В статье рассмотрена возможность использования газоволюметрического порозиметра для определения коэффициента сжимаемости порового объема низкопроницаемых горных пород. Предложенный метод является альтернативой существующим лабораторным способам исследования, которые характеризуются большими затратами времени на подготовку образцов и проведение экспериментов. В экспериментах использовался керновый материал одного из месторождений Западной Сибири. Доля образцов, выбуренных параллельно напластованию, составила 80 %. При отборе образцов обеспечивался максимальный охват литотипов (от средне-мелкозернистого песчаника до мелкозернистого алевролита с различным содержанием карбонатного и глинистого материала). Экспериментальные исследования проводились как при постепенном повышении обжимного давления (нагрузка), так и при постепенном снижении (разгрузка). При аппроксимации экспериментальных данных для пористости использовалась экспоненциальная и линейная зависимости, для порового объема – степенная. Показано, что разница между выбранными моделями практически отсутствует. Поведение части образцов не описывалось предложенными зависимостями. В области пористости более 10 % коэффициент сжимаемости можно принять равным 10·10-4 МПа-1. Его максимальная величина составила 286·10-4 МПа-1. Полученные значения согласуются с результатами других исследователей. В результате проведенных исследований сделан вывод, что определение коэффициента сжимаемости порового объема низкопроницаемых горных пород газоволюметрическим методом является приемлемой альтернативой традиционным методам. Однако следует учитывать, что результаты, полученные при проведении подобных исследований, стоит рассматривать лишь как экспресс-оценку сверху, так как в случае низкопроницаемых пород сжимаемость, определенная другими методами, будет ниже из-за взаимодействия жидкости с породой.
Список литературы
1. Unalmiser S., Swalwell T.J. Routine determination of pore compressibility at any pressure based on two point measurements // SCA Conference. - 1993. - Paper No. 9317.
2. Pore volume compressibilities of sandstones and carbonates from Helium porosimetry measurements / G.L.P. de Oliveira [et al.] //Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2016. – V. 137. – P. 185–201. – https://doi.org/10.1016/j.petrol.2015.11.022
3. Strength Properties, Elastic Modules and Compressibility Factors of Rocks from Oil Fields OOO LUKOIL–Western Siberia / V. Vavilin [et al.] // SPE-182028-MS. - 2016. - https://doi.org/10.2118/182028-MS
4. Исследование зависимости проницаемости горной породы от ее напряженно-деформированного состояния / А.Л. Хашпер [и др.] //Геологический вестник. – 2019. – №. 1. – С. 133–140. – http://doi.org/10.31084/2619-0087/2019-1-10
5. Макфи К., Рид Д., Зубизаретта И. Лабораторные исследования керна: гид по лучшим практикам. Сер. Нефтегазовый инжиниринг. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2018. – 912 c.
6. Jalalh A.A. Compressibility of porous rocks: Part II. New relationships //Acta Geophysica. – 2006. – V. 54. – P. 399–412. – http://doi.org/10.2478/s11600-006-0029-4
7. Добрынин В.М. Деформации и изменения физических свойств коллекторов нефти и газа. – М.: Недра, 1970. – 239 с.
8. Zimmerman R.W. Compressibility of sandstones. – Elsevier, 1990. – 172 p.
9. Филиппов А.И., Михайлов П.Н. Особенности вытеснения жидкости при фильтрации в среде с малой пористостью // Инженерно-физический журнал. – 2022. – Т. 95. – №. 3. – С. 734. – http://doi.org/10.1007/s10891-022-02529-4
10. An analytical model for pore volume compressibility of reservoir rock / Zhu S. [et al.] // Fuel. – 2018. – V. 232. – P. 543–549. – http://doi.org/10.1016/j.fuel.2018.05.165
