RU2407889C1 - Method for determining anisotropy of formation permeability in laboratory conditions - Google Patents
Method for determining anisotropy of formation permeability in laboratory conditions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2407889C1 RU2407889C1 RU2009129554/03A RU2009129554A RU2407889C1 RU 2407889 C1 RU2407889 C1 RU 2407889C1 RU 2009129554/03 A RU2009129554/03 A RU 2009129554/03A RU 2009129554 A RU2009129554 A RU 2009129554A RU 2407889 C1 RU2407889 C1 RU 2407889C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- core holder
- fittings
- pressure
- column
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к информационному обеспечению проектов разработки залежей нефти и газа на основе 3D гидродинамического моделирования.The present invention relates to the field of oil and gas industry, namely to the information support of projects for the development of oil and gas deposits based on 3D hydrodynamic modeling.
Анизотропия проницаемости является одним из ключевых факторов при построении 3D геологической и гидродинамической моделей продуктивного пласта и обосновании технологий разработки залежи нефти или газа. Под анизотропией проницаемости здесь понимается различие коэффициентов проницаемости в плоскости XOY (kx) и вдоль вертикальной координаты OZ (kz). Также возможно наличие ненулевых внедиагональных элементов в матрице тензора проницаемости (kxz) применительно к естественной геологической системе координат. Это означает, что перепад давления вдоль вертикальной координаты может создавать потоки флюидов в плоскости XOY, и наоборот.Permeability anisotropy is one of the key factors in constructing 3D geological and hydrodynamic models of the reservoir and substantiating technologies for developing oil or gas deposits. By permeability anisotropy here is meant the difference in permeability coefficients in the XOY (k x ) plane and along the vertical coordinate OZ (k z ). It is also possible that there are nonzero off-diagonal elements in the matrix of the permeability tensor (k xz ) as applied to the natural geological coordinate system. This means that the pressure drop along the vertical coordinate can create fluid flows in the XOY plane, and vice versa.
Измерение проницаемости на отобранном из пласта керновом материале является единственным прямым способом оценки его фильтрационных характеристик. Для исследования проницаемости на керновом материале используются лабораторные установки. В предлагаемом изобретении анизотропия проницаемости исследуется с помощью лабораторной установки на отобранной из пласта керновой колонке. Далее под термином "керновая колонка" следует понимать отпиленный от выбуренной керновой колонны отрезок длиной около 1 метра, совпадающий по диаметру с диаметром керновой колонны.Permeability measurement on core material selected from the reservoir is the only direct way to evaluate its filtration characteristics. For the study of permeability on core material, laboratory facilities are used. In the present invention, permeability anisotropy is studied using a laboratory setup on a core column selected from the formation. Further, the term “core column” should be understood to mean a piece about 1 meter long sawn from a drilled core column, which coincides in diameter with the diameter of the core column.
Известен способ определения анизотропии проницаемости на основе исследования малых (стандартных) образцов керна (Амикс Дж., Басс Д., Уайтинг Р. Физика нефтяного пласта. М.: Гостоптехиздат, 1962, 572 с., с.78-81). Размер таких цилиндрических образцов обычно составляет около 3 см в длину и 3 см в диаметре. Согласно данному способу из отобранной керновой колонны выпиливают вдоль и поперек напластования два образца керна. Затем осуществляют процедуры экстракции и сушки. После этого по очереди помещают их в кернодержатель и прокачивают через них газ при разных расходах с измерением перепада давления. По полученным данным определяют величины проницаемостей kx и kz.There is a method of determining permeability anisotropy based on the study of small (standard) core samples (Amiks J., Bass D., Whiting R. Physics of an oil reservoir. M: Gostoptekhizdat, 1962, 572 p., Pp. 78-81). The size of such cylindrical samples is usually about 3 cm in length and 3 cm in diameter. According to this method, two core samples are cut out from the selected core column along and across the bed. Then carry out the extraction and drying procedures. After that, they are placed in turn in a core holder and gas is pumped through them at different flow rates with a pressure drop measurement. From the data obtained, the permeabilities k x and k z are determined.
Недостатками рассматриваемого способа являются следующие.The disadvantages of this method are the following.
- Исследования малых образцов керна характеризуют проницаемости kx и kz в отдельной точке пласта. По полученным данным затруднительно определить kx и kz вдоль всей длины какого-либо интервала продуктивного разреза, так как невозможно осуществить непрерывное выпиливание образцов по всей длине керновой колонны.- Studies of small core samples characterize the permeability k x and k z at a separate point in the reservoir. According to the data obtained, it is difficult to determine k x and k z along the entire length of any interval of the productive section, since it is impossible to continuously cut samples along the entire length of the core column.
