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

обусловлены напором краевых вод, мы должны были бы иметь на поверхности — в области питания — высокие узкие вершины

сочень крутыми склонами, сложенные глинистыми песчаниками,

иузкие разделяющие долины, сложенные глинами.

Длительное существование таких форм рельефа, сложенных из мягких пород, немыслимо даже теоретически и оно не наблю­ далось в описанном месторождении.

Можно, правда, допустить, что наивысшие точки пластов при­ подняты орогепическими процессами и на дневную поверхность

Однако и этой схеме не отвечает рассматриваемое Б. С. Во­

робьевым конкретное месторождение.

Не раскрывает сущности дела и приведенная им классифика­ ция возможных соотношений пластового и гидростатического давлений при различных значениях отметок устьев скважин и выходов пластов па поверхность.

Известен ряд случаев, когда превышение пластового давле­

ния над гидростатическим много больше разницы в отметках устья

скважины и выхода пласта па поверхность и наоборот. Известны также случаи, когда при одинаковых отметках устья скважины и области естественных выходов на поверхность пластовое давление значительно превышает гидростатическое.

Л. К. Алиев [1] не согласен с объяснением происхождения больших пластовых давлений, которое дают перечисленные выше

авторы. Причинами аномально высоких пластовых давлений, на

ио тектоническим трещинам или кратеру грязевого вулкана —

впластах месторождений, осложненных грязевыми вулканами;

2)возможное наличие сообщения между нефтяными, газовыми

иводяными пластами — в пластах месторождений, осложненных тектоническими нарушениями;

3)возможное сохранение первоначального давления в зале­

жах надвинутого крыла — в пластах с малоподвижными конту­ рами, в месторождениях, осложненных крупными нарушениями надвигового характера;

4) влияние высокой температуры циркуляционных вод и из­ вержений грязевых вулканов.

А. К. Алиев также считает, что в некоторых случаях пласто­ вые давления могут не находиться в прямой зависимости от глу­ бины залегания пласта.

Как видно из изложенного, А. К. Алиев связывает образова­ ние аномально повышенных давлений в пластах с воздействием вторичных, главным образом тектонических процессов, происхо­ дящих уже после формирования залежей.

9

Первоначально нормальное, т. е. соответствующее глубине залегания пласта, давление при определенных условиях геологи­

ческого строения залежей в более поздние стадии жизни место­ рождения может быть повышено за счет перетока нефти или газа из пластов большего давления, или приближения запечатанной залежи за счет тектонических усилий — к дневной поверхности.

Такое объяснение, как будет показано ниже, может быть удо­ влетворительным для конкретного случая одного или нескольких месторождений, однако его нельзя принять в качестве общего для всех случаев аномального повышения давлений.

Н. М. Шерстнев и С. Г. Салаев [45], отмечая большое зна­ чение понимания происхождения аномально высоких пластовых

давлений, предполагают, что их причиной в некоторых случаях является значительное повышение пьезометрического уровня жидкости в пласте над устьем скважины. Однако повышенные пластовые давления в месторождениях Кобыстанской, Прикас­

пийской, Прикурпнской и Кировобадской нефтеносных областей

этими авторами связываются в основном с тектоническими на­ рушениями. Опп, как и А. К. Алиев, считают, что в резуль­ тате тектонических движений отдельные пачки пластов, будучи взброшены, остаются запечатанными, сохраняя первоначальное

щаться между собой.

В качестве возможных причин повышения пластового давле­ ния указываются сжатие пород в результате тектонических дви­

жений, уплотнение от давления вышезалегающих пород и физи­ ко-химические изменения нефтей и газов, которые могут происхо­

дить после формирования залежей.

И. М. Шерстнев и С. Г. Салаев неправы, когда считают

причиной аномально повышенных давлений высокий пьезометриче­ ский уровень жидкости в пласте. Высокий пьезометрический уро­ вень жидкости, строго говоря, есть не причина, а следствие высо­ кого пластового давления.

Практически маловероятным кажется предположение о том,

что взброшенные крылья складок могут сохранять первоначаль­ ное пластовое давление, которое для новой глубины залегания оказывается аномальным. Такой случай требует стечения многих обстоятельств, в результате которых залежь была бы приподнята в герметически закрытом состоянии.

Более серьезными кажутся упоминаемые авторами в качестве возможных причин повышения пластовых давлений — сжатие горных пород в результате тектонических движений, действие веса вышележащих пород и физико-химические изменения неф­

тей и газов, которые могут происходить после формирования за­ лежей. Однако сравнительная роль и конкретное содержание этих причин, сформулированных ими в общем виде, остались нерас­ крытыми.

