Диссертация (1173035), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В [23, 85] приводится достаточно подробное описание многих методик пересчета, начиная от простейших одномерных формул(которых насчитывается порядка десятка, и, к слову, дающих большой разбросзначений) до дифференциальных и многомерных интегральных методов.
Однако,данная проблема, остро стоящая при расчете и сопоставлении кривых капиллярного давления, практически не имеет значения при оценке смачиваемости методом USBM благодаря тому, что индекс USBM определен как логарифм отношения(формула (1.7)). По этой причине далее ограничимся оценкой капиллярного давления по формуле ОСТ 39-204-86 [74]: = 1,09 ∙ 10−99 + 42∙ Δ ∙ (),362(3.1)84где – капиллярное давление, МПа; – частота вращения ротора центрифуги,об/мин; Δ – разность плотностей воды и нефти, г/см3; и – соответственно радиус вращения и длина образца, см.Проблема точности определения фазовой насыщенности является определяющей при исследованиях смачиваемости керна. Весовой метод на настоящеевремя не используется, так как дает существенную погрешность вследствие возможного разрушения образцов, а также небольшого различия плотностей воды инефти. Для регистрации вытесненного флюида обычно применяются сложныестробоскопические устройства, емкостные, резистивные или рентгеновские детекторы, которые размещаются в роторе центрифуги [39].Применение метода ЯМР для определения фазовой насыщенности обеспечивает не только получение информации о количестве и распределении флюида впустотном пространстве образца горной породы, но и возможность оценивать состояние поверхности по увеличению вклада канала поверхностной релаксации вобщий процесс, что позволяет изящно решить не только проблему определенияфазовой насыщенности, но и получить дополнительную важную информацию ораспределении флюида в поровой системе образца породы на каждом этапе эксперимента.
Однако, при этом необходимо решить проблему разделения сигналовот нефти и воды в общем спектре Т2 образца со смешанной флюидонасыщенностью. При исследовании двухфазной системы жидкостей в поровом пространственаиболее оптимальными решениями являются допирование модели пластовойводы парамагнитными ионами или использование системы «нефть – оксид дейтерия». В данном случае была выбрана методика создания водонасыщения оксидомдейтерия, что позволило регистрировать методом ЯМР исключительно нефтенасыщенность на каждом этапе центрифугирования.Тяжелая вода (оксид дейтерия) обладает сходными физико-химическимисвойствами с дистиллированной водой и может использоваться для приготовления моделей пластовой воды растворением различных солей согласно протоколамисследования анионно-катионного состава пластовой воды.
Селективность метода85обеспечивается различием резонансных частот водорода и дейтерия: ядро дейтерия относительно ядра водорода (протия) отличается тем, что содержит нейтрон,что меняет его гиромагнитное отношение. Соответственно, исходя из основногоусловия ЯМР (1.15) резонансных эффектов на частоте водорода не регистрируется[21] и сигнал релаксационной кривой отражает исключительно нефтенасыщенность.Исследования проводились на неэкстрагированных, экстрагированных и искусственно состаренных образцах, подготовка керна к исследованиям осуществлялась также, как и в (разд. 2.2).Полностью водонасыщенный образец измерялся на ЯМР-релаксометреNumar CoreSpec-1000 по стандартной последовательности КПМГ. Измерения проводились на резонансной частоте водорода H1 с частотой радиочастотного поля 1МГц.
Межэховое расстояние TE (TE = 2τ) устанавливалось равным 0.5 мс и корректировалось, если максимально-возможное количество импульсов не позволялорегистрировать кривую релаксации целиком. Количество 180° импульсов выбиралось из соображений записи всей кривой релаксации, то есть до момента паденияамплитуды сигнала до уровня шума. Для обеспечения полной поляризации средывремя посттрейновой задержки (время намагничивания) TW было, по крайнеймере, в пять раз больше, чем максимальное время продольной релаксации T 1.Число повторений (накоплений) импульсной последовательности (90º-τ-180º-2τ180º-…-180º) выбиралось на основе значения сигнал/шум, которое приводилось,ориентировочно, к 500-м.
Измерение проводились с чередованием фазы первогоимпульса, с целью устранения постоянной составляющей сигнала, искусственносоздаваемой аппаратурой [16, 39].На целевых коллекциях образцов проводились комплексные петрофизические исследования (Рисунок 3.1), включая получение кривых капиллярного давления методом полупроницаемой мембраны по ОСТ 39-204-86. Далее образцы отмывались от солей, высушивались до постоянной массы и насыщались модельюпластовой воды, приготовленной на основе оксида дейтерия.
При контрольном измерении насыщенного образца методом ЯМР ожидаемо был получен сигнал на86уровне фона. Затем образцы помещались в стаканы ультрацентрифуги, заливалиськеросином и вращались со ступенчато увеличивающейся скоростью для моделирования остаточной водонасыщенности. Текущая насыщенность фиксироваласьвесовым и объемным методами, также производились ЯМР измерения на каждойступени центрифугирования.
