Спосіб визначення водонасиченості гірських порід

Изобретение относится к г о р ному д е л у , в ч а с т н о с т и к методам о п р е д е л е н и я водонасыщенности о б р а з цов горных пород в у с л о в и я х , п р и б лиженных к п л а с т о в ы м . Цель и з о б р е т е н и я - повышение т о ч н о с т и о п р е д е л е н и я . Образцы горных пород п о д бирают по с о о т в е т с т в и ю комплексному п а р а м е т р у N = >JK/m^ г д е К - а б с о л ю т ная газопроницаемость образца, ш п о р и с т о с т ь о б р а з ц а . После э к с т р а г и И з о б р е т е н и е о т н о с и т с я к горному д е л у , в ч а с т н о с т и к способам о п р е д е л е н и я водонасыщенности о б р а з ц о в горных п о р о д , и может быть и с п о л ь з о вано д л я оценки количества остаточной воды, содержащейся в нефтеносных пластах. Цель изобретения - повышение т о ч ности определения. На чертеже показана схема устройства для осуществления способа определения водонасыщенности горных п о род. р о в а н и я и высушивания образцы с о с т а в ляют в керновую к о л о н к у с р а з м е щ е н ной на ее выходе н а с а д к о й с п о с т о янной о с т а т о ч н о й воцонасыщеннсотью и насыщают в о д о й . С помощью г и д р а в лических с р е д с т в и нагрева создают на к о л о н к е т е р м о б а р и ч е с к и е у с л о в и я , соответствующие п л а с т о в ы м , Измеряют при этом объем V t 4 p в ы т е с н е н н о й и з колонки воды под в о з д е й с т в и е м т е м п е ратуры и д а в л е н и я . З а т е м на в х о д колонки подают г а з и р о в а н н у ю нефть при п л а с т о в ы х т-ре и д а в л е н и и . Перепад д а в л е н и я , при котором п р о и с х о д и т в ы т е с н е н и е воды, повышают с т у п е н ч а т о в соответствии с распределением размеров поровых каналов в образцах п о р о д . Остаточную водонаоыщенность К 6 определяют и з с о о т н о п е ния К в = 1 - V 6 b ( r / ( V e - V , 4 p i 3 г д е V f t b l T - объем воды, вытесненный из колонки нефтью; V 6 - объем воды, в о шедшей в к о л о н к у при насыщении. 2 з . п . ф~лы, 1 и л . Устройство содержит кернодержатель 1 с герметизирующей манжетой 2 для размещения колонки образцов 3 горных пород и высокопористой насадки 4, пробоотборник 5, заполненный нефтью, с переводниками 6 и 7 и к л а панами 8 и 9, гидропресс 10, сообщенный с ним поршневой разделитель 11 сред, манометры ' 2 - І 4 и гчгрпцилнедры (не показаны) для гидрообжима образцов 3 с насадкой 4 в кернодержателе 1. 1571229 Способ осуществляется следующим образом. При бурении поисковых и разведочных скважин отбирают керн из продуктивных пластов - коллекторов и изготавливают из него цилиндрические образцы 3 . В кернодержатель ] в с т а в ляют герметизирующую манжету 2 вместе с размещенными в ней колонкой о б разцов (керновой колонкой) 3 и высо- 10 копористой насадкой 4, изготовленной, например, из песчаника с предварительно определенной неснижающейся (постоянной) остаточной в о д о 15 насыцённостью. Образцы горных пород, поставленные в керновую колонку 3 , предварительно экстрагируют, высушивают, подбирают по соответствию комплексно20 му параметру где К - абсолютная газопроницае25 мость образца; m - пористость образца, и насыщают водой. Затем на герметизирующую манжету 2 с керновой колонкой 3 и насадкой 4 30 подают от гидроцилиндра давление гидрообжима. С помощью поршней (не показаны) нагружают керновую колонку 3 с насадкой 4 осевым давлением для создания на породе условий, с о ответствующих пластовым по давлению. 