- Измеренные kx и kz относятся к разным, хотя и близко расположенным в исходной керновой колонне образцам. Поэтому различие получаемых оценок проницаемостей связано не только с анизотропией, но и с неоднородностью керновой колонны по ее длине.- The measured k x and k z relate to different, albeit closely spaced, samples in the original core column. Therefore, the difference in the obtained permeability estimates is associated not only with anisotropy, but also with the core heterogeneity along its length.
Известны лабораторные установки для измерения проницаемости на основе целых кернов вдоль горизонтальной координаты (параллельно уровню моря), принципиальная конструкция которых соответствует установке Хасслера (Амикс Дж., Басс Д., Уайтинг Р. Физика нефтяного пласта. М.: Гостоптехиздат, 1962, с.82). Под целым керном (или крупным образцом) понимается цилиндрический образец, равный или близкий по диаметру к диаметру керновой колонны (6-10 см) и примерно такой же длины. Например, такие образцы получают при поперечном распиливании керновой колонны. Подготовленный образец помещают в кернодержатель, прокачивают через него газ поперек оси цилиндра (через противоположные сечения боковой поверхности цилиндра), что обычно соответствует направлению, параллельному напластованию. Данную операцию повторяют при разных расходах и с измерением перепадов давления, что позволяет определить искомое значение kx.Known laboratory installations for measuring permeability based on whole cores along a horizontal coordinate (parallel to sea level), the basic design of which corresponds to the Hassler installation (Amiks J., Bass D., Whiting R. Physics of an oil reservoir. M .: Gostoptekhizdat, 1962, p. 82). A whole core (or large sample) is understood to mean a cylindrical sample equal or close in diameter to the diameter of the core column (6-10 cm) and approximately the same length. For example, such samples are obtained by cross-cutting a core column. The prepared sample is placed in a core holder, gas is pumped through it across the axis of the cylinder (through opposite sections of the side surface of the cylinder), which usually corresponds to the direction parallel to the bedding. This operation is repeated at different costs and with the measurement of pressure drops, which allows you to determine the desired value of k x .
Существует усовершенствованная конструкция кернодержателя Хасслера (Гольф-Рахт Т.Д. Основы нефтепромысловой геологии и разработки трещиноватых коллекторов. М.: Недра, 1986, с.158-159), которая позволяет также прокачивать газ вдоль оси цилиндра. В результате удается измерять проницаемость не только в горизонтальном направлении, но также и в вертикальном.There is an improved design of the Hassler core holder (Golf-Rakht T.D. Fundamentals of oilfield geology and the development of fractured reservoirs. M .: Nedra, 1986, p. 158-159), which also allows pumping gas along the axis of the cylinder. As a result, it is possible to measure the permeability not only in the horizontal direction, but also in the vertical.
Недостатками данного способа являются следующие.The disadvantages of this method are as follows.
- В традиционном способе Хасслера в результате исследования получают одно значение проницаемости, соответствующее горизонтальной проницаемости kx. Величина вертикальной проницаемости kz на таких установках не определяется.- In the traditional Hassler method, a single permeability value corresponding to the horizontal permeability k x is obtained as a result of the study. The magnitude of the vertical permeability k z in such installations is not determined.
- Усовершенствованный способ позволяет определять как kx, так и kz. Однако для него также имеет место проблема переноса получаемых значений на всю керновую колонну.- An improved method allows to determine both k x and k z . However, for him, there is also the problem of transferring the obtained values to the entire core column.
- Ни один из указанных способов не позволяет определять kx и kz в случае, когда керновая колонна выбурена под углом к напластованию. Такая ситуация имеет место в наклоннонаправленных скважинах или в пилотных стволах горизонтальных скважин. Также не удается определить внедиагональный коэффициент kxz в случае отличия его от нуля.- None of these methods allows you to determine k x and k z in the case when the core column is drilled at an angle to the bedding. This situation occurs in directional wells or in pilot trunks of horizontal wells. Also, it is not possible to determine the off-diagonal coefficient k xz if it differs from zero.
- Традиционная процедура проведения исследований на установке Хасслера основывается на прокачке газа через сухой керн. Реальные же пласты всегда характеризуются наличием остаточной водонасыщенности.- The traditional research procedure at the Hassler facility is based on pumping gas through a dry core. Real layers are always characterized by the presence of residual water saturation.
В основу настоящего изобретения положена конструкция кернодержателя зажимного типа, позволяющего исследовать искомые параметры анизотропии проницаемости применительно к керновой колонке.The present invention is based on the design of a clamp-type core holder, which makes it possible to investigate the required parameters of permeability anisotropy as applied to a core column.
