RU2808628C1 - Способ определения трещиноватости призабойной зоны скважин - Google Patents

Способ определения трещиноватости призабойной зоны скважин Download PDF

Info

Publication number
RU2808628C1
RU2808628C1 RU2023113951A RU2023113951A RU2808628C1 RU 2808628 C1 RU2808628 C1 RU 2808628C1 RU 2023113951 A RU2023113951 A RU 2023113951A RU 2023113951 A RU2023113951 A RU 2023113951A RU 2808628 C1 RU2808628 C1 RU 2808628C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
permeability
coefficient
sensitivity
loading
wells
Prior art date
Application number
RU2023113951A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Валерьевич Поплыгин
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808628C1 publication Critical patent/RU2808628C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может использоваться при проектировании и контроле работы скважин. Техническим результатом изобретения является повышение точности определения наличия трещиноватости и динамики коэффициента проницаемости показателей разработки для новых объектов на начальной стадии разработки. Заявлен способ определения трещиноватости призабойной зоны скважин, включающий проведение комплекса гидродинамических исследований, последовательный анализ результатов исследований в скважинах, определение наличия трещин. При этом выполняют отбор кернового материала, измеряют проницаемость керна в условиях, близких к атмосферным. Осуществляют ступенчатое нагружение образцов керна до эффективного давления с измерением проницаемости с выдержкой на каждой ступени не менее 2 ч. Выполняют гидродинамические исследования скважин при различных значениях забойного давления. Проводят интерпретацию гидродинамических исследований. По результатам интерпретации определяют значения проницаемости рядом со стволом скважины, определяют эффективное давление рядом со стволом скважины и рассчитывают коэффициент чувствительности к нагружению из экспоненциального закона для прогнозирования проницаемости при изменении эффективного напряжения по лабораторным и промысловым данным. Сравнивают коэффициенты чувствительности к нагружению при изменении эффективного давления в лабораторных и промысловых условиях. При значении коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по промысловым данным, большем коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по лабораторным исследованиям, более чем 50% диагностируют наличие системы трещин. 2 табл., 1 ил.

