Файл: Зингер А.С. Ореолы рассеяния нефтяных и газовых залежей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.06.2024

Просмотров: 112

Скачиваний: 1

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

вых вод и газов, вскрытых в любой точке этой структуры» будет указывать на возможное присутствие залежей, тогда как скважина, попавшая за контур газонефтяной залежи, может ничего не дать, если в ее разрезе не оказалось нефтепроявлений.

С другой стороны, если структура

не имеет залежи нефти

и горючих газов, то состав пластовых

вод и газов в большин­

стве случаев укажет на отсутствие такой залежи. М. А. Гатальский писал: «При разведке многих структур хорошо изу­ ченные пластовые воды и газы в одной разведочной скважине могут дать значительно более надежный материал для суж­ дения о перспективности структуры в целом, чем несколько таких скважин, проведенных без опробования пластовых вод и газов, как это практикуется в настоящее время».

Таким образом, М. А. Гатальский допускает возможность распространения сферы влияния залежи на окружающие под­ земные воды в пределах всей структуры.

Широкую известность получили также первые исследова­ ния Е. Е. Беляковой (1956) по определению нефтепоискового значения подземных вод и растворенных в воде газов на тер­ ритории Самаро-Камского междуречья Волго-Уральской об­ ласти и Б. Б. Митгарц (1956) в Фергане.

Основные закономерности распределения компонентов со­ левого, газового составов и общей газонасыщенности подзем­ ных вод по мере удаления от залежей нефти и газа, по ре­ зультатам исследований Е. Е. Беляковой, сводятся к следую­ щему:

1. Минерализация подземных вод гидрогеологически за­ крытых структур и горизонтов не меняется по мере удаления от залежей. Содержание аммония достигает максимума в приконтурной зоне.

В водах гидрогеологически менее закрытых структур и го­ ризонтов степень минерализации и содержание брома в ре­ гиональном плане закономерно снижаются по мере удаления от контура. Содержание сульфатов вначале растет, а затем снижается при одновременном уменьшении общей минерали­ зации вод. Содержание метаборной кислоты закономерно снижается, а йода — колеблется в широких пределах и обна­ руживает зависимость от степени минерализации вод, удален­ ности от контура нефтеносности и от вещественного состава пород.

2. Газонасыщенность подземных вод нефтяных и газовых залежей не зависит от минерализации вод и в интервале ог

14


О до 10 км определяется степенью газонасыщенности нефти или размером газовой залежи.

3. Общая упругость газов, растворенных в водах гидрогео­ логически закрытых структур, относительно плавно снижается по мере удаления от контура нефтеносности. Градиент упру­ гости наиболее высок в приконтурной зоне (интервал 0— 0,5 км). Потеря упругости здесь составляет 40%; на расстоя­ нии 10 км потеря общей упругости газа равна 70%.

4. Для таких компонентов подземных вод, .как сероводо­ род, углекислый газ, безаргонный азот и нафтеновые кислоты, появление которых, по мнению Е. Е. Беляковой, связано со сложными окислительно-восстановительными .процессами, идущими в системе вода—порода—нефть—газ в присутствии микроорганизмов, устанавливаются очень большие ореолы рассеяния, исчисляющиеся многими километрами по прости­ ранию пласта (до 30 км) и первыми сотнями метров — по вертикальному разрезу.

Представление Е. Е. Беляковой, касающееся масштабов ореольного рассеяния .нефтяных и газонефтяных залежей па­ леозоя Куйбышевского Поволжья, характера распределения газовых компонентов между нефтью и пластовыми водами, были уточнены и значительно дополнены в результате система­ тических исследований, проводимых на этой территории лабораторией гидрогеологии КуйбышевНИИНП под ру­ ководством М. И. Зайдельсона. Наиболее полно указанные вопросы анализировались в работах А. И. Чистовского (1963, 1965).