Выполнение поставленной задачи достигают тем, что предлагаемый способ определения анизотропии проницаемости в лабораторных условиях, включающий нарезание керновой колонны на керновые колонки длиной около 1 метра с диаметром, равным диаметру керновой колонны, с последующей подготовкой колонок путем высушивания и/или экстрагирования или без такой подготовки, отличается тем, что для проведения экспериментов используют специально обустроенную лабораторную установку, конструкция которой включает разъемный кожух-кернодержатель, состоящий из двух, прорезиненных изнутри, металлических половин полого цилиндра с закрепленными на них двумя рядами диаметрально противоположно расположенных штуцеров, по одному ряду на верхней и нижней половинах кожуха-кернодержателя (фиг.1-5); штуцеры, расположенные на верхней половине, используют для последовательного создания разнонаправленных фильтрационных потоков путем закачки флюида (газа), который подают на штуцеры при заданном давлении по подводящим трубкам из подающей камеры (емкости); штуцеры, расположенные на нижней половине кернодержателя, используют для отбора флюида и подачи его по подсоединенным к штуцерам приемным трубкам в приемную емкость; в местах подсоединения нижних штуцеров к приемным трубкам устанавливают датчики давления и расхода для замеров изменения давления и расхода во времени; керновую колонку помещают в кожух-кернодержатель и с торцов закрывают круглыми резиновыми прокладками (торцевыми уплотняющими прокладками), совпадающими по диаметру с внутренним диаметром кернодержателя, и металлическими крышками с центрально расположенными на них штуцерами; крышки закрепляют болтами к кернодержателю посредством фланцевых креплений с тонкими кольцевыми прокладками (фиг.1, 6, 7); производят закачку флюида (газа) и снятие показаний давления и расхода, при этом для закачки используют один или несколько штуцеров на верхней половине корпуса кернодержателя, а для отбора - один или несколько штуцеров на нижней половине корпуса кернодержателя; величины проницаемостей kx, kz и kxz определяют на основе численного моделирования фильтрационных процессов в керновой колонке в процессе эксперимента и решения соответствующей обратной задачи по замеренным в процессе эксперимента значениям давления и расхода флюида, а также тем, что до или после проведения вышеописанных экспериментов для измерения проницаемости в направлении оси керновой колонки (обычно поперек напластования) колонку повторно помещают в кернодержатель без использования торцевых уплотняющих прокладок, обеспечивая герметичность прилегания крышек к внешней стороне кожуха-кернодержателя за счет фланцевого крепления крышек к корпусу кожуха-кернодержателя с применением тонких кольцевых прокладок (фиг.7); производят закачку флюида (газа) через штуцер на крышке на одном торце кернодержателя и отбора флюида через штуцер на другом конце кернодержателя и замеряют расход флюида и перепад давления между штуцерами на противоположных торцах; интерпретацию замеренных значений расхода и давления производят аналитически на основе закона Дарси или численно по указанной в п.1 методике совместно с интерпретацией замеренных значений расходов и давлений при указанных выше исследованиях на этой керновой колонке.The achievement of the task is achieved by the fact that the proposed method for determining permeability anisotropy in laboratory conditions, including cutting a core column into core columns about 1 meter long with a diameter equal to the diameter of the core column, with subsequent preparation of the columns by drying and / or extraction, or without such preparation, characterized in that for the experiments using a specially equipped laboratory setup, the design of which includes a detachable casing-core holder, consisting one of two, rubberized from the inside, metal halves of the hollow cylinder with two rows of diametrically opposed fittings fixed to them, one row on the upper and lower halves of the core holder casing (Figs. 1-5); fittings located in the upper half are used to sequentially create multidirectional filtration flows by pumping fluid (gas), which is supplied to the fittings at a given pressure through the supply tubes from the supply chamber (tank); fittings located on the lower half of the core holder are used to select the fluid and supply it through the receiving tubes connected to the fittings to the receiving tank; in the places of connecting the lower fittings to the receiving tubes, pressure and flow sensors are installed to measure changes in pressure and flow over time; the core column is placed in the core holder casing and closed from the ends with round rubber gaskets (end gaskets) matching the diameter with the inner diameter of the core holder and metal covers with fittings centrally located on them; the covers are bolted to the core holder by means of flange mountings with thin annular gaskets (Figs. 1, 6, 7); fluid (gas) is pumped and pressure and flow readings are taken, while one or more fittings on the upper half of the core holder body are used for injection, and one or more fittings on the lower half of the core holder body for sampling; permeability values k x , k z and k xz are determined on the basis