Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200

Эвакуированный керн остается чистым в процессе перегонки, так что ело можно использовать для измерения пористости и проницаемости по воздуху. Вместе с тем потеря кристаллизационной воды из породы может привести к преувеличенным значениям при замере проницаемости для воды. Последний метод имеет особое значение при анализе кернов из конденсатных пластов.

3.2. Соленость. Измерения солености воды в кернах основываются на допущении, что все растворимые хлориды, находящиеся в образце породы, присутствуют в связанней ©оде. Согласно этому принятая методика состоит в растирании навески измельченного керна (5-20 г) и в смешении с 100-150 см дестиллированной воды до полного растворения хлоридов. После этого воду и песок разделяют фильтрованием и некоторую часть фильтрата подвергают титрованию. Результирующее содержание хлоридов выражается в миллиграммах на литр после предварительного определения количества воды в керне на единицу веса породы.

3.3. Проницаемость «глинистых» песков. Измерения проницаемости горных пород основываются на допущениях, что жидкость, проходящая через образец породы, однородна, течение ее ламинарно, и протекающая жидкость не реагирует с пористой средой. С точки зрения реального нефтяного пласта серьезное ограничение, налагаемое первым условием, является в настоящее время общепризнанным и будет подробно рассмотрено в главе 4 и последующих разделах книги. Хотя систем со строго однородной жидкостью в естественных подземных нефтяных резервуарах встретить нельзя, но измерение проницаемости для однородной жидкости дает удобную и полезную основу для сравнения при изучении проницаемости систем с многофазным течением.

Допущение ламинарного течения не встречает серьезного возражения относительно справедливости его для естественных нефтяных пластов, так как за исключением непосредственной близости к забоям скважин, работающих с очень высокими дебитами, течение жидкости в пластах лежит в ламинарной области.

За последние годы было установлено, что жидкость влияет на проницаемость пористой среды и что принятое допущение об отсутствии реакции между жидкостью и пористой средой для очень многих нефтяных пластов является неправильным. На это явление было обращено особое, внимание в Калифорнии, где было установлено для ряда коллекторов, что проницаемость экстрагированного керна намного ниже для воды, чем для воздуха. Кроме того, проницаемость для соленой воды обычно больше, чем для пресной воды. Во многих случаях было замечено, что проницаемость породы для пресной воды равнялась

нулю, в табл. 6 приведены некоторые из опубликованных мате-эиалов по этому вопросу.

Таблица 6

Проницаемость песчаников для воздуха, соленой и пресной воды

в миллидарси

В табл. 7 приведены результаты 15 измерений проницаемости образцов нефтяного коллектора, извлеченных из скважины на интервале 7 м. Особенно обращает на себя внимание разница между образцами 10 и 11, т. е. между чистым песком и породой, содерл<ащей гидратирующийся материал.

Таблица 7

Проницаемость для воздуха и воды у чистых и глинистых песчаников в миллидарси

образцов

Проницаемость для

воздуха

соленой воды

пресной воды

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

3970 4790 4490 2640 4810 5280 5730 10900 6600 5270 5650 7760 2430 4070 2260

635 2020 965 734 2670 2400 2270 4660 3250 2995 2210 2640 1190 1290 1070

217 1650 313 520 2340 1980 1400 1740 2680 2830 7,4 10,0 2,6 7.5 90,0

Причину этого явления обычно относят к «загрязнению» песков и считают, что поровое пространство между сцементированными зернами песчаника содержит в этом случае вещество.

разбухающее в воде. Это вещество состоит большей частью (1как показьшают минералогическое исследование и изучение рентгеновскими лучами) из глин. Известно, что аргиллиты и бентониты хорошо гидратируются и разбухают в своем объеме при контакте с водой. Такое разбухание может, очевидно, уменьшить проницаемость породы во много раз. Исследование песчаных коллбкторо1в нефти в Пенсильвании показало, что уменьшение проницаемости находится в зависимости от рН воды, - при низких рН проницаемость меньше меняется.

Процессы флоккуляции и дефлоккуляции глин, непосредственно связанные с явлением гидратации, очевидно, играют важную роль в явлении набухания. Сложное взаимодействие между глиной и водой зависит от природы частиц в норовом пространстве и от ионного состава воды. Вне зависимости от механизма набухания необходимо учитывать последнее явлекне при оценке и производстве измерений прсницаемости. Именно это обстоятельство дало возможность частично объяснить в Калифорнии причину больших расхождений (в 10-50 раз) между фактической продуктивностью скважин и подсчитанной из замеров прОницаемости образцов пород продуктивного коллектора.

Измерение проницаемости производили по воздуху. В остальных нефте1Добывающих районах не сообщалось о таких разительных эффектах. Однако заилованные, глинистые пески встречаются и в месторождениях Мид-Котинента в некоторых сложенных сцементированными песчаниками залежах побережья Залива и по крайней мере в одном из крупнейших месторождений Восточной Венецуэлы. В большинстве случаев эти пески имеют достаточно низкую воздухопроницаемость. Следует отметить, что (как видно из табл. 7) даже высокопроницаемые песчаники могут в значительной степени терять это свойство при контакте с водой.

Интересно заметить, что взаимодействие между водой и глинистыми песками обычно имеет обратимый характер. Отбрасывая случаи, когда вода может полностью разрушить горную породу или вымыть всю глину из нее, видно, что длительное течение любой жидкости через образец порсды восстанавливает проницаемость ее для данной жидкости, по крайней мере порядок ее величины, несмотря на предыдущие осложнения с течением. В частности, при сушке или экстракции керна, содержащего воду и имеющего очень малую проницаемость, можно обычно восстановить воздухопроницаемость до значения, равного или большего первоначальной проницаемости породы.

Явление обратимости дает возможность восстановить эксплуатационную производительность скважины, забой которой подвергся «водяной блокаде», путем просушки призабойной зоны нагнетанием в пласт сухого газа.

Из всего сказанного ясно, что воздухопроницаемость не может быть принята за комплексный динамический показатель эксплуатационной нефтеотдачи естественного нефтеносного пес-