187269. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kőolajtárolók szerkezetifelépítettségének és/vagy geológiai szénhidrogén készletének megállapítására alkalmas kőzetfizikai paraméterek meghatározására
4 187269 5 gany kapilláris nyomásgörbe átszámítási bizonytalanságára és az áteresztőképesség kiértékelés hiányosságaira mutattak rá. Az áteresztőképesség számításánál két ismeretlenes egyenlettel állunk szemben. Ismeretlen a permeabilitás és az „F" biológiai tényező. Az utóbbi értéke 0,1 és 0,4 között változhat és mivel szorzóról van szó, ez nagy szórást okozhat a kiértékelésnél. A permeabilitás tényezőtől függő paraméter,- mert a higanykapilláris nyomásgörbe felvétele a telítés minden irányból történik,- nem alkalmas kiértékelésre sem a minden irányból nyitott kőzetmintánál, sem pedig a fúradéknál. Permeabilitás előrejelzésére az említett irodalom a beágyazott mintákon (melynél a vízszintes vagy függőleges irányok műgyantával lezártak) végzett méréseket tartja alkalmasnak. A higany kapilláris nyomásgörbéből való tapadó-víztelítettség előrejelzésével más kutatók is foglalkoztak részletesen. (Albert P.; Butault, L.; Etude des caracteristiques capillaíros du gras du Cap-Bon par la methode Purcell, Revue de L’institut Francais du Petroie,Vol.VI.N0 8.1352) A kutatások kétségessé teszik a higanykapillárisgörbék átszámításénak megbízhatóságát pl. víz-levegő rendszerre az alábbi megfontolások alapján: A víz-gáz, víz-olaj rendszerű lecsapolási irányú kapilláris nyomásgörbék felvételénél fáziscserén alapuló telítettség-változás játszódik le. A görbe a végtelen kapillárisnyomásnál aszimptotikusan tart a tapadóvíz-telítettség értékhez. A higany kapilláris nyomásgörbék felvételénél a nem nedvesítő fázist besajtolják a pórusokba. Ily módon a kényszer-telítési állapot alakul ki és a görbe a 100^-os telítettség értékhez tart. Nincsen olyan szakasza, mely aszimptotikusan a nem csökkenthető víztelítettségre utalna. Ezen megfontolások alapján a kutatók a kezdeti víztelítettség értékének a kapilláris görbe .egyenes" (amikor a kapilláris nyomésváltozáshoz kis telítettségváltozás tartozik) és .görbe" (amikor a kicsi kapilláris nyomásváltozáshoz nagy telítettség tartozik) szakaszának metszéspontját ajánlják. Tapasztalatok azt mutatják, hogy ezen érték minden esetben kisebb, mint a fáziscserén alapuló módszerrel meghatározott kezdeti víztelítettség értéke. Van irodalom, amely a mag mágneses rezonancia módszerét ajánlja a tárolókőzetek és furadékminták porozitúsának, folyadéktelítettségének és permeábilitásónak meghatározására. (Timus, A.: Fused' Nuclear Magnetic Resonance Studies of Porosity, Movable fluid and Permeability of Sandtones, T>-ans AIME, V. 246. p.775., 1969) Eszerint a áteresztőképesség előrejelzésénél az empirikus állandót minden tárclórétegnél külón-külon meg kell határozni, mely nagyszámú mintán való konvencionális vizsgálat elvégzését teszi szükségessé. E feltételezés szerint az áramláshoz az összes pórustér hozzájárul, az empirikus állandót befolyásoló, a tekervényességi és a felületi tulajdonságokat kifejező tényező pedig valamennyi póruscsoportba tartozó pórustér esetén azonos. A módszer egy-egy tárolóra ad elfogadható összefüggést. Az elemzés általános összefüggés megadására éppen a nagy szórás következtében nem alkalmas. Egyedüli jelentősége gyorsaságában és abban van, hogy alkalmas szabálytalan alakú minták és furadékok vizsgálatára is. Az ismert módszerek hiányosságait összefoglalva megállapítható, hogy nem tudtak szoros kapcsolatot teremteni az egyes kőzetfizi kai paraméterek között a kutatások, ezért alkalmazásuk csak egy-egy tárolóra korlátozódik. Az eltérő szemcseméretű, változó menynyiségü és anyagi összetételű kötőanyagot tartalmazó kőzetek pórustere különböző szerkezetet mutat. Az azonos pórustérfogathoz (porozitáshoz) eltérő permeabilitások tartoznak. Ebből következik, hogy a nagyszámú tárolóból származó természetes kőzetminták paramétereinek statisztikus elemzése alapján nem lehet sem tapasztalati, sem más ismert úton nyert összefüggésekből kielégítő pontossággal meghatározni a porózitást, a pemeabilitást és a kezdeti víztelítettséget. A találmány célja a rétegezettséggel párhuzamos és arra merőleges abszolút permeabiliás, a végtelen kapilláris nyomáshoz tartozó kezdeti víztelítettség, a kezdeti víztelítettség melletti effektiv áteresztőképesség, valamint a mobil telítettség megismerése révén a tároló szerkezeti felépítésének, szénhidrogén készletének megállapítására alkalmas kőzetfizikai paraméterek meghatározása. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy a kapilláris nyomásgörbék, azok változásai jellemzik legjobban a pórustér szerkezetét. A találmány lényegében eljárás, melynek során a kőzetmintákon mért paraméterek statisztikus elemzéséből kapott tapasztalati függvények alkalmazása alapján a porozitás, permeabilitás, kezdeti viztelitettség kapcsolatba hozhatók nagyszámú, természetes kőzetminták laboratóriumi vizsgálata útján és tapasztalati úton meghatározott tényező, a porusszerkezeti tényező segítségével. A találmány szerint úgy járunk el, hogy a kőolajtároló szerkezeti felépitettségének és/vagy geológiai szénhidrogénkészletének megállapítására alkalmas kőzetfizikai paramétereket meghatározzuk az elsődleges, ill. mátrix porozitású kőzet és/vagy furadékmintákbiii. Ugyanezen a mintán felvesszük a higanykapiliáris nyomásgörbéket, ezt követően adott matematikai összefüggésből kiszámítjuk a pórusszerkezeti tényezőt. A továbbiakban statisztikai módszerrel megállapítjuk az alapvető közetfizikai paraméterek és a pórusszerkezeti tényező függvény kapcsolatét, végül a t&roló5 10 15 20 25 30 35 40 4 5 50 55 60 65
