способ определения нефтенасыщенности залежи по керну

Классы МПК:G01N15/08 определение проницаемости, пористости или поверхностной площади пористых материалов 
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-08-22
публикация патента:

Изобретение относится к области нефтяной геологии и является петрофизической основой объемного моделирования нефтенасыщенности, подсчета балансовых и извлекаемых запасов залежи дифференцированно, с учетом предельно нефтенасыщенной и переходной зон, для прогнозирования результатов опробования и анализа разработки. Способ определения нефтенасыщенности залежи по керну характеризуется тем, что из нефтенасыщенного керна переходной зоны ПЗ залежи и зоны предельного нефтенасыщения ЗПН залежи, характеризующихся различной нефте- и водонасыщенностью, изготавливают стандартные цилиндрические образцы. Затем изготовленные образцы экстрагируют от содержащейся в них нефти и определяют пористость и проницаемость каждого образца. Далее производят 100%-ное насыщение проэкстрагированных образцов пластовой водой. Затем методом капилляриметрии при различных давлениях дренирования в образцах моделируют водонасыщенность, подобную водонасыщенности различных уровней в ПЗ и ЗПН залежи. По данным капилляриметрии каждого образца строят кривые зависимости капиллярного давления Рк от водонасыщенности. По полученным кривым капиллярного давления от водонасыщенности каждого образца определяют высоты hпл уровней различной водонасыщенности в пределах ПЗ и ЗПН залежи как над зеркалом воды ЗВ залежи, характеризующимся уровнем 100%-ной водонасыщенности, так и над уровнем водонефтяного контакта ВНК залежи. Затем для ЗПН по данным каждого из образцов строят единую зависимость остаточной водонасыщенности Ков от комплексного структурного параметра. Далее по всем образцам ЗПН и ПЗ залежи строят дифференциальные распределения пористости отдельно для каждой из этих зон. По критерию Колмогорова-Смирнова оценивают подобие интегральных распределений пористости ЗПН и ПЗ залежи с вероятностью 0.99. С учетом подобия пористости ПЗ и ЗПН залежи для залежи в целом строят обобщенное распределение пористости f(Kп), которое принимают в качестве генеральной совокупности, достоверно отражающей коллекторские свойства нефтенасыщенной части залежи в целом и на любом ее уровне над ЗВ и над ВНК. Техническим результатом является обеспечение достоверного определения нефтенасыщенности переходной зоны (ПЗ) залежи и предельно нефтенасыщенной зоны (ЗПН) залежи. 3 табл., 4 ил. способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

Формула изобретения

Способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, характеризующийся тем, что из нефтенасыщенного керна переходной зоны ПЗ залежи и зоны предельного нефтенасыщения ЗПН залежи, характеризующихся различной нефте- и водонасыщенностью, изготавливают стандартные цилиндрические образцы; изготовленные образцы экстрагируют от содержащейся в них нефти; определяют пористость и проницаемость каждого образца; производят 100%-ное насыщение проэкстрагированных образцов пластовой водой; методом капилляриметрии при различных давлениях дренирования в образцах моделируют водонасыщенность, подобную водонасыщенности различных уровней в ПЗ и ЗПН залежи; по данным капилляриметрии каждого образца строят кривые зависимости капиллярного давления Рк от водонасыщенности K вк=f(Kв); по полученным кривым капиллярного давления от водонасыщенности каждого образца определяют высоты hпл уровней различной водонасыщенности в пределах ПЗ и ЗПН залежи как над зеркалом воды ЗВ залежи, характеризующимся уровнем 100%-ной водонасыщенности, так и над уровнем водонефтяного контакта ВНК залежи; при этом высоты уровней любой водонасыщенности над ЗВ залежи определяют по формуле:

высота уровня над ЗВ: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где hпл.зв - высота уровня водонасыщенности над ЗВ, соответствующая конкретной величине Рк над ЗВ, м;

