Способ выделения нефтенасыщенных пластов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е < 939743

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15 ° 09. 80 (21) 2983860/22-03 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30 . 06. 82- Бюллетень Ме 24 (5I)M. Кл.

Е 21 В 47/00

Вкударственный квинтет

СССР ао делам нэебретений н юткрытнй (53) УДК 550.83 (088. 8) Дата опубликования описания 30.06.82 (72) Авторы . изобретения

Я. Л. Белорай, И. В. Липилин и В. Е.Таври зов

f .1 с, 1д (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский инст тут ядерной геофизики и геохимии (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ НЕФТЕНАСЫЩЕННЫХ

ПЛАСТОВ

Изобретение относится к изучению коллекторов нефти и газа и может: быть использовано при выделении нефтенасыщенных пластов в процессе. бурения.

Известен способ выделения нефтенасыщенных пластов, основанный на применении ядерного магнитного каротажа (ЯИК1. Сущность способа заключается в том, что в скважине проводят ЯМК в режиме измерения времени продольной протонной релаксации Т( в сильном поле. Дифференциация водо- и нефтенасыщенных пластов осуществляется по величине зарегистрированных против соответствующих пластов времен продольной протонной релаксации, основываясь при этом на различии времен Т для нефти и воды (11.

Недостатком известного способа является необходимость остановки процесса бурения для проведения ЯИК, Наиболее близким к предлагаемому является способ выделения нефтенасыщенных пластов путем отбора образцов горных пород в пределах одного пласта и определения их пористости методом импульсного ядерного магнитного резонанса.

Для однозначного определения характера насыщения образцов применяется электрохимическая обработка путем введения с помощью тока в водную фазу образца парамагнитных ионов, влияющих на время продольной протонной релаксации Т водной фазы на фоне неизменной по релаксационной характеристике углеводородной фазы 12).

Недостатком указанного способа является необходимость отбора образцов определенной формы, проведение электрохимической обработки, что удлиняет время исследований каждого образца.

93974

9р 9НМ).

15 о нк

ГРт <а 1 )+ " 11

К2 с.тека л

Х К

Цель изобретения - повышение оперативности определения характера насыщения пласта в процессе проводки скважины.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе дополнительно измеряют изменение осевой нагрузки на долото IG с глубиной и к нефтенасыщенным пластам относят пласты, содержащие флюид, плотность которого Pg меньше плотности пластовой воды P4, причем плотность флюида определяют из следующего соотношения:

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Определяют в процессе бурения по индикатору веса изменение параметра G и привязывают его к определенному интервалу глубин.

Определяют изменение пористости образцов горных пород, отобранных с соответствующих глубин забоя, для которых зафиксированы изменения

G, импульсным методом ядерного магнитного резонанса (ЯИР).

Вычисляют значения флюида по формуле

С Р,,к, -w,)eK>

h. к O,4рНК Оценив как среднюю плотность твердой фазы горной породы для данного типа горных пород и приняв плотность (плотность пластовой воды) за 1.

)4

Подставив значения К4 и К2, определенные по ЯИР, à G - -по показаниям индикатора веса типа ГИВ, получаем величину 9<.

Если P c 1, то исследуемый интервал на глубине Н характеризуется как нефтенасыщенный, Как известно, вертикальная компонента горного давления описывается формулой

3 4 (W - коэффициент бокового давления).

Суммарное статическое напряжение ст, таким образом, составляет

2 и т=б. б„=рсРфн (Рср9" 1

Статическое суммарное напряжение стскв горнои породы в призабойной зоне буровой скважины, заполненной промывочной жидкостью плотностью слагается из вертикальной соI ставляющеи Gz и радиальной состав1 ляющеи G<, описываемых аналитическими формулами

@=о p q Н

6 „=1 (О,Ож к -О,щ, io, р„ > где о - плотность разбуриваемой поУИ роды.

В процессе бурения к статическому суммарному напряжению в приэабойной зоне 6 добавляется напряжение стскв горной йороды 5 "Р, вызванное

„2 осевой нагрузкой на долото Р и гидродинамической давлением Рг, в результате подачи долота на забой, Суммарная нагрузка на долото Р

С,. Gra— Р + Р = - — может быть

M Ф гФ к скв оценена по индикатору веса типа ГИВ в процессе бурения. Здесь G u G соответственно вес части колонны бурильных труб, передаваемый на до40 лото и оценка гидродинамического давления по Рг - 6,1 — Gi (С и G нагрузка на крюк при медленном и быстром спуске колонны).

