RU2502991C1 - Method to determine residual water saturation and other forms of combined water in core material - Google Patents
Method to determine residual water saturation and other forms of combined water in core material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502991C1 RU2502991C1 RU2012126465/28A RU2012126465A RU2502991C1 RU 2502991 C1 RU2502991 C1 RU 2502991C1 RU 2012126465/28 A RU2012126465/28 A RU 2012126465/28A RU 2012126465 A RU2012126465 A RU 2012126465A RU 2502991 C1 RU2502991 C1 RU 2502991C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- sample
- water saturation
- water
- values
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к контрольно-измерительной технике и предназначен для использования в нефтедобывающей промышленности для исследования пластов, определения их остаточной водонасыщенности, для оперативного контроля влажности на нефтепромысловых скважинах. Изобретение может быть использовано как в полевых условиях, так и в промысловых и научно-исследовательских лабораториях для разработки технологий увеличения нефтеотдачи пластов и при подсчете запасов нефти и газа, а также при оперативном контроле за разработкой нефтяных месторождений.The proposed method relates to a control and measuring technique and is intended for use in the oil industry for the study of reservoirs, the determination of their residual water saturation, for operational control of humidity in oil wells. The invention can be used both in the field and in field and research laboratories for the development of enhanced oil recovery technologies and in the calculation of oil and gas reserves, as well as in operational monitoring of the development of oil fields.
Известно использование для определения водонасыщенности керна метода выпаривания, который включает в себя выпаривание воды из образца в герметичной камере, соединенной с холодильником. Пары воды конденсируются в холодильнике, а сконденсированная вода собирается в мерную бюретку, вес или заполненный объем которой дают информацию о степени водонасыщенности керна [Поляков Е.А. Методика изучения физических свойств коллекторов нефти и газа. - М.: Недра, 1981. - С.116]. Данный метод не позволяет параллельно с измерением водонасыщенности керна выделять энергетически различные категории связанной воды, в частности остаточную водонасыщенность керна.It is known to use an evaporation method for determining core water saturation, which involves evaporating water from a sample in an airtight chamber connected to a refrigerator. Water vapor is condensed in the refrigerator, and condensed water is collected in a measuring burette, the weight or filled volume of which gives information about the degree of water saturation of the core [Polyakov EA A technique for studying the physical properties of oil and gas reservoirs. - M .: Nedra, 1981. - S.116]. This method does not allow parallel to measuring core water saturation to distinguish energetically different categories of bound water, in particular residual core saturation.
Известен термогравиметрический метод определения водонасыщенности, реализуемый с применением дериватографа. В отличие от сушки образцов в термостате эта установка позволяет получать кривые дегидратации образца керна, по которым можно оценить кинетику удаления воды и определить содержание различных типов воды при ступенчатом повышении температуры, а затем рассчитать соответствующие коэффициенты водонасыщенности керна, т.е. выделить энергетически различные категории связанной воды. Однако метод характеризуется значительной сложностью реализации, требует дорогого оборудования и не подходит для проведения измерений в полевых условиях [Уэндландт У. Термические методы анализа. Пер. с англ. под ред. В.А.Степанова и В.А.Бернштейна. - М.: Мир, 1978. - 526 с.].Known thermogravimetric method for determining water saturation, implemented using a derivatograph. In contrast to drying samples in a thermostat, this setup allows one to obtain dehydration curves of a core sample, which can be used to evaluate the kinetics of water removal and determine the content of various types of water with a stepwise increase in temperature, and then calculate the corresponding core water saturation coefficients, i.e. highlight energetically different categories of bound water. However, the method is characterized by significant implementation complexity, requires expensive equipment and is not suitable for conducting measurements in the field [Wendlandt W. Thermal analysis methods. Per. from English under the editorship of V.A. Stepanov and V.A. Bernstein. - M .: Mir, 1978. - 526 p.].