2,74=10·способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в·Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в/Соsспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г·способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в=20 дин/см - поверхностное натяжение на границе нефть-вода в пластовых условиях;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г=73 дин/см - поверхностное натяжение на границе вода-газ в атмосферных условиях;

Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в и Соsспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г - углы смачивания на границе соответственно нефть-вода в пластовых условиях и вода-газ в атмосферных условиях, принятые равными 1;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - капиллярное давление воды для любой высоты уровня над ЗВ, атм;

dв.пл - плотность воды в пластовых условиях, г/см3;

dн.пл - плотность нефти в пластовых условиях, г/см3;

а высоту уровня любой водонасыщенности над ВНК определяют по формуле:

высота уровня над ВНК: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где hпл.внк - высота уровня водонасыщенности над ВНК, м;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - капиллярное давление на линии ВНК, атм;

затем для ЗПН по данным каждого из образцов строят единую зависимость остаточной водонасыщенности Ков от комплексного структурного параметра

Стров=f(Cтр ),

где Стр=(Кпргп) 0,5 и эквивалентен среднему радиусу поровых каналов,

Кп - пористость, %;

Кпрг - проницаемость, мД,

в пределах ПЗ над ВНК выделяют уровни водонасыщенности через 2 м, для каждого из выделенных уровней в ПЗ, имеющих промежуточные значения водонасыщенности Кв между максимальной на ВНК и остаточной в ЗПН, по совокупности всех образцов строят индивидуальные зависимости Кв также от комплексного структурного параметра Стр в=f(Стр); далее по всем образцам ЗПН и ПЗ залежи строят дифференциальные распределения пористости отдельно для каждой из этих зон соответственно fзпн(Kп ) и fпз(Kп); указанные дифференциальные распределения пористости каждой зоны перестраивают в интегральные распределения пористости этих же зон соответственно Fзпн (Kп) и Fпз(Kп); по критерию Колмогорова-Смирнова оценивают подобие интегральных распределений пористости ЗПН и ПЗ залежи с вероятностью 0,99; с учетом подобия пористости ПЗ и ЗПН залежи для залежи в целом строят обобщенное распределение пористости f(Kп), которое принимают в качестве генеральной совокупности, достоверно отражающей коллекторские свойства нефтенасыщенной части залежи в целом и на любом ее уровне над ЗВ и над ВНК; для ЗПН залежи нефтенасыщенность способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 определяют на основании зависимости остаточной водонасыщенности Kов от комплексного структурного параметра Стр -Kов=f(Cтр) и вероятностей обобщенного распределения пористости всей залежи - f(Kп) по формуле:

для ЗПН: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность всей ЗПН, %;

n - количество классов ранжирования Стр согласно обобщенному распределению пористости;

Kовi - остаточная водонасыщенность для конкретного значения Стр согласно зависимости Kов=f(Cтр) для ЗПН;

fi - встречаемость пород конкретного класса структурного параметра Стр согласно обобщенному дифференциальному распределению пористости f(Kп) всей залежи;

i - конкретные значения Kов или Стр,

нефтенасыщенность на высоте каждого выделенного уровня в пределах ПЗ залежи над линией ВНК определяют по соответствующим зависимостям водонасыщенности этих уровней от коллекторских свойств - Kв=f(C тр) и встречаемости fi параметра Стр согласно обобщенному распределению пористости f(Kп );

для одного уровня ПЗ: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность конкретного уровня ПЗ, %;

Kвi - промежуточная водонасыщенность какого-либо уровня ПЗ при конкретном значении Стр согласно зависимости Kв=f(Cтр) этого уровня;

а нефтенасыщенность всей ПЗ рассчитывают как среднее всех выделенных в ней уровней:

для всей ПЗ способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность всей ПЗ, %;

m - количество выделенных уровней в пределах ПЗ.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтяной геологии и является петрофизической основой объемного моделирования нефтенасыщенности, подсчета балансовых и извлекаемых запасов залежи дифференцированно, с учетом предельно нефтенасыщенной и переходной зон, для прогнозирования результатов опробования и анализа разработки.

