Способ определения коллекторских свойств влагонасыщенных горных пород

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„>734403 (61) Дополнительное к авт. свид-Bv— (22) Заявлено 06.12.77 (21) 2552952/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл 2

Е 21 В 49/00

Государственный комитет до делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 15.05.80 (53) УДК 622.241 (088.8) А. Ш. Хайбуллин, Л. А. Демидович, Г. В. Гурский и П. В. Беловская (72) Авторы кзобретеикя

Белорусский научно-исследовательский геологоразведочный институт Управления геологии при Совете Министров

Белорусской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛЛЕКТОРСКИХ СВОИСТВ

ВЛАГОНАСЫЩЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

Изобретение относится к способам петрофизических исследований горных пород.

Известен способ определения пористости, заключающийся в том, что предварительно экстрагированный и высушенный образец покрывают слоем парафина и взвешивают в воздухе и в воде, а затем определяют объем образца и объем его части, по которым рассчитывают величину пористости (1) .

Известен также способ определения эффективной пористости путем вытеснения керосина воздухом на капиллярной установке, где по объему вытесненного керосина судят об эффективном объеме пор в образце (21.

Недостатком описанных способов является слабая сопоставимость результатов, поскольку измерения указанных параметров производят, как правило, на разных образцах. И даже в тех случаях, когда проводят исследования на одном образце, свойства образца могут меняться в процессе подготовительных операций (сушки, экстрагирования, насыщения) .

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения насыщенности горных пород путем нагрева образца и измерения потери влаги в нем (3).

Указанный способ не обеспечивает возможности определения всего комплекса коллекторских свойств.

Цель изобретения — обеспечение возможности определения полного комплекса коллекторских свойств на одном образце.

Поставленная цель достигается тем, что нагрев образца производят в неизотермическом режиме нагревателя, затем регистрируют интервалы, характеризующиеся постоянным изменением скорости потери влаги и соответствующие выделению свободной, связанной и прочносвязанной влаги, и по объемам влаги, выделенной в укзанные интервалы, определяют коллекторские свойства пород.

Способ осуществляется следующим образом.

Из керна вырезают образец правильной геометрической формы и донасыщают водой. Стандартным методом определяют его объем Ъ<>. Образец помещают на термовесы и нагревают до 500 — 600 С. При нагре734403

Формула изобретения

Составитель А. Назаретова

Техред К.Шуфрич Корректор В. Бутяга

Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент> г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Веселовская

Заказ 2028/41 вании регистрируют потери веса образца или вес выделенной влаги. Для определен11я эффективной, открытой и общей пористости используют отношение объема выделенной влаги V>, Ъ .... V; к объему образца Чо. По скорости потери влаги выделяют интервалы, в которых испарение протекает при постоянном изменении скорости потери влаги.

Неизотермический нагрев в широкой области температур (от 20 С до 500 — 600 С) позволяет за короткий промежуток времени (50 †1 мин) выделить интервалы испарения влаги, соответствующие каждому из определяемых параметров, причем по скорости изменения потери веса эти интервалы выделяются более четко.

В начальный период нагрева (20 — 100 C) испаряется свободная вода. Она движется в породе под действием гравитационных сил и обладает наиболее низким уровнем энергетической связи.

При дальнейшем повышении температуры (120 — 220 С) процесс испарения охватывает пленку, оставшуюся на поверхности пор, а также поверхность жидкости в капиллярах. Капиллярная влага характеризуется более высоким уровнем энергетической связи, чем свободная воды.

Наконец, при 220 — 500 С выделяется так называемая прочносвязэиная влага (она удерживается на поверхности твердых частиц в пленочном состоянии) . Дальнейшее повышение температуры ведет или к выделению химически связанной воды (только глинистые породы) или разложению образца (карбонатные и песчаные породы).

Для интервала, характеризующегося плавным увеличением скорости испарения и соответствующего выделению свободной влаги, отношение объема выделенной влаги V q к объему образца Уо соответствует эффекти вности пористости

Vll

Кп.вар / о

Для интервала, характеризующегося резким увеличением скорости выделения и соответствующего связанной (адсорбционной и рыхлосвязанной) влаге, определяют открытую пористость

1/, Kh.от о где V — объем выделенной влаги для данного интервала.

Для интервала, характеризующегося постоянно затухающей скоростью испарения и соответствующего прочносвязанной влаге, определяют общую пористость

Кn. оК< о где V y — объем выделенной влаги для данного интервала.

Проницаемость определяют, используя закон линейной фильтрации Дарси

К =У,ц г 1000/VF

10 где К вЂ” проницаемость, Vg — объем выделившейся влаги в единицу времени, .4 — вязкость при данной температуре, 1 — длина образца, 13 P — избыточное давление, F — площадь образца.

Избыточное давление P находится по таблицам давления и температуры насыщенного пара.

36 Проницаемость определяется в интервале выделения свободной фазы воды, причем подбирается участок с равномерной скоростью испарения, на котором справедлив закон Дарси. Нефтенасыщенность определяют как отношение эффективной пористости к общей.

Способ определения коллекторских

3О свойств влагонасыщенных горных пород путем нагрева образца и измерение потери влани в нем, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности определения полного. комплекса коллекторских свойств

33 на одном образце, нагрев образца производят в неизотермическом режиме нагревателя, затем регистрируют интервалы, характеризующиеся постоянным изменением скорости потери влаги и соответствующие выделению свободной, связанной и прочносвязанной

we влаги, и по объемам влаги, выделенной в указанные интервалы, определяют коллекторские свойства пород.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Котяхов Ф. И. Физика нефтяных и

45 газовых коллекторов. М., «Недра», 1977, с. 43.

2, Котяхов Ф. И. Физика нефтяных и газовых коллекторов, М. «Недра», !977, с. 47.

3. Авторское свидетельство СССР № 320607, кл. E 21 В 49/00, 1970 (прототип).