Остаточную водонасыщенность керна обычно определяют методом центрифугирования [Гороян В.И., Коцеруба Л.А. Опыт определения остаточной водонасыщенности пород-коллекторов с помощью центрифуги со стробоскопом. // Тр. ВНИГНИ, 1974. - Вып.156. - С.82-85.], но это требует проведения дополнительных исследований. Центрифугирование увлажненного образца керна позволяет избавить его от излишней влаги, вплоть до границы остаточной водонасыщенности. Это связано с тем, что при небольшой водонасыщенности остаточная вода прочно удерживается в мелких и тупиковых порах, в узких местах контактов зерен, не участвующих в фильтрации жидкостей, а также в виде неподвижных местных пленок и микрокапель находится на поверхности породы. Количество остаточной воды можно определить весовым методом, путем взвешивания образца до и после его высушивания. Метод также характеризуется значительной сложностью реализации.The residual water saturation of the core is usually determined by centrifugation [Goroyan V.I., Kotseruba L.A. Experience in determining residual water saturation of reservoir rocks using a centrifuge with a stroboscope. // Tr. VNIGNI, 1974. - Issue 156. - S.82-85.], But this requires additional research. Centrifugation of a moistened core sample allows you to rid it of excess moisture, up to the border of residual water saturation. This is due to the fact that, at low water saturation, the residual water is firmly held in shallow and dead ends, in narrow places of contact of grains that are not involved in the filtration of liquids, and also in the form of fixed local films and microdrops located on the rock surface. The amount of residual water can be determined by the gravimetric method, by weighing the sample before and after drying. The method is also characterized by significant implementation complexity.
Известен также метод определения остаточной водонасыщенности газонефтесодержащих пород по кривым изотермической сушки образцов керна [Танкаева Л.К. Исследование метода определения остаточной водонасыщенности газонефтесодержащих пород по кривым изотермической сушки образцов керна. // Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений, 1969. - №4.]. Метод заключается в снятии и использовании изотерм сорбции и десорбции для исследуемых образцов керна. На фиг.1 приведена схема классификации состояния влаги в материале с точки зрения процесса сушки (десорбции). На кривой равновесной влажности образца ОАБС можно выделить три участка, имеющих различную крутизну и проходящих через точки перегиба. В теории сушки [Гинсбург А.С. Сушка пищевых продуктов. - М.: Пищепромиздат, 1960. - С.84.] показано, что эти участки соответствуют энергетически различным категориям связанной воды. Участок OA соответствует мономолекулярной адсорбции (остаточной водонасыщенности керна), участок АБ - область полимолекулярной адсорбции, участок БС соответствует влаге микрокапилляров, W - равновесная влажность материала, φ - относительная влажность воздуха, %.Also known is a method for determining the residual water saturation of gas-oil-bearing rocks from the isothermal drying curves of core samples [Tankaev L.K. Investigation of the method for determining the residual water saturation of gas-oil-bearing rocks from isothermal drying curves of core samples. // Geology and exploration of gas and gas condensate fields, 1969. - No. 4.]. The method consists in the removal and use of sorption and desorption isotherms for the studied core samples. Figure 1 shows the classification scheme of the state of moisture in the material from the point of view of the drying process (desorption). Three sections with different steepness and passing through the inflection points can be distinguished on the equilibrium moisture content curve of the OABS sample. In the theory of drying [Ginsburg A.S. Food Drying. - M .: Pishchepromizdat, 1960. - P.84.] It is shown that these sites correspond to energetically different categories of bound water. The OA section corresponds to monomolecular adsorption (residual water saturation of the core), the AB section corresponds to the polymolecular adsorption region, the BS section corresponds to microcapillary moisture, W is the equilibrium moisture content of the material, φ is the relative air humidity,%.
Метод весьма информативен, однако он отличается сложностью реализации и не может быть использован в полевых условиях.The method is very informative, however, it is difficult to implement and cannot be used in the field.