35 Далее верхним переводником 7 механически открывают верхний клапан 9 пробоотборника 5, и нефть, приведенную к пластовому состоянию, по трубопроводу подают на вход керновой колонки 3, а на выходе керновой колонки 3 открывают регулировочный вентиль (не п о к а з а н ) , задаваясь минимальным перепадом давления, при котором происходит вытеснение воды из поровых каналов максимального радиуса. При затухании фильтрации перепад давления увеличивают, т . д , до тех пор, пока происходит вытеснение в о ды из поровых каналов минимального размера. Диапазон изменения перепадов давлений подбирают в каждом случае конкретно, исходя из величин капиллярных давлений, которые имеют место в нефтеносных пластах (0,003-0,03 МПа и более). Контроль за процессом вытеснения воды осуществляют по манометрам 12 14. Во времени замеряют объем вытесненной пластовой воды и прокачанной нефти, а остаточную водонасыщенность определяют из соотношения V где К Б о Одновременно создают на керновой колонке 3 температуру, равную п л а с товой. При создании пластовых д а в ления и температуры из керновой к о лонки 3 отжимается избыточная вода, объем которой замеряется, ликвидируете я объемное рас ширение об ра зцов пород и порода приобретает то с о с т о яние, в котором она находилась в пластовых условиях. Одновременно в пробоотборнике 5 с глубинной г а з и рованной пробой нефти, отобранной из продуктивного пласта, создаются термобарические условия," соответствующие пластовым: пробу нефти нагревают до пластовой температуры, а затем гидропрессом 10 с помощью поршневого разделителя 11, заполненного водой, через нижний переводник 6 на нижний клапан 8 пробоотборника 5 создают давление, превышающее на несколько мегапаскаль пластовое ( 0 , 1 - 0 , 2 МПа). V, 40 *+P 45 - остаточная водонасыщенность керновой колонки; - объем пластовой воды, вытесненной из керновой к о лонки нефтью, приведенной к пластовому состоянию; - объем пластовой воды, в о шедшей в керновую колонку при ее насыщении; - объем пластовой воды, вытесненной из керновой к о лонки под воздействием температуры и давления. Для уменьшения влияния концевых эффектов, выражающихся в аномальном распределении насыщенности, вытеснение воды проводят через высокопорис50 тую насадку 4, установленную на выходе из керновой колонки 3, Длина керновой колонки 3 может составлять 0,5 - 2,5 м, а ее диаметр - 0,0280,030 м. 55 Измерение остаточной водонасыщенности горных пород позволяет определить нефтенасыценность продуктивных пластов, что способствует повы 5 157122P 6 шению д.ч топерности оценок запасов лонку по соответствию комплексному нефти на месторождениях, находящихпараметру N, определяемому по форся в поископо-разведочной стадии изумуле * чения. , _ I—;—і 1 5 N = -JK/m, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Способ определения водонасыщенности горных пород, включающий вытеснение воды жидкостью из .влажной породы при пластовых температуре и давлении и определение остаточной водонасыщенности породы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, вытеснение воды проводят на образцах пород, поставленных в керновую к о лонку с размещенной на ее выходе высокопористой насадкой с постоянной остаточной водонасыщенностью, при этом образцы породы подбирают в к о Редактор И. Касарда где К - абсолютная газопроницаемость образца; m - пористость образца, 10 2. Способ по и . 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в качестве вытесняющей жидкости используют п р о бу глубинной газированной нефти при пластовых температуре и давлении. 15 3 . Способ по п. I, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вытеснение воды проводят путем ступенчатого п о вышения перепада давления вытеснения воды от минимальной до максимальной 20 величин, соответствующих распределению размеров поровых каналов в образцах пород. С ос тав итель Б, Тальв ойш Техред Н.Ходанич Корректор 0 . Ципле Заказ 1А95 " . Тираж Д80 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б , , д . Производственно-издательский комбинат "Патент", г . Ужгород, ул. Гагарина, 101