Известен способ определения нефтенасыщенности пород (Патент РФ № 2360233), включающий изготовление образца из керна нефтеводонасыщенной породы, насыщение образца моделью пластовой воды, моделирование в образце остаточной воды, донасыщение нефтью, измерение в пластовых условиях интенсивности рентгеновского излучения сухого образца, полностью водонасыщенного, с остаточной водой, а также водонефтенасыщенного. При этом нефтенасыщенность согласно известному способу рассчитывается по соответствующей формуле с учетом измеренных рентгеновских излучений образца, используемых флюидов и количества остаточной воды.

Недостатками указанного известного способа являются: техническая сложность, потребность в дорогостоящем оборудовании, обязательное наличие рентгенопрозрачного кернодержателя, наличие систем вакуумирования и пластовых условий, использование йодооктановых индикаторов, многократная сборка и разборка кернодержателя после каждого рентгеносканирования образца, возможность исследования только однородного образца, использование в расчетной формуле средних сигналов рентгеносканирования образца, определение нефтенасыщенности только для предельно нефтенасыщенной части залежи, т.к. не моделируется переменная водонасыщенность образца.

Также известен способ определения нефтенасыщенности пород (ОСТ 39-235-89 «Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации»). Он включает подготовку рабочих жидкостей и образца, экстракцию, высушивание, моделирование пластовых условий. По результатам фильтрации нефти нефтенасыщенность Кн образца определяют по формуле: Кн=1-К ов, где Ков - остаточная водонасыщенность.

Однако указанный известный способ трудоемкий, дорогостоящий из-за сложного лабораторного оборудования, не позволяет проводить определения серийно, а главное, достоверно оценить нефтенасыщенность переходной зоны ПЗ залежи, поскольку в образце моделируется только остаточная вода, через которую нефтенасыщенность рассчитывается лишь для предельно нефтенасыщенной зоны ЗПН залежи.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в обеспечении достоверного определения нефтенасыщенности переходной ПЗ и предельно нефтенасыщенной ЗПН зон залежи.

Указанный технический результат достигается предлагаемым способом определения нефтенасыщенности залежи по керну, заключающимся в том, что из нефтенасыщенного керна переходной зоны ПЗ залежи и предельно нефтенасыщенной зоны ЗПН залежи, характеризующихся различной нефте- и водонасыщенностью, изготавливают стандартные цилиндрические образцы; изготовленные образцы экстрагируют от содержащейся в них нефти; определяют пористость и проницаемость каждого образца; производят 100%-ное насыщение проэкстрагированных образцов пластовой водой; методом капилляриметрии при различных давлениях дренирования в образцах моделируют водонасыщенность, подобную водонасыщенности различных уровней в ПЗ и ЗПН залежи; по данным капилляриметрии каждого образца строят кривые зависимости капиллярного давления Рк от водонасыщенности К вк=f(Kв); по полученным кривым капиллярного давления от водонасыщенности каждого образца определяют высоты hпл уровней различной водонасыщенности в пределах ПЗ и ЗПН залежи как над зеркалом воды ЗВ залежи, характеризующимся уровнем 100%-ной водонасыщенности, так и над уровнем водонефтяного контакта ВНК залежи; при этом высоты уровней любой водонасыщенности над ЗВ залежи определяют по формуле:

высота уровня над ЗВ: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где:

hпл.зв - высота уровня водонасыщенности над ЗВ, соответствующая конкретной величине Рк над ЗВ, м;

2.74=10*способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в*Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в/Соsспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г*способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в = 20 дин/см - поверхностное натяжение на границе нефть-вода в пластовых условиях;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г = 73 дин/см - поверхностное натяжение на границе вода-газ в атмосферных условиях;

Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в и Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г - углы смачивания на границе соответственно нефть-вода в пластовых условиях и вода-газ в атмосферных условиях, принятые равными 1;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - капиллярное давление воды для любой высоты уровня над ЗВ, атм;

dв.пл. - плотность воды в пластовых условиях, г/см3;

dн.пл. - плотность нефти в пластовых условиях, г/см3;

а высоту уровня любой водонасыщенности над ВНК определяют по формуле:

высота уровня над ВНК: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 , где:

hпл.внк - высота уровня водонасыщенности над ВНК, м;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - капиллярное давление на линии ВНК, атм;

затем для ЗПН по данным каждого из образцов строят единую зависимость остаточной водонасыщенности Ков от комплексного структурного параметра Стpов=f(Cтp),

где: Стр=(Кпргп )0.5 и эквивалентен среднему радиусу поровых каналов,

Кп - пористость в %,

К прг - проницаемость в мД;

в пределах ПЗ над ВНК выделяют уровни водонасыщенности через 2 м; для каждого из выделенных уровней в ПЗ, имеющих промежуточные значения водонасыщенности Кв между максимальной на ВНК и остаточной в ЗПН, по совокупности всех образцов строят индивидуальные зависимости Кв также от комплексного структурного параметра C трв=f(Стp); далее по всем образцам ЗПН и ПЗ залежи строят дифференциальные распределения пористости отдельно для каждой из этих зон, соответственно fзпн (Kп) и fпз(Kп); указанные дифференциальные распределения пористости каждой зоны перестраивают в интегральные распределения пористости этих же зон, соответственно Fзпн (Kп) и Fпз(Kп); по критерию Колмогорова-Смирнова оценивают подобие интегральных распределений пористости ЗПН и ПЗ залежи с вероятностью 0.99; с учетом подобия пористости ПЗ и ЗПН залежи для залежи в целом строят обобщенное распределение пористости f(Kп), которое принимают в качестве генеральной совокупности, достоверно отражающей коллекторские свойства нефтенасыщенной части залежи в целом и на любом ее уровне над ЗВ и над ВНК; для ЗПН залежи нефтенасыщенность способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 определяют на основании зависимости остаточной водонасыщенности Kов от комплексного структурного параметра Cтров=f(Cтр) и вероятностей обобщенного распределения пористости всей залежи - f(Kп) по формуле:

для ЗПН: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 ,

где:

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность всей ЗПН, %;

n - количество классов ранжирования Стр согласно обобщенного распределения пористости;

Kовi - остаточная водонасыщенность для конкретного значения Стр согласно зависимости Ков=f(Cтр) для ЗПН;

fi - встречаемость пород конкретного класса структурного параметра Стр согласно обобщенного дифференциального распределения пористости f(Kп) всей залежи;

i - конкретные значения Kов или Стр;

нефтенасыщенность на высоте каждого выделенного уровня в пределах ПЗ залежи над линией ВНК определяют по соответствующим зависимостям водонасыщенности этих уровней от коллекторских свойств - Кв=f(Cтр) и встречаемости fi параметра Стр согласно обобщенного распределения пористости f(Kп);

для одного уровня ПЗ: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 ,

где: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность конкретного уровня ПЗ, %;

Kвi - промежуточная водонасыщенность какого-либо уровня ПЗ при конкретном значении Стр согласно зависимости Кв=f(Cтр) этого уровня;

а нефтенасыщенность всей ПЗ рассчитывают как среднее всех выделенных в ней уровней:

для всей ПЗ способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность всей ПЗ, %;

m - количество выделенных уровней в пределах ПЗ.

Новизна предлагаемого способа определения нефтенасыщенности залежи по керну состоит в следующем:

1. Нефтенасыщенность всей залежи определяют с учетом неодинаковой флюидонасыщенности различных ее зон: ПЗ и ЗПН и подобия у них коллекторских свойств.