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может использоваться при проектировании и контроле работы скважин.
Известен способ определения трещиноватости горных пород в скважинах, заключающийся в измерении естественных геофизических полей. Способ осуществляется следующим образом: размещают приемник электромагнитных сигналов, работающий на заданных частотах. Производится регистрация сигналов электромагнитного излучения на трех или более выбранных частотах. Измерения на указанной глубине производятся в течение определенного интервала времени, после чего приемник электромагнитных сигналов перемещается вверх или вниз по стволу скважины на расстояние, обусловленное особенностями строения вскрытого скважиной геологического разреза. При наличии аномального значения сигналов на точках измерений фиксируется зона трещиноватости горных пород и ее границы. Для оценки относительных размеров трещин берется отношение сигналов каждой из заданных частот к сигналу наименьшей из выбранных частот. Эти отношения строятся в виде графика или таблицы и характеризуют преобладание крупных или мелких трещин в массиве (см. патент РФ №2150720 C1 от 06.10.2000, кл. G01V 3/18).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относится то, что при использовании известного способа возникает проблема неоднозначности определения трещинноватости при наличии других источников сейсмоакустических сигналов (движение флюида, газа по стволу скважины), для интерпретации отраженных электромагнитных сигналов используются математические модели снижающие точность определения показателей, также использование только одного метода не позволяет объективно оценить параметры пласта.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения наличия интервалов трещин и их характеристик в пластах, пересекаемых скважиной, включающий исследование пласта различными геофизическими приборами в открытом стволе скважины с построением кривых нейтронного гамма каротажа - НГК, гамма каротажа - ГК, потенциалов самопроизвольной поляризации - ПС и каротажа сопротивлений - КС, определением наличия трещин на выбранном интервале скважины по наличию синхронных экстремумов, определение открытых и закрытых трещин в зонах трещиноватости с использованием ГК, ПС и КС, где синхронные отклонения ГК и ПС в сторону минимальных значений, КС - в любую сторону экстремума - открытые трещины, а синхронные отклонения ГК и ПС в сторону максимальных значений, КС - в сторону минимальных значений - закрытые трещины (см. патент РФ №2599650 C1 от 10.10.2016, E21B 47/00, G01V 5/14). Данный способ принят за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемого способа, проведение комплекса гидродинамических исследований; последовательный анализ результатов исследований в скважинах; определение наличия трещин.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что известный способ возможно использовать только в открытом стволе скважины, возможен недостаточно точный прогноз определения наличия трещиноватости в результате интерпретации результатов каротажа. Кроме того, большой объем исследовательских работ на скважине и дальнейшая обработка данных с помощью математических моделей влечет значительные материальные и трудовые затраты.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, – повышение точности определения наличии трещиноватости и динамики коэффициента проницаемости показателей разработки для новых объектов на начальной стадии разработки, упрощение способа.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе определения трещиноватости призабойной зоны скважин, включающем проведение комплекса гидродинамических исследований, последовательный анализ результатов исследований в скважинах, определение наличия трещин, согласно изобретению выполняют отбор кернового материала, измеряют проницаемость керна в условиях, близких к атмосферным, осуществляют ступенчатое нагружение образцов керна до эффективного давления с измерением проницаемости с выдержкой на каждой ступени не менее 2-х часов, выполняют гидродинамические исследования скважин при различных значениях забойного давления, проводят интерпретацию гидродинамических исследований, по результатам интерпретации определяют значения проницаемости рядом со стволом скважины, определяют эффективное давление рядом со стволом скважины и коэффициент чувствительности к нагружению из экспоненциального закона для прогнозирования проницаемости при изменении эффективного напряжения по лабораторным и промысловым данным:
где k – проницаемость при эффективном давлении Pэфф;
k0 – проницаемость при давлении P0;
γ –коэффициент чувствительности к нагружению;
сравнивают коэффициенты чувствительности к нагружению при изменении эффективного давления в лабораторных и промысловых условиях, при значении коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по промысловым данным, большем коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по лабораторным исследованиям, более чем 50% диагностируют наличие системы трещин.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа – выполняют отбор кернового материала; измеряют проницаемость керна в условиях, близких к атмосферным; осуществляют ступенчатое нагружение образцов керна до эффективного давления с измерением проницаемости с выдержкой на каждой ступени не менее 2-х часов; выполняют гидродинамические исследования скважин при различных значениях забойного давления; проводят интерпретацию гидродинамических исследований; по результатам интерпретации определяют значения проницаемости рядом со стволом скважины; определяют эффективное давление рядом со стволом скважины; рассчитывают коэффициент чувствительности к нагружению из экспоненциального закона для прогнозирования проницаемости при изменении эффективного напряжения по лабораторным и промысловым данным; сравнивают коэффициенты чувствительности к нагружению при изменении эффективного давления в лабораторных и промысловых условиях; при значении коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по промысловым данным, большем коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по лабораторным исследованиям, более чем 50% диагностируют наличие системы трещин.
Ступенчатое нагружение образца до эффективного давления с измерением проницаемости с выдержкой на каждой ступени не менее 2-х часов обеспечит деформирование скелета горных пород для достоверного сопоставления значений проницаемости с результатами гидродинамических исследований.
Определение наличия трещин в призабойной зоне скважин по значению коэффициента чувствительности к нагружению, определенному по промысловым данным, большем коэффициента чувствительности к нагружению, определенному по лабораторным исследованиям, более чем 50% позволяет повысить достоверность наличия трещин в призабойной зоне.
Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют повысить достоверность наличия трещин, определить динамику проницаемости горных пород при изменении эффективных напряжений и упростить способ прогноза.
Способ поясняется чертежом, на котором показана зависимость проницаемости от эффективного давления для скважины.
Способ определения трещиноватости призабойной зоны скважин осуществляется в следующей последовательности.
Бурят скважину. Выполняют отбор кернового материала, измеряют проницаемость керна в условиях, близких к атмосферным. Затем осуществляют ступенчатое нагружение образцов керна до эффективного давления с измерением проницаемости с выдержкой на каждой ступени не менее 2-х часов.
Выполняют гидродинамические исследования скважин при различных значениях забойного давления. Проводят интерпретацию гидродинамических исследований. По результатам интерпретации определяют значение проницаемости рядом со стволом скважины. Определяют эффективное давление рядом со стволом скважины.
Определяют коэффициент чувствительности к нагружению из экспоненциального закона для прогнозирования проницаемости при изменении эффективного напряжения по лабораторным и промысловым данным:
где k – проницаемость при эффективном давлении Pэфф; k0 – проницаемость при давлении P0; γ –коэффициент чувствительности к нагружению
Сравнивают коэффициенты чувствительности к нагружению при изменении эффективного давления в лабораторных и промысловых условиях. При значении коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по промысловым данным, большем коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по лабораторным исследованиям, более чем 50% диагностируют наличие системы трещин.
Пример конкретного осуществления способа.
При строительстве скважины выполняют отбор керна из продуктивного пласта. Выполняют измерения проницаемости при атмосферных условиях. Осуществляют нагружение образцов керна до эффективного давления с измерением проницаемости с выдержкой не менее 2-х часов.
Например, для Шершневского месторождения эффективные давления достигают в визейских отложениях 33 МПа. В [Исследование и учет деформационных процессов при разработке залежей нефти в терригенных коллекторах: диссертация ... кандидата технических наук: 25.00.17 /Кашников Олег Юрьевич; [Место защиты: Перм. гос. техн. ун-т]. - Тюмень, 2008. - 153 с.] представлены результаты нагружения образцов горных пород из скважин Шершневского месторождения до 33 МПа. При обработке результатов нагружения для скважин 64 и 63 по экспоненциальному закону для прогнозирования проницаемости получены следующие значения коэффициентов чувствительности к нагружению:
Таблица 1
Скважина Образец Начальная проницаемость, 10-3мкм2 γс
1 63 57 372 9,377124
2 68 3,8 10,66458
3 64 67 232 8,403022
4 71 3,6 6,73026
По скважинам 63 и 64 проведены гидродинамические исследования и определены значения коэффициентов проницаемости при различных значениях забойных давлений. На фиг. показана зависимость проницаемости от эффективного давления для скважины 63.
Определены коэффициенты чувствительности при увеличении эффективного давления по гидродинамическим исследованиям (таблица 2).
Таблица 2
Значения коэффициентов чувствительности к нагружению и констант материала по скважинам
Скважина Проницаемость, мкм2 γс
1 63 0,1621 1,699157
2 64 0,2925 0,11613
* γс - коэффициент чувствительности при увеличении эффективного давления
При сопоставлении результатов оценки коэффициентов чувствительности к нагружению при изменении эффективного давления в лабораторных и промысловых условиях можно отметить, что для скв. 64 результаты имеют достаточно близкие значения. В данном случае можно отметить отсутствие в призабойной зоне скважины трещин. Для скважины 63 значения коэффициентов чувствительности к нагружению и констант материала для скважинных условий значительно выше, что может свидетельствовать о наличии системы трещин.
Преимущество заявляемого способа состоит в том, что он позволяет на начальной стадии разработки нефтяных залежей в условиях высокой неопределенности геологической информации более точно прогнозировать определить наличие трещин в призабойной зоне скважин и динамику показателей коэффициента проницаемости при изменении эффективного давления. Кроме того, заявляемый способ прост и менее трудозатратен.