На примере ряда месторождений Куйбышевской и Орен­ бургской областей А. И. Чистовский (1963) отмечает законо­ мерное снижение содержания углеводородов в водах по мере удаления от залежей, а также отсутствие заметных количеств углеводородов тяжелее метана на заведомо ненефтеносных площадях, что доказывает определяющую роль нефтяных за­ лежей в .накоплении ,в водах тяжелых углеводородов. Полагая, что из залежей нефти и газа углеводороды поступают в окру­ жающие их подземные воды в результате диффузии и исполь­ зуя формулу П. Л. Антонова для определения концентраций газа на различных расстояниях от источника в условиях не­ стационарного диффузионного потока, А. И. Чистовский рас­ считал количественную сторону этого процесса. Расчеты диф­ фузионного потока газов из залежей и фактические данные распределения их в законтурных водах показывают, что влия­ ние нефтяных и газовых залежей может улавливаться на рас-

15


стоянии не больше 4—5 км в отложениях терригенного дево­ на, 2—3 км — в отложениях карбона и перми.

Влияние залежи по разрезу определяется главным образом диффузионной проницаемостью разделяющих пород. В кар­ бонатных отложениях влияние может проявляться на десятки и сотни метров, в терригенных отложениях при наличии пере­ стаивания песчаников с плотными глинами и алевролитами

влучшем случае на десятки метров.

Вусловиях движения пластовых вод, отмечает А. И. Чиетовский, форма и величина ореола рассеяния, а также коли­ чество углеводородов, поступающих из нефти в воду, опреде­ ляются не временем формирования залежи, а ее размерами, скоростью движения вод и расположением залежи по отно­

шению к потоку. Соответствующие расчеты, проведенные А. И. Чистовским для условий движения подземных вод со

скоростью 10 см/тол, при Д =10~-6

см2/сек, для нефтяной

зале­

жи размерами 3X3 км, показали,

что слой воды мощностью

7—10 м может насытиться газом в среднем «а 70—80%

(т. е.

упругость водорастворенных газов будет составлять 70—80%

от давления

насыщения

нефти). При скорости движения 1 м

в год пласт

мощностью

7—10 м насытится газом

в лучшем

случае на 20—25%.

 

 

Конкретный анализ

по определению формы

ореольного

рассеяния позволил А. И. Чистовскому придти к выводу, что

«в условиях движения

пластовых вод влияние залежи прояв­

ляется неравномерно.

Со стороны движения вод ореол

рас­

сеяния

углеводородов

меньше,

чем с

противоположной

сто­

роны».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В более

поздних работах А. И. Чистовекого (1965)

были

продолжены

исследования

закономерностей

распределения

газовых

компонентов

между

нефтью

к

пластовыми

вода­

ми на территории Куйбышевской области. Анализируя

рас­

пределение

парциальных

упругостей

газовых

компонентов

в нефти

(газе) и воде, А. И. Чистовекий

установил, что пар­

циальная упругость метана и более тяжелых углеводородов в нефтях, как правило, значительно выше, чем в водах. Лишь непосредственно на контакте нефть—вода парциальные уп­ ругости метана и более тяжелых углеводородов в водах могут равняться парциальным упругостям и нефти.

При удалении от контура нефтеносности (газоносности) парциальные упругости метана и более тяжелых углеводоро­ дов в воде уменьшаются. Уменьшение парциальных упругос­ тей углеводородов при удалении от контура нефтегазоносное™

16


в

водах перми и карбона

происходит значительно быстрее, чем

в

водах девона. Причина

этого в различной геохимической и

гидродинамической обстановке.

Анализируя распределение азота в нефтях и водах, А. И. Чистовский отмечает, что близкие значения парциальных упругостей в нефти и воде наблюдаются только непосред­ ственно в зоне контакта нефть — вода.

На основании установленных закономерностей А. И. Чистовским сделаны совершенно правильные выводы о направлен­ ности процессов перераспределения газовых компонентов в нефтях (газах) и окружающих их водах и процессов взаимно­ го изменения газовых составляющих этих флюидов.

В том же методическом плане, как это было сделано Е. Е. Беляковой для Самаро-Камского междуречья, были про­ ведены исследования Б. Б. Митгарц для территории Ферган­ ской нефтегазоносной области. Однако конкретные результа­ ты масштабов ореольного влияния залежей Б. Б. Митгарц не приводит. Ее основной вывод в этом отношении сформули­ рован следующим образоім: «Величина радиусов распростране­ ния специфических компонентов от углеводородного скопле­ ния зависит от подвижности и стойкости тех или иных компо­ нентов и активности циркуляции подземных вод. Она различна для районов с разным геологическим строением. Наблюдения показали, что в платформенных областях эта величина боль­ ше, чем в складчатых.

