Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Wpływ płuczek wiertniczych zasolonych i solanek na zmiany przepuszczalności piaskowców gazonośnych w świetle badań
Języki publikacji
Abstrakty
The authors measured the permeability of gas bearing sandstones which were exposed to saline muds and brines. The tests were carried out using a special test stand. The permeability/ time curves and the digital images of cores arc shown in figures accompanying the paper.
W publikacji zamieszczono wyniki badań laboratoryjnych dotyczących wpływu filtratu płuczek zasolonych oraz solanek na przepuszczalność piaskowców gazonośnych. Badania prowadzone były w Instytucie Górnictwa Naftowego i Gazownictwa w Krakowie, na przygotowanym do tego celu, stanowisku badawczym (rys. 1). Wyniki badań przedstawiono w formie zależności zmian przepuszczalności próbek piaskowców w funkcji czasu oraz zdjęć cyfrowych o wysokiej rozdzielczości. Pomiary laboratoryjne utraty przepuszczalności rdzeni prowadzono przy tych samych strumieniach objętości przepływu gazu (azotu) przez rdzeń. W pierwszym cyklu badań przez rdzenie piaskowcowe prowadzono filtrację płuczki polimerowej zasolonej KC1. Użyte w doświadczeniach piaskowce mioceńskie miały przed nasączaniem przepuszczalność początkową wynoszącą od 150 do 800 mD, natomiast piaskowce czerwonego spągowca od 10 do 100 mD. Stan ustalony procesu odzysku przepuszczalności rdzeni wyznaczano metodą przewidywania (predykcji) na podstawie analizy wielkości i tempa zmian przepuszczalności w pierwszym etapie trwania procesu (Such, Falkowiczl998). Obliczenia realizowane były przez programy komputerowe (PRZEPUSZALNOŚĆ i PREDYKCJA), które dane wejściowe poprzez system pomiarowy i program sterujący GENIE, otrzymują w formie analogowej bezpośrednio ze stanowiska pomiarowego w systemie "on-line". Analizując pierwsze fragmenty krzywych otrzymanych w pierwszym cyklu badań zauważono, że w niektórych przypadkach proces ten składa się z kilku faz różniących się dynamiką przebiegu. Pierwszym najbardziej widocznym wskaźnikiem tego faktu byty intensywne zmiany w przebiegu krzywej predykcji. W wielu przypadkach wartość predykcji osiągała zbyt różniące się wielkości (rys. 2). Na rysunkach 3 i 4 przedstawiono przykładowe krzywe odzysku przepuszczalności rdzeni piaskowcowych, na które oddziaływano płuczkami wiertniczymi. Widać, że krzywe te nic osiągają stanu ustalonego jednoctapowo. Na podstawie wyników pierwszego cyklu badań sformułowano tezę, że zaburzenia w przebiegu krzywych odzysku przepuszczalności rdzeni można przede wszystkim tłumaczyć wytrącaniem się kryształków soli z solanki nasycającej rdzeń oraz wysuszeniem rdzenia przez przepływający gaz. W celu udowodnienia postawionej tezy i ograniczenia liczby czynników wpływających na przebieg eksperymentów odzysku przepuszczalności rdzeni, następny etap doświadczeń przeprowadzono na rdzeniach nasyconych czystymi solankami. Do tego celu stosowano 5, 15 i 20% wodne roztwory KCL oraz nawilżacz gazu W niektórych eksperymentach pierwszego cyklu, gdzie stosowano solanki o wysokim stopniu zasolenia, rckrystalizowała się tak duża ilość soli, że powodowało to czasami całkowitą blokadę przepływu gazu (rys. 5 a-d). Zastosowanie nawilżacza likwidowało zjawisko całkowitej blokady umożliwiając pomiary. cząsteczek minerałów ilastych (tzw. prędkość krytyczna), zjawiska inercji przepływającego płynu (Forchheimcrowskie), pomiary należy