of numerical simulation of filtration processes in the core column during the experiment and solving the corresponding inverse problem according to the pressure and flow rate measured during the experiment, as well as the fact that before or after the above experiments to measure permeability in the direction of the axis of the core column (usually across the bed), the column is re-placed in the core holder without the use of end gaskets, providing rmetichnost fit covers the outer side of the housing due to the core holder-flange fixing caps to the housing shell-core holder with the thin annular gasket (7); fluid (gas) is pumped through a fitting on the lid at one end of the core holder and a fluid is taken through a nozzle at the other end of the core holder and fluid flow rate and pressure drop between the nozzles at opposite ends are measured; the interpretation of the measured flow and pressure values is carried out analytically on the basis of Darcy's law or numerically according to the method specified in
На фигуре 1 изображена объемная схема корпуса кернодержателя без кернового образца и крышек, на фигуре 2 представлен кернодержатель в сборе (увеличенный вид в разрезе), на фигурах 3, 4, 5 изображен внешний вид кернодержателя без крышек (вид сбоку, сверху, с торца соответственно), на фигуре 6 представлены кернодержатель в сборе, прокладки и крышка, на фигуре 7 изображены кернодержатель и крышка (случай фильтрации вдоль оси колонки, вид в разрезе). На фигурах 1-7 цифрами обозначены следующие элементы: 1 - металлический кожух, 2 - штуцер, 3 - болтовые крепления, 4 - соединительная платформа, 5 - отверстия для болтов, 6 - фланцевые крепления, 7 - внутренняя уплотнительная прокладка, 8 - керновая колонка, 9 - металлическая крышка, 10 - уплотняющая торцевая прокладка, 11 - тонкая кольцевая прокладка, 12 - фланцевые крепления, 13 - соединительная платформа.The figure 1 shows a three-dimensional diagram of the core holder body without a core sample and covers, figure 2 shows the core holder assembly (enlarged sectional view), figures 3, 4, 5 show the appearance of the core holder without covers (side view, top, end view, respectively ), figure 6 shows the core holder assembly, gaskets and cover, figure 7 shows the core holder and cover (case of filtering along the column axis, sectional view). In figures 1-7, the numbers denote the following elements: 1 - a metal casing, 2 - a fitting, 3 - bolt fasteners, 4 - a connecting platform, 5 - holes for bolts, 6 - flange mounts, 7 - an internal sealing gasket, 8 - a core column , 9 - a metal cover, 10 - a sealing end gasket, 11 - a thin ring gasket, 12 - flange mounts, 13 - a connecting platform.
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
Выбуренную из пласта керновую колонну распиливают на керновые колонки длиной около 1 метра.A core column drilled from the formation is cut into core columns about 1 meter long.
Керновая колонка может проходить стандартные процедуры подготовки, такие как высушивание и экстрагирование образца на приборе Сокслета, адаптированном под соответствующую длину керновой колонки, с последующей сушкой. Такая экстракция предусматривает полное извлечение флюидов из пор и стопроцентное насыщение их воздухом. Получаемые в дальнейших экспериментах значения проницаемостей, с использованием газа (воздуха) в качестве фильтрующегося флюида, соответствуют абсолютной проницаемости образца по газу (воздуху) в соответствующем направлении.The core column can undergo standard preparation procedures, such as drying and extracting the sample on a Soxhlet instrument adapted to the appropriate length of the core column, followed by drying. Such extraction provides for the complete extraction of fluids from the pores and their complete saturation with air. The permeability values obtained in further experiments using gas (air) as a filtered fluid correspond to the absolute permeability of the sample in gas (air) in the corresponding direction.
Другой подход к подготовке состоит в том, что керновые колонки не подвергают осушке и экстракции растворителями, а осуществляют продувку воздухом в продольном и поперечных направлениях до полного выноса подвижных флюидов (воды, нефти, газа), т.е. до достижения остаточных водо- и нефтенасыщенности. В таком случае результаты дальнейших экспериментов с использованием модели нефти будут соответствовать фазовой проницаемости для нефти при остаточной водонасыщенности, а при использовании в качестве фильтрующегося флюида газа (воздуха) - фазовой проницаемости по газу (воздуху) при остаточных нефте- и водонасыщенности, в соответствующем направлении.Another approach to preparation is that core columns are not dried and extracted with solvents, but are purged with air in the longitudinal and transverse directions until the mobile fluids (water, oil, gas) are completely removed, i.e. to achieve residual water and oil saturation. In this case, the results of further experiments using the oil model will correspond to the phase permeability for oil at residual water saturation, and when using gas (air) as a filtering fluid, to the phase permeability to gas (air) at residual oil and water saturation, in the corresponding direction.
