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
§ 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
/о |
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.