Обоснование петрофизических параметров низкопроницаемых пород-коллекторов с применением центрифугирования для подсчета балансовых и извлекаемых запасов нефти и газа Кочкин, Олег Владимирович

Введение к работе

Актуальность проблемы. Новые условия развития нефтяной промышленности в нашей стране, связанные с введением в разработку большого числа мелких месторождения, большая часть которых представлена коллекторами с ухудшенными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС), предполагают оперативный и достоверный анализ пород с низкими ФЕС, применение современных методов повышения нефтеотдачи на уже разрабатываемых месторождениях, а также значительное увеличение обьемов исследовательских работ. В частности, это касается обоснования петрофизических параметров пород-коллекторов для подсчета балансовых и извлекаемых запасов нефти и газа., создания технология и реализации методов повышения нефтеотдачи. Эта задача может быть решена на основе разработки новых экспрессных методов изучения пород-коллекторов с использованием стандартного доступного и дешевого оборудования.

Цель работы. Повышение обоснованности и зкспрессности комплексного анализа петрофизических параметров пород-коллекторов с низкими коллекторскими свойствами на базе развития метода центрифугирования.

Основные задачи исследования:

анализ и обобщение накопленного опыта применения метода центрифугирования для оценки структуры порового пространства, фильтрационных характеристик, коэффициентов остаточной водо- и неф-тенасышенности, смэчивэмости ;

создание экспрессной методики определения относительных фазовых проницаеиостей при совместной установившейся фильтрации нефти и воды ;

разработка метода определения параметра смачиваемости для выделенного диапазона эквивалентных радиусов поровых каналов ;

развитие метода центрифугирования с целью определения кондиционных значений коллекторских свойств пород-коллекторов при установившейся фильтрации углеводорода ;

изучение структурных особенностей низкопроницаемых пород-коллекторов.

Научная новизна.

I. Впервые разработана экспрессная методика определения кривых относительных фазовых проницаеиостей для нефти и воды при ус-

тановившемся режиме фильтрации с использованием центрифугирования.

1. Разработан метод определения параметра смачиваемости для выделенного диапазона эквивалентных радиусов поровых каналов (СПК);

2. Обоснован расчет давления, под действием которого осуществляется фильтрация двух несмешиваюшихся жидкостей в центробежном поле.

3. Установлено влияние структурных особенностей порового пространства низкопроницаемых (менее 0.050 mkm^z) терригевных и карбонатных пород-коллекторов на величину коэффициента вытеснения.

Практическая ценность.

Создан комплекс петрофизических исследовании на основе метода центрифугирования со стробоскопом и компьютерной обработки получаемых данных для образцов диаметром 28-30 мм. Комплекс используется в институтах ПермНИПИнефть, ВШИнефть, ВНИИГАЗ, ВНИГНИ и п/о "Арктикморнефтегазразведка".

Предложенный для реальных образцов пород - коллекторов метод, основанный на центрифугировании, позволяет определять относительные фазовые проницаемости , необходимые для проектирования и анализа разработки нефтяных месторождений и создания технологии повышения нефтеотдачи. Указанный метод дополняет широко используемый ОСТ 39 - 235 - 89, повышает достоверность <в сравнении с рассчет-ным методом на основе кривых капиллярного давления и формул Бур-дайна) определения фильтрационных характеристик при совместной фильтрации нефти и воды.

Оценка кондиционных значений коллекторских свойств пород с использованием центрифугирования при сохранении необходимой точности позволяет повысить зкспрессяость определений и снизить себестоимость выполняемых работ в сравнении со стандартным методом.

Разработанный метод СПК оценки параметра смачиваемости (С_г) для выделенного диапазона пор позволяет осуществить дифференцированный подход при оценке смачиваемости реальных пористых сред.

Разработанные варианты кернодержателей могут быть реализованы в производственных и исследовательских лабораториях различных организация отрасли с применением стандартного оборудования отечественного производства.

Предложенный метод оценки относительных фазовых проницаемо-стей пород-коллекторов опробован для конкретных условий Асгаьско-

то, Мало-Усинского и Озерного месторождения, полученные данные использованы в технологических схемах разработки указанных месторождении.

Объекты и методы исследования. В основу работы положены результаты исследования низкопроницаемых терригенных и карбонатных пород-коллекторов нефтяных месторождения Пермской области, а также отдельных месторождений Ульяновской области и Западной Сибири.

Наряду со стандартным комплексом датрофизических исследований таких как, определение гранулометрического состава, коэффициентов открытой пористости, проницаемости по жидкости и по газу, вытеснения нефти водой и растворами химических веществ, остаточной нефте-насыщенности, а также удельного электрического сопротивления применялись следующие методики с использованием центрифугирования:

I. определение остаточной водонэсыщенности;

С. получение кривой капиллярного давления;

3. измерение смачиваемости поверхности пород методом капил лярного впитывания и центрифугирования (КВЦ);

4. измерение смачиваемости методом USBM:

5. измерение смачиваемости методом СПК;

6. изучение коэффициента вытеснения нефти волоя и химическими реагентами;

7. определение фззовых проницаемостей по жидкости при однофазной установившейся фильтрации;

8. определение относительных фазовых проницзємостєй при двухфазной установившейся фильтрации;

Использовались центрифуги отечественного ІІЛС - 31, ОС - 8М, PC - 6 и зарубежного Т - 23, К70Я, CRU - 5000 производства с различными типами роторов и стробоскопов.

При анализе полученных данных применялись методы математической статистики и програмирования на ЭВМ.

Обьем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и библиографии. Основная часть работы изложена на 162 страницах машинописного текста, иллюстрирована 35 рисунками и содержит 18 таблиц. Библиография включает 102 наименования отечественных и зарубежных авторов.

Работа выполнена в лаборатории физики пласта и нефтеотдачи института ПермНИПИнефть под научным руководством доктора технических наук, профессора Б.И.Тульбовича, которому автор выражает иск-

_ 4 -

ренную благодарность. Автор считает своим долгом выразить глубокую признательность В.П.Митрофанову, А.Г.Ковалеву, А.М.Кузнецову, Г.П. Хижняку, а также благодарность сотрудникам лаборатории физики пласта и нефтеотдачи института ПермНИШнефть га содействие в проведении исследований.