Физика пласта

6.Опыт повторяют на 3–5 режимах (для разных ∆P и Qг), рекомендуемый интервал изменения избыточного давления составляет 0,1–0,8 МПа (например, 1, 3, 5, 7, 8 кгс/см2).

7.Результаты опытов заносят в табл. 2 и рассчитвыают абсолютную газопроницаемость для каждого режима и среднее значение.

Таблица 2

Данные лабораторных исследований

91

8.Строят индикаторную линию.

9.Рассчитывают абсолютную газопроницаемость образца горной породы графическим способом.

10.Сравнивают графическое и среднее расчетное значения Kпрг.

Контрольные вопросы

1.Что называется проницаемостью?

2.Объясните физический смысл абсолютной проницаемости.

3.Выведите формулу для определения абсолютной газопроницаемости.

4.Назовите единицы измерения проницаемости в системе СИ и в смешанной системе единиц.

5.Фазовая и относительная проницаемость.

6.Значение проницаемости в нефтепромысловом деле.

7.В каких пределах изменяется коэффициент проницаемости нефтяных

игазовых пластов?

8.Какое влияние на абсолютную проницаемость оказывает ∆P, , Q?

9.Как может измениться коэффициент газопроницаемости образца горной породы, если увеличить перепад давления на образце в 2 раза?

10.Как может измениться коэффициент газопроницаемости образца горной породы, если температура газа уменьшится в 2 раза?

Практическая работа № 11

ИЗМЕРЕНИЕ ПРОНИЦАЕМОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД С ПОМОЩЬЮ УСТАНОВКИ BPS-805

Цель работы. Определение проницаемости образцов горной породы при создании избыточного давления с помощью установки BPS-805 при фильтрации жидкостей через пористую среду (образец керна).

Необходимая аппаратура. Настольная система для определения проницаемости пород BPS-805 (рисунок) состоит из 5 главных компонентов:

–многофункциональный насос способен накачивать воду или пластовую воду с расходом потока от 0,01 до 10,0 см3/мин. Насос оборудован модулем измерения давления, который сглаживает пульсации насоса и выдает величину давления насоса;

–кернодержатель типа Hassler используется для установки образца керна в резиновую манжету с последующим его гидрообжимом;

–система гидрообжима состоит из гидравлического ручного насоса, датчика давления и устройства подачи давления до 40 МПа;

–система определения перепада давления измеряет дифференциальное давление с помощью цифрового дисплея, установленного на передней панели прибора.

92

7.Вентиль байпаса Bypass должен быть установлен в положение Inline (в линию).

8.Устанавливают расход потока клавишей Flow на передней панели насоса, клавишей Edit/Enter подтверждают установленное значение.

9.Запускают закачку жидкости через образец керна кнопкой Pump на панели насоса.

10.Давление прокачки контролируют цифровым датчиком давления (давление выше 210 psi не поднимать!).

11.После того как давление на дифференциальном датчике установится

истанет постоянным, регистрируют его. Клавишей Pump останавливают насос.

12.Плавно открывают вентили гидрообжима сначала Confining Bleed, затем Confining Isolate (по манометру убедиться в отсутствии давления).

13.Разъединяют выходные трубки кернодержателя.

14.Производят вакуумирование выходной линии кернодержателя с помощью ручного вакуумного насоса.

15.Вынимают насыщенный образец керна и замеряют вес.

Обработка результатов

1. Определяют коэффициент открытой пористости образца керна по данным взвешивания по формуле

M −M

m0 = 1 − 0 ,

M1 M2

где М0, М1, М2 – масса образца керна сухого, насыщенного жидкостью в воздухе и взвешанного в жидкости.

2. Определяют коэффициент проницаемости (мкм2·10–3) по формуле

k = Q L ·1000,

∆РF

где Q – объемный расход жидкости, см3/с; F – площадь фильтрации керна, см2;– динамическая вязкость жидкости, мПа·с; ∆P – перепад давления, кгс/см2; L – длина керна, см.

3. Рассчитанные данные заносят в таблицу:

Данные лабораторных исследований

94

Контрольные вопросы

1.Чем отличается абсолютная проницаемость от фазовой?

