Автореферат (1173034), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Более того, неоднородность свойств поверхности может приводить к смешанной или избирательной смачиваемости в рамках даже одного образца керна.Породы баженовской свиты помимо сложной структуры пустотного пространства, обладают многокомпонентным органоминеральным составом. Ситуациядополнительно осложняется тем, что для пород баженовской свиты отсутствуетобщепринятая обоснованная методическая база проведения петрофизическихисследований. Последний период характеризуется увеличением количествапубликаций, касающихся изучения баженовской свиты, однако многие проблемы еще только предстоит решить.
Как, например, актуальной проблемой является изучение смачиваемости различных литотипов баженовской свиты.В этих условиях необходим комплексный подход к оценке смачиваемостиразличных литотипов сложнопостроенных коллекторов, учитывающий особенности их вещественного состава и структуры пустотного пространства. В связис вышеизложенным в настоящей работе разработаны научные основы9комплексного подхода к определению смачиваемости сложнопостроенных пород-коллекторов.Во второй главе рассматриваются проблемы исследования смачиваемости продуктивных нефтенасыщенных интервалов пород-коллекторов фаменских отложений верхнедевонской системы Тимано-Печорской провинции(ТПП).
Породы кальцитового состава обладают сложнопостроенной фильтрационно-емкостной системой, в которой сочетаются межформенные и внутриформенные поры, каверны, участки развития микропористости, кроме того, часто осложненные развитой системой трещин. Основными литотипами, формирующими коллектор, являются известняки биогермные строматопоровые с комковатым заполнителем (баундстоуны) с размерами межформенных пустот от 10до 300 мкм и известняки сферово-водорослевые и комковато-водорослевые(грейнстоуны, баундстоуны) с размерами пустот до 50 мкм.
Также в указанныхразностях отмечаются крупные пустоты сложной конфигурации, которые, повидимому, представляют собой пустоты выщелачивания и каверны.Смачиваемость исследовалась методами ОСТ 39-180-85 и Амотта на коллекциях неэкстрагированных, экстрагированных и искусственно состаренныхобразцов керна. Можно заметить (Рисунок 1, А), что при измерениях методомОСТ 39-180-85, который отражает исключительно способность смачивания породы водой, большая часть образцов обладает гидрофобным и преимущественно гидрофобным типами смачиваемости вне зависимости от подготовкиобразца. В то же время одновременный учет смачивания как водой, так и углеводородными жидкостями через расчет индексов Амотта-Харви (метод Амотта)показал (Рисунок 1, В), что та же коллекция образцов характеризуется преимущественно гидрофобным и промежуточным типами смачиваемости.
Такженаблюдается смещение пика распределения индексов Амотта-Харви экстрагированных образцов, что подтверждает факт влияния горячей экстракции на поверхностные свойства пород.Расхождение полученных результатов по данным разных методов дляряда образцов дает основание предположить о неоднородности поверхностныхсвойств, то есть о гетерогенном типе смачивания. Так как метод Амотта не может разрешить гомогенный промежуточный и гетерогенный смешанный типысмачиваемости, необходимо привлечение более совершенных и чувствительных инструментов.Третья глава посвящена углубленному исследованию смачиваемости пород из нефтенасыщенных интервалов коллекторов отложений D3fm ТПП. Комплекс методов исследования смачиваемости и распределения пор по размерамбыл призван охватить максимально широкий диапазон пор для учета масштабного эффекта, а также ограничений отдельных методов и включал в себя методГорного бюро США (USBM), ЯМР, ртутную порометрию, рентгеновскую микротомографию, имидж-анализ петрографических шлифов.
Перераспределениеи величина флюидонасыщенности на каждой ступени теста USBM фиксировались методом ЯМР, селективность которого обеспечивалась применением «тяжелой воды» – оксида дейтерия. Использование «тяжелой воды» как воднойфазы в опыте USBM позволило осуществить разделение сигналов воды и нефтина спектре Т2: вследствие различия резонансных частот ядер водорода и10дейтерия сигнал релаксационной кривой отражает исключительно нефтенасыщенность.30Подготовка образцов:Неэкстрагированные n = 70Экстрагированные n = 100Состаренные n = 55201000.20.40.60.830ВОтносительная частота, %Относительная частота, %АПодготовка образцов:Неэкстрагированные n = 70Экстрагированные n = 100Состаренные n = 5520100-1.01.0-0.50.00.51.0Индексы Амотта-Харви JПоказатели смачиваемости М по ОСТ 39-180-85Рисунок 1 – Результаты сопоставления показателей смачиваемости по ОСТ 39-18085(А) и индексов Амотта-Харви (В) для целевых коллекций образцов отложенийD3fm ТПППо результатам литолого-петрофизических исследований в нефтенасыщенных интервалах коллекторов отложений D3fm ТПП были выделены триколлекторские зоны (Рисунок 2, А), связанные с концентрацией известняковкомковато-водорослевых.