Подготовленную одним из указанных способов керновую колонку помещают на укрепленную на подставке нижнюю половину кожуха-кернодержателя (фиг.1, 2), с торцов устанавливают круглые резиновые прокладки (торцевые уплотняющие прокладки), совпадающие по диаметру с внутренним диаметром кернодержателя, сверху накрывают верхней половиной кернодержателя. Верхнюю половину кернодержателя прикрепляют к нижней с помощью болтовых креплений. При этой операции должно обеспечиваться герметичное прилегание уплотнительных упругих прокладок на внутренней поверхности верхней и нижней половин корпуса кернодержателя (внутренних прокладок) к керновой колонке (фиг.2). После этого с торцов кернодержателя прикрепляют крышки с использованием фланцевых соединений с тонкими кольцевыми прокладками. Крышки имеют центрально расположенные штуцеры для прокачки флюида в продольном направлении (фиг.6).A core column prepared by one of these methods is placed on the lower half of the core holder casing mounted on a stand (Figs. 1, 2), round rubber gaskets (end gaskets) are installed from the ends, which coincide in diameter with the inner diameter of the core holder, and are covered with the upper half of the core holder on top . The upper half of the core holder is attached to the bottom using bolt fasteners. During this operation, a tight fit of the sealing elastic gaskets on the inner surface of the upper and lower halves of the core holder body (inner gaskets) to the core column (Fig. 2) should be ensured. After that, covers are attached from the ends of the core holder using flange connections with thin ring gaskets. The covers have centrally located fittings for pumping fluid in the longitudinal direction (Fig.6).
При проведении дополнительных экспериментов с фильтрацией флюида вдоль оси керновой колонки сборка кернодержателя осуществляется тем же образом, с той разницей, что не используются торцевые уплотняющие прокладки. При этом герметичность кернодержателя обеспечивается плотным прилеганием торцевых крышек к внешней поверхности кернодержателя за счет применения фланцевых креплений с тонкими кольцевыми прокладками (фиг.7).When conducting additional experiments with fluid filtration along the axis of the core column, the core holder is assembled in the same way, with the difference that the end gaskets are not used. Moreover, the tightness of the core holder is ensured by the tight fit of the end caps to the outer surface of the core holder due to the use of flange mounts with thin ring gaskets (Fig. 7).
В собранном виде кернодержатель с крышками должен обеспечивать герметичное прилегание внутренних прокладок к поверхности керновой колонки без ее разрушения, торцевых уплотняющих прокладок к торцам колонки, а также герметичность фланцевых креплений крышек к корпусу кожуха-кернодержателя при рабочих давлениях эксперимента (до 3-5 ат). Поступление и выход флюида из керновой колонки должны обеспечиваться только через отверстия во внутренних прокладках, совмещенные со штуцерами на верхней и нижней половинах корпуса кернодержателя, или сквозь штуцеры в крышках на торцах колонки в случае дополнительных экспериментов с продольной фильтрацией. Отверстия в верхней и нижней внутренних прокладках, совмещенные со штуцерами на соответствующих половинах кернодержателя, изготавливают несколько большего диаметра, чем диаметр штуцеров (фиг.2). Это необходимо для того, чтобы при затягивании винтовых креплений кернодержателя диаметр отверстий в прокладках не уменьшался сильнее, чем до диаметра штуцера.When assembled, the core holder with covers should ensure the tight fit of the inner gaskets to the core column surface without breaking it, the end sealing gaskets to the ends of the column, as well as the tightness of the flange fastenings of the covers to the casing of the core holder at working pressures of the experiment (up to 3-5 atm). The entry and exit of fluid from the core column should be provided only through openings in the inner gaskets, combined with fittings on the upper and lower halves of the core holder body, or through fittings in the covers on the ends of the column in case of additional experiments with longitudinal filtration. The holes in the upper and lower inner gaskets, combined with fittings on the corresponding halves of the core holder, produce a slightly larger diameter than the diameter of the fittings (figure 2). This is necessary so that when tightening the screw fasteners of the core holder, the diameter of the holes in the gaskets does not decrease more than to the diameter of the fitting.
Возможны различные способы проведения экспериментов и снятия показаний с использованием описанного кернодержателя.Various methods of conducting experiments and taking readings using the described core holder are possible.
Для определения анизотропии проницаемости выполняют следующие эксперименты с различной комбинацией включения активных штуцеров - штуцеров, через которые производят закачку, и штуцеров, на которых снимают показания датчиков давления и расходов.To determine the anisotropy of permeability, the following experiments are performed with a different combination of the inclusion of active fittings - fittings through which the injection is performed, and fittings on which pressure and flow sensors are read.
