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
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/.
«
Г—Йea1
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.