Известен способ определения удельного электрического сопротивления твердых горных пород постоянному току (ГОСТ 25494-82. «ПОРОДЫ ГОРНЫЕ. Метод определения удельного электрического сопротивления».) Способ устанавливает методику определения удельного электрического сопротивления постоянному току для оценки состояния массивов горных пород и элементов горных выработок. Сущность метода заключается в определении величины электрического сопротивления образца горных пород постоянному току через 3 с после наведения в нем поля при двухэлектродной схеме измерений с охранным электродом и расчета по этим данным удельного электрического сопротивления р для образцов горных пород. Метод рекомендуется использовать также для проведения геофизических исследований, в том числе для определения водонасыщенности кернового материала. Недостатком метода является то, что гальванический контакт между электродами и пластовой жидкостью, содержащейся в керне, приводит к возникновению электродной поляризации и связанных с ней ошибок измерений. Материал электродов также оказывает сильное влияние на характер поляризации и результаты измерений. Метод распространяется на твердые горные породы, он имеет преимущества при скоростных массовых определениях удельного электрического сопротивления горных пород, однако за счет влияния поляризации обеспечивает невысокую точность (до 40% от среднего значения) и не позволяет выделять энергетически различные категории связанной воды, в частности остаточную водонасыщенность керна.A known method for determining the electrical resistivity of solid rocks to direct current (GOST 25494-82. "ROCKS OF THE MOUNTAINS. Method for determining the electrical resistivity".) The method establishes a method for determining the electrical resistivity to direct current to assess the state of massifs of rocks and elements of mine workings. The essence of the method is to determine the electrical resistance of a rock sample to direct current 3 s after inducing a field in it with a two-electrode measurement circuit with a guard electrode and calculate the electrical resistivity p for rock samples from these data. The method is also recommended for geophysical surveys, including the determination of water saturation of core material. The disadvantage of this method is that the galvanic contact between the electrodes and the formation fluid contained in the core leads to the appearance of electrode polarization and the associated measurement errors. The material of the electrodes also has a strong influence on the nature of the polarization and the measurement results. The method applies to hard rocks, it has advantages in high-speed mass determination of specific electrical resistivity of rocks, however, due to the influence of polarization it provides low accuracy (up to 40% of the average value) and does not allow to distinguish energetically different categories of bound water, in particular residual water saturation core.
Наиболее близким по технической сущности является способ определения водонасыщенности керна, включающий приготовление образца из керна, экстракцию и высушивание образца, моделирование пластовых условий в образце керна, фильтрацию минерализованной воды через образец керна и последовательное измерение в процессе фильтрации промежуточных значений тока, проходящего через образец при подаче на него переменного напряжения, построение калибровочной зависимости значения электрического сигнала от водонасыщенности образца керна [ОСТ 39-235-89. Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации]. Измерения тока проводятся на частоте 0,5-2 кГц.The closest in technical essence is the method of determining the water saturation of the core, including the preparation of the core sample, extraction and drying of the sample, modeling reservoir conditions in the core sample, filtering mineralized water through the core sample and sequential measurement in the process of filtering the intermediate values of the current passing through the sample when feeding AC voltage on it, building a calibration dependence of the value of the electric signal on the water saturation of the core sample [OST 39-235-89 . Oil. A method for determining phase permeabilities in laboratory conditions with joint stationary filtration]. Current measurements are carried out at a frequency of 0.5-2 kHz.
Основным недостатком этого способа является то, что он за счет возникновения низкочастотной электродной поляризации, имеющей место при этих частотах (0,5-2 кГц), и связанных с ней ошибок измерений не позволяет выделить энергетически различные категории связанной воды.The main disadvantage of this method is that due to the occurrence of low-frequency electrode polarization that occurs at these frequencies (0.5-2 kHz) and the associated measurement errors, it is not possible to distinguish energetically different categories of bound water.
Недостатком способа является высокая погрешность, обусловленная необходимостью использования при его реализации контактирующих с образцом электродов, и вследствие этого влияние степени прижима электрического контакта к поверхности керна на величину полезного сигнала.The disadvantage of this method is the high error due to the need to use electrodes in contact with the sample during its implementation, and as a result of this, the effect of the degree of pressing of the electrical contact to the core surface on the value of the useful signal.
Задачей изобретения является создание достаточно простого способа определения водонасыщенности керна, позволяющего за счет повышения точности измерений выделить энергетически различные категории связанной воды, в частности остаточную водонасыщенность керна.The objective of the invention is to provide a fairly simple method for determining the water saturation of the core, which allows to distinguish energetically different categories of bound water, in particular the residual water saturation of the core, by increasing the accuracy of the measurements.
Еще одной задачей изобретения является расширение области применения разрабатываемого способа.Another objective of the invention is to expand the scope of the developed method.
Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений и упрощение процесса определения остаточной водонасыщенности керна с одновременным расширением области применения разрабатываемого способа, в частности и других форм связанной воды в материале керна.The technical result of the invention is to increase the accuracy of measurements and simplify the process of determining the residual water saturation of the core while expanding the scope of the developed method, in particular other forms of bound water in the core material.
