Файл: Тхостов Б.А. Начальные пластовые давления в нефтяных и газовых месторождениях.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 47

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

При спокойном, ненарушенном дизъюнктивными дислока­ циями залегании пластов источниками пластовой энергии в низах

красноцвета могли служить: а) папор краевых пор; б) горное или геостатическое давление; в) геотектоническое давление или оста­

точная тектоническая напряженность горных пород.

Для лучшего понимания сравнительной роли каждого из этих источников рассмотрим величины начальных пластовых давлений

для нижнего отдела

краснопветной толщи.

 

 

 

 

 

,

Таблица 12

 

№ сква­

Интервал про­

Начальное пла­

Горизонт

стовое давление

жины

стрела, м

 

Рпл,

ата

 

 

 

 

 

311

2638—2623

403

1,49

 

153

2458—2443

395

 

 

309

2638—2618

396

 

Нижний от-

 

52

2244—2218

298

1,50

 

94

2315—2229

338

дел красно-

 

93

2374—2362

293

 

цветной

 

41

2022—1991

256

 

толщи

 

41

1972—1843

217

 

 

 

42

1981—1930

252

1,32

 

 

26

1740—1736

230

 

 

48

1981—1930

241

1,23

 

 

58

2696—2683

330

Указанные в табл. 12 скважины, расположенные на участках

Западного Челекена и Алигул, вскрыли нижний отдел красно­ цветной толщи, причем преимущественно VIII пачку, т. е. самые низы его.

Приведенные замеры пластового давления превышают соот­ ветствующие интервалам опробования значения условного гидро­ статического давления до 1,5 раза, причем линейной зависимости давления от глубины нет. Так, давление в скв. 311 в интервале

2638—2623 м составляет 403 ата, т. е. превышает гидростати­ ческое в 1,49 раза. В то же время в скв. 58 на большей глубине (2696—2683 м) начальное пластовое давление составило 330 ата, т. е. только в 1,23 раза более условного гидростатического. Коэф­ фициенты превышения начальных пластовых давлений меняются и по другим горизонтам.

Если в данном случае предположить, что величина начального пластового давления обусловливается исключительно напором краевых вод, то, очевидно, этим давлениям должно отвечать гипсометрическое положение области питания пластов, т. е. вы­ ходов красноцветной толщи на дневную поверхность.

В действительности на западе Туркмении нет таких выходов красноцветной толщи, гипсометрическое положение которых было



бы выше уровня поверхности месторождения Челекен на 1150— 1300 м (высота столба воды, обеспечивающая наблюдавшиеся пре­ вышения начального пластового давления относительно услов­ ного гидростатического). В связи с этим подобное предположение допустить нельзя.

Такого предположения не допускают также ни сам характер изменения давлений по пластам с глубиной, ни литолого-фаци­ альный облик пород, слагающих низы красноцветной толщи, ни

геолого-физические свойства этих пород.

Из табл. 12 видим, что и абсолютные значения избыточных давлений и коэффициенты превышения их над условным гидро­ статическим давлением не находятся в прямой линейной зави­ симости от глубины. Ввиду этого два пласта, залегающих непо­ средственно друг над другом, должны были бы иметь очень резкую разницу в отметках выходов, если бы избыток давления был обу­ словлен напором краевых вод.

Например, выход пласта, вскрытого скв. 311 на глубине

2623 м, был бы на 690 м выше, чем выход пласта, лежащего на

60 м ниже по разрезу, вскрытого скв. 58 на глубине 2683 м. В этом случае выходы пластов на дневную поверхность были бы приурочены к чередующимся острым вытянутым вершинам раз­ личной высоты. Этого не может быть ни теоретически, ни тем более практически, если учесть, что разрез представлен чередованием мягких пород.

Резкая фациальная изменчивость и малая проницаемость, крайние значения которой для 38 песчаных прослоев VIII пачки

(мощность 350 м) составляют от 24 до 212 миллидарси, также свидетельствуют о том, что передача давления на большие рас­ стояния в этих породах невероятна.

Это же подтверждается падением давления в процессе разра­ ботки отдельных горизонтов.

Из изложенного видно, что напор краевых вод не может быть

вданном случае причиной избыточных давлений, наблюдавшихся

внижней отделе красноцвета на Челекене

Остается, следовательно, допустить, что причиной образова­ ния избыточных пластовых давлений в нижнем отделе красно­ цветной толщи на Челекене является горное или геостатическое

давление и, возможно, в какой-то степени геотектоническое да­ вление.

Резкая фациальная изменчивость отложений, выклинивание

отдельных пластов

и пропластков на небольших расстояниях

и в общем низкая,

почти в 10 раз меняющаяся проницаемость,

а также, правда в меньшей степени, локализация отдельных

участков тектоническими нарушениями способствовали образо­ ванию избыточных — над условными гидростатическими — перво­ начальных пластовых давлений за счет горного или геостатического давлений, которые, вызывая уплотнение пород, уменьше­

79


ние объема порового пространства, повысили давление жидкости в породах.