2. Отдельно для ПЗ и ЗПН залежи строят соответствующие интегральные распределения пористости Fпз(Kп ) и Fзпн(Kп) и устанавливают их подобие по критерию Колмогорова-Смирнова (Чини Р.Ф. Статистические методы в геологии. / Изд. Мир, 1986. - 186 с.).

3. С учетом подобия пористости ПЗ и ЗПН строят единое дифференциальное распределение пористости f(Kп) для нефтенасыщенной части залежи в целом.

4. Единое распределение пористости f(Kп) принимают в качестве генерального, достоверно отражающего встречаемость коллекторских свойств залежи в целом и на отдельных ее уровнях.

5. Нефтенасыщенность ЗПН определяют по общей для нее зависимости - Ков=f(C тр), поскольку в ЗПН остаточная водонасыщенность К ов является постоянной.

6. Средняя нефтенасыщенность ЗПН рассчитывается по данным водонасыщенности каждого класса параметра Стр согласно зависимости Ков=f(C тр), и взвешивания этих значений по встречаемости С тр согласно распределения пористости f(Kп) для залежи в целом.

7. Нефтенасыщенность ПЗ определяют для каждого выделенного уровня над ВНК отдельно по индивидуальным зависимостям промежуточных значений водонасыщенности этих уровней Kв.i от комплексного структурного параметра

Стрв.i=f(Cтр) и взвешивания значений Kвi по встречаемости Стр согласно распределения пористости f(Kп) залежи в целом.

8. Среднюю нефтенасыщенность ПЗ определяют как среднюю значений нефтенасыщенности каждого из выделенных уровней.

На достижение технического результата оказывают влияние следующие новые операции:

- методом капилляриметрии моделируют водонасыщенность в образцах, аналогичную изменению водонасыщенности в ПЗ и в ЗПН залежи над ЗВ и над ВНК;

- капилляриметрические исследования проводят на образцах всего диапазона коллекторских свойств залежи и получают представительные зависимости остаточной водонасыщенности Ков и промежуточной водонасыщенности Кв от комплексного структурного параметра Стр для различных уровней над ВНК;

- для ЗПН залежи строят единую зависимость остаточной водонасыщенности Ков от комплексного структурного параметра Стров=f(Cтр), аргумент которой Стр =(Кпргп)0.5 отражает фильтрационно-емкостные свойства пород и эквивалентен среднему радиусу поровых каналов;

- для ПЗ залежи строят серию зависимостей промежуточных значений водонасыщенности Кв от комплексного структурного параметра Стр для всех выделяемых уровней над ВНК;

- устанавливают особенности встречаемости коллекторских свойств в залежи в целом и в отдельных ее зонах в виде дифференциальных f(Kп) и интегральных F(Kп) распределений пористости;

- по критерию Колмогорова-Смирнова оценивают подобие интегральных распределений пористости ПЗ и ЗПН залежи и на основании этого строят общее для всей залежи дифференциальное распределение пористости f(Kп);

- значения водонасыщенности, определенные по единой для ЗПН зависимости и по различным зависимостям уровней ПЗ, взвешивают по встречаемости каждого класса структурного параметра С тр согласно распределения f(Kп);

- в пределах ПЗ над ВНК выделяют уровни водонасыщенности через 2 м, которых вполне достаточно для надежной характеристики изменения водонасыщенности по высоте этой зоны.

Таким образом, благодаря совокупности операций предлагаемого способа обеспечивается надежная оценка нефтенасыщенности залежи в целом и отдельных ее зон: ПЗ и ЗПН. Это позволяет повысить достоверность модели нефтенасыщенности залежи, дифференцированно оценить запасы различных ее зон, прогнозировать оптимальные результаты опробования и рекомендовать наиболее оптимальный вариант разработки.