Технический результат достигается тем, что в способе определения водонасыщенности керна и других форм связанной воды в материале керна, включающем приготовление образца из керна, экстракцию и высушивание образца, моделирование пластовых условий в образце керна, фильтрацию минерализованной воды через образец керна и последовательное измерение в процессе фильтрации промежуточных значений тока, проходящего через образец при подаче на него переменного напряжения, построение зависимости значения электрического сигнала от водонасыщенности образца керна, при этом дополнительно, согласно изобретению, перед измерениями керн изолируют тонкой диэлектрической оболочкой и помещают между электродами емкостной измерительной ячейки, а значения тока, проходящего через образец при различных значениях водонасыщенности (от 0 до 100%), определяют методом бесконтактной высокочастотной кондуктометрии, например методом нелинейного неуравновешенного моста, питаемого высокочастотным напряжением с частотой 2-10 МГц, на полученной зависимости значений электрического сигнала от водонасыщенности образца керна выделяют три области с различными значениями крутизны подъема графика с ростом водонасыщенности, а границы энергетически различных категорий связанной воды в керне, в том числе остаточной водонасыщенности, определяют как точки перегиба между упомянутыми областями с различными значениями крутизны сигнала.The technical result is achieved by the fact that in the method for determining the water saturation of core and other forms of bound water in the core material, including the preparation of a core sample, extraction and drying of the sample, modeling reservoir conditions in the core sample, filtering mineralized water through the core sample, and sequential measurement in the filtering process intermediate values of the current passing through the sample when an alternating voltage is applied to it, plotting the dependence of the value of the electric signal on water-saturated the core sample, in addition, according to the invention, the core is isolated with a thin dielectric sheath before measurements and placed between the electrodes of the capacitive measuring cell, and the current passing through the sample at different water saturations (from 0 to 100%) is determined by non-contact high-frequency conductometry , for example, by the method of a nonlinear unbalanced bridge fed by a high-frequency voltage with a frequency of 2-10 MHz, on the obtained dependence of the values of the electric signal on the water saturation Three areas with different values of the slope of the graph rise with increasing water saturation are identified in the core sample, and the boundaries of energetically different categories of bound water in the core, including residual water saturation, are defined as inflection points between these areas with different values of the signal steepness.
По сравнению с прототипом заявленный способ имеет отличительную особенность в совокупности действий и параметров, обеспечивающих эти действия.Compared with the prototype of the claimed method has a distinctive feature in the totality of actions and parameters that provide these actions.
На фиг.2 и 3 представлены чертежи устройства, реализующего предлагаемый способ определения остаточной водонасыщенности и других форм связанной воды в материале керна. На фиг.2 представлена емкостная бесконтактная ячейка для определения водонасыщенности керна. На фигуре цифрами обозначены: 1, 2 - электроды емкостной ячейки; 3 - диэлектрическая оболочка; 4 - керновый материал. Исследуемый керн 4 заключен в диэлектрическую оболочку 3, поверх которой расположены полуцилиндрические электроды 1 и 2, имеющие одинаковую площадь.Figure 2 and 3 presents the drawings of a device that implements the proposed method for determining the residual water saturation and other forms of bound water in the core material. Figure 2 presents a capacitive contactless cell for determining the water saturation of the core. In the figure, the numbers denote: 1, 2 - electrodes of the capacitive cell; 3 - dielectric sheath; 4 - core material. The
В качестве устройства для реализации предлагаемого способа определения остаточной водонасыщенности и других форм связанной воды в материале керна используется высокочастотный кондуктометрический мост, электрическая схема которого изображена на фиг.3. Емкостная ячейка для измерения электрической проводимости жидкости С включается в состав моста. Мост запитывается от генератора высокой частоты Г1, регистрация тока рассогласования моста производится по постоянному току с помощью микроамперметра µА. Особенности работы схемы моста описаны в [Заринский В.А., Ермаков В.И. Высокочастотный химический анализ. - М.: Наука, 1970. - 200 с.].As a device for implementing the proposed method for determining the residual water saturation and other forms of bound water in the core material, a high-frequency conductometric bridge is used, the electrical circuit of which is shown in figure 3. A capacitive cell for measuring the electrical conductivity of liquid C is included in the bridge. The bridge is powered from the high-frequency generator G1, the bridge mismatch current is recorded by direct current using a microammeter µA. Features of the bridge circuit are described in [Zarinsky V.A., Ermakov V.I. High frequency chemical analysis. - M .: Nauka, 1970. - 200 p.].