Отсюда в процессе бурения суммар4S ное динамическое напряжение (р зим

2 на горную породу описывается формулой джей .стскь 6.В р

,с= Pep% " породы горного где рс, - средняя плотность по глубине Н.

Горизонтальная составляющая давления равна =% х

ОЕР А А к скь где S - площадь контакта породораэрушающей части долота и забоя скважины, Бс„в — площадь забоя скважины.

Таким образом, суммарное напряжение на горную породу в процессе

0,, ÍÊ, К1

5 бурения описывается алгебраической суммой

t I

6 б +б -о4р, с н+н" у, у = к (op45 9ж9 -ОЪ9Л» О, 1я„()+

6гд !

" - k иске

9л-+

Обозначим в правой части член - +

$к

+ — " через G - -суммарная нагрузка

$„ на долото, фиксируемая по индикатору веса ГИВ в процессе- бурения (для простоты примем $к = S „ = 11. Тогда условие разрушения горной породы на забое описывается неравенством

6ст -AMH б СТ GcrcKS G-6ЪР я

-Р Н (4+А)сО;1 Р к Н

+ Н (-О,О+Г9.к -ОР9А» о19и9 С

Выражая плотность горной породы р через параметры напряженного

7и состояния горной породы и процесса бурения и заменяя неравенство равенством, получим

4ХН- с 1+Л H+Op5 H

Ь- o

О,1 Н

Обозначив первый член в правой части через константу С„, получим

Р„,= С,, —. Г(0,1g H)

Фиксируя изменение G от времени до времени t (или, что аналогично, от пласта l до пласта 2) и предполагая смену насыщения пласта (пластов 1 и 21 в процессе раэбуривания, а, следовательно, и Р получим

Обозначив 1"и (t ) — Рм (С )

= b Ри и G(t<)

aCi

Ри о ун

Приняв Ри„= 1т + К(P. » ) эа интервал с плотностью флюида P„ и пористостью К„, а Я„,2=- P + + Кд.(p — pT 3 — за интервал с

939743 6 пори стост ью К и плот ност ью флюида

Р<, получим ь6

9т "q® Рт1 Рт " (Р -Рт1 - с

Если 1 „принято эа плотность воды, то вычисленное значение даст плотность нефти, что будет характеризовать нефтенасыщенность интервала в момент бурения t< (или пластов 2) .

Преимуществами способа являются прямое Заключение о характере насыщения пласта или интервала пласта

zo

"нефтенасыщенный", простота определения р флюида, заключающаяся в арифметических деиствиях при вычис лении Рл.

2$

В случае нефтенасыщенности интервала (пласта), последний дополнительно характеризуется коэффициентом пористости К по измерениям ЯМР.

В случае необходимости сплошное бурение заменяется обоснованным бу30 рением с отбором керна с глубинои Н, для которой плотность насыщающего флюида в горной породе c., принятой для воды.

Учитывая то обстоятельство, что применение предлагаемого способа может повлечь за собой значительное сокращение объемов бурения с отбором керна из непродуктивных пластов, а также то, что указанный способ позволяет оперативно в процессе бурения оценивать нефтенасыщенность .вскрываемых отложений, попутно,оценивая их коллекторские свойства, предполагается, что величина экономической эффективности может достигать примерно 50 тыс.руб. формула изобретения

Способ выделения нефтенасыщенных пластов путем отбора образцов горных пород в пределах одного пласта и определения их пористости методом импульсного ядерного магнитного резонанса, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности определения характера насыще7 939743 ния пласта в процессе проводки скважины, дополнительно измеряют изменение осевой нагрузки на долото AG с глубиной и к нефтенасыщенным пластам относят пласты, содержащие Флюид, плотность которого д меньше плотности пластовой воды / „, причем плотность флюида определяют из следующего соотношения:

Н вЂ” глубина отбора образцов горных пород, м;

Е - коэффициент пористости образцов горных пород;

AG .- изменение величины осевой нагрузки на долото в точках, соответствующих глубинам отбора образцов, н/и

- плотность пластовой во1 ды, кг/и, - плотность насыщающего флюида, кг/м .

Источники информации, И принятые во внимание при экспертизе

1. Методическое руководство по проведению ядерного магнитного каротажа и интерпретация его данных.

М., ОНТИВНИИЯГГ, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР и 661320, кл. Е 21 В 47/00, 1977.

Рт - средняя плотность твердой фазы горной породй, кг/м, - ускорение свободного паХ дения, м/с где

Составитель Н.Кривко

Техред Д. Бабинец Корректор 4.Ференц

Редактор А. Власенко

Филиал ППП "Патен r", г.. Ужгород, ул. Проектная, ч

Заказ 4624/50 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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