После достижения значений остаточной водонасыщенности, образцы помещались в кернодержатель Хасслера, в котором производилось замещение керосина изовискозной моделью нефти при пластовых давлении и температуре.Газопроницаемость, мД10000n = 150100010010Насыщенность по ГИС:1ВодонасыщенныйНеясного насыщенияСмешанного насыщенияНефтенасыщенный0.10.0105101520Пористость по насыщению, %25Рисунок 3.1 – Зависимость пр = (п ) для целевой коллекции образцовотложений D3fm ТПППосле подготовки образцов производилось определение кривых капиллярного давления методом USBM на ультрацентрифуге с контролем насыщенностивесовым и объемным методами.
На каждой ступени эксперимента производилисьЯМР измерения.Результаты проведения измерений на целевой коллекции образцов такжепредставим на зависимости пр = (п ) с индикацией типа смачиваемости цветовыми маркерами (Рисунок 3.2).87Газопроницаемость, мДА10000Неэкстрагированные образцыn = 951000100101ГидрофобнаяПромежуточнаяГидрофильная0.10.010Газопроницаемость, мДВ510152025Пористость по насыщению, %10000Экстрагированные образцыn = 311000100101ГидрофобнаяПромежуточнаяГидрофильная0.10.010Газопроницаемость, мДС5101520Пористость по насыщению, %2510000Состаренные образцыn = 301000100101ГидрофобнаяПромежуточнаяГидрофильная0.10.0105101520Пористость по насыщению, %25Рисунок 3.2 – Результаты определения смачиваемости методом USBM дляцелевой коллекции образцов отложений D3fm ТПП88К сожалению, объемы выборок экстрагированных и искусственно состаренных образцов невелики и имеют небольшое пересечение с выборкой неэкстрагированных образцов, к тому же наиболее гидрофобные литотипы исследовались побольшей части экстрагированными, однако общая тенденция к преобладанию промежуточного типа смачиваемости в среднем по отложениям D3fm ТПП прослеживается достаточно отчетливо (Рисунок 3.3).Относительная частота, %50Подготовка образцов:Неэкстрагированные n = 95Экстрагированные n = 31Состаренные n = 30403020100-1.0-0.50.00.51.0Индексы USBM WРисунок 3.3 – Результаты сопоставления индексов USBM для целевойколлекции образцов отложений D3fm ТПП [18]Таким образом, результаты определения индексов смачиваемости методомUSBM в целом коррелируют с результатами, полученными методом Амотта; основная масса исследованных образцов имеет промежуточную (с большой долейвероятности гетерогенную) смачиваемость.
На данном этапе обсуждения результатов уже можно сделать вывод о неприменимости метода ОСТ 39-204-86 дляопределения смачиваемости пород-коллекторов D3fm ТПП. Однако, для понимания причин, приводящих к регистрации смешанной интегральной смачиваемостирассматриваемых пород необходимо детальнее изучить структуру пустотногопространства и процессы изменения флюидонасыщенности в нем во время USBMтеста.893.2.
Влияние структуры пустотного пространства на смачиваемость нефтенасыщенных пород-коллекторов отложений D3fm ТППДля изучения структурных характеристик пустотного пространства породотложений D3fm ТПП применялся комплекс методов, позволяющий максимальнополно охватить все диапазоны размеров пор и включающий в себя ЯМР, ртутнуюпорометрию, рентгеновскую микротомографию, Image-анализ петрографическихшлифов, РЭМ. Применение комплексных решений диктуется необходимостьюпреодоления ограничений отдельных методов. Например, разрешение Imageанализа по шлифам не позволяет оценивать размеры микропор, ЯМР ограниченвременем объемной релаксации воды, размер исследуемых образцов накладываетограничения на разрешение при томографии и так далее.Как уже указывалось, основной коллекторский потенциал пласта D3fm сосредоточен в строматопоровой биогермной постройке с прослоями сферово-водорослевых баундстоунов.
Пространство между строматопорами заполнено пористыми цианобактериальными комками. Визуально в нефтенасыщенных зонах, атакже в зонах смешанного насыщения комковатый заполнитель отличается темной (ФЕС ниже) или почти черной (ФЕС выше) окраской, связанной с нефтенасыщением, и интенсивным свечением в ультрафиолетовом свете, строматопоровыйкаркас имеет светлую окраску и не флуоресцирует при УФ освещении (Рисунок2.4, Рисунок 2.5). В некоторых скважинах мощность комковато-водорослевых отложений достигает нескольких метров, что позволяет выделить их в отдельныйлитотип.На продольно распиленном керне производилось определение газопроницаемости при помощи зондового пермеаметра в точках, соответствующих строматопоровому каркасу и комковатому заполнителю для оценки их ФЕС.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