Способ определения остаточной водонасыщенности и других форм связанной воды в материале керна реализуется на установке следующим образом. Исследуемый керн подвергается экстракции и последующему высушивание образца, после чего он изолируется тонкой диэлектрической оболочкой и помещается в описанную ячейку для определения водонасыщенности керна. Ячейка для измерения электрической проводимости керна включается в состав моста. Измерение влагосодержания в образце керна проводится методом неуравновешенного моста. Дозированное увлажнение керна изменяет его влагосодержание от 0 до 100%, при этом изменяется значение полного сопротивления измерительной ячейки и увеличивается сигнал рассогласования моста, который регистрируется с помощью чувствительного измерительного прибора - микроамперметра µА. По полученным результатам проводится построение зависимости значения электрического сигнала от водонасыщенности образца керна, по которой определяют остаточную водонасыщенность и другие формы связанной воды исследуемого образца керна.The method for determining the residual water saturation and other forms of bound water in the core material is implemented in the installation as follows. The core under study is subjected to extraction and subsequent drying of the sample, after which it is isolated with a thin dielectric sheath and placed in the described cell to determine the core water saturation. A cell for measuring the electrical conductivity of the core is included in the bridge. The moisture content in the core sample is measured by the unbalanced bridge method. Dosed moistening of the core changes its moisture content from 0 to 100%, while the value of the impedance of the measuring cell changes and the misalignment signal of the bridge increases, which is recorded using a sensitive measuring device - microammeter µA. Based on the results obtained, the dependence of the value of the electric signal on the water saturation of the core sample is constructed, which determines the residual water saturation and other forms of bound water of the core sample under study.
Для определения остаточной водонасыщенности и других форм связанной воды в материале керна нами использован метод высокочастотной кондуктометрии. Кондуктометрия - это совокупность электрофизических методов анализа, основанных на измерении электропроводности растворов. Методы кондуктометрии делятся на контактные методы переменного тока низкой частоты и бесконтактные методы переменного тока высокой частоты. Нами использован бесконтактный кондуктометрический метод переменного тока высокой частоты.To determine the residual water saturation and other forms of bound water in the core material, we used the method of high-frequency conductometry. Conductometry is a combination of electrophysical methods of analysis based on measuring the conductivity of solutions. Conductometry methods are divided into contact methods of alternating current of low frequency and non-contact methods of alternating current of high frequency. We used the non-contact conductometric method of high-frequency alternating current.
На фиг.4 представлено семейство зависимостей выходного сигнала кондуктометрического моста по постоянному току (ток рассогласования моста) от частоты генератора питающего напряжения. В качестве параметра у каждой кривой указано влагосодержание в мл воды на 100 г кернового материала. Графики снимались при фиксированном значении выходного напряжения высокочастотного генератора.Figure 4 presents a family of dependences of the output signal of the conductometric bridge by direct current (bridge mismatch current) on the frequency of the supply voltage generator. The moisture content in ml of water per 100 g of core material is indicated as a parameter for each curve. The graphs were taken at a fixed value of the output voltage of the high-frequency generator.
На фиг.5 представлено семейство градуировочных зависимостей выходного сигнала кондуктометра (ток рассогласования моста) от влагосодержания (на 100 г кернового материала), снятое при четырех значениях фиксированных частот генератора высокой частоты. Графики построены по данным фиг.4, при этом «0» каждого графика определялся для каждой кривой по нулевому влагосодержанию керна (нижняя кривая фигуры 4).Figure 5 presents a family of calibration dependences of the output signal of the conductometer (bridge mismatch current) on moisture content (per 100 g of core material), taken at four values of the fixed frequencies of the high-frequency generator. Graphs are constructed according to the data of figure 4, while the "0" of each graph was determined for each curve by the zero moisture content of the core (lower curve of figure 4).
