для оценки напряженного состояния горных пород в породном массиве. Технический результат заключается в повышении эффективности способа оценки напряженного состояния горных пород за счет увеличения локального напряжения в горной породе до предела ее прочности и оценки значений фактически действующих в ней напряжений.

Изобретение относится к ледоведению и ледотехнике и может быть использовано в ледовых исследованиях, в частности в районах добычи углеводородов на шельфе замерзающих морей.

Изобретение относится к способу определения текущей водонасыщенности однородных песчаников на центрифуге без стробоскопического устройства. Согласно способу отбирают керн и изготавливают образцы цилиндрической формы. Проводят экстракцию из него углеводородов, высушивание, взвешивание в воздухе и насыщение рабочей жидкостью. Определяют массу до и после центрифугирования. При этом до насыщения образцов определяют их проницаемость и рассчитывают продолжительность вращения ротора центрифуги для текущего значения капиллярного давления. Проводится насыщение образцов рабочей жидкостью, определение массы до и после центрифугирования. Технический результат заключается в ускорении процесса исследования образцов горных пород и дифференцированном определении текущей водонасыщенности образцов методом центрифугирования с учетом фильтрационных параметров отдельного образца.

Наверх