1. Закачку флюида (газа, модели нефти) с заданным расходом производят через один штуцер на верхней половине корпуса кернодержателя с измерением давления и расхода в подающей линии (трубке). Отбор флюида с замером расхода и давления производят также на одном штуцере на нижней половине корпуса кернодержателя. Подающий и отбирающий штуцеры располагают как со смещением друг относительно друга в продольном направлении, так и без смещения. Остальные штуцеры при этом закрыты. Интерпретация такого эксперимента позволяет определить в основном проницаемость в направлении линии, соединяющей активные штуцеры. При исследовании керновой колонки из строго вертикальной скважины эта проницаемость совпадает с kx при проведении эксперимента без продольного смещения штуцеров. При исследовании керновых колонок, полученных из наклонно пробуренных в пласте стволов скважин, направление kx соответствует использованию штуцеров с определенным продольным смещением, в зависимости от угла наклона ствола скважины. В общем случае определяют комбинацию величин kx, kz и kxz.1. Injection of a fluid (gas, oil model) with a given flow rate is carried out through one fitting on the upper half of the core holder body with measurement of pressure and flow rate in the supply line (tube). The selection of fluid with flow and pressure measurements is also performed on one fitting on the lower half of the core holder body. The supply and take-off fittings are positioned both offset from each other in the longitudinal direction, and without offset. The remaining fittings are closed. The interpretation of such an experiment allows one to determine mainly the permeability in the direction of the line connecting the active fittings. When examining a core column from a strictly vertical well, this permeability coincides with k x during the experiment without longitudinal displacement of the fittings. In the study of core columns obtained from obliquely drilled boreholes in the formation, the k x direction corresponds to the use of fittings with a certain longitudinal displacement, depending on the angle of inclination of the borehole. In the general case, a combination of k x , k z and k xz is determined.
2. Для раздельного определения kx, kz и kxz задействуют один подающий и несколько или все отбирающие штуцеры. При этом на каждом активном отбирающем штуцере фиксируют расход флюида и замеряют давление. Или наоборот - задействуют несколько или все подающие и один отбирающий штуцер, с измерением расходов и давлений в подающих линиях (трубках) и давления в выходном штуцере.2. For separate determination of k x , k z and k xz , one supply and several or all of the selecting fittings are used. At the same time, the fluid flow rate is recorded on each active sampling fitting and pressure is measured. Or vice versa - use several or all of the supply and one sampling fitting, with the measurement of flow rates and pressures in the supply lines (tubes) and pressure in the outlet fitting.
3. Возможно использование нескольких подающих и нескольких отбирающих штуцеров, как с продольным смещением относительно подающих, так и без него.3. It is possible to use several feed and several take-off fittings, both with a longitudinal offset relative to the feed, and without it.
Повышение достоверности определения проницаемости вдоль образца (для вертикальной скважины соответствует направлению kz) осуществляют следующим образом. До или после описанных выше экспериментов керновую колонку повторно помещают в кернодержатель без использования уплотняющих с торцов прокладок. При этом герметичность прилегания крышек к торцам кожуха-кернодержателя обеспечивают за счет фланцевого крепления крышек к корпусу кожуха-кернодержателя с применением тонких кольцевых прокладок. Остальные операции по подготовке керновой колонки и установке повторяют описанные выше. В процессе эксперимента прокачивают флюид через керновую колонку в продольном направлении, с подачей флюида через штуцер на одной из торцевых крышек и отбором через штуцер на противоположной торцевой крышке. При этом измеряются давление датчиком на штуцере на выходе из колонки, расход, а также давление в подающей линии (трубке).The reliability of determining the permeability along the sample (for a vertical well corresponds to the direction k z ) is increased as follows. Before or after the experiments described above, the core column is re-placed in the core holder without the use of gaskets from the ends. In this case, the tightness of the fit of the covers to the ends of the casing-core holder is ensured by the flange fastening of the covers to the body of the casing-core holder using thin ring gaskets. The remaining operations for the preparation of the core column and installation repeat the above. During the experiment, fluid is pumped through the core column in the longitudinal direction, with fluid being supplied through the nozzle on one of the end caps and withdrawn through the nozzle on the opposite end cap. In this case, the pressure is measured by the sensor on the fitting at the outlet of the column, the flow rate, as well as the pressure in the flow line (tube).
Аналогичным образом производят исследования на следующей керновой колонке.Similarly, studies are carried out on the next core column.
