Способ изучения нефтегазоводоносных пород

 

л.-О П И С А Н И Е (ii) 548822

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04,75 (21) 2127286/25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.77. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 25.04.77 (51) М. Кл G 01V 9/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 550 83(088 8) (72) Авторы изобретения

В. П. Аброськин, М. И. Афанасенков, Л. Б. Берман, В. С. Нейман и Ю. В. Участкин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ НЕФТЕГАЗОВОДОНОСНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к способам изучения газовых, нефтяных и нефтегазовых месторождений и подземных хранилищ газа по данным промыслово-геофизических методов исследования скважин при физико-химическом воздей- 5 ствии на прискважинную зону пластов, Известен способ изучения нефтегазовых коллекторов, заключающийся в проведении промыслово-геофизических исследований в процессе закачки флюида в изучаемую 10 часть разреза и определении фильтрационно-емкостных свойств пород на основе оценки текущего коэффициента вытеснения пластовых агентов (1).

Известен способ изучения фильтрационно- 15 емкостных свойств пластов на основе проведения ядерно-геофизических исследований в процессе закачки в газонасыщенные пласты поверхностно-активных веществ (2).

Эти способы дают полезную информацию 20 о свойствах пластов, однако обладают рядом недостатков. Получаемая информация является результатом взаимодействия в пористой среде двух процессов: напорного вытеснения и перераспределения агентов в поровом прост- 25 ранстве под действием капиллярных и гравитационных сил. Это значительно усложняет интерпретацию результатов.

Реализация этих способов требует наличия большого объема информации о породах раз- 30 реза по данным анализа керна и гпдродинамическим исследованиям.

Прототипом предлагаемого способа является способ выделения и оценки фильтрационноемкостных характеристик трещпнных коллекторов в карбонатном разрезе путем проведения многократных промыслово-геофизических исследований методами, чувствительными к измененшо флюндонасыщения пород, в процессе воздействия на пласты соляной кислотой (3). Однако этот способ из-за особенностей механизма двухфазной фильтрации не позволяет производить количественную оценку пористости и объемной нефтегазонасыщенностп пластов, так как при двухфазной фильтрации в принципе не может быть полного вытеснения одного флюида другим. В связи с этим этот способ испульзуется лишь для качественного выделения пластов, в которы.;. возможна фильтрация.

Цель изобретения — повышение точности оценки фильтрационно-емкостных свойств нефтегазоводоносных пластов.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу в пласты с начальным флюидонасыщением закачпвают растворитель (например, метанол) со свойствами и в объема:, ооеспечивающих полное вытеснение пластсвых флюидов в связи с осооенностями смешпвающегося вытеснения, который затем полностью за548822

65 мешают другим растворителем с заданными свойствами (например, растворами НС1 или

СаС1 и пр,), после чего восстанавливают начальное флюидонасыщение пластов и по характеру изменения во времени промысловогеофизических характеристик на всех этапах смены флюидонасыщения пластов судят оо исследуемых свойствах пород.

Таким образом, способ основан на определении характера изменения насыщения околоскважинного пространства на различных этапах смешивающегося вытеснения пластовых флюидов (нефть, газ, вода) специальным агентом-растворителем и последующего замещения этого агента другим раствором. Способ рассчитан на изучение пластов, имеющих непосредственную гидродинамическую связь со стволом скважины.

Согласно теоретическим и экспериментальным исследованиям, при смешивающемся вытеснении,т. е. когда вытесняемый и вытесняющий агенты взаиморастворимы, характер фильтрации близок к поршневому, а полнота замещения насыщающего поровое пространство флюида при прокачке 3 — 10 объемов (в зависимости от свойств среды) достигает 1,0. При двухфазной фильтрации, как отмечалось выше, из-за влияния поверхностного натяжения на границе фаз полного вытеснения не происходит.

В качестве растворителя, позволяющего в режиме смешивающейся фильтрации вытеснить одновременно из порогового пространства остаточную воду, нефть и газ, можно использовать, например, метанол. Метанол, в свою очередь, может быть замещен в том же режиме водным раствором солей, соляной кислотой и т. д.

Последовательность операций по предлагаемому способу следующая.

l этап. Скважину продувают и осваивают для очистки призабойной зоны от фильтрата и частиц глинистого раствора и восстановления истинного (начального) флюидонасыщения пластов и герметизируют для восстановления пластового давления. Когда давление восстанавливается, проводят каротаж методами, чувствительными к объемной влажности и свойствам насыщающих флюидов, например нейтронный каротаж.