10

А. А. Линевский [19] па основе анализа опыта бурения в Прикуринской низменности и на Сунженском хребте (месторождение Карабулак) приходит к выводу, что «сжатие тектоническими си­

лами горных пород вместе с находящимися в них жидкостями

в период воздымания геологической провинции» служит причи­

ной образования «аномально» высоких пластовых давлений.

Интересные исследования причин образования аномально высоких пластовых давлений провел Г. А. Бабаляп [3]. В итоге этих исследований он пришел к выводу, что аномально высокие пластовые давления возможны:

1)когда залежь экранирована нарушениями, глинистыми пла­ стами и т. д., в результате чего сток жидкости из нее прекращается

инагрузка от вышележащей толщи пород полностью передается ей;

2)когда с экранированием залежи сток жидкости уменьшается, а уплотнение породы под весом вышележащих слоев продолжается;

3)когда сток жидкости из залежи мал вследствие малой про­ ницаемости или большой вязкости жидкости в поровом простран­

■опережает величину спада давления от стока жидкости из залежи»

13].

Процесс уплотнения породы, являющийся по мнению Г. А. Бабаляна одной из основных причин аномально высоких начальных пластовых давлений, зависит от многих факторов и протекает раз­ лично для различных по характеристике пластов, причем он вы­ зывает большие напряжения, способствующие образованию нару­

тем медленнее, чем больше вязкость нефти и количество погребен­ ной воды.

Предположения Г. А. Бабаляна логичны, однако сделаны они только на основе лабораторных исследований, не имеют гео­ логической основы и не связаны с жизнью, т. е. не подкреплены фактическим анализом геологического строения месторождений

изалежей нефти или газа.

Очасто встречающихся аномально высоких пластовых давле­ ниях и причинах их образования сообщается и в иностранной литературе.

Так, Р. Е. Чани (Р. Е. Chaney) [47] считает, что аномально высокие пластовые давления образуются вследствие увеличения объема пластовых жидкостей при превращении высокомолеку­

лярных органических веществ в более легкие углеводороды. Зоны аномальных давлений, по его мнению, обычно приуро­

чены к изолированным запечатанным коллекторам.

Ясно, что это также одна из причин, которая не может объяс­ нить всего разнообразия возможных случаев, более того, с нашей

■точки зрения наиболее гипотетическая причина, так как процессы

11

превращения высокомолекулярных углеводородов, происходящие* в сложных естественных условиях, не изучены, а в лабораторной обстановке их воспроизвести с достаточной степенью аналогии

дов в природе, сопровождаемое изменением объемов давлений, может происходить.

Е. В. Уатте (£’. V. Watts) [55] приводит в качестве примера нефтяной горизонт Д-7 Вентура-Авеню (Калифорния), где перво­ начальное пластовое давление при глубине 2800 м составляло 580 ата, или было равно приблизительно горному давлению.

Уатте полагает, что первым условием создания высокого давления в пласте является его абсолютная изоляция. Оп считает возможным образование аномально высоких пластовых давлений

вследующих случаях.

1.Пласт представлен песчаником неплотной разности и плохо сопротивляется давлению вышележащих пород. Таким образом из-за отсутствия миграции вследствие сжатия пород пластовая жидкость сильно сжимается.

2.«Ненормальное» давление, сохранившееся от геологиче­ ского возраста, когда пласт был запечатан на большой глубине. Предполагается, что давление было нормальным.

3.Тектонические силы сжимают песчаник в горизонтальном направлении. Этот случай отличается от первого направлением действующей силы.

4.Под весом вышележащих пород жидкость постепенно выжи­ мается из глин, перемежающих песчаник. Не имея путей к мигра­ ции, жидкость оказывается под давлением, приблизительно рав­ ным весу вышележащих пород.

Характерно, что продуктивный горизонт Д-7 литологически из­

менчив и состоит из чередующихся песков и глинистых сланцев

плиоценового возраста.

Уатте предполагает, что высокое давление в горизонте Д-7 есть результат выдавливания вышележащими пластами воды из глинистых сланцев.

Об аномально высоких пластовых давлениях сообщают также Дж. Диккепсои и П. Л. Мак Лаулип (G. Dickenson и Р. Me. Laug­ hlin) [48, 52]. Описываемые ими месторождения расположены

вТексасе и Луизиане. Месторождения с аномально высокими пластовыми давлениями в большом количестве встречаются здесь

вполосе шириной 35—75 миль, протягивающейся па 800 миль от

отложения, чрезвычайно изменчивые и по мощности и фациальпо.

В тектоническом отношении вся территория представляет со­ бой огромную моноклиналь, наклоненную к Мексиканскому за­ ливу, осложненную структурами высшего порядка.

12