Избыточные начальные пластовые давления отмечаются и

в средней и в верхней частях красноцветной толщи (табл. 13), при-

 

 

Т аб лица 13

№ скважины

Интервал опробо­

Начальное пла­

стовое давление

 

вания, м

-Рил,

 

 

220

859—768

92

222

796—793

88

19

1075—1063

138

9

1048—1010

ИЗ

1166—1164

164

15

1101—1190

119

65

1453—1451

208,6

76

1186—1183

160

60

1081—1075

129

чем в некоторых случаях превышение это достигает более 40—44% (скв. 65, 76). Образование избыточных давлений и в данном слу­ чае связано с процессом формирования залежей. Мы, как и другие авторы, считаем, что генезис нефтяных залежей в средней и верх­ ней частях красноцвета на Челекене, в частности на участке Дагаджик, связан с миграцией из глубинных пластов.

Созданию соответствующих тектонических условий и необхо­ димых миграционных путей в большой мере способствовало явле­ ние грязевого вулканизма. Проф. С. А. Ковалевским1 подсчи­

тано, что объем одновременно извергаемой грязевыми вулканами массы доходит до 106 м3, а общее количество сопочной брек­ чии — до 0,55 км3 (подсчитано для грязевого вулкана Кянизадаг).

Большое количество выносимого грязевыми вулканами ма­ териала нарушает равновесие пород и равновесное состояние жидкостей и газой, насыщающих эти породы. На участке Дагаджик, например, отдельные участки свода складки, окружающие кратерную котловину грязевого вулкана, осели, наклонились в сторону ствола грязевого вулкана, получив наклон, обратный

тому, который имели пласты при нормальном залегании, т. е. до начала грязевулканической деятельности. В пористых прони­ цаемых пластах давление упало, а нижние горизонты, обладавшие высоким давлением, соединились с верхними через тектониче-

1 С. А. Ковалевский. Грязевые вулканы Южного Прикаспия. Аз. ГОНТИ, 1940

80


ские трещины и ствол грязевого вулкана. В результате нефть из

нижних горизонтов мигрировала в верхние, образовав здесь новые залежи. Активная гидродинамическая связь и сообщение между

горизонтами существовала до тех пор, пока не восстановилась равновесная система, или пути миграции не были закрыты вслед­ ствие тектонических процессов, или оседания толщи пород из-за интенсивного выноса материала грязевыми вулканами. Процесс

миграции может привести к истощению отдельных нижних «пита­ ющих» залежей, а процесс оседания толщи к повышению давления в сохранившихся или вновь образованных залежах.

То, что скопление нефти в верхних горизонтах на Челекене связано с процессами, главным образом грязевого вулканизма и также тектоническими процессами, создавшими нефтепроводящие

пути и условия для вытеснения воды нефтью, подтверждается почти полным .отсутствием нефтеносных объектов в верхнем и среднем отделах красноцвета за пределами зон, вовлеченных

в деятельность грязевых вулканов. Такая схема образования за­ лежей подтверждается и физико-химическими свойствами нефтей, являющихся однотипными в отдельных горизонтах.

Например, на участке Дагаджик, в восьми самостоятельных объектах испытания, залегающих на глубинах от 380 м (скв. 67) до 1453 м (скв. 65), оказались тождественными химический со­ став и некоторые подвергшиеся определению физические свой­ ства нефтей.

Характерно, что нефти на участке Дагаджик почти не содержат парафина или содержат следы его, в то время как на Западном Челекене все нефти парафинистые. Связано это, по-видимому,

с процессами озокеритообразования. Активная гидродинамиче­ ская связь, существовавшая между отдельными частями разреза в прошлом, подтверждается также поведением пластового давле­

ния в процессе эксплуатации некоторых скважин. Было отмечено, что в ряде скважин в первый период эксплуатации пластовое давление не только не падает, но повышается. Так, например,

пластовое давление в скв. 60, замеренное 20/Х 1953 г., составляло

129 ата, а в 1954

г. 18/1 — 132,7

ата,

24/III — 137,9

ата,

13/VIII — 116 ата,

19/Х — 120 ата,

при

этом процент

воды

в нефти оставался

практически постоянным. В скв. 67 с

18/1

по 3/IX 1954 г. пластовое давление поднялось с 33,6 до 37,5

ата.

В скв. 76 — с 30/VI по 16/VIII того же года оно поднялось со

160 до 163 ата и т. д.

Таким образом, залежи среднего и верхнего отделов красно­ цвета по генезису связаны с более глубоко залегающими «питаю­ щими» залежами, которые сами являются вторичными, а гидро­ динамическая связь между горизонтами — основным фактором образования пластовых давлений. То обстоятельство, что и здесь, тем не менее, отсутствует прямолинейная зависимость между величинами давлений и глубиной, свидетельствует о различной гидрогеологической раскрытости пластов, обусловленной происхо-

6 .Заказ 1717.

81