Claims (7)

  1. Способ определения трещиноватости призабойной зоны скважин, включающий проведение комплекса гидродинамических исследований, последовательный анализ результатов исследований в скважинах, определение наличия трещин, отличающийся тем, что выполняют отбор кернового материала, измеряют проницаемость керна в условиях, близких к атмосферным, осуществляют ступенчатое нагружение образцов керна до эффективного давления с измерением проницаемости с выдержкой на каждой ступени не менее 2 ч, выполняют гидродинамические исследования скважин при различных значениях забойного давления, проводят интерпретацию гидродинамических исследований, по результатам интерпретации определяют значения проницаемости рядом со стволом скважины, определяют эффективное давление рядом со стволом скважины и рассчитывают коэффициент чувствительности к нагружению из экспоненциального закона для прогнозирования проницаемости при изменении эффективного напряжения по лабораторным и промысловым данным:
  2. где k – проницаемость при эффективном давлении Pэфф;
  3. k0 – проницаемость при давлении P0;
  4. γ – коэффициент чувствительности к нагружению;
  5. P0 – атмосферное давление;
  6. сравнивают коэффициенты чувствительности к нагружению при изменении эффективного давления в лабораторных и промысловых условиях, при значении коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по промысловым данным, большем коэффициента чувствительности к нагружению, определенного по лабораторным исследованиям, более чем 50% диагностируют наличие системы трещин.
RU2023113951A 2023-05-29 Способ определения трещиноватости призабойной зоны скважин RU2808628C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808628C1 true RU2808628C1 (ru) 2023-11-30