Для интерпретации замеренных в процессе проведения экспериментов динамик изменения давлений и расходов используют алгоритмы численного моделирования процессов фильтрации с учетом внедиагональных элементов матрицы тензора проницаемости, а также методы решения обратных задач, основанные на этих численных алгоритмах, например методы теории оптимального управления (см. Закиров Э.С. Трехмерные многофазные задачи прогнозирования, анализа и регулирования разработки месторождений нефти и газа, Москва: Изд. дом "Грааль", 2001 г., 302 с.).To interpret the dynamics of pressure and flow rates measured during the experiments, they use numerical simulation algorithms for filtration processes taking into account off-diagonal elements of the matrix of the permeability tensor, as well as methods for solving inverse problems based on these numerical algorithms, for example, optimal control theory methods (see Zakirov E. C. Three-dimensional multiphase problems of forecasting, analysis and regulation of oil and gas field development, Moscow: Graal Publishing House, 2001, 302 pp.).
Таким образом, предлагаемый способ измерения анизотропии проницаемости пласта в лабораторных условиях, включающий специальную конструкцию кернодержателя и соответствующие разновидности проводимых экспериментов, позволяет определять значения проницаемостей kx, kz и kxz в различных сечениях керновой колонки большой длины и поэтому обеспечивает повышение степени достоверности исходных данных для проектирования разработки месторождений нефти и газа на основе 3D компьютерного моделирования.Thus, the proposed method for measuring the permeability anisotropy of the formation in laboratory conditions, including a special core holder design and the corresponding types of experiments, allows us to determine the permeability values k x , k z and k xz in different sections of a long core column and therefore provides an increase in the reliability of the initial data for designing the development of oil and gas fields based on 3D computer simulation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009129554/03A RU2407889C1 (en) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | Method for determining anisotropy of formation permeability in laboratory conditions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009129554/03A RU2407889C1 (en) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | Method for determining anisotropy of formation permeability in laboratory conditions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2407889C1 true RU2407889C1 (en) | 2010-12-27 |
Family
ID=44055823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009129554/03A RU2407889C1 (en) | 2009-08-03 | 2009-08-03 | Method for determining anisotropy of formation permeability in laboratory conditions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2407889C1 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468203C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Simulation method of formation-fluid system of developed deposit |
| CN103132992A (en) * | 2013-02-20 | 2013-06-05 | 中国石油大学(北京) | Method and system for evaluating rock drillability anisotropy |
| RU2525560C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Determination of compatibility of liquid industrial wastes with reservoir water |
| RU2542998C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Gas permeability anisotropy laboratory measurement on whole cores |
| RU2558838C1 (en) * | 2014-07-02 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Modelling and estimating active storage capacity of underground gas storage in water-bearing fractured porous structures |
| CN106546527A (en) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 浙江科技学院（浙江中德科技促进中心） | For measuring the permeameter of rock permeability |
| CN106644921A (en) * | 2016-10-26 | 2017-05-10 | 东北石油大学 | A rock core clamper used for carbon dioxide corrosion tests |
| RU172719U1 (en) * | 2017-02-02 | 2017-07-21 | Александр Валентинович Морев | DEVICE FOR DETERMINING THE DIRECTION OF MAXIMUM HORIZONTAL FILTRATION ON FULL-SIZED CORE SAMPLES |
| CN112304849A (en) * | 2020-11-13 | 2021-02-02 | 北京拓普莱博油气田开发技术研究院 | Method for testing gas permeability of irregular-shaped loose rock sample |
| CN112903566A (en) * | 2021-03-02 | 2021-06-04 | 东北石油大学 | Full-diameter core radial permeability test tool |
| CN115420667A (en) * | 2022-10-08 | 2022-12-02 | 中国矿业大学 | Clamping device and method for measuring anisotropic permeability of layered rock |
| CN117266799A (en) * | 2023-10-15 | 2023-12-22 | 东北石油大学 | Multi-angle and multi-hole dense spiral perforation testing device and testing method for horizontal well |
-
2009
- 2009-08-03 RU RU2009129554/03A patent/RU2407889C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2468203C1 (en) * | 2011-05-10 | 2012-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" | Simulation method of formation-fluid system of developed deposit |
| CN103132992A (en) * | 2013-02-20 | 2013-06-05 | 中国石油大学(北京) | Method and system for evaluating rock drillability anisotropy |