Комплексные исследования смачиваемости проводились на целевых коллекциях неэкстрагированных, экстрагированных и искусственно состаренных образцов керна. Распределение значений индексов USBMподтверждает гипотезу о преимущественной смешанной смачиваемости исследуемых пород (Рисунок 2, В).Газопроницаемостьлитотипов (неэкстрагированный керн):Относительная частота, %40строматопоровый каркас (n = 960)комковатый заполнитель плотный,переходный тип (n = 810)комковатый заполнительпористый (n = 400)30201000.11101001000ВОтносительная частота, %А50Подготовка образцов:Неэкстрагированные n = 95Экстрагированные n = 31Состаренные n = 30403020100-1.0-0.50.00.51.0Индексы USBM WГазопроницаемость, мДРисунок 2 – Выделение коллекторских зон по ФЕС (А) и результаты сопоставленияиндексов USBM (В) для целевых коллекций образцов отложений D3fm ТППВ результате совместной интерпретации результатов исследования смачиваемости (Рисунок 3, Рисунок 4) и характеристик пустотного пространства(Рисунок 5) был определен фактор размера пор, влияющий на поверхностныесвойства, для разных литотипов нефтенасыщенных интервалов пород-коллекторов отложений D3fm ТПП.
Неоднородность строения нефтенасыщенных11литотипов пород коллекторов отложений верхнего девона ТПП влияет на различия в протекании процессов вытеснения нефти водой и воды нефтью.В известняках строматопоровых сильно гидрофильными являются поры,внутриформенные и межформенные поры с радиусами до 30 мкм. В порах, размером от 50 мкм, соответствующим межформенной пустотности, замещениефлюидов может происходить только при достижении высоких значений оборотов центрифуги, то есть при высоких капиллярных давлениях (Рисунок 3). Интегральная смачиваемость образцов этого литотипа – гидрофильная.
Для исследования смачиваемости пород данного литотипа метод ОСТ 39-180-85 непригоден вследствие низких ФЕС.Известняки комковато-водорослевые обладают наиболее разнообразнымитипами пустот: микропорами, межформенными и внутриформенными порами,кавернами и трещинами. Межформенные поры и каверны размером от 160 мкмявляются гидрофобизированными, что иллюстрируется смещением спектровЯМР в область коротких времен релаксации (Рисунок 4) на первых ступеняхвытеснения нефти водой в тесте USBM (от 0.5·104 кПа), которое сохраняется втом числе и в процессе вытеснения воды нефтью.
Это объясняется контактомнефти с поверхностью пор данного размера, что приводит к увеличению вкладаканала поверхностной релаксации в общий релаксационный процесс и сдвигуспектра в область коротких времен Т2. Вода же (оксид дейтерия) находится всередине крупных пор и не имеет контакта с поверхностью. В случае отсутствиягрупп пор указанного размера подобных сдвигов спектров ЯМР не наблюдается.
Межформенные поры со средним радиусом 80 мкм могут быть частичногидрофобизированы, но заметного влияния на смачиваемость не оказывают. Втечение центрифугирования замещение как воды нефтью, так и нефти водой,происходит в них достаточно свободно.Смешанная интегральная смачиваемость переходных литотипов нефтенасыщенных разностей отложений D3fm ТПП формируется сочетанием гидрофильных известняков строматопоровых и гидрофобизированных известняковкомковато-водорослевых. При этом наличие пустот более 160 мкм также приведет к сдвигу спектров ЯМР на первой ступени вытеснения нефти водой. Наличие большого количества строматопор в породах переходного типа, также приведет к непригодности метода ОСТ 39-204-86 для определения смачиваемости.В литотипах, содержащих комковато-водорослевые участки, методы ОСТ 39180-85 и Амотта будут чувствительны в первую очередь к их смачиваемости,так как давлений, которые развивает центрифуга в этих тестах недостаточно,чтобы вовлечь пустоты строматопорового каркаса в динамические процессы.Метод USBM отражает характеристику смачиваемости всего объема образца.121В подрисуночных подписях к рисункам 4, 5 применены следующие обозначения: М – показательсмачиваемости по ОСТ 39-204-86, J – индекс Амотта-Харви, W – индекс USBM.13-850-6-4-20246880Водонасыщенность, %70290100-320.11насыщенность:нефтьkпр = 0.13·10 мкмkп = 4.54%101000.111003.27; kв = 56.17%5.13; kв = 55.51%7.39; kв = 55.07%0.57; kв = 58.15%0.82; kв = 57.49%1.84; kв = 57.05%0.20; kв = 58.81%10000.05; kв = 59.25%Время релаксации Т2, мс101000010000Вытеснение воды нефтью0.00; kв = 59.91%5Капиллярное давление, 10 кПа:0.000.050.102насыщенность:нефтьkпр = 0.13·10 мкм-37.39; kв = 59.91%1.84; kв = 59.25%kп = 4.54%5.13; kв = 59.91%0.82; kв = 58.81%0.153.27; kв = 59.69%0.57; kв = 58.15%0.20; kв = 57.27%10000.05; kв = 56.39%Время релаксации Т2, мсВытеснение нефти водой0.00; kв = 54.84%5Капиллярное давление, 10 кПа:0.000.050.100.15Рисунок 3 – Кривые капиллярного давления и ЯМР-визуализация изменения нефтенасыщенности образца керна впроцессе теста USBM.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
