Способ определения величины порового давления

Способ определения величины порового давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горному делу, в частности к методам определения давления в глинистых пластах. Цель изобретения - повышение точности определения порового давления глинистых пород. Для исследуемой глубины определяют величину геостатического давления. С помощью скважинного термометра измеряют величину пластовой т-ры T<SB POS="POST">пл</SB>. После этого отбирают из исследуемого пласта образец глинистой породы. Определяют величину условного гидростатического давления P<SB POS="POST">о</SB>, нормальную т-ру T<SB POS="POST">о</SB> воды на исследуемой глубине, коэффициенты расширения α и сжимаемости β внутрипоровой воды, пористости K образца. Затем измеряют объем V<SB POS="POST">о</SB> образца в условиях поверхности Земли и определяют изменение объема в пластовых условиях. Для этого образец размещают в цилиндрической камере с поршнем, который перемещают до контакта с образцом, и закрепляют с возможностью перемещения в обратном направлении. К поршню прикладывают давление, равное геостатическому, и нагревают образец до пластовой т-ры. Измеряют перемещение H поршня. При отсутствии перемещения поршня в этом направлении его освобождают и измеряют перемещение в противоположном направлении. Поровое давление определяют по формуле P<SB POS="POST">п</SB>=P<SB POS="POST">о</SB> + α(T<SB POS="POST">пл</SB> - T<SB POS="POST">о</SB>) /β - HS /βКV<SB POS="POST">о</SB>, где S - площадь сечения камеры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51) 5 Е 21 С 49/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4465090/23-.03 (22) 10. 05.88 (46) 07.03.90. Бюл. В 9 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института . геофизических методов разведки (72) А.Н. Пильчин (53) 62? 289 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . Р 1071747, кл. Е .21 С 39/00, 1982. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПО-

РОВОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к горному делу, в частности к методам определения давления в глинистых пластах. .Цель изобретения — повышение точ..ности определения порового давления глинистых пород. Для исследуемой глубины определяют величину геостатического давления. С помощью скважинного термометра измеряют. величину пластовой т-ры Т„ . После этого отбирают из исследуемого пласта образец глинистой породы. Определяют велиИзобретение относится к горному делу, в частности к методам определения аномально высокого парового давления в глинистых пластах.

Цель изобретения — повышение точности определения порового давления глинистых пород.

На чертеже показана схема камеры для измерения изменения объема образца породы.

Камера содержит цилиндрический корпус 1 для образца 2 глинистой породы, установленный в корпусе 1 до

2 чину условного гидростатического дав.ления Р, нормальную т-ру Тд воды на1 исследуемой глубине, коэффициенты расширения eL и сжимаемости„Ф внутри-» поровой воды, пористости К образца.

Затем измеряют объем Vo образца в условиях поверхности Земли и определяют изменение объема в пластовых условиях. Для этого образец размещают в цилиндрической камере с поршнем, который перемещают до контакта с образцом, и закрепляют с возможностью перемещения в обратном направлении.

К поршню прикладывают давление, равное геостатическому, и нагревают образец до пластовой т-ры. Измеряют перемещение и поршня. При отсутствии перемещения поршня в этом направлении

: его освобождают и измеряют перемещение в противоположном направлении. Поровое давление определяют по формуле

Ря = Py + е((Т вЂ” Ty)/ /З- Ь$/ЯКУ где S †" площадь сеЧения камеры.

1 з.п. ф-лы, 1 ил. контакта с образцом 2, поршень 3 со штоком 4, микрометрическое устройство 5..со штативом 6, связанное со штоком 4, и нагревательные элементы 7.

Способ осуществляют следующим образом.

Дпя исследуемой глубины Н определяют величину геостатического давления, как вес столба вышележащих пород с единичной площадью поперечного сечения. Затем с помощью скважннного термометра измеряют величину

1548444 пластовой температуры Т . После этого отбирают из исследуемого пласта образец 2 глинистой породы. Затем определяют величину условного гидростатического давления Р в пласте:

P О1НУ где Н вЂ” глубина залегания пласта;

Я вЂ” плотность пластовой воды.

Затем, исходя из условия неизменного состояния объема (hV = О ) и величины условного гидростатического давления, определяют величину нормальной температуры То воды на исследуемой глубине. Затем по табличным данным или на установке высокого давления и температуры определяют для внутрипоровой воды коэффициент расширения и сжимаемости /). После этого определяют объем V0 образца 2 глины (например, в керосине) в термодинамических условиях поверхности

Земли. Затем определяют коэффициент пористости глины. Далее помещают образец 2 в цилиндрический корпус 1 с поршнем 3. Закрепляют поршень 3 со штоком 4 так, чтобы он мог перемещаться только в обратном направлении.

После этого подают на поршень 3 усилие, обеспечивающее давление, равное геостатическому, и поддерживают его постоянным в течение всего процесса. Затем нагревают с помощью нагревательных элементов 7 образец

2 породы до пластовой температуры.

При этом в поровом пространстве глины (в воде) возникает давление Р, равное

oL

Р=Р+ — (Т -Т) а р пл @ > (1) где 4, у> — соответственно коэффициенты расширения и сжимаемостиэ

T — пластовая температура; 45

Р,Т вЂ” соответственно условное от гидростатическое давление и нормальная температура воды.

Если величина этого давления пре- у>

Ф вышает величину геостатического давления P„eo то поршень 3 начинает перемещаться в обратном направлении, При этом происходит изменение объема. образца, которое вызывает изменение 55 давления АР, определяемое из условия

1 лV аР=- -s о где аЧ вЂ” величина изменения начального объема KV

К вЂ” коэффициент пористости глины.

После нагревания образца породы до пластовой температуры с помощью микрометрического устройства 5 измеряют величину h перемещения поршня 3. При этом величина изменения объема 9 где S — площадь сечения цилиндрического корпуса 1.

Затем определяют величину порового давления Р в глине по формуле

P=P+-(T-Т)-- — - (2) d, hS

Р Kva

В случае, если давление, определяемое по выражению (1), меньше геостатического и перемещения поршня 3 не наблюдается, освобождают поршень 3 и с помощью микрометрического устройства 5 измеряют его перемещение в направлении прямого хода и при расчете.порового давления по формуле (2), учитывают это перемещение с отрицательным знаком.

Формула и з о бр ете ния

1. Способ определения величины порового давления, включающий отбор образца породы из пласта, определение величины геостатического давления в пласте, измерение пластовой температуры, определение пористости образца и коэффициентов расширения и сжимаемости внутрипоровой воды и определение по полученным параметрам величины порового давления, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности определения порового давления глинистых пород, дополнительно измеряют объем образца в термодинамических условиях поверхности Земли, затем размещают образец в цилиндрической камере с поршнем, перемещают поршень до контакта с образцом и закрепляют его с возможностью перемещения в обратном направлении, прикладывают к поршню постоянное усилие, обеспечивающее давление, рав-,. ное геостатическому, нагревают образец до пластовой температуры и по величине перемещения поршня определяют изменение объема образца при пластовых условиях.

Составитель В. Тальвойш

Техред А.Кравчук Корректор IM. Самборская

Редактор М. Бланар

Заказ 125 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тираж 390

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 1548444 6

2. Способ по и. 1, д т л и ч а — Дают и измеряют перемещение в протию шийся тем, что при отсутст- воположном направлении. вии перемещения поршня его освобож