Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Тонкослоистые пласты

.pdf
Скачиваний:
117
Добавлен:
25.08.2019
Размер:
76 Мб
Скачать
☆
пр.абс .

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

52

Определив параметр поверхностной проводимости П по этой палетке нужно исправить найденное (измеренное) сопротивления пласта за рассеянную глинистость по формуле

испр

 

ρ пизм

 

ρ п

=

 

.

П

 

 

 

Структурная глинистость. Под структурной глинистостью понимают распределение в матрице глины в форме зерен. Влияние структурной глинистости на величину сопротивления такое же, как и рассеянной глинистости, но меньшее при той же величине глинистости.

ГЛАВА 10. ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТА ПРОНИЦАЕМОСТИ ПОРОД

Пористая среда может пропускать через себя жидкость или газ только в том случае, если ее поры соединены между собой. Тогда говорят, что среда проницаема.

Если флюид (жидкость или газ) однородный и не оказывает никакого химического воздействия на твердую фазу породы, то проницаемость называют абсолютной или физической K

Абсолютная проницаемость может быть получена из закона Дарси

 

 

Vф =

Q

= Kпр.абс

P

.

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

μ l

 

 

Здесь:

Vф

- скорость фильтрации флюида;

P

- градиент давления;

l

 

 

 

 

 

 

 

 

μ - вязкость флюида, Q – дебит флюида через поперечное сечение S образца породы.

В Международной системе единиц СИ коэффициент проницаемости измеряется в м2 . Однако на практике часто применяют внесистемную

единицу проницаемости дарси (Д) и более мелкую единицу миллидарси (мД). Соотношение между этими двумя единицами: 1мД=10-3 Д.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

53

Соотношение между единицей СИ и Дарси: 1Д=10-12 м2, 1мД=10-

15 м2.

Коэффициент проницаемости пород-коллекторов изменяется в широких пределах от долей до 2000-3000 мД (см.таблицу 3).

Таблица 3

ПР

ОНИЦАЕМОСТЬ И ПОРИСТОСТЬ ОСНОВНЫХ ТИПОВ ОСАДОЧНЫХ

 

ГОРНЫХ ПОРОД

 

Породы

 

Эффективная

Эффективная

 

 

проницаемость,

пористость,

 

 

мД

%

Пески однородные крупно- и

30000—300000

40

среднезернистые

 

 

Пески однородные средне- и

10000—30000

40

мелкозернистые

 

 

Пески

мелкозернистые

100—10000

30—35

неоднородные

 

 

 

Пески нефтяных месторождений

0,1 —17000

4—35

Песчаники

нефтяных

0,01—7500

1—40

месторождений

 

 

 

Глины нефтяных месторождений

0—1

-

Известняки и

доломиты нефтяных

0—700

-

месторождений

При фильтрации многофазных флюидов (нефть, газ и вода) в коллекторе проницаемость каждой фазовой составляющей отличается от абсолютной. Например, фазовая проницаемость нефти

Kпр.н = Qн

μ н

 

l

,

S

 

P

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

 

 

 

54

 

где Qн и μ н - дебит и вязкость нефти соответственно.

 

.

Коэффициент

фазовой

проницаемости

пропорционален

коэффициенту абсолютной проницаемости и зависит от удельного содержания данной фазы в общем объеме насыщения, соотношения вязкостей фаз насыщения и от градиента давления (при существенных его изменениях).

На практике вместо фазовой проницаемости часто пользуются относительной проницаемостью, равной отношению фазовой проницаемости к абсолютной. Например, относительная проницаемость нефти

Kпр.н.отн =

Kпр.н

.

Kпр

 

 

Величина относительной проницаемости зависит от фазовых характеристик смеси (соотношения нефти, газа и воды), смачиваемости породы (гидрофильная или гидрофобная) и конфигурации пор.

На рис.17 показано изменение фазовых проницаемостей нефтеводяной смеси. Видно, что при увеличении нефтенасыщенности смеси фазовая проницаемость нефти возрастает, а фазовая проницаемость воды уменьшается. Это объясняется сильным прохождением нефти и слабом воды. Наконец, при некотором минимальном водонасыщении Kов (остаточная водонасыщенность) движение воды вообще прекращается. И, наоборот, с

увеличением

водонасыщенности

фазовая

проницаемость воды

увеличивается,

а нефти уменьшается

и при

некоторой минимальной

нефтенасыщенности Kон (остаточная нефтенасыщенность) перемещается только вода.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

55

Рис. 17 Зависимости коэффициентов относительной проницаемости от коэффициентов нефтеводонасыщенности для песчаноглинистых пород

Для оценки коэффициента проницаемости коллекторов применяются методы электрического каротажа, гамма-каротаж, а также метод гидродинамического каротажа и опробования пластов приборами на кабеле ГДК-ОПК.

Физической основой связи удельного сопротивления и коэффициента проницаемости нефтегазового коллектора является уравнение КозениКармана

K 3.эф Kпр = П ,

Tф2Sф2

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

56

где K П.эф - коэффициент эффективной пористости; Tф и Sф - извилистость и удельная поверхность фильтрующих каналов соответственно.

Поскольку извилистость и удельную поверхность фильтрующих каналов определить практически невозможно, на практике определяют

корреляционную связь между общей или эффективной пористостью коллектора и его проницаемостью. Коэффициент пористости определяют по данным ГИС или в лаборатории по керну, а коэффициент проницаемости определяют в лаборатории при исследовании керна (системы ГИС-керн или керн-керн). На рис.18 представлена зависимость коэффициента проницаемости от открытой пористости коллектора одного из месторождений Западной Сибири.