Из фиг.5 следует, что на полученных графиках можно выделить три области - начальную OA (0-4 мг), среднюю АБ (4-11 мг) и верхнюю БС (11-24,5 мг). Выделенные области отличаются различной крутизной и соответствуют различным формам связи влаги с материалом керна. Различные по своей природе физические явления часто изображаются одинаковыми по виду графиками и описываются одинаковыми по виду дифференциальными уравнениями, отличающимися лишь входящими в них символами и линейными коэффициентами. Такие явления рассматриваются в теории подобия и могут быть использованы при моделировании более сложных процессов с помощью менее сложных. Нами было показано, что полученные нами зависимости выходного сигнала кондуктометрического моста I=f(W) от водонасыщенности керна по форме повторяют изотермы сорбции и десорбции кернового материала W=f(I) (См. фиг.1 и 5). Эти графики имеют характерный повторяющийся вид, на них можно выделить три участка с различной крутизной, плавно переходящих друг в друга. Ось абсцисс у этих графиков имеет одни и те же координаты - равновесную влажность или водонасыщенность кернового материала. Таким образом, при сопоставлении этих графиков на них могут быть выделены три области, соответствующие различным состояниям влаги в материале с точки зрения процессов сушки, это участки OA - область мономолекулярной адсорбции (остаточная водонасыщенность), АБ - полимолекулярная адсорбция, БС - влага микрокапилляров.From figure 5 it follows that in the obtained graphs, three areas can be distinguished - initial OA (0-4 mg), average AB (4-11 mg) and upper BS (11-24.5 mg). The selected areas are characterized by different steepness and correspond to different forms of moisture connection with the core material. Different in nature physical phenomena are often represented by the same type of graphs and are described by the same type of differential equations that differ only in the symbols and linear coefficients included in them. Such phenomena are considered in the theory of similarity and can be used to model more complex processes using less complex ones. We have shown that the obtained dependences of the output signal of the conductometric bridge I = f (W) on the water saturation of the core in shape repeat the isotherms of sorption and desorption of core material W = f (I) (See Figs. 1 and 5). These graphs have a characteristic repeating appearance, they can be divided into three sections with different steepness, smoothly passing into each other. The abscissa axis in these graphs has the same coordinates - the equilibrium moisture or water saturation of the core material. Thus, when comparing these graphs, three regions can be distinguished on them, corresponding to different moisture states in the material from the point of view of drying processes, these are OA sections - the region of monomolecular adsorption (residual water saturation), AB - polymolecular adsorption, BS - moisture of microcapillaries.
При анализе полученных данных выделены три этапа образования сквозных капиллярных каналов электропроводности сквозь толщу кернового материала, которые сопоставлены с разными формами связи влаги с материалом керна.In the analysis of the data obtained, three stages of the formation of through capillary channels of electrical conductivity through the core material are identified, which are compared with different forms of moisture communication with the core material.
Положение каждой из точек перегиба между упомянутыми областями с различными значениями крутизны сигнала можно определить геометрическим путем, найдя точку пересечения касательных, проведенных к участкам с различной крутизной, и проведя из этой точки перпендикуляр к графику функции I=f(W). На фиг.6 показан пример нахождения точек перегиба А и Б для двух графиков функций I=f(W), соответствующих двум образцам кернов. Находятся точки пересечения касательных а и б, проведенных к участкам с различной крутизной этих графиков, и проводятся из этих точек перпендикуляры аА и бБ к графикам упомянутых функций. Координаты точек А и Б будут соответствовать значениям остаточной водонасыщенности для материалов каждого из двух кернов.The position of each of the inflection points between the mentioned regions with different values of the signal steepness can be determined geometrically by finding the intersection point of the tangents drawn to the sections with different steepness and drawing the perpendicular from this point to the graph of the function I = f (W). Figure 6 shows an example of finding the inflection points A and B for two graphs of the functions I = f (W) corresponding to two core samples. The intersection points of the tangents a and b are drawn to the sections with different steepness of these graphs, and the perpendiculars aA and BB are drawn from these points to the graphs of the mentioned functions. The coordinates of points A and B will correspond to the values of residual water saturation for the materials of each of the two cores.
Точку перегиба также можно найти, если функцию I=f(W) дважды графически продифференцировать в окрестностях этой точки. В точке перегиба функции значение второй производной равно нулю.The inflection point can also be found if the function I = f (W) is graphically differentiated twice in the vicinity of this point. At the inflection point of the function, the value of the second derivative is zero.
Проведенные исследования показали, что с помощью представленного метода можно быстро и с достаточной степенью точности измерять общее влагосодержание в керновом материале, а по значению тока и виду токовой кривой определять форму связи влаги с материалом, при этом предлагаемый способ и реализующая его установка могут быть использованы для проведения оперативных измерений влагосодержания в полевых и лабораторных условиях.The studies showed that using the presented method it is possible to quickly and with a sufficient degree of accuracy measure the total moisture content in the core material, and by the value of the current and the type of the current curve to determine the form of moisture connection with the material, while the proposed method and its installation can be used to conducting operational measurements of moisture content in the field and laboratory conditions.
Преимуществами предлагаемого способа определения водонасыщенности керна являются повышение точности и информативности измерений с одновременным расширением области применения способа.The advantages of the proposed method for determining the water saturation of the core are to increase the accuracy and information content of the measurements while expanding the scope of the method.