Реализация предлагаемого способа иллюстрируется следующим примером:

- из керна ПЗ и ЗПН залежи, характеризующихся различной нефтенасыщенностью, были изготовлены стандартные цилиндрические образцы и проэкстрагированы от нефти;

- у каждого образца определена пористость и проницаемость на приборе «АР-608» (США, «Коротест»);

- далее под вакуумом произведено 100%-ное насыщение всех образцов моделью пластовой воды и определение ее количества по результатам взвешивания до и после насыщения;

- методом капилляриметрии при давлениях дренирования Рдр 0.03, 0.1, 0.4, 1.6, 2.5, 4, 5 атм из образцов произведено вытеснение воды и смоделировано изменение водонасыщенности по высоте залежи над ЗВ и над ВНК, а именно в пределах ПЗ от 100%-ной на уровне ЗВ и от максимальной на линии ВНК до минимальной остаточной в ЗПН;

- по данным капилляриметрии каждого образца построены кривые изменения капиллярного давления Рк от водонасыщенности Кв;

- по этим кривым определены высоты hпл уровней различной водонасыщенности в пределах ПЗ и ЗПН залежи как над зеркалом воды ЗВ залежи, характеризующимся уровнем 100%-ной водонасыщенности, так и над водонефтяным контактом ВНК залежи, по следующим формулам:

высота уровня над ЗВ способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

высота уровня над ВНК способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 , где:

hпл.зв - высота уровня водонасыщенности над ЗВ, соответствующая конкретной величине Рк над ЗВ, м;

hпл.внк - высота уровня водонасыщенности над ВНК, м;

2.74=10*способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в*Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в/Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г*способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в = 20 дин/см - поверхностное натяжение на границе нефть-вода в пластовых условиях;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г = 73 дин/см - поверхностное натяжение на границе вода-газ в атмосферных условиях;

Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 пл.н-в и Cosспособ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 лаб.в-г - углы смачивания на границе соответственно нефть-вода в пластовых условиях и вода-газ в атмосферных условиях, принятые равными 1;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - капиллярное давление воды для любой высоты уровня над ЗВ, атм;

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - капиллярное давление воды на линии ВНК, атм;

dв.пл. - плотность воды в пластовых условиях, г/см 3;

dн.пл. - плотность нефти в пластовых условиях, г/см3;

- затем для ЗПН по данным каждого из образцов построена единая зависимость остаточной водонасыщенности Ков от комплексного структурного параметра Стр, равного (Кпргп )0.5, где (Кпрг - проницаемость, К п - пористость);

- в пределах ПЗ над ВНК через 2 м выделены уровни различной водонасыщенности, которые надежно отражают изменение водонасыщенности этой зоны по высоте;

- затем для высоты каждого выделенного уровня водонасыщенности ПЗ по совокупности всех образцов построены отдельные зависимости промежуточных водонасыщенностей Кв, изменяющихся от максимальной на уровне ВНК до остаточной в ЗПН, от вышеуказанного параметра Стр;

- по образцам ЗПН и ПЗ залежи построены отдельно дифференциальные распределения пористости, соответственно fзпн(Kп) и fпз (Kп);

- дифференциальные распределения пористости каждой зоны перестраиваются в интегральные распределения пористости этих же зон, соответственно Fзпн(K п) и Fпз(Kп);

- далее, используя критерий Колмогорова-Смирнова, оценено подобие интегральных распределений пористости ЗПН и ПЗ залежи с вероятностью 0.99;

- с учетом подобия пористости ПЗ и ЗПН для залежи в целом построено обобщенное распределение пористости f(K п), которое принимается в качестве генеральной совокупности, достоверно отражающей коллекторские свойства нефтенасыщенной части залежи в целом и на любом ее уровне над ЗВ и над ВНК;

- для ЗПН залежи нефтенасыщенность определена на основании зависимости остаточной водонасыщенности Ков от комплексного структурного параметра

С тров=f*(Cтр) и вероятностей обобщенного распределения пористости всей залежи f(Kп) по формуле:

