Способ определения коэффициента активной части пластового давления
тт
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 15Х11.!968 (№ 1257502. 22-3) с присоединением заявки—
Приоритет
Опубликовано 21.Х1.1972. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 03.1.1973
М. Кл, Е 21b 49 00
G 01п 33/24
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 550.822.2(088.8) Автор изобретения
М. Ф. Ситников
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА АКТИВНОЙ ЧАСТИ
ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ
Известен способ определения коэффициента активной части пластового давления путем исследования деформаций образца горной породы при изменениях внутрипорового и всестороннего давлений.
Предложенный способ отличается от известного тем, что образец горной породы выдерживают при пластовой температуре до полной стабилизации деформаций его скелета при таких величинах внутрипорового и всестороннего давлений, при которых эффективное давление превышает максимально эффективное, воздействовавшее на скелет породы в естественном залегании, затем поровое и всестороннее давления снижают до атмосферного, измеряют деформацию скелета образца при постепенном повышении всестороннего давления и по полученным значениям эффективного, внутрипорового и всестороннего давлений определяют искомую величину.
Это отличие повышает точность определения коэффициента активной части пластового давления в условиях, моделирующих пластовые.
Изучение деформаций горных пород показывает, что при погружении на глубину скелет пород испытывает упругие и пластические деформации. Пластические дефор мации необратимы, и. поэтому при снятии с породы давлений ее первоначальный объем не восстанавливается. Если породу подвергают вторичному уплотнению в лабораторных условиях, то в диапазоне до максимальных эффективных давлений Р„р „„;,, воздействовавших на ес скелет в естественном залегании, в породе накапливаются, в основном, упругие деформации. При давлениях выше Р,ф „,.„, скелет породы вновь деформируется по первоначальному закону уплотнения с накопле10 нием новых упругих и пластических деформаций. Поэтому в кривой графика деформации скелета породы при вторичном уплотнении при давлении Р,ф „„, наблюдается излом.
Сущность предлагаемого способа опредеU ления величины коэффициента активной части пластового давления «П» заключается в экспериментальном определении величины эффективного давления Р„р,, которое испытывает скелет горной породы в результате со20 вместного действия на нее внутрипорового
P и всестороннего Р„давлений известных значений и дальнейшем его расчете по формуле.
С целью определения величины P. t, обра25 зец породы подвергают действию давлений
Р, и P таких значений, совместное действие которых на скелет породы превышает максимальное эффективное давление Р,р „,„„, воздействовавшее на ее скелет в естественном
30 залегании, и выдерживают при этих давле359379
Є— Р,ф
П=
Р,»
55 ниях до полной стабилизации деформаций его скелета.
На фиг. 1 показана схема первичного и вторичного уплотнения породы; на фиг. 2— устройство, реализующее предложенный способ; на фиг. 3 — график зависимости.
Определение Р,ф,„, и Р,ф. производят с помощью устройства, схематически показанного на фиг. 2.
Устройство включает в себя камеру 1 высокого давления с отверстиями 2, затвор 8 с каналами 4 и 5, вентили б — 9, градуированный стеклянный капилляр 10, резиновую манжету 11, перфорированную шайбу 12, соединительные капилляры 18 — 16. Для определения Рэф. „, насыщенный пластовой жидкостью образец 17 породы цилиндрической формы (диаметр 20 —:30 мм, длина
5 —:150 мм) в герметизирующей резиновой манжете устанавливают в камере высокого давления. Камеру высокого давления помещают в термостат, внутри которого поддерживают температуру, равную пластовой. Давление жидкости в камере высокого давления с помощью гидравлического насоса через капилляр 16 увеличивают через 25, 50 или
100 кг/см . При каждом давлении образец выдерживают в течение времени, необходимого для стабилизации деформаций его скелета (от 10 мин до 2 час в зависимости от петрофизических свойств породы) и замеряют проницаемость К„р образца породы по пластовой жидкости. жидкость к образцу подают через вентиль б, а отводят через вентиль 9. Вентили 7 и 8 при этом закрывают.
Для непроницаемых образцов горных пород при каждом давлении производят замер объема V вытесненной из пор образца жидкости, которая через вентиль 8 поступает в градуированный стеклянный капилляр 10.
Вентили 6, 7 и 9 при этом закрывают.
По результатам измерений строят график зависимости К„р — — f (l g P) или V= f (l g P) (см. фиг. 3). По давлениям, при которых происходят резкие изломы этих графиков, определяют величину Рэф макс.
Образец породы из этого же интервала отбора керна, имеющий сходные петрофизические свойства с образцом, по которому определено Р,ф.,„„„., устанавливают в камеру высокого давления и при пластовой температуре создают давления в порах образца Р и его всестороннего обжима Р, таких значений, при которых эффективное давление Р,у. на его скелет превышает Р,ф.„,„,. Давление в порах образца P создают через вентиль 7.
Вентили 6, 8 и 9 при этом закрывают. Давление всестороннего обжима образца Р, создают через капилляр 16.
После стабилизации деформаций скелета образца (что отмечается по стабилизации показаний манометров, регистрирующих давления в камере высокого давления и в порах образца 17) давления Р, и P плавно снижают до атмосферного. Вентиль 7 закрывают.
Вентили б и 9 открывают. Давление жидкости в камере высокого давления увеличивают через 25, 50 или 100 кг/см, и,в диапазоне давления, превышающего предполагаемое значение Р,ф на 100=.400 кг/см, измеряют проницаемость образца по пластовой жидкости. Для непроницаемых образцов измеряют объем вытесняемой из пор образца жидкости, которая через вентиль 8 поступает в градуированный капилляр 10. Вентиль 8 при этом открывают, а вентили б, 7 и 9 закрывают.
По результатам измерений строят графики зависимости К„р =f (1g Р) или V =f (1 g Р) и по давлениям, при которых происходят резкие изломы графиков указанных зависимостей, определяют Р,ф., которому подвергся скелет образца в результате суммарного воздействия на него давлений Р, и Р,„. По известным значениям Р„, Рн, и Р,ф определяют величину П
Предмет изобретения
Способ определения коэффициента активной части пластового давления путем исследования деформаций образца горной породы при изменениях .внутрипорового и всестороннего давлений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения вышеуказанного коэффициента в условиях, моделирующих пластовые, образец горной породы выдерживают при пластовой температуре до полной стабилизации деформаций его скелета при таких величинах внутрипорового и всестороннего давлений, при которых эффективное давление превышает максимально эффективное, воздействовавшее на скелет породы в естественном залегании, затем поровое и всестороннее давления снижают до атмосферного, измеряют деформацию скелета образца при постепенном повышении всестороннего давления и по полученным значениям эффективного, порового и всестороннего давлений определяют искомую величину.
359379 мГ см пр, Составитель И. Титова
Редактор М. Макарова Техред А. Камышникова Корректоры: Е. Талалаева и 3. Тарасова
Заказ 4234/14 Изд. № 1767 Тираж 406 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