Повышение точности измерений водонасыщенности керна достигается за счет того, что при реализации метода отсутствует гальванический контакт между электродами и исследуемым раствором, который вызывает возникновение сложных электрохимических явлений электродной поляризации и сопровождается значительными погрешностями при измерениях. Точность измерений повышается примерно с 25% до 7%. Точность измерений при реализации способа достигается еще и за счет того, перед измерениями керн изолируют тонкой диэлектрической оболочкой, исключающей испарение поровой воды. Повышение информативности способа достигается за счет того, что при реализации способа появляется возможность по результатам измерений выделять энергетически различные категории связанной воды, в частности остаточную водонасыщенность керна.Improving the accuracy of measurements of core water saturation is achieved due to the fact that during the implementation of the method there is no galvanic contact between the electrodes and the test solution, which causes the occurrence of complex electrochemical phenomena of electrode polarization and is accompanied by significant measurement errors. Measurement accuracy increases from about 25% to 7%. The accuracy of the measurements during the implementation of the method is also achieved due to the fact that before the measurements, the cores are isolated with a thin dielectric sheath, eliminating the evaporation of pore water. Improving the information content of the method is achieved due to the fact that when the method is implemented, it becomes possible to select energetically different categories of bound water from the measurement results, in particular, the residual water saturation of the core.
Расширение области применения достигается за счет того, что предлагаемый способ не требует сложного оборудования и вполне может быть использован не только в лабораторных, но и в полевых условиях. При этом также обеспечивается быстрота определения водонасыщенности керна за счет высокой скорости проведения измерений.The expansion of the scope is achieved due to the fact that the proposed method does not require sophisticated equipment and can well be used not only in laboratory but also in the field. At the same time, the determination of core water saturation is ensured due to the high speed of measurements.
Предлагаемый способ может найти применение в нефтедобывающей промышленности для исследования пластов, определения их остаточной водонасыщенности, для оперативного контроля влажности на нефтепромысловых скважинах, в практике заводских лабораторий, а также в лабораториях научно-исследовательских организаций.The proposed method can find application in the oil industry for the study of formations, the determination of their residual water saturation, for the operational control of humidity in oil wells, in the practice of factory laboratories, as well as in laboratories of research organizations.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012126465/28A RU2502991C1 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Method to determine residual water saturation and other forms of combined water in core material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012126465/28A RU2502991C1 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Method to determine residual water saturation and other forms of combined water in core material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2502991C1 true RU2502991C1 (en) | 2013-12-27 |
| RU2012126465A RU2012126465A (en) | 2013-12-27 |
Family
ID=49786037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012126465/28A RU2502991C1 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Method to determine residual water saturation and other forms of combined water in core material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2502991C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173937U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-09-20 | Александр Валентинович Морев | DEVICE FOR FIXING CORE SAMPLES IN DETERMINING DIFFUSION-ADSORPTION PARAMETERS |
| RU2734580C1 (en) * | 2020-01-23 | 2020-10-20 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Method for laboratory determination of water content and device for implementation thereof |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU626407A1 (en) * | 1977-01-27 | 1978-09-30 | Архангельский Ордена Трудового Красного Знамени Лесотехнический Институт Имени В.В.Куйбышева | Device for measuring electrochemical properties of water-deposited soil |
| SU681360A1 (en) * | 1977-03-28 | 1979-08-25 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Soil moisture content pick-up |
| SU1249606A1 (en) * | 1984-10-19 | 1986-08-07 | Западно-Сибирское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки | Method of determining electrical specific resistance of water in oil-gas-contaning strata |
| EP0405229A2 (en) * | 1989-06-24 | 1991-01-02 | Forschungszentrum Karlsruhe GmbH | Method and device for measuring the volumetric water content of mineral and/or organic mixtures |
| WO2000033071A2 (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Fairfield Control Systems Ltd | Method of, and device and system for, monitoring soil moisture content |
| RU2326374C1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Cell for measuring electrochemical properties of quick and flexible water saturated media |
