Файл: Повышение эффективности вскрытия и опробования нефтегазоносных пластов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.07.2024

Просмотров: 143

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 1. Имитация остаточной водонасыщенности в образцах кернов

В ряде лабораторных экспериментов, в которых в той или иной мере моделируются процессы фильтрации флюидов в усло­ виях, приближенных к пластовым, возникает необходимость имитировать остаточную водонасыщенность в исследуемых об­ разцах пород. Подобная имитация обязательна при изучении закупоривающих свойств различных растворов солей и химиче­ ских реагентов. Однако для такого рода опытов нет традицион­

ных методик или правил, чем и вызвана постановка

нижеопи­

санных экспериментальных

исследований.

 

 

 

 

 

 

Не вдаваясь в детали далеко не полностью

решенных

во­

просов, а подчас и противоречивых представлений

об

остаточ­

ной

воде, отметим, что

под

данным

термином,

 

вслед

за

С. Л . Заксом, стали называть воду, оставшуюся

в

порах

пла­

ста

при формировании з а л е ж е й

нефти и

газа и

не

извлекае­

мую в процессе их разработки . П о д остаточной водой обычно

понимают

адсорбционную воду, а

т а к ж е воду,

находящуюся

в тонких

или тупиковых

к а п и л л я р а х

и на стыках поровых

кана­

лов или

зерен породы.

При этом

адсорбционную

воду

часто

(хотя и условно) подразделяют на прочно связанную и рыхло связанную . В целом содержание в коллекторе остаточной воды определяется величиной поверхности пор, их размерами и ко­ личеством, поверхностными свойствами пластовых жидкостей и коллекторов,. их минеральным составом, а т а к ж е емкостью по­ глощения, прежде всего глинистых пород.

В з а д а ч у поставленных экспериментов входило как создание остаточной водонасыщенности образцов пород, т а к и выяснение

влияния этой водонасыщенности

на

фазовую

проницаемость

фильтрующихся в породе флюидов, в

частности

применяемых

для лабораторных целей керосина

или

азота. Д л я создания ос­

таточной водонасыщенности в сухих образцах пород (каковы и поступают обычно для лабораторных работ) могут быть при­ менены некоторые косвенные методы, используемые д л я опре­ деления остаточной воды (центрифугирование, вытеснение, ка­ пиллярное впитывание) . Д л я опытов по изучению закупори­ вающих свойств химических реагентов приемлем метод, при ко­ тором не требуется извлекать образец из кернодержателя (т. е. не прерывать общего цикла лабораторных замеров при после­ довательной смене исследуемых жидкостей) . Кроме того, же ­ лательно сохранить образец под заданным всесторонним давле ­ нием. В этом смысле наиболее подходящей является методика определения остаточной воды по соотношению эффективной газопроницаемости и водонасыщенности, предложенная и опи­ санная А. А. Ханиным [77, 78]. И м изучено это соотношение по мере продувки полностью водонасыщенного образца газом, ко­ торое в графическом выражении имеет вид кривой, изображен ­ ной на рис. 4. Здесь участкам / / / и / / соответствует процесс

4*

51


удаления из породы свободной воды, а участок /, близкий к го­ ризонтальному,^ характеризует осушку образца газом от оста­

точной воды. Точка перегиба /

и / /

 

участков

кривой

отвечает

величине остаточной

водопасыщенностп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я наших целей,

взяв за основу

рассуждения А. А. Ханииа,

потребовалось несколько видоизменить опыты, в частности

 

изу­

чить

взаимосвязь

между

объемом

газа,

пропущенного

через

полностью водонасыщепный образец породы, и двумя

другими

переменными

п а р а м е т р а м и — водонасыщенностыо

и эффектив ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ной

 

проницаемостью.

Опыты

 

 

 

I

 

 

 

 

 

проведены на породах-коллек­

 

 

1

^

 

 

 

 

 

торах

различного

состава

с

 

 

1

 

4

 

 

 

 

разной

начальной

(абсолют­

 

 

 

 

 

 

 

 

ной)

проницаемостью

как

 

для

«о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

л

 

 

газа, так и для керосина.

Про ­

 

 

 

 

1

 

 

 

 

сушенные (при

105° С)

и

взве­

%20

 

 

[

 

 

 

 

шенные

образцы пород

(длина

 

 

 

 

1

 

 

 

ш

3,0 см, диаметр 2,7 см), исход­

 

 

1

 

1

 

 

 

 

ные

сведения

о

которых

даны

^

О

1

 

1

 

 

50

70

в табл.

10,

после

определения

 

 

10

 

30

 

 

 

впдонасыщенность

%

от

абсолютной

проницаемости

на­

 

 

объема

пор,

 

 

сыщались

дистиллированной

Рис.

4.

Соотношение между

эффек­

содой

под

давлением

от

 

не­

скольких

десятков

до сотен

ат­

тивней газопроницаемостью и воао-

мосфер,

в

зависимости

от

их

насыщенностыо

(по

А. А. Ханин\).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

проницаемости.