для ЗПН способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где:

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность всей ЗПН, %;

n - количество классов ранжирования Cтр согласно обобщенного распределения пористости;

Kовi - остаточная водонасыщенность для конкретного значения Стр согласно зависимости Ков=f(Cтр) для ЗПН;

fi - встречаемость пород конкретного класса структурного параметра Cтp согласно обобщенного дифференциального распределения пористости f(Kп) всей залежи;

i - конкретные значения Ков или Стр;

- для ПЗ нефтенасыщенность определена на высоте каждого выделенного уровня над линией ВНК по соответствующим зависимостям водонасыщенности этих уровней от коллекторских свойств - К в=f(Cтр) и встречаемости fi комплексного структурного параметра Стр согласно обобщенного распределения пористости f(Kп) по формуле:

для одного уровня ПЗ:способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность конкретного уровня ПЗ, %;

Kвi - промежуточная водонасыщенность какого-либо уровня ПЗ при конкретном значении Стр согласно зависимости Кв=f(Cтр) этого уровня;

- нефтенасыщенность всей ПЗ рассчитывается как среднее всех выделенных в ней уровней:

для всей ПЗ: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

где: способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136 - средняя нефтенасыщенность всей ПЗ, %;

m - количество выделенных уровней в пределах ПЗ.

Заявленный способ определения нефтенасыщенности залежи по керну апробирован на 100 реальных образцах нескольких скважин массивной карбонатной залежи одного из месторождений Пермского региона. Проведенные исследования иллюстрируются рисунками и таблицами.

На рис.1 представлены дифференциальные fзпн (Kп) и интегральные Fзпн(Kп) распределения пористости по образцам трех месторождений для ЗПН залежей; на рис.2 - аналогичные распределения для ПЗ залежей; на рис.3 - аналогичные обобщенные распределения совместно для ЗПН и ПЗ залежей; на рис.4 - варианты охарактеризованности образцами ПЗ залежи одного из месторождений, где кривая 2 соответствует средней ее части на уровне примерно 7 м над ВНК, кривая 3 - верхней части ПЗ на уровне примерно 10.5 м над ВНК, кривая 4 - нижней части ПЗ на уровне примерно 3.1 м над ВНК.

В таблице 1 приведены уравнения зависимости остаточной водонасыщенности Ков от комплексного структурного параметра Стр для ЗПН залежи и серия уравнений зависимости промежуточных значений водонасыщенности Кв от комплексного структурного параметра Стр для нескольких уровней над ВНК для ПЗ залежи; в таблице 2 показана охарактеризованность образцами различных уровней над ВНК в ПЗ залежи для конкретных скважин на примере одного месторождения.

Анализ распределения пористости отдельно в ЗПН и ПЗ залежей трех месторождений (рис.1 и рис.2) и приуроченности исследованных образцов в разрезе отдельных скважин одного из месторождений (таблица 2) свидетельствуют о высокой неоднородности охарактеризованности различных частей залежи, особенно в случае одного месторождения. Это обуславливает необходимость использования для оценки нефтенасыщенности всей выборки образцов залежи в целом.

Сравнение нефтенасыщенности и запасов на примере одного месторождения, рассчитанных раздельно для ЗПН и ПЗ, а также в случае охарактеризованности образцами преимущественно какой-либо части ПЗ: средней, верхней или нижней, представлено в таблице 3.

Нефтенасыщенность K н1 определена только по конкретным образцам каждой из зон залежи.

Значения нефтенасыщенности Кн2 , Кн3, Кн4 рассчитаны с учетом встречаемости, согласно обобщенного распределения пористости всей залежи. Причем Кн2 соответствует образцам преимущественно из средней части ПЗ залежи (рис.4, кривая 2), Кн3 - образцам преимущественно из верхней части ПЗ (рис.4, кривая 3), а К н4 - образцам преимущественно из нижней части ПЗ (рис.4, кривая 4).