| RU2339025C2 (en) * | 2003-04-29 | 2008-11-20 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Method of evaluation of underground deposit reservoir volume factor by drilled out rock fragments |
| RU2010118241A (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-27 | Яков Львович Белорай (RU) | METHOD FOR DETERMINING CLAY AND CLAY COMPOSITION |
-
2012
- 2012-06-25 RU RU2012126465/28A patent/RU2502991C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU626407A1 (en) * | 1977-01-27 | 1978-09-30 | Архангельский Ордена Трудового Красного Знамени Лесотехнический Институт Имени В.В.Куйбышева | Device for measuring electrochemical properties of water-deposited soil |
| SU681360A1 (en) * | 1977-03-28 | 1979-08-25 | Украинский Научно-Исследовательский Институт Гидротехники И Мелиорации | Soil moisture content pick-up |
| SU1249606A1 (en) * | 1984-10-19 | 1986-08-07 | Западно-Сибирское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки | Method of determining electrical specific resistance of water in oil-gas-contaning strata |
| EP0405229A2 (en) * | 1989-06-24 | 1991-01-02 | Forschungszentrum Karlsruhe GmbH | Method and device for measuring the volumetric water content of mineral and/or organic mixtures |
| WO2000033071A2 (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Fairfield Control Systems Ltd | Method of, and device and system for, monitoring soil moisture content |
| RU2339025C2 (en) * | 2003-04-29 | 2008-11-20 | Энститю Франсэ Дю Петроль | Method of evaluation of underground deposit reservoir volume factor by drilled out rock fragments |
| RU2326374C1 (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" | Cell for measuring electrochemical properties of quick and flexible water saturated media |
| RU2010118241A (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-27 | Яков Львович Белорай (RU) | METHOD FOR DETERMINING CLAY AND CLAY COMPOSITION |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ОСТ 39-235-89. Нефть. Метод определения фазовых проницаемостей в лабораторных условиях при совместной стационарной фильтрации. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173937U1 (en) * | 2017-01-09 | 2017-09-20 | Александр Валентинович Морев | DEVICE FOR FIXING CORE SAMPLES IN DETERMINING DIFFUSION-ADSORPTION PARAMETERS |
| RU2734580C1 (en) * | 2020-01-23 | 2020-10-20 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" | Method for laboratory determination of water content and device for implementation thereof |
| WO2021150147A1 (en) * | 2020-01-23 | 2021-07-29 | Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Образования "Сколковский Институт Науки И Технолгий" | Laboratory method of water content determination and device for implementing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012126465A (en) | 2013-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lesmes et al. | Influence of pore fluid chemistry on the complex conductivity and induced polarization responses of Berea sandstone | |
| Cimpoiaşu et al. | Potential of geoelectrical methods to monitor root zone processes and structure: A review | |
| Roberts et al. | Electrical properties of partially saturated Topopah Spring tuff: Water distribution as a function of saturation | |
| Cardoso et al. | Study of the electrical resistivity of compacted kaolin based on water potential | |
| US9465061B2 (en) | In-process material characterization | |
| Zisser et al. | Anisotropy of permeability and complex resistivity of tight sandstones subjected to hydrostatic pressure | |
| Deng et al. | Complex conductivity of oil-contaminated clayey soils | |
| Revil et al. | Complex conductivity of tight sandstones | |
| CA2839604C (en) | Matrix permittivity determination | |
| Li et al. | A laboratory study of complex resistivity spectra for predictions of reservoir properties in clear sands and shaly sands | |
| RU2502991C1 (en) | Method to determine residual water saturation and other forms of combined water in core material | |
| Moss et al. | Wettability of reservoir rock and fluid systems from complex resistivity measurements | |
| Bobrov et al. | The effect of dielectric relaxation processes on the complex dielectric permittivity of soils at frequencies from 10 kHz to 8 GHz—Part I: Experimental | |
| Kemna et al. | Relation of SIP relaxation time of sands to salinity, grain size and hydraulic conductivity | |
| Roberts | Electrical properties of microporous rock as a function of saturation and temperature | |
| Yamasaki et al. | Evaluation of electrical resistivity in a tropical sandy soil compacted | |
| Zhang et al. | Effect of evaporative drying on complex conductivity spectra of sandstones | |
| Niu et al. | Measurement of dielectric properties (MHz–MHz) of sedimentary rocks | |
| Börner et al. | Low frequency complex conductivity measurements of microcrack properties | |
| Ruffet et al. | Rock conductivity and fractal nature of porosity | |
| RU2484453C1 (en) | Method for determining core water saturation | |
| Khairy et al. | Interfacial, pore geometry and saturation effect on complex resistivity of shaly sandstone: dispersion and laboratory investigation | |
| Peng et al. | The effect of rock permeability and porosity on seismoelectric conversion | |
| Repin et al. | Effect of porosity, pore size and permeability on the complex relative permittivity of sandstone | |
| SU1122953A1 (en) | Device for determination of substance thermal physical parameters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150626 |