Файл: Безбородов Р.С. Коллекторы и природные резервуары нефти и газа конспект лекций.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.07.2024

Просмотров: 80

Скачиваний: 0

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

Изучение трещиноватости пород в шлифах

о

На нефтяных месторождениях, там,.где нет обнажений нефтесодержащих толщ, для определения параметров трещи ных коллекторов используют шлифы, приготовленные из обр цов керна. Шлифы готовят из пластинок, выпиленных в раз личных направлениях из керна. Площадь каждого тлі Jia до на быть не менее 15-30 см . Чтобы сохранить имеющийся трещинах породы нефтяной битум, иногда применяют метод изготовления шлифов не на канадском бальзаме, а на акр ловом клее или на жидком стекле.

В шлифе под микроскопом определяются:

I / площадь шлифа /часто замеряется планиметром бе

микроскопа/}

 

 

2/ раскрытость

или ширина трещин;

 

3/ длина трещин;

 

4/ пустотность

или заполненность трещин. К эффек­

тивным или раскрытым трещинам относят:

 

а/ открытые,

незаполненные;

с

б/ открытые

с примазками битума по стенкам;

в/ заполненные битумом нацело.

Как и при изучении трещин в обнажениях, описывается характер трещин, состав минералов, заполняющих трещин определяются генерации трещин и другие характерные ос

бенности их.

ь

* Дляполучения средней характеристики трещинных пар метров интервала разреза необходимо изучить не менее 15 Ялифов. По данным изучения шлифов рассчитывают трещ проницаемость КТр , трещинную пористость ґПгр и плотность

микротрещин Pt '

.

£ Є

где

- средняя раскрытость трешин в шлифе, CM J

 

- общая длина трещин в шлифе, см;

 

 

- площадь шлифа,

см2.

 


В этом случае К получаем в дарси.

Рис.23. Карта трещиноватости. На фоне геологической карты девонских отложений тонкими линиями показаны , простирания систем трещин, рассекающих породы различ*

ных горизонтов девона. Частота штриховки соответствует густотам трещин в различных системах.Карта построена на основании векторных диаграмм, нанесенных в точках наблюдений и отражающих простирание трещин в системах,

а также их густоту /длина каждого вектора соответств\ві гусуоте трещин данной системы в масштабе/.

8-1296

Б7

 

CJi

со

ис 2 4

ттп А„„? ' * Профиль трещиноватости. На шоне геологического профильногоЛ разреза изображены системы трещин, рассекающих отло-

Разиных ярусов верхнего мела. Псказаны направления аадения, углы падения (,преобладающие) трещин основных'систем и гус­

тота трещин в системах.

Влияние физико-механических свойств пород на формирование их трещиноватости

Трещиноватость есть результат разрядки существовав­ ших в горных породах напряжений, превысивших предел проч­ ности пород. А это значит, что при прочих равных условиях возникновение и формирование трещиноватости в данной по­ воде «ависит от ее физико-механических свойств, и особен­

но от пластичности_по£оаы При тектонических движениях

х

менее пластичные породы будут растрескиваться, образуя трещинные коллекторы, в то время как более пластичные будут деформироваться без нарушения сплошности породы.

Изучение.связей между физико-механическими свойствами и трещиноватостыо пород имеет большое значение для прогно­ зирования зон трещиноватости как по разрезу, так и по площади.

Для сравнительной оценки пластичности пород использу­ ется коэффициент пластичности Нпл , представляющий собой отношение всей работы, затраченной на разрушение образца, к работе, затраченной на упругую деформацию образца.

кГ

МИКРОН,

Рис.25. График деформации, используемый для расчета коэффициента пластичности


• Для определения К1[Л образец породы подвергается испытанию на специальном прессе, путем вдавливания в разец металлического штампа.При этом самописец снима кривую зависимости деформации образца от нагрузки впл до разрушения образца. На-рис.2.5 приведен пример такой Кривой.

OA - участок упругих деформаций.

АВ - участок пластических деформаций.' В - точка разрушения образца.

Величина Ре - предел текучести породы. Величина Р - нагрузка разрушения породы ил

предел прочности её. ,

К_ площадьОАВС .

'пл* площадь ОДЕ

Таким образом І чем меньше величина коэффициента плас ности, тем более хрупкое тело. Для абсолютно хрупкого

тела КПЛі = I .

Для различных типов пород характер снимаемых кр будет изменяться в .зависимости от пластичности пород /рис.26/.'

Рис.26. Графики деформации тел различной пластичности

Итак, в процессе формировании трешиноватости пород можно выделить три этапа. Вначале, при тектони­

ческих подвижках, породы испытывают упругие деформации. Затем, при продолжающихся движениях, упругие деформации переходят в пластические. Наконец, при достижении преде­ ла прочности в породе происходит разрядка напряжений в

виде формирования трещин. V

Зависимость пластичности карбонатных пород от | их литологии

Исследования И.В.Везбородовой .показали, что между Литологическими особенностями карбонатных пород и их пластичностью^ т.е. способностью к растрескиванию^наблюг дается определенная зависимость. Важно то, что определе­ ние коэффициента пластичности пород дает объективный па­ раметр, не зависящий от положения точки на структуре, ко торое влияет на степень трещиноватости пород.