Многократной

проверкой

было

установлено, что

под

давлением

образцы насы­

щались более полно и имели более надежную сходимость

резуль­

татов, чем при насыщении

под вакуумом. Д а л е е

водонасыщенные

образцы с известным весом продувались газом пли прокачива­ лись керосином, причем в процессе опыта з а м е р я л а с ь ф а з о в а я газоили керосинопроницаемость. Одновременно по мере вытес­

нения воды газом образцы

систематически извлекались из керно-

д е р ж а т е л я и взвешивались

д л я определения текущей потери во­

ды. При вытеснении керосином извлеченная из образца вода за­ мерялась микробюреткой. Кроме того, остаточная вода вычисля­ лась т а к ж е по совокупности данных о весе сухого, водоиасыщенного образца и текущем его весе в ходе вытеснения воды керосином.

По результатам экспериментов построены графики измене­ ния эффективной проницаемости п водопасыщенностп в зави­

симости от объема прошедшего через

образец

вытесняющего

воду газа

или керосина

(рис. 5 и 6).

 

 

 

 

П о мере вытеснения газом воды

из

о б р а з ц а

(см. рис. 5) эф ­

фективная

газопроницаемость его

вначале резко

возрастает,

а в дальнейшем темп роста

снижается,

кривая

газопроницае­

мости

выполажнвается

и,

наконец,

стабилизируется

на о п р е д е ­

ленном

уровне. То есть,

начиная с

некоторого объема Vo, про-


Т а б л и ц а 10

Основные сведения об образцах пород, использованных для изучения имитации остаточной водонасыщенности методом вытеснения воды газом или керосином

№ обр.

 

 

 

 

 

, Ч

 

 

 

 

I

о

Место

отбора

Интервал

Возраст

I 8

образцов

(площадь)

отбора, м

отложений

Р яЬ;

 

 

 

 

о

о

 

 

2

 

 

 

i s

Абсолютная керосниопро!!

и

re

о

тость, гОткрытая%

68-К а

Площадь

Севе-

 

 

 

 

4,7

ро-Серебряиская

4643—4653

Нижний мел 0,012

 

10-К1

Площадь Задор-

 

 

 

9,6

ненская . . . . .

3760—3765

То же

0,31

70-я

Район

с. Сход-

Обнажение

Палеоцен

3,9

 

14,6

иица

 

 

 

65-я

То же

 

 

 

 

24,3

18,1

189

Площадь

Пы-

 

Миоцен

107

 

16,5

нянская

 

 

1957—1966

1 - П

Район

г.

Пере-

 

 

1420

 

21,2

мышляны

 

. . . .

Карьер

 

73-я

Район

с.

Сход-

Обнажение

Палеочен

 

18,5

16,1

ница

 

 

140

Площадь

Оль­

3605-3607

Олигоцен

 

11,1

ховская

 

16

1,1

49-я

Район

с.

Сход-

Обнажение

Палеоцен

 

51

17,4

иица

 

 

пущенного через

образец

газа, эффективная

газопроницаемость

образца

практически не меняется. Если вслед

за А. А. Ханнным

рассматривать только зависимость водонасыщенности и эффек­

тивной проницаемости (см. рис. 4), то точке

остаточной

водо­

насыщенности по

А. А. Ханпну соответствует

начало

стабили­

зации эффективной

проницаемости.

 

 

 

 

Одновременно

с

ростом

эффективной

проницаемости

сни­

ж а е т с я водонасыщенность

образцов — эти

величины

связывает

обратная пропорциональность. В начальный период вытеснения воды, при резком росте эффективной проницаемости, т а к ж е ин­ тенсивно падает процент водонасыщенности образца, а позднее

кривые

почти

синхронно выполаживаются, п р и б л и ж а я с ь к а ж ­

д а я к

своему

постоянному значению.

П р а в д а , водонасыщен­

ность образцов не остается постоянной,

а по мере продувки га­

зом плавно снижается, асимптотически

п р и б л и ж а я с ь к нулево­

му значению, причем процесс ускоряется в о б р а з ц а х с большей проницаемостью.

На рис. 5 объемы вытесняющего воду газа даны в значении, приведенном к среднему давлению в образце керна. В этом случае кривая изменения остаточной водонасыщенности дл я от­ дельных образцов остается неизменной независимо от перепада давлений, при которых проводился процесс вытеснения избы-

53


 

В,%

Кэф^мД

 

 

 

06р. 70-я

 

 

 

 

 

 

/00}

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

'

Va5

10

О

5 V0

W У.дм3

10

20

30

VJ»3

ПриШенный

объем вытес­

 

 

 

Vo

 

 

 

няющего воду газа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В,%

НЭФ.^МД

Обр 183

В,%

НЭФ„,МД .

Oip.f-n^

 

 

там

50

100 VJM3

О

Уо 50

100

VJM3

50

100

150 КЗм3

 

 

 

 

 

 

 

Vo

 

 

водонасищенностн и эффективной проницаемости пород в процессе фильтрации вытесняю­ щего воду азота.