Повышение точности определения диффузионно-адсорбционной активности на образцах горных пород-коллекторов углеводородов Шишлова, Людмила Михайловна

Введение к работе

Актуальность темы. В процессе поиска и разведки месторождений нефти и газа петрофизические исследования выступают в качестве опорной информации при интерпретации данных геофизических исследований скважин и обосновании основных подсчетных параметров для оценки запасов нефти и газа: эффективных нефтегазонасыщенных толщин, нефте- и газонасыщенности продуктивных отложений, литологического состава пород; выделении границ коллекторов углеводородов, прогнозировании состава притока флюида из пласта и т.д.

До настоящего времени недостаточно исследованы проблемы методического и аппаратурного обеспечения петрофизических лабораторий соответствующими установками для комплексного изучения петрофизических характеристик на образцах керна горных пород как в условиях, моделирующих пластовые, так и в атмосферных условиях. При лабораторных исследованиях применяются самые различные типы аппаратуры и установок как серийно выпускаемых отечественной промышленностью, так и индивидуального изготовления. Многие из применяемых приборов и вспомогательного оборудования не предназначены непосредственно для петрофизических исследований применительно к нуждам промысловой геофизики. Достоверность и точность определения петрофизических характеристик на этих установках чаще всего не удовлетворяют предъявляемым техническим требованиям. Отсутствует единая методология работ для проведения лабораторных исследований на образцах керна. Применение различных методик измерений петрофизических параметров приводит к тому, что воспроизводимость характернстик.полученных в разных лабораториях на одном и том же каменном материале, является чаще всего не удовлетворительной.

Решению проблемы методического и аппаратурного обеспечения ис-

- 4.

следований физических свойств горных пород, посвящена настоящая диссертационная работа. В частности, предложена методология определения диффузионно-адсорбционных параметров на образцах керна горных пород с целью петрофизического обеспечения метода естественных или собственных потенциалов (ПС), являющегося одним из наиболее широко применяемых методов промысловой геофизики.

Цель работы. Повышение информативности метода ПС при исследованиях скважин за счет разработки и внедрения наиболее точного и достоверного способа определения диффузионно-адсорбционного потенциала и диффузионно-адсорбционной активности на образцах горных пород.

Основные задачи исследования.

1. Детальный анализ существующих методических и техничских решений, применяемых при определении диффузионно-адсорбционной активности на образцах горных пород.

2. Разработка оптимального и наиболее точного способа определения диффузионно-адсорбционной активности на образцах керна горных пород.

3. Внедрение методики в разработку петрофизической установки для определения диффузионно-адсорбционных параметров горных пород в атмосферных условиях.

4. Опробование разработанной методики и аппаратуры при петрофизиче-ском обеспечении интерпретации данных метода ПС на месторождениях нефти и газа.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

5. Для измерения на образцах горных пород диффузионно-адсорбционных потенциалов предложена электрохимическая цепь, в которой отсутствует «загрязнение»рабочих растворов и пор образца породы ионами К+.

6. Разработаны технические основы оптимизации определения диффузионно-адсорбционной активности на образцах горных пород-

- 5-коллекторов углеводородов.

3. Предложена и разработана новая методика (АдаЗ) определения диффу
зионно-адсорбционной активности на образцах горных пород, позво
ляющая:

измерять диффузионно-адсорбционные потенциалы с минимальной методической погрешностью;

определять диффузионно-адсорбционную активность с большей достоверностью и воспроизводимостью;

повысить экспрессность определений.

4. Разработана установка (КПУ-3) для определения диффузионно-
адсорбционной активности на образцах горных пород в атмосферных
условиях.

Защищаемые положения

7. Электрохимическая цепь для измерения диффузионно-адсорбционных потенциалов, в которой отсутствует «загрязнение» ионами калия К*.

8. Научное обоснование методики АдаЗ, позволяющей повысить экспрессность, воспроизводимость и точность определения диффузионно-адсорбционной активности на образцах горных пород.

9. Адаптация методики АдаЗ к требуемому уровню методических и технических решений по петрофизическому обеспечению интерпретации данных метода ПС.

Практическая значимость и реализация работы. Основные положения диссертационной работы послужили методической основой разработанной в АО НПФ «Геофизика» комплексной петрофизической установки КПУ-3, предназначенной для определения диффузионно-адсорбционных параметров на образцах горных пород в атмосферных условиях.

Экспериментальные данные, полученные с применением методики АдаЗ, использованы при составлении проекта разработки месторождения Северный-Салым АО «Юганскнефтегаз».

Зависимости типа «керн-керн» диффузионно-адсорбционной активности от весовой глинистости А_да-АСгл), относительной глинистости Adⁿa>)> проницаемости A_da=f{K^), пористости A_da=ftK„) использованы при интерпретации данных ГИС продуктивных пластов БС10-1, БС10-2, БС11-2 Западно-Суторминского и Суторминского месторождений АО «Ноябрьскнефтегаз» Западной Сибири.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Ученом совете ВНИИнефтепромгеофизики, на научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УФГНТУ (Уфа, апрель, 1995г), 2-ой научно-технической конференции актуальных проблем состояния и развития нефтегазового комплекса России (Москва, 22-24 января, ГАНГ им. И.М. Губкина, 1997г), на Международном Симпозиуме «Наука и технология углеводородных дисперсных систем. Дисперсные системы-97» (Москва, октябрь, ГАНГ им. И.М. Губкина, 1997г).

Публикации. По теме данной работы опубликовано 5 печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Содержит 116 страниц машинописного текста, 31 рисунка и 9 таблиц. Список литературы включает 56 наименований.

Фактический материал. В основу работы положены результаты пет-рофизических исследований, выполненных на более чем 1000 образцах горных пород в АО НПФ «Геофизика» в рамках тем №374-83, №8-88, №8-93 под руководством д.т.н. СИ. Дембицкого при непосредственном участии диссертанта. Использованы и обобщены результаты определения диффузионно-адсорбционной активности (до 500 исследований) по методике АдаЗ в рамках прямых договоров (N 24-94, № 9-95,) по петрофизиче-скому обеспечению месторождений АО «Юганскнефтегаз» и АО «Ноябрьскнефтегаз», ответственным исполнителем которых являлась автор диссертационной работы.

Общая постановка работы осуществлялась под руководством д.т.и. СИ. Дембицкого, которому автор выражает свою искреннюю признательность.

Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.г-м.н. Е.В. Лозину за научное руководство и помощь в работе. Выражает благодарность к.т.н. В.В.Лантеву, к.т.н. Е.В. Семенову, к.г-м.н. О.И. Ильясову, к.х.н. А.Г. Телину, к.т.н. А.11. Яковлеву за проявленный интерес к работе и ценные советы, коллективу отдела петрофизики ВНИИпефтепромгеофизика, особенно непосредственным исполнителям петрофизических исследований Л.Д. Дмитриевой и Л.И. Мироновой за содействие в работе и коллективу лаборатории геолого-технологических исследований АО НПФ «Геофизика» за советы и замечания при выполнении работы.