Определение проницаемости нефтенасыщенных коллекторов по их удельному сопротивлению основано на оценке параметра насыщения (коэффициента увеличения сопротивления) при допущении, что в коллекторе осталась только неподвижная (остаточная) вода. Тогда параметр насыщения

P = ρ нп =

1

.

н

ρ в

 

n

 

Kов

Содержание остаточной воды пропорционально удельной поверхности фильтрующих каналов коллектора. Поскольку удельная поверхность фильтрующих каналов является одним из основных факторов, определяющих проницаемость коллектора, то содержание остаточной воды определяет величину коэффициента проницаемости коллектора.

Оценку коэффициента проницаемости по удельному сопротивлению нефтенасыщенного коллектора проводят, используя экспериментальные зависимости типа

Kпр = f (Pн ).

Значения параметра насыщения Pí определяют по измерениям в скважине методами электрического каротажа, а коэффициент проницаемости определяют по керну.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

57

Рис.18

Эта методика не применяется для послойного определения коэффициента проницаемости из-за большой погрешности определения. Ее используют для оценки среднего значения проницаемости мощного и литологически однородного пласта.

В глинистых коллекторах с любым насыщением наблюдаются корреляционные связи между проницаемостью и глинистостью коллектора. Глинистость коллектора оценивается по кривым ПС и ГК, а мерой оценки глинистости являются α ПС и Jγ . По данным исследований керн-ГИС установлена связь между коэффициентом проницаемости и α ПС (см. рис. 19)

α ПС = a + blg Kпр ,

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

58

а также более тесная корреляционная связь между коэффициентом проницаемости и комплексным параметром

α ПС = f (Kпр ).

Jγ

Следует отметить, что корреляционная связь между Jγ , α ПС и коэффициентом проницаемости может быть только при существенной глинистости пласта.

Коэффициент проницаемости определяется в открытом стволе по данным гидродинамического каротажа. При помощи скважинного прибора ГДК-ОПК из стенок скважины отбираются пробы пластового флюида при разных депрессиях (разности между пластовым давлением и давлением в приемной камере прибора). По результатам испытаний коэффициент проницаемости рассчитывают по формуле

Kпр =

 

μ Vж ( T2 − T1)

 

,

A(

2

−

2

)

 

P T2

P1 T1

 

 

 

2

 

 

 

 

где μ - вязкость отбираемой

 

жидкости; V1,V2, T1, T2 - объемы

отобранной жидкости и интервалы времени ее отбора при депрессиях

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

59

Рис.19 График зависимости lgКпр от альфа ПС. Федоровское месторождение. Пласты ачимовской пачки.

P и P
1 2

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

60

соответственно; A - геометрический коэффициент, величина которого зависит от формы отверстия в приемной камере прибора, через которое отбирается проба.

При исследование нефтенасыщенного пласта этим методом определяется фазовая проницаемость воды, т.к. область исследования метода - это зона проникновения, в которой подвижность нефти равна нулю. Для определении абсолютной проницаемости воды необходимо ввести поправку за остаточную нефтенасыщенность.

В водонасыщенных пластах по этой формуле рассчитывают абсолютную проницаемость воды.

ГЛАВА 11. ИЗУЧЕНИЕ ПЕРЕХОДНОЙ ЗОНЫ

В нефтенасыщенных пластах между предельно нефтенасыщенной частью пласта и его водонасыщенной частью находится зона постепенного замещения нефтью водой. Эта зона называется переходной зоной (см. рис.20). Ее возникновение связано с тем, что распределение нефти и воды в пласте происходит под действием не только гравитационных, но и капиллярных сил. Под действием гравитационных сил более легкая нефть поднимается к кровле пласта, а под действием капиллярных сил вода всасывается в тонкие капилляры в направлении кровли пласта. Благодаря капиллярному всасыванию между нефтью и водой в продуктивном пласте и образуется переходная зона, в которой содержание воды уменьшается от подошвы пласта к его кровле. Наличием капиллярного всасывания в гидрофильном коллекторе (наиболее распространенный случай) объясняется также сохранение остаточной воды в нефтяной залежи.

Таким образом, коэффициент водонасыщенности Кв в продуктивном пласте изменяется от 100% до величины коэффициента остаточной

водонасыщенности Кво в его нефтенасыщенной части. В соответствии с

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

61

изменением коэффициента водонасыщенности в переходной зоне изменяется

и удельное сопротивление – от значения ρ ВП для Кв =100% до

значения ρ НГ , соответствующего максимальной нефтегазонасыщенности пласта. Установлены следующие зависимости между водонасыщенностью и сопротивлением однородного пласта в переходной зоне:

К В =

А

и

ρ

П = ρ

 

Z

,

zm

ВП A

где А, m -

постоянные,

величины которых определяются структурой

порового пространства, свойствами нефти и воды; z – расстояние от границы 100% - ной водонасыщенности пласта (АБ на рис.20) до любой точки в переходной зоне. Согласно этим зависимостям с увеличением остаточной воды в переходной зоне закономерно снижается удельное сопротивление.

Расчетные кривые изменения Кв и ρ П в переходной зоне однородного пласта согласно вышеприведенным формулам показаны на рис.20.