Установление же

конкретных

величин ореолов рассеяния

для определенных компонентов

требует

накопления

и сопо­

ставления большого

количества

данных

по различным

нефте­

носным районам. В настоящее время эта работа, по сути дела, еще только начата».

Положения, близкие ранее рассмотренным, развивались H . Н. Ростовцевым и Е. Е. Беляковой в 1958 г. в докладе на XX Международном геологическом конгрессе. Авторы также отмечали, что при диффузии газов от контура нефтяных и га­ зовых залежей упругость углеводородных газов, растворенных в воде, более или менее равномерно падает. Общая упругость растворенных газов в контурных водах палеозоя Волго-Ураль- ской области резко снижается лишь в приконтурной зоне, на . расстоянии 0,25—0,70 км от .контура залежи, вследствие рез­ кого снижения концентрации тяжелых углеводородов и от­ части метана. Далее 0,7 км от контура нефтеносности упру­ гость тяжелых углеводородов снижается постепенно. Расстоя­

ние, на котором прослеживается

повышенная упругость

тяже-

2 Заказ 1886

I

"_

„ і /

Гео. п у б л и ч к и * и » у ч и о - т в х н и . е ь а я

б и б л и о т е к а С С С Р Э К З Е М П Г " "

Ч И Т А Л Ь Н О Г О о • "/


лых углеводородов, зависит от размера залежи и упругости этих газов в нефти.

Упругость метана почти постоянна в водах 'горизонтов хо­ рошо закрытых структур и постепенно снижается в водах горизонтов менее закрытых поднятий. Общая упругость рас­ творенных в воде газов по мере удаления от контура газовой залежи снижается постепенно, без резкого перепада упругости

в приконтурной

части.

 

 

От нефтяных залежей девонских отложений

падение уп­

ругости тяжелых углеводородов равно 0,5 ат на

1 км,

мета­

на 2 ат на 1

км. Перепад упругости метана по мере

удале­

ния от газовой

залежи в пермских отложениях на

расстоянии

3 км составляет 3 ат на 1 км. Таким образом, по мнению дан­

ных

авторов, путем изучения изменений упругости растворен­

ных

газов можно наметить направление потока диффузии га­

за, а тем самым

и положение

нефтяных и газовых залежей.

Критические

замечания

по результатам исследований

Е. Е. Беляковой

и H. Н. Ростовцева, касающиеся масштабов

ореольного рассеяния залежей нефти и газа и вытекающих от­ сюда представлений о методике их поисков, сделаны М. С. Гуревичем (1958), который отмечает, что вопрос об исполь­ зовании растворенных газов для обнаружения отдельных месторождений чрезвычайно сложен. Причем «основное за­ труднение заключается в недостаточной изученности условий пластовой диффузии газа из месторождений и отсутствии дан­ ных, характеризующих последовательность убывания упруго­ сти газа по мере удаления от залежи». Отсюда М. С. Гуревич совершенно справедливо приходит к выводу о дискуссионности предложений, касающихся обоснования расстояний для за­

ложения скважин при поисках залежей

нефти и газа. Вопрос

о

расстоянии

между нефтепоисковыми

скважинами, пишет

М.

С. Гуревич,

при котором возможно

выявление месторож­

дений по составу и упругости диффундирующего из них газа, не ясен.

Имеющиеся скудные фактические данные об изменении упругости растворенных газов по мере удаления от контура

газонефтеносности недостаточны для

решения

этого

вопроса,

и высказанные в этом отношении соображения

весьма

спорны.

Так, например, H. Н. Ростовцев (1950)

рекомендует проводить

поиски месторождений газа и нефти методом растворенных газов при условии заложения нефтепоисковых скважин на расстоянии 200 км друг от друга и даже более.

Важные в поисковом отношении положения, касающиеся

18