prowadzić z minimalnymi mierzalnymi prędkościami przepływu (Core Lab. 1997). Przepływający gaz ulega ochłodzeniu (Duliński i in. l962;Sicmek 1969; Kaleta i in. 1970).Spadek temperatury zależy od różnicy ciśnień w rdzeniu i poza nim oraz wielkości współczynnika Joulc'a--Thompsona, który jest między innymi funkcją ciśnienia. Im ciśnienie jest wyższe, tym jego wpływ na zmiany temperatury jest mniejszy. Oba te postulaty: minimalizowania prędkości przepływu i zwiększania ciśnienia gazu w trakcie pomiaru zrealizowano prowadząc pomiar w warunkach dławienia wypływającego gazu. W takich warunkach przeprowadzono doświadczenia II grupy o numerach: 20, 24, 26, 29, 33, 38, 39. W przypadku rdzeni nasyconych solanką o stężeniu 5% KC1, w większości przypadków krzywe odzysku przepuszczalności przyjmowały typowe kształty zmierzając mniej lub bardziej szybko do stanu ustalonego (rys. 6). Wspomniane krzywe, ze względu na efekt skali, zamieszczono na czterech odrębnych wykresach (a-d) w celu zachowania ich kształtu. Pomiary prowadzono bowiem w szerokim przedziale wartości początkowej przepuszczalności rdzeni wynoszącej od 8 do 400 mD. Na rysunkach 7 i 8 zamieszczono zdjęcia rdzeni z doświadczeń 24, 25, 28 i 29 oraz odpowiednie krzywe odzysku przepuszczalności. Rdzenie oznaczone symbolem "W" to rdzenie wzorcowe. Zamieszczono je w celu porównania wyglądu rdzenia przed i po pomiarze. Rysunki 7 i 8 reprezentują wyniki eksperymentów, w których rdzenie nasączano 15% roztworem KC1. Występują na ich czołowej powierzchni kryształki soli. Szczególnie duże ilości soli zauważono na rdzeniach I grupy o numerach: 20,24,26,29,33,38,39. Iloraz końcowej i początkowej wartości przepuszczalności jest wskaźnikiem ilościowym określającym stopień zmniejszenia przepuszczalności badanych piaskowców. Wielkość zmniejszenia przepuszczalności w opisywanych eksperymentach była znaczna i zawierała się w przedziale od 52 do 98%. (tabl. 1). Odmiennie przebiegał proces odzysku przepuszczalności w przypadku II grupy rdzeni o numerach: 21, 25, 27, 28, 32, 34, 35. Przepuszczalność w pierwszym etapie procesu zdecydowanie rosła, by po pewnym czasie ustabilizować się (rys. 7). Stwierdzono, że ilość i wielkość kryształów wykrystalizowanej soli zależy od właściwości petrofizycznych rdzeni (rys. 9). Wykrystalizowane na czole rdzenia nr 33 kryształki soli są o wiele mniejsze niż na czole rdzenia oznaczonego numerem 29. Początkowa przepuszczalność rdzenia nr 33 była około 10 razy mniejsza niż rdzenia nr 29. Zjawisko wytrącania się soli szczególnie intensywnie zachodzi w niewielkiej końcowej części rdzenia. Nasączony 15% roztworem K.C1 rdzeń o przepuszczalności początkowej Ao = 555 mD uzyskał przepuszczalność końcową równą 21 mD. Zmniejszenie przepuszczalności wynosiło zatem 96%. Po usunięciu 2 mm warstwy końcowej rdzenia przepuszczalność wzrosła do 128 mD, czyli zmniejszenie przepuszczalności wyniosło 77% (rys. 10). Na rdzeniu nr 29 widać szeroki na 2-3 mm wyraźnie różniący się od reszty rdzenia pasek wykrystalizowanej soli (rys. 11). Za zjawisko to odpowiada istniejąca w tym miejscu przekładka, która powoduje lokalne zmiany prędkości i ciśnienia przepływającego gazu.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
357--373
Opis fizyczny
Twórcy
autor
autor
- Wydział Wiertnictwa Nafty i Gazu, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL9-0005-0017
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.