2.Как изменяется проницаемость после применения СКО в терригенных

икарбонатных коллекторах?

3.Вследствие каких причин происходит изменение проницаемости в удаленной и призабойной зонах скважин?

4.Значение проницаемости в нефтепромысловом деле.

Практическая работа № 12

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ

И ПРОНИЦАЕМОСТИ НА ПРИБОРЕ AP-608

Цель работы. Определение коэффициента открытой пористости (Kпо) и коэффициента газопроницаемости (Kпрг) методом нестационарной фильтрации с последующим построением графика зависимости Kпо от Kпрг.

Описание прибора. Система AP-608 – это отвечающая последним достижениям науки и техники система для измерения проницаемости (Kпрг) по газу и открытой пористости (Kпо) образцов горной породы в условиях реальных пластовых напряжений при горном давлении до 640 атм. Система AP-608 представляет собой стационарный блок с передней и задней панелями, кернодержатель Хаслера, систему горного давления, датчики давления, пневматические клапаны, регулятор объема. Для работы пневмоклапанов используется линия воздуха от компрессора, а для определения пористости и проницаемости в AP-608 применяется гелий (рис. 1). Измерения проводятся на образцах, имеющих форму правильного цилиндра диаметром 25,4 и 30,0 мм.

Пористость и поровый объем измеряются по методу, основывающемуся на законе Бойля, который применительно к анализу керна заключается в способности определять неизвестный объем по расширению газа с известными значениями давления и температуры в пустое пространство и в использовании полученного давления для расчета неизвестного объема. Следовательно, зная P1 , P2 , и V2 , можно рассчитать V1:

V1 = (P2V2)/P1.

Измерение проницаемости выполняется с использованием технологии затухания нестационарного импульса, диапазон проницаемости составляет от

5000 до 0,001 мД.

95

Нижние предельные значения коллекторских свойств могут быть определены несколькими способами с учетом комплекса петрофизических параметров пород:

–через фазовую проницаемость;

–параметр насыщения;

–эффективную пористость;

–абсолютную газопроницаемость.

Способ определения предельного значения проницаемости ( Kпрг* ) через

фазовую проницаемость принимается в качестве базового, так как основан на исследовании и анализе непосредственно значений фазовой проницаемости по углеводородной (УВ) жидкости согласно последним методическим рекомендациям.

Для опытов подбираются образцы с низкими коллекторскими свойствами, в которых предварительно моделируется остаточная водонасыщенность. Фазовая проницаемость по керосину для одиночных образцов определяется на установке УИПК-1М, моделирующей пластовые условия. Проницаемость по жидкости берется при установившихся условиях фильтрации.

Конкретное значение кондиционного коллекторского свойства устанавливается непосредственно на основании сопоставления фазовой проницаемости по керосину (Kпрк) с абсолютной по газу (Kпрг). Особенностью графиков Kпрк = = f(Kпрг) (рис. 4.12) является наличие двух областей, качественно отличающихся поведением этих параметров.

В диапазоне минимальных фильтрационно-емкостных свойств пористой среды фазовая проницаемость по УВ-жидкости обычно очень низкая, практически отсутствует. Затем она резко возрастает и стремится к величине абсолютной газопроницаемости. Наличие двух областей на графиках обусловлено соотношением остаточной насыщенности воды (Kов), углеводородной фазы (Kон)

и пористости (Kп).

Если сумма (Kов + Kон) близка к Kп, то проницаемость по керосину практически отсутствует, и породу, несмотря на присутствие нефти, следует считать неколлектором. При (Kов + Kон) < Kп порода обладает некоторой эффективной пористостью (Kпэ) и наблюдается фильтрация нефти, увеличивающаяся по мере улучшения коллекторских свойств.

Точка перегиба – 1,0·10–3 мкм2 (см. рис. 4.12) – разделяет всю совокупность пород того или иного пласта на две качественно отличающиеся группы, дифференцирует коллектор от неколлектора, устанавливает так называемый нижний предел по проницаемости Kпрг* , начиная с которого в породе возможна

фильтрация УВ-флюида. В случае неоднозначного определения области перегиба предельное значение находится по пересечению касательных к различным ветвям графика.

98