В том случае, когда образцы приурочены преимущественно к средней части ПЗ, нефтенасыщенность ЗПН К н2 больше Kн1 на +1.2% (78.4% против 77.2%) и меньше на 2% (62% против 64%) в ПЗ залежи. Но даже при таком небольшом отличии в нефтенасыщенности запасы в ЗПН, объем которой составляет только 11.2% от залежи в целом (таблица 3, первый столбец), увеличиваются на 46.1 тыс.м3 (+1,6%), а в ПЗ уменьшаются на 607.6 тыс.м3 (-3.1%). Следовательно, при использовании предлагаемого способа наблюдается явное качественное улучшение в достоверности распределении запасов.

Когда образцы приурочены к верхней части ПЗ залежи (рис.4, кривая 3) значение Кн3 в ЗПН остается неизменным, то есть больше значения Кн1 также на 46.1 тыс.м3 или на +1.6%, а в ПЗ нефтенасыщенность увеличивается на +7.5%, что приводит к увеличению ее запасов на 2278 тыс.м3 (+11.7%), а по залежи в целом - на 2324,4 тыс.м3 (+10.4%).

Приуроченность образцов к нижней части ПЗ (рис.4, кривая 4) увеличивает нефтенасыщенность ЗПН также на 46.1 тыс.м3 или на +1.6%, а в ПЗ - уменьшает на -9.8% (Кн4=54.2%, против Кн1=64.0%), что приводит к уменьшению запасов ПЗ с 19441.1 до 16464.3 тыс.м 3, т.е. на 2977 тыс.м3 (-15.3%), а по залежи в целом - на 2930.9 тыс.м3 (-13.1%).

Проведенные исследования показывают, что в случае подобия коллекторских свойств ЗПН и ПЗ залежи нефтенасыщенность каждой из зон следует определять по выборке образцов всей залежи. Особенно сильно неравномерность охарактеризованности образцами различных зон залежи сказывается на нефтенасыщенности ПЗ. Приуроченность керна к верхней части ПЗ существенно завышает нефтенасыщенность и запасы, а приуроченность керна к нижней части ПЗ - занижает и то, и другое.

Предлагаемый же способ позволяет повысить достоверность нефтенасыщенности залежи, особенно в ее ПЗ, поскольку водонасыщенность при всех значениях комплексного структурного параметра Стр каждого уровня ПЗ взвешивается на встречаемость, которая установлена по обобщенному распределению пористости всей залежи, отражающей особенности коллекторских свойств залежи в целом и отдельных ее уровней более достоверно.

способ определения нефтенасыщенности залежи по керну, патент № 2472136

Класс G01N15/08 определение проницаемости, пористости или поверхностной площади пористых материалов 

способ энергетической оценки воздействия на почву рабочих органов почвообрабатывающих машин и орудий -  патент 2528551 (20.09.2014)
способ измерения пористости частиц сыпучих материалов -  патент 2527656 (10.09.2014)
способ прогнозирования изменения свойств призабойной зоны пласта под воздействием бурового раствора -  патент 2525093 (10.08.2014)
способ определения зависимости коэффициента проницаемости пластически деформируемого пористого материала как функции от массового содержания и давления жидкости -  патент 2524046 (27.07.2014)
способ контроля ресурса фильтроэлемента -  патент 2520488 (27.06.2014)
способ и устройство для тестирования на герметичность фильтрованного устройства -  патент 2518472 (10.06.2014)
способ определения неоднородностей упругих и фильтрационных свойств горных пород -  патент 2515332 (10.05.2014)
способ измерения пористости хлебобулочного изделия и устройство для осуществления -  патент 2515118 (10.05.2014)
способ определения коэффициента фильтрации грунта -  патент 2513849 (20.04.2014)
способ определения коэффициента влагопроводности листовых ортотропных капиллярно-пористых материалов -  патент 2497099 (27.10.2013)
Наверх