Способ распознавания горных пород-коллекторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19 1511 4 ГОСУДАРСТВЕН 110 ДЕЛАМ ИЗ Й КОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЪЙПИС ИЕ ИЗОБ ТЕНИЯ ТО учно-исследоваядерной геофизик В.Д. Нере 8.8) детельство С Ы 24/00, 19 тельство ССС Х 3/14, 197(54)(57) СПОСОБ РАСПОЗНАВАПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ, включаю рение ядерного магнитного (ЯМР) поровой воды посредс пульсного релаксометра ЯМР ч а ю щ и й с я тем, что повышения достоверности, и амплитуду сигнала свободн ной прецессии (ССП) поровой образца горной породы при условиях (+20 С), охлаждаю ИЯ Г ий и езон вом о т с ц ОРНЬ змеанса ью меряютй ядеррмальн этот о(71) Всесоюзный нательский институти геохимии,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ 0, 120666 разец до температуры полного фазового перехода поровой воды в лед (прямой ход), затем нагревают до первоначальной температуры (обратный ход), при охлаждении и нагреве с шагом 3 - 5 С измеряют амплитудную и релаксационную характеристики ССП поровой воды, оценивают распределение пор в горной породе по размерам на основе температурной зависимости амплитудной характеристики ССП, оценивают энергию активации и время корреляции движения молекул поровой воды по температурной зависимости релаксационной характеристики ССП обратного хода, распознают горную породу как коллектор при отсутствии температурного Гистерезиса амплитудной характеристики ССП прямого и обратного хода, при наличии доминирующих пор размеОром более 5000 А, при значении энергии активации 7 ккал/мольЕ4,6 ккал/моль и при времени корреляции молекулярного движения водыл10 с10 с в порах образца,1 1206Изобретение относится к нефтепро. мысловой геологии и геофизики, в частности к определению фильтрационно-емкостнык свойств горной породы, характеризующих последнюю как коллек тор нефти, воды и газа.Цель изобретения - повышение достоверности способа.Порядок реализации предлагаемого способа. 1 ОИсследуемый образец горной породы экстрагируют нагретыми углеводородными растворителями, обычно кипящей спиртобензольной смесью (1:10), с Ьелью очистки поверхности порового 15 пространства горной породы от остаточных углеводородов и корректной оценки ее емкостных и фильтрационныххарактеристик. Особенно важна экстрак ция образцов горных пород - продуктивных коллекторов, содержащих высоковязкие нефти и битумы. Контроль качества экстракции осуществляют по обесцвечиванию растворителя и наличию (отсутствию) сигнала свободной прецессии (ССП) после сушки.Экстрагированный образец горной породы высушивают до постоянногоа веса при температуре 100 С и полностью насыщают водой, не содержа щей пара- и диамагнитных примесей, в основном солей. Контроль полноты насыщения водой порового пространства горной породы под вакуумом проводится путем повторных взвешиваний во- З донасыщенного образца; предварительное высушивание экстрагированного образца способствует повышению полноты его насыщения. Для насыщения используется очищенная от пара- и диамагнитных примесей вода посредством двойной кристаллизации и вакуумирования, а контроль качества такой очистки осуществляется путем измерения времени релаксации этой воды, значение 3 которого должнобыть не менее 2,5 а.Помещают водонасыщенный образец горной породы в измерительный контейнер, который устанавливают в датчик релаксометра ЯМР. Указанный об- я разец механически подготавливают та ким образом,.чтобы его форма и размеры обеспечивали получение максимального коэффициента ааполнения и амплитуды сигнала ЯМР при нахождении образца в чувствительной зоне датчика (обычно используется образец цилкндрической формы диаметром 15-18 мм 663 2 и высотой 25-30 мм). Измерительный контейнер должен быть изготовлен из термостойкого, в особенности к низким (до -100 С и ниже) температурам, материала, обычно кварцевого стекла и т.п.; диаметр контейнера выбирается. меньше внутреннего диаметра датчика для обеспечения прохождения потока охлажденного газа (воздуха).Измеряют амплитуду сигнала ЯМР от полностью водонасыщенного образца горной породы в нормальных условияхЮ(18-20 С) посредством импульсной аппаратуры ЯМР, например импульсного релаксометра типа АОКСцифровой регистрацией При использовании этой аппаратуры и последовательности 90ф90 -х импульсов. измерение указанной амплитуды проводят по величине ССПопосле первого 90 -го импульса, при этом отношение сигнал/шум составляет несколько сотен.Охлаждают указанный образец пороы до (-90 )-(-100) С .посредством криостата газоточного типа (прямой ход), последовательно (непрерырно или дисклетно) изменяя температуру на 3-5 С. При каждом новом значении температуры количество незамерзшей водной фазы в образце, а значит и ампли. .туда ССП от нее устанавливаются примерно через 20 мин. Контроль температуры осуществляется посредством термодатчика, установленного в чувствительной зоне.Измеряют амплитуду сигнала ССП от поровой воды, незамерзшей при данной температуре, в укаэанном диапазоне охлаждения образца породы до тех пор, пока отношение сигнал/шум превышает 5.Строят кривую температурной зависимости амплитудной характеристики ЯМР по соответствующим значениям отрицательной температуры и амплитуды сигнала ССП после первого импульса - термозависимость прямого хода.Нагревают прежде охлажденный образец горной породы до первоначальной температуры (обратный ход), постепенно увеличивая тем самым количество оттаявшей поровой воды. Контроль прогрева образца породы нри данной температуре. осуществляется по постоянству амплитуды ССПИзмеряют при каждой новой температуре нагревания амплитуду ССП и регистрируют значения интегральноЗаказ,8702/44 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го времени релаксации протонов поровой воды.Строят по измеренным соответствующим значениям амплитуды ССП, температуры и времени релаксации термозависимости обратного хода амплитудной и релаксационной характеристик паровой воды в исследуемом образце горной породы.Сравнивают температурные зависимости амплитудной характеристики ССП от поровой воды при охлаждении и нагревании образца горной породы в диапазоне отрицательных температур для установления наличия или.отсутствия температурного гистерезиса этой. характеристики.Оценивают распределение пор по размерам горной породы по термозависимости амплитуд ССН, полученной при нагревании охдажденного образца породы (обратный ход), приведенных к значению амплитуды, измеренной от воды во всем объеме этого образца при нормальных условиях; выделяют при этом количество и величину пор доминирующего размера.Строят температурную зависимость релаксационной характеристики ССП образца породы.Определяют значения энергии активации и времени корреляции поро 1206663 4вой воды по температурной зависимости релаксационной характеристики ССП,Устанавливают принадлежность исследуемого образца горной породы кнеколлектору или коллектору изсравнения определенных значений размеров -пор, времени корреляции и энергии .активации, а также путем сопос тавления термозависимых. кривых амплитудной характеристики ССП поровой воды, полученных при охлаждении и.,нагревании укаэанного образца; причемсовпадение или близость последних 15 кривых, наличие доминирующих пор размером более 5000 А при значениях времени корреляции 10 с ) с 10 с иэнергии активации 7 ккал/мольЕ,4,6 ккал/моль воды этих .пор поэволя ет идентифицировать,(распознать)исследуемую. породу в качестве коллектора. Напротив, различие температурных зависимостей амйлитуды ССП принагревании и охлаждении образца гор ной породы, свидетельствующее о температурном гистереэисе, наличие доминирующих пор размером менее 5000 Аи значений времен корреляции менеесз10 с и энергии активации поровой З 0 воды более 7 ккал/моль указывает наисследуемую породу как на неколлектор.