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2150720C1 (ru) * 1998-11-23 2000-06-10 Институт геофизики Уральского отделения РАН Способ определения трещиноватости горных пород в скважинах
RU2478773C2 (ru) * 2011-06-23 2013-04-10 Открытое акционерное общество "Институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" Способ ранней идентификации естественной трещиноватости пластов
RU2599650C1 (ru) * 2015-09-21 2016-10-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ определения наличия интервалов трещин и их характеристик в пластах, пересекаемых скважиной
CN112730198A (zh) * 2021-01-15 2021-04-30 中国地质大学(武汉) 一种页岩天然裂缝渗透率计算方法
WO2022150572A1 (en) * 2021-01-07 2022-07-14 Aramco Services Company Method and apparatus for measuring stress dependency of shale permeability with steady-state flow

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2150720C1 (ru) * 1998-11-23 2000-06-10 Институт геофизики Уральского отделения РАН Способ определения трещиноватости горных пород в скважинах
RU2478773C2 (ru) * 2011-06-23 2013-04-10 Открытое акционерное общество "Институт по проектированию и исследовательским работам в нефтяной промышленности "Гипровостокнефть" Способ ранней идентификации естественной трещиноватости пластов
RU2599650C1 (ru) * 2015-09-21 2016-10-10 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Способ определения наличия интервалов трещин и их характеристик в пластах, пересекаемых скважиной
WO2022150572A1 (en) * 2021-01-07 2022-07-14 Aramco Services Company Method and apparatus for measuring stress dependency of shale permeability with steady-state flow
CN112730198A (zh) * 2021-01-15 2021-04-30 中国地质大学(武汉) 一种页岩天然裂缝渗透率计算方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ameen et al. Predicting rock mechanical properties of carbonates from wireline logs (A case study: Arab-D reservoir, Ghawar field, Saudi Arabia)
US6954402B2 (en) Method of wave diagnostics of the oil-and-gas-deposit
US7532983B2 (en) Method and apparatus for measuring the wettability of geological formations
US11022716B2 (en) Methods and systems for determining bulk density, porosity, and pore size distribution of subsurface formations
Xiao et al. Comparative study of models for predicting permeability from nuclear magnetic resonance (NMR) logs in two Chinese tight sandstone reservoirs
US20210255359A1 (en) Method for estimating rock brittleness from well-log data
Yasin et al. Impact of organic contents and brittleness indices to differentiate the brittle-ductile transitional zone in shale gas reservoir
US11092714B2 (en) Fluid substitution method for T2 distributions of reservoir rocks
EA012156B1 (ru) Определение насыщенности углеводородами с использованием скоростей распространения акустических волн, измеряемых через обсадную колонну
Machado et al. Carbonate petrophysics in wells drilled with oil-base mud
Liang et al. Tight gas sandstone reservoirs evaluation from nuclear magnetic resonance (NMR) logs: case studies
Zhang et al. Effect of loading rates on accurate in-situ stress determination in different lithologies via Kaiser effect
Xiao et al. Tight-gas-sand permeability estimation from nuclear-magnetic-resonance (NMR) logs based on the hydraulic-flow-unit (HFU) approach
US20130292111A1 (en) Method of constructing a well log of a quantitative property from sample measurements and log data
Szabó et al. Interval inversion based well log analysis assisted by petrophysical laboratory measurements for evaluating tight gas formations in Derecske through, Pannonian basin, east Hungary
RU2808628C1 (ru) Способ определения трещиноватости призабойной зоны скважин
US20230288604A1 (en) Hydrocarbon Reservoir Saturation Logging
CN115391739A (zh) 一种裂缝渗透率的定量计算方法和系统
Grayson et al. NMR-enhanced natural fracture evaluation in the Monterey shale
RU2615051C1 (ru) Способ определения трещинной пористости горных пород
Yu et al. Understanding the synergistic impact of stress release and cementation on sandstone using sound waves—Implications for exhumation estimation
Handwerger et al. Wireline log and borehole image interpretation for FORGE well 58-32, Beaver County, Utah, and integration with core data
Aşci Correlation of physical and mechanical properties with ultrasonic pulse velocities of sandstones in Çenedağ, Kocaeli-Turkey
Skopec Recent advances in rock characterization
Alvarez et al. Evaluation of a Fractured Tight Reservoir in Real-Time: The importance of Detecting Open Fractures While Drilling with Accurate Mud Flow Measurement