Так, при изучении известняков верхнего мела в райо­ не Грозного разными исследователями были получены разные выводы при попытке установить зависимость между литоло­ гией- и трещиноватостьго пород.

И.М.Крисюк: "Наибольшей трещиноватостью обладают чистые мелоподобные известняки, наименьшей - мергели".

М.Х.Булач: "Намечается ряд пород в порядке убывания густоты трещин: чистый известняк - глинистый известняк - мергель".

В.Н.Калачева: "С увеличением глинистости увеличивает­ ся тре р/шоватость карбонатных пород".

Такая несогласованность в выводах объясняется, повидимому, влиянием структурного положения точек наблю­ дения на степень трещиноватости пород. Известно, что интенсивность трещиноватости пород различна в различных частях структуры. Условно выводы перечисленных авторов можно изобразить графически /рис.27/.


 

В то же вре

 

изучение коэффи­

 

циентов пластич­

 

ности различных

 

известняков пока­

Калачева

зало, что имеется

 

четкая связь ме

 

ду содержанием

 

глинистого матери

 

ла и коэффициенто

 

пластичности из­

 

вестняка: чем

 

больше глинистая

 

составляющая, тем

% глина

более х р у ста~

о

новится извест-

Рис.27. Схематический график зависи-

няк /рис.28/. •

мости трещиноватости от со­

 

держания глинистой фракции в известняках верхнего.,мела ' Грозненской области.(По дан­ ным разных авторов)

Установлена также зависимость между пластичностью

К

8

40

20 30

40 50 ^ПЕЛИТА

Рис.28. График зависимости коэффициента пластичности м роэернистых известняков от содержания в них гл нистой фракции /по И.В.Безбородовой/

иструктурой известняка. Такий образои, в единой карбо­ натной толще, сиятой в складки, одни пласты и пачки из­ вестняка могут оказаться еадльно трещиноватыми /хрупкими/

иобразовать трещинный коллектор, в то время как другие будут испытывать пластические деформации без нарушения сплошности пород /рис.29/.

«

ГЙea1­

СО я rn Ен И а О 1 К (Ч

P«.СОS СО'

го СОсо о я и

и

ш

я с Ы

Структура карбонатной породы

S «I

в Р1 1_о «й_

ad <ц

Ф и

со О

о ы

"" м

19

1=!

Рис.29. Диаграмма средних значений коэффициента плас­ тичности для различных типов карбонатных по­ род /по И.В.Везбородовой/

Особенно сильное влияние на пластичность известня­ ков оказывает наличие в них порового пространства: чем большо пустотная емкость известняка:, тем больше его пластичность.


Интересно отметить, что работы рада исследователе

ч

показали, что при высоком всестороннем сжатии"хрупкие" в нашем понимании, известняки становятся наиболее пл ной "текучей" породой /после каменной соли/.

Исследования физико-механических свойств пород им большое значение с точни зрения возможности прогноза щиноватости по площади и по разрезу, в зависимости от тологических особенностей пороп.

Часть П

ПРИРОДНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ НЕФТИ И ГАЗА

Классификация природных резервуаров нефти и газа

Как уже говорилось, природный резервуар это естест­ венное вместилище для нефти, газа и воды,* форма которого определяется коллектором и вмещающими этот коллектор плохо проницаемыми породами. Таким образом, природный резер­ вуар - геологическое тело, нредставляющее собой неразрыв­ ное единство коллектора и покрышки. Внутри природного ре ­ зервуара осуществляется движение нефти, газа и воды,

Довушка - часть природного резервуара, в которой мо­ жет установиться относительное равновесие подвижных ком­ понентов /нефти, газа и воды/ и где под влиянием, в ос­ новном гравитационного фактора происходит дифференциа­ ция, всплывание нефти и газа над водой с образованием

3jurexMV

И.ОіБрод подразделяет, природные резервуары н* три типа}

Jтип - пластовые резервуары,

Птип - массивные резервуары,

гс тип - резервуары' неправильной формы, литояогйческх ограниченные со всех сторон.

Познакомимся со всеми типами природных резервуаров нефти и газа более подробно.

Основные типы природных резервуаров нефти и газа

При огромном разнообразии тысяч известных место дений нефти И газа, все они приурочены к относитель небольшому числу разновидностей природных резервуаров имеющих общие черты строения, хотя и обладающих инд дуальными особенностями в пределах каждого месторожде и даже каждой залежи.

Пластовые природные резервуары

Пластовый природный резервуар ограничен в кровле подошве слабопроницаемыми породами и сохраняет пласто характер, а отчасти мощность и литологические особен коллекторского пласта на значительной площади. Среди товых природных резервуаров И.О.Брод выделяет три г

rpjnnajt . Пластовые природные резервуары, имеющие

 

распространение,

 

сохраняющие

 

•пластовий ха­

 

рактер как в

 

пределах место­

 

рождения, так

 

и далеко за

 

его пределами

 

/рис.30/. •.

 

Такой характер,

 

•например, имеют

 

природные ре­

Рис»30« Схема строения пластового

зервуары в тол

природного, резервуара

ще третичных

 

 

отложений, к

который приурочены месторождения Грозненского и Баки ского районов.