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

ного. Анализы кернов, взятых колонковыми долотами, сохраняющими пластовое давление, показывают, что это допущение неосновательно.

Результаты последних анализов показали, что при снижении давления в керне значительное количество содержащихся хлоридов появляется в ГлинистоиМ растворе, находящемся в керно-держателе. В некоторых случаях количество связанной воды, которое, очевидно, было вытеснено из керна в момент снижения давления, достигало от V4 до 7з всей первоначальной водонасыщенности. При таких условиях, если даже принять концентрацию солей в первоначальном источнике точно известной, остаточное содержание хлоридов в кернах будет показывать только минимальные значения начального водоиасыщения.

Непосредственное измерение степени проникновения воды из глинистого раствора в керн можно получить добавлением к раствору водорастворимого вещества (индикатора), например декстрозы.

Определяя концентрацию индикаторов в остаточной воде из керна и прилагая уравнение (1), где - приравнено нулю, можно получить остаточную связанную воду вычитанием из общей величины водонасыщенности керна, связанной с проникновением в последний фильтрата из глинистого раствора. В результате таких испытаний на одной скважине в Калифорнии было установлено, что 29,1% всей водонасыщенности керна был фильтрат из глинистого раствора (15,2% всего норового пространства) и что среднее остаточное насыщение погребенной водой составило 37,1%. Средняя остаточная нефтенасыщенность была 30,0%.

Применение водорастворимых индикаторов может показать только минимальные значения начальной связанной воды благодаря вытеснению ее при снижении давления в керне. Более серьезными являются недавние эксперименты по вытеснению погребенной воды в нефтеносных кернах посторонней водой с радиоактивными индикаторами. Эти опыты показывают, что после прохождения через керн объема воды, равного поровому объему образца, вытесняется от 70 до 80% первоначального содержания погребенной воды в нем. Отсюда следует, что керн, который был полностью промыт фильтратом из глинистого раствора, должен все же содержать небольшое количество начальной связанной воды. Поступление в керн воды из глинистого раствора оказывается недостаточным для отмывки заключенной в нем погребенной воды, которая может произойти после вытеснения из керна большей части отмываемой нефти. Однако трудно утверждать, что такое неустойчивое равновесие будет происходить в естественных условиях. Поэтому, если есть уверенность в отсутствии значительной отмывки нефти и проникновения воды из глинистого раствора в керн, то насыщение кернов погребенной водой, определенное при условии взятия их при помощи глинистого раствора на водяной основе, следует рас-

сматривать отвечающим минимальным значениям первоначального содержания в породе связанной воды.

Из методов, не осложненных процессом водного вытеснения,, наиболее простым является, очевидно, аналогичный анализ кернов, взятых при помощи нефти или бурильного раствора на нефтяной основе. Такой анализ доджей дать правильные значения водонасыщенности кернов, за исключением тех случаев, когда они отбираются из переходной водонефтяной зоны. В настоящее время керны, взятые при помощи раствора на нефти, являются основой для испытания и оценки иных косвенных методов определения водонасыщенности.

На совершенно ином принципе базируется определение водонасыщенности продуктивного горизонта, связанное с количественной оценкой электрического сопротивления последнего. Электрические измерения обычно проводятся при помощи системы электродов, опускаемых в необсаженную скважину, как часть стандартного кароттажного оборудования. Если известно удельное сопротивление глинистого раствора в процессе карот-тажа, то замер сопротивления между электродами в скважине может быть переведен в соответствующее удельное сопротивление породы, находящейся между электродами. Если последнее обозначить через Гд, то водопасыщенность породы может быть рассчитана из выражения

=/Ы, (2)

где - удельное сопротивление породы, полностью насыщенной пластовой водой, а F{q) - эмпирическая функция, которая является по существу аналогичной для всех пористых сред, смоченных водой и исследованных по указанной методике. Значение /"о пропорционально удельному сопротивлению пластовой воды, что можно определить прямым измерением или исходя из. солевого состава. Иначе говоря, оно является функцией типа породы, ее пористости и проницаемости. Последние зависимости также были установлены опытным путем.

Применение этого метода требует внимательнсго рассмотрения осложняющего влияния проникновения глины в кароттируе-мый интервал конечной мощности исследуемого пласта и т. д. По некоторым данным )были получены удовлетворительные результаты в песчаниках, когда этот метод был испытан в благоприятных условиях (табл. 11). Этот метод имеет преимущество перед обычным определением водонасыщенности пород в отношении скорости и автоматического усреднения данных как в широтном плане, так и по вертикали разреза. Если не считать, отрицательного влияния фильтрации глинистого раствора, этим ,методом можно исследовать состояние продуктивного пласта в ненарушенном виде и без падения давления.

Даже когда абсолютные оценки кажущегося и удельного сопротивления породы находятся под вопросом, все же возмо1жно

установить прямое сопоставление между независимо определенной ,водонасыщенностью и кажущимся сопротивлением. Элек-трокароттажные разрезы можно использовать для определения водонасыщенности в скважинах, где не производится отбора кернов. Кароттажные измерения все равно проводятся на скважинах для установления и корреляции литологических объектов. Из этих измерений можно получить дополнительные данные по водонасыщенности, которые в основном потребуют аналитической обработки материала, составляющего часть кароттажной записи.

За последнее время был разработан многообещающий метод определения водонасыщенности, основанный на измерении так называемого «неснижаемого водоиасыщения керна». Последнее является содержанием остаточной воды в керне, когда он подвергнут капиллярному давлению, равному или больше, чем разность напоров между столбом воды и пластовой нефти, высотой от зеркала воды в пласте до места взятия керна долотом. Капиллярное давление определяет величину эазрыва непрерывности давления на граничной поверхности между водой и всякой другой жидкостью, находящейся с нею в контакте.

На фиг. 59 приведена схема прибора для определения остаточной водонасыщенности. Испытуемый керн вначале экстрагируется, сушится и взвешивается; затем насыщается водой или солевым раствором, снова взвешивается и устанавливается на асбестовую прокладку, облегчающую капиллярное взаимодействие с пористой керамической капиллярной мембраной. Последняя также насыщается водой и помещается на поддерживающую стеклянную мембрану, лежащую на поверхности воды в сосуде, соединяющемся с уравнительной воронкой. После закрепления верхней крышки камеру с керном заполняют воздухом, газом или нефтью. Прилагаемое давление равняется подсчитанному капиллярному давлению в точке взятия керна. Керн периодически извлекается из камеры и взвешивается, чтобы отметить наступление равновесия. Содержание остаточной

Фиг. 59. Прибор для определения остаточной водонасыщенности кер-] на методом капиллярных давлений.

1 - установочный винт; 2 - штатив; 5 - медная пластинка; 4 -резиновая прокладка; 5- виток пр})жины; б - воронка из стекла пирекс (40x60 жж); 7 - керн; 8 - уравнительная воронка; 9 - резиновая трубка; 10 - резиновое кольцо; - испытуемая жидкость; 12 - перфорированная стеклянная пластинка; 13 - полупроницаемая капиллярная мембрана; 14 - цементная замазка; i5 -тонкая асбестовая прокладка; 16 - трубка к редуктору баллона с газом под давлением.