Патент на изобретение №2207545

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕФТЕНАСЫЩЕННОСТИ КЕРНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к способу определения коэффициента нефтенасыщенности кернов, который может быть использован в промысловых и научно-исследовательских лабораториях, геологоразведочных подразделениях нефтегазодобывающих предприятий при выполнении геологоразведочных, геологопоисковых работ на нефть и газ, при оценке перспективности региона, а также для решения других прикладных геологических задач. Задачей изобретения является сокращение времени на проведение исследований при сохранении необходимой точности измерения. Способ определения коэффициента нефтенасыщенности керна включает в себя экстрагирование из керна нефтеобразующих соединений, при этом образец керна помещают в бюкс с притертой крышкой, в который наливают фиксированный объем четыреххлористого углерода (CCl₄), выдерживают смесь не более суток, после чего полученный экстракт исследуют методом инфракрасной (ИК) спектроскопии или инфракрасной (ИК) фотометрии, а коэффициент нефтенасыщенности керна определяют из следующей зависимости: где S – коэффициент нефтенасыщенности керна, %; – массовая доля углеводородов, экстрагированных из керна и находящихся в экстрагенте (ССl₄), г/л; – объем экстрагента (четыреххлористого углерода), л; – плотность нефти, г/см³; V_n – объем порового пространства керна, см³.

Изобретение относится к способу определения коэффициента нефтенасыщенности кернов, который может быть использован в промысловых и научно-исследовательских лабораториях, геологоразведочных подразделениях нефтегазодобывающих предприятий при выполнении геологоразведочных, геологопоисковых работ на нефть и газ, при оценке перспективности региона, а также для решения других прикладных геологических задач, в частности решения вопросов миграции углеводородов в пластовых условиях.

Известен способ определения нефтенасыщенности керна, в котором используют экстракционно-дистиляционный метод [1], основанный на длительной экстракции углеводородов из керна путем помещения керна в поток горячего толуола, высушивания отэкстрагированного керна в сушильном шкафу при температуре 100^oС, неоднократном взвешивании до получения постоянной массы отэкстрагированного образца керна, определении по разности масс исходного и отэкстрагированного, просушенного образца керна, массы экстрагированных углеводородов с поправкой на массу содержащейся в этом образце воды. Как видно, определение содержания углеводородов в образце керна с целью определения его нефтенасыщенности известным способом представляет собой длительную процедуру с затратой значительного количества экстрагента, а также требует дополнительного определения содержания в нем воды. При этом точность определения массы углеводородов в керне оказывается зависящей от точности определения содержания в нем воды, что может вносить существенную погрешность при малых концентрациях воды в керне и, кроме того, представляет собой дополнительную процедуру, также увеличивающую время определения нефтенасыщенности кернового материала.

Задачей изобретения является сокращение времени на проведение исследований при сохранении необходимой точности измерения.

Поставленная задача в способе определения коэффициента нефтенасыщенности кернов решается путем экстрагирования из керна нефтеобразующих соединений, при этом образец керна помещают в бюкс с притертой крышкой, в который наливают фиксированный объем четыреххлористого углерода, выдерживают смесь не более суток, а полученный экстрагент исследуют путем инфракрасной спектроскопии или инфракрасной фотометрии, а нефтенасыщенность керна определяют из следующей зависимости:

где S – коэффициент нефтенасыщенности керна, %;
– массовая доля углеводородов, экстрагированных из керна и находящихся в экстрагенте (ССl₄), г/л;
– объем экстрагента (четыреххлористого углерода), л;
– плотность нефти, г/см³;
V_n – объем порового пространства керна, см³.

Существенными отличительными признаками в заявленном изобретении являются:
– образец керна помещают в бюкс с притертой крышкой, в который наливают фиксированный объем четыреххлористого углерода (ССl₄);
– выдерживают смесь не более суток;
– полученный экстрагент исследуют путем инфракрасной спектроскопии или инфракрасной фотометрии;
– нефтенасыщенность керна определяют из зависимости

Вышеприведенные существенные отличительные признаки нам были неизвестны из патентной и научно-технической информации и соответствуют критерию “Новизна”.

Существенные отличительные признаки не являются очевидными для среднего специалиста данной отрасли, что соответствует критерию “Изобретательский уровень”.

Заявленное изобретение успешно прошло испытание в секторе спектральных исследований, что позволяет сделать вывод в соответствии его критерию “Промышленная применимость”.

Заявленный нами способ определения коэффициента нефтенасыщенности кернов осуществляется в следующей последовательности.

Испытываемый образец керна помещают в бюкс с притертой крышкой, в который наливают фиксированный объем четыреххлористого углерода (ССl₄). Для полной экстракции углеводородов из керна смесь выдерживают в течение времени не более суток. После этого, полученный экстракт исследуют методом инфракрасной (ИК) спектроскопии и инфракрасной (ИК) фотометрии, а коэффициент нефтенасыщенности керна определяют из следующей зависимости:

где S – коэффициент нефтенасыщенности керна, %;
– массовая доля углеводородов, экстрагированных из керна и находящихся в экстрагенте (ССl₄), г/л;
– объем экстрагента (четыреххлористого углерода), л;
– плотность нефти, г/см³;
V_n – объем порового пространства керна, см³.

Пример определения
После суточной экстракции керна выполнено измерение спектра поглощения экстракта с помощью лабораторного фурье-спектрометра ЛАФС-02И в области 2700-3200 см^-1 в кювете с толщиной поглощающего слоя 0,0998 см. По спектру оптической плотности экстракта определено содержание извлеченных из керна нефтяных углеводородов в CCl₄, которое оказалось равным 3,29 г/л. Для экстрагирования использовался объем CCl₄ Vэ=13,3 мл = 0,0133 л. Было известно, что плотность нефти =0,8936 г/см³, а объем порового пространства испытуемого образца керна V_n=0,190 см³. После подстановки данных выполняется расчет коэффициента нефтенасыщенности керна по формуле

Заявленное изобретение в сравнении с прототипом позволяет сократить время на исследование и получить необходимую точность измерений.

Источник информации
1. Методические рекомендации по исследованию пород-коллекторов нефти и газа физическими и петрографическими способами. – М.: ВНИГНИ, 1978. – 396 с. (прототип).

Формула изобретения

Способ определения коэффициента нефтенасыщенности керна, включающий экстрагирование из керна нефтеобразующих соединений, отличающийся тем, что образец керна помещают в бокс с притертой крышкой, в который наливают фиксированный объем четыреххлористого углерода, выдерживают смесь в течение суток, после чего полученный экстракт исследуют методом инфракрасной спектроскопии или инфракрасной фотометрии, по полученному спектру или значению оптической плотности экстракта определяют содержание извлеченных из керна нефтяных углеводородов а нефтенасыщенность керна определяют по формуле

где S – коэффициент нефтенасыщенности, %;
– массовая доля углеводородов, экстрагированных из керна и находящихся в экстрагенте (ССl₄), г/л;
– объем экстрагента (четыреххлористого углерода), л;
– плотность нефти, г/см³;
V_n – объем порового пространства керна, см³.