| CN103132992B (en) * | 2013-02-20 | 2015-07-22 | 中国石油大学(北京) | Method and system for evaluating rock drillability anisotropy |
| RU2525560C1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" (ООО "Газпром ВНИИГАЗ") | Determination of compatibility of liquid industrial wastes with reservoir water |
| RU2542998C1 (en) * | 2014-01-09 | 2015-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" (ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг") | Gas permeability anisotropy laboratory measurement on whole cores |
| RU2558838C1 (en) * | 2014-07-02 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" | Modelling and estimating active storage capacity of underground gas storage in water-bearing fractured porous structures |
| CN106644921A (en) * | 2016-10-26 | 2017-05-10 | 东北石油大学 | A rock core clamper used for carbon dioxide corrosion tests |
| CN106546527B (en) * | 2016-11-25 | 2023-12-05 | 浙江科技学院（浙江中德科技促进中心） | Osmometer for measuring rock permeability |
| CN106546527A (en) * | 2016-11-25 | 2017-03-29 | 浙江科技学院（浙江中德科技促进中心） | For measuring the permeameter of rock permeability |
| RU172719U1 (en) * | 2017-02-02 | 2017-07-21 | Александр Валентинович Морев | DEVICE FOR DETERMINING THE DIRECTION OF MAXIMUM HORIZONTAL FILTRATION ON FULL-SIZED CORE SAMPLES |
| CN112304849A (en) * | 2020-11-13 | 2021-02-02 | 北京拓普莱博油气田开发技术研究院 | Method for testing gas permeability of irregular-shaped loose rock sample |
| CN112903566A (en) * | 2021-03-02 | 2021-06-04 | 东北石油大学 | Full-diameter core radial permeability test tool |
| CN112903566B (en) * | 2021-03-02 | 2023-05-12 | 东北石油大学 | Full-diameter rock core radial permeability testing tool |
| CN115420667A (en) * | 2022-10-08 | 2022-12-02 | 中国矿业大学 | Clamping device and method for measuring anisotropic permeability of layered rock |
| CN117266799A (en) * | 2023-10-15 | 2023-12-22 | 东北石油大学 | Multi-angle and multi-hole dense spiral perforation testing device and testing method for horizontal well |
| CN117266799B (en) * | 2023-10-15 | 2024-03-01 | 东北石油大学 | Multi-angle and multi-hole dense spiral perforation testing device and testing method for horizontal well |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2407889C1 (en) | Method for determining anisotropy of formation permeability in laboratory conditions | |
| WO2021227384A1 (en) | Supergravity hydrate research test system and method | |
| CN109681198B (en) | Multi-mode exploitation simulation device and method for different types of natural gas hydrate reservoirs | |
| US9841531B2 (en) | Three-dimensional simulating device for the stratum stability in the natural hydrate exploitation | |
| Schilling et al. | Status report on the first European on-shore CO2 storage site at Ketzin (Germany) | |
| US7363972B2 (en) | Method and apparatus for well testing | |
| WO2017080353A1 (en) | Device for testing characteristics of sand production during mining of natural gas hydrate | |
| CA2600795C (en) | Determination of coal bed natural gas production factors and a system to determine same | |
| CN104563982B (en) | High-temperature high-pressure dry gas injection longitudinal wave and efficiency testing device and method for gas condensate reservoir | |
| WO2018112899A1 (en) | Experimental device and method for conducting multiphase separation on natural gas hydrate well drilling liquid | |
| Sun et al. | Using pulse testing for leakage detection in carbon storage reservoirs: A field demonstration | |
| CN111894529B (en) | System and method for combustible ice exploitation leakage simulation and environmental parameter quantitative inversion | |
| WO2020034357A1 (en) | Rock core fidelity cabin | |
| CN109064864A (en) | A kind of device and its application method for simulating geothermal tail water recharge path | |
| CN102539296A (en) | Method and special device for hydrate deposit seepage flow test | |
| CN111997568B (en) | Full-scale natural gas hydrate exploitation simulation well device and experiment method | |
| CN109826612A (en) | Gas hydrates reservoir radially horizontal well drilling simulator and method | |
| CN111472729B (en) | Evaluation and test method for natural gas hydrate cave well completion | |
| Zlotnlk et al. | Multi-level slug tests in highly permeable formations: 2. Hydraulic conductivity identification, method verification, and field applications | |
| CN204436354U (en) | HTHP gas condensate reservoir note dry gas longitudinally involves efficiency test device | |
| CN201984008U (en) | Seepage detection device for hydrate deposits | |
| US10234371B2 (en) | Method and apparatus for characterizing sand control inserts | |
| CN110952958B (en) | Natural gas hydrate horizontal well balanced liquid drainage testing device and method | |
| Baroni et al. | Dynamic fluid flow and geomechanical coupling to assess the CO2 storage integrity in faulted structures | |
| Ghezzehei et al. | Measurements of the capillary pressure-saturation relationship of methane hydrate bearing sediments |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160804 |