Способ оценки структуры пустотного пространства твердых тел

(5)4 С 01 И 15 зические свойГостоптехиэпоровой средь ып щиннои л де с 1 нного капил- диаметр этал ра, см;- раскрытие 1 Р - межзерновр - трещинная 9ть,порито ристост ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени нефтяной научноисследовательский геолого-разведоч ный институт(54)(57) СПОСОБ ОПЕНКИ СТРУКТУРЫ ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ включающий измерения пористости, ги равлического радиуса поровых канал и раскрытия трещин исследуемого тел и измерение и сравнение параметров фильтрации флюида через реальное исследуемое тело и эталонный образец, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точностиоценки структуры, при установлениистационарного режима фильтрации измеряют отношение расходов флюида,прокачиваемого при различных перепадах давления одновременно через исследуемое тело и образец сравнения,в качестве которого используют эталонный капилляр с диаметром, определяемым из выражений1188590 2различных перепадах давления (сравнивают режим фильтрации в образцес режимом фильтрации в эталоне), например при помощи детектора отноше- ний р, эт, и ги р,р Поскольку проницаемость измеряют 1 О в единицах площади, запишем последнее выражение в виде фрг 24гиА р,Отсюда й = 2 ггЬ: 4 К г 2 гаа(. ьК = - -3(312 - 311 + 1(2)1ч40"Р 3 ( Или, что то же самое1Изобретение относится к способамоценки пустотного пространства твердых тел, в частности горных пород, иможет быть иСпользовано в нефтянойгеологии, газовой промы(ппенности, 5инженерной и рудной геологии, бурении,строительстве и других областях, гдеобъектом исследования являются по"ристый и трещиноватые твердые тела.Пустотное пространство твердыхтел имеет три независимых друг стдруга характеристики: объем пустот(оценивают псристость)эффективноесечение пустот (сценивают проницаемость) и структуру. При этом от точности оценки структуры (т.е. размещения, соотношения и взаимосвязипустот) зависят многие технологические решения, такие, например,как оценка эффективной мощнссти,подсчет запасов, выбор сетки заложенияскважин и их числа, оценка устойчивости ствола скважин, выбор оптимального режима бурения, проектчрованиевторичных методов эксплуатации и дмногие другие, Твердые тела зе "четвариаций структуры при одинаковойпсристости могут иметь проницаемость, отличающуюся на несколькопорядков. Желателен способ оценкиструктуры пустотного пространства,учитывающий одновременно объем, соотношение и взшмосвязь пустот, т.е.одновременно и псристостьи проницаемость твердого тела.Целью изобретения является повы 35шение точности сценки структуры.На чертеже схематически представлена модель трещины,Способ осуществляют следующимобразом.Измеряют характеристики твердоготела, а именно: межзернсвую пористость, трещинную пористость, гидравлический радиус поровых каналов и 45раскрытие трещин, Рассчитывают диаметр эталонного капилляра по уравнениям, указанным выше. Устанавливаютэталон в устройстве (путем диафрагмирования струи, или подбора капилляра нужного диаметра или др.) ипомещают в устройство образец (могутбыть использованы стандартные устройства), Через образец и эталонный капилляр прокачивают флюид (газ, жид" 55кость или смесь) и измеряют отношениерасхода подвижного агента в твердомтеле к его расходу в капилляре при где Й - диаметр эталонного капилляра.Для вывода уравнения показателя ,совершенства трещинной составляющей пустотного пространства исследуют модель трещины, показанную на чертеже. При этом величина Ь К представляет собой объем двух усеченных ,пирамид со сторонами оснований 1 иВ1 и высотой --2Соответственно ЬК =2 --1 Втр 3(так как 1 = 1 - 1 , то последнее выражение можно записать Далее приведем это выражение квиду112(1 +)г(. (р 1 312 1Поскольку -- характеризует сте 1пень запечатанности трещины контак 3тами, обозначим его г(Тогда, заменив на (р , подставляем его в исходное выражение.П р и м е р. Аргиллит сакмароартинского возраста. МалышевскоеЗаказ 6735/43 Тираж 896 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5, В (метод шлифов), смРасчет диаметра эталона й = 2 В - ч О, 037 см.,ииВРезультат физического экспери-: мента-по сравнению режимов фильтра 188590 4ции в образце и эталоне представлен в таблицеОбласть значений у и Ч" меньше01-02 оконтуривает структуры субкапиллярные. Область значений 1 ибольше 07-08 фиксирует структурысверхкапиллярные. Интервалы значенийи Ч от 02 до 07 заполняют структуры капиллярные. С другой стороны,.10 структуры чисто поровые различногокачества имеют место при ( больше01-02, а у меньше 01-02. Наоборот,прцменьше 01-02, а Ч" больше 01,02 имеют место структуры чисто тре. щинййе.Наконец, при с больше 01-02 й( больше 01-02 имеют место различныеварианты смешанных структур. 5 6 7 8 9 10