II этап. В призабойную зону закачивают флюид, обеспечивающий смешивающееся вытеснение с пластовой водой, нефтью и газом, например метанол. Закачку ведут при давлении, большем, чем давление при вскрытии пластов бурением, но меньшим давления гидроразрыва. В процессе закачки периодически проводят каротаж. Интервал времени устанавливают таким образом, чтобы через прискважинную часть пласта (ПЧП), соответствующую глубинности используемого метода каротажа, прошел один поровый объем. Закачка проводится до стабилизации показаний каротажа, соответствующих условиям полного (100 /ц) замещения пластовых флюидов раст5 о

35 ю

Эд

60 ворителем. Обычно для этого требуется не более пяти поровых объемов ПЧП.

Результаты каротажа, выполненного на этом этапе, дают возможность произвести оценку объемной газонасыщенности на основе сопоставления измерений, выполненных на первом этапе, и замеров, проведенных в условиях полного замещения пластовых флюидов растворителем.

lIl этап. В пласт производят закачку какого-либо флюида (например, воды). В процессе закачки, после задавливания каждого порового объема Пь1П, проводят каротаж методами, чувствительными к свойствам закачиваемого флюида. Закачку флюидов и измерения проводят до стабилизации показателей, соответствующих условиям полного замещения растворителя в ПЧП закачиваемым флюидом. Согласно экспериментальным данным, для этого требуется не более трех поровых объемов

ПЧП. По данным проведенного карота ка производят оценку открытий пористости; это дает возможность определить величину коэффициента газонасыщенности и объемное содержание кристаллизационной воды (т. е. глинистость или содержание гипсов). Зависимость коэффициента вытеснения растворителя закачиваемым флюидом от продолжительности закачки позволяет продифференцировать исследуемые породы по порометрической характеристике: выявить долю порового пространства, имеющего различную степень связи с фильтрующимся потоком. По данным при асимптотических значениях и предыдущим исследованиям на 1 и II этапах рассчитывают объемную нефтенасыщенность.

IV этап. Исследуемый пласт осваивают, в процессе выхода пластов на режим по продуктивности проводят периодически каротаж до получения показаний, соответствующих начальным, т. е. до закачки в пласт растворителя. На этом этапе изменение насыщенности в

ПЧП подчиняется закономерностям двухфазной фильтрации. Соответственно по данным каротажа производят определение критической водонасыщенности.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность производить послойно оценку объемной нефтегазонасыщенности и открытой пористости пород, в том числе и для пластов с трехфазным насыщением, не требуя для решения задачи дополнительной информации. Оценка насыщения пластов производится по данным повторного каротажа в условиях, когда происходит изменение характера насыщения пласта, а все другие факторы остаются неизменными. Это значительно повышает точность оценки параметров пластов. Способ позволяет проводить изучение порометрической характеристики пластов при реальной термодинамической обста но в ке в пл а сте.

Формула изобретения

Способ изучения нефтегазоводоносных пород путем проведения многократных промыслово548822

Составитель Э. Волконский

Техред Л. Гладкова

Коррс: -ор А Галахова

Редактор E. Караулова

Заказ 532/15 Изд. № 230 Тираж 729 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова. 2 геофизических исследований методами, чувствительными к изменению флюидонасыщения пород, в процессе воздействия на пласты флюидами с известными свойствами, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности оценки фильтрационно-емкостных свойств пластов, в них закачивают растворитель, например метанол, со свойствами и в объемах, обеспечивающих полное смешивающееся вытеснение в зоне исследования, который затем полностью замещают другим растворителем с заданными свойствами, например растворами НС1, CaCI..., после чего восстапавлпвают начальное фл1оидонасыщение пластов и по характеру измененпя во времени промыслово-геофизических характеристик на всех этапах смены флюидонасыщенпя пластов оце5 нивают исследуемые свойства пород.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвт. св. СССР № 182629, кл. G 01Ъ 9/00, 1966.

10 2. Лвт. св. СССР № 347429, кл. G 011 9/00, 1972.

3. Лвт. св. СССР ¹ 382991, кл. G 01V 9/00, 1973.