Файл: Особенности вскрытия, испытания и опробования трещинных коллекторов нефти..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 53

Скачиваний: 0

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

Б Е Л О Р У С С К И Й Н А У Ч Н О - И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й Г Е О Л О Г О Р А З В Е Д О Ч Н Ы Й ИНСТИТУТ

(БелНИГРИ)

О С О Б Е Н Н О С Т И ВСКРЫТИЯ, ИСПЫТАНИЯ И ОПРОБОВАНИЯ Т Р Е Щ И Н Н Ы Х КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТИ

И З Д А Т Е Л Ь С Т В О « Н Е Д Р А » М О С К В А 1973

УДК 622.245(061.6)

Особенности вскрытия, испытания и опробования трещинных коллекторов нефти. М., «Недра», 1973. 136 с. Авт.: Ю. В. Вадецкий, А. А. Жучков, Г. М. Макаров, Б. И. Окунь.

Рассматриваются особенности глубинных условий залегания продуктивных горизонтов Прппятской впадины. Описываются фи­ зико-химические явления, происходящие в трещинных коллекторах при их вскрытии. Особое внимание уделяется вопросам проникно­ вения промывочной жидкости в пласт. Даются рекомендации по повышению качества вскрытия.

Описывается теория и практика современных методов испы­ тания и опробования трещинных коллекторов нефти и газа в про­ цессе бурения.

Освещаются вопросы обработки пласта после окончания

скважины

бурением.

Приводятся

рекомендации

по дальнейшему

усовершенствованию

технологии

интенсификации

притоков

нефти

из пластов, представленных коллекторами трещинного типа.

 

Книга

предназначена

для инженерно-технических и научных

работников

буровых

предприятий, научно-исследовательских н

учебных заведений нефтяной и газовой промышленности.

 

Таблиц 47, иллюстраций 48,

список

литературы — 53

назв.

Авторы: Ю. В. Вадецкий,

А. А. Жучков,

Г. М. Макаров,

Б. И.

Окунь.

 

 

 

 

 

 

 

геологоразведочным институт, 1073 г.

0382—571 О 043(01)—73


ПР Е Д И С Л О В И Е

В.последние годы как в СССР, так и за рубежом открывают все новые и новые месторождения, в которых нефть и таз содер­ жатся в трещинных коллекторах. В связи с этим в значительной мере возросли требования ко всем видам работ, связанных со вскрытием, опробованием и испытанием продуктивных горизон­ тов (пластов).

С1965 г. в БелНИГРИ под руководством канд. техн. наук

Ю.В. Вадецкого проводятся работы по изучению вопросов, свя­ занных со вскрытием, опробованием и испытанием трещинных коллекторов Белоруссии. За истекший период были созданы ори­ гинальные лабораторные установки, позволяющие моделировать

и имитировать поведение трещинного коллектора при вскрытии и опробовании с помощью пластоиопытателя в процессе бурения, воздействии на него различными кислотами и ПАВ. Волго-Ураль- ским филиалом В НИИ Геофизика при непосредственном участии БелНИГРИ созданы автономные забойные приборы, позволяю­ щие оценивать работу продуктивного горизонта до и после опро­ бования и испытания пластоиспытателем, изучать работу колон­ кового снаряда.

Многолетние лабораторные исследования на указанных уста­ новках, обобщение промысловых данных и проверка получен­ ных выводов на промыслах позволили получить целый ряд но­ вых данных, которые изложены в данной книге.

Авторы надеются, что результаты, приведенные в настоящей работе, окажутся полезными и будут использованы при прове­ дении дальнейших буровых работ на нефть и газ как в Припятской впадине, так и в других районах, где продуктивные отло­ жения представлены трещинными коллекторами.

Предисловие, § 1, 2, гл-авы I , § 1, 2, 4 главы

I I , § 2, 9 главы I I I ,

§ 1, 2 главы

IV написаны Ю. В. Вадецким;

§

1,2,3 главы I I —

А. А. Жучковым;

§ 1—4 главы

IV — Г. М. Макаровым;

§ 2 гла­

вы I , § 1—9

главы I I I — Б. И.

Окунем. Кроме вышеуказанных

авторов в работе над § 4 главы

I I принимал

участие В. И. Цых-

манов и в работе

над § 4 главы IV — Т. М. Боровская. Редак­

тирование работы в целом по

поручению

коллектива

авторов

выполнено канд. техн. наук Ю. В. Вадецким.

 

 

 

Авторы будут

признательны

читателям

за критические от­

зывы и замечания

по поводу содержания данной работы.


Г Л А В А I

О С О Б Е Н Н О С Т И Г Л У Б И Н Н Ы Х У С Л О В И Й З А Л Е Г А Н И Я

П Р О Д У К Т И В Н Ы Х Г О Р И З О Н Т О В П Р И П Я Т С К О Й В П А Д И Н Ы

§ I. ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЛЕКТОРОВ

Известно, что на эффективность работ по вскрытию и оп­ робованию продуктивных горизонтов (пластов) влияет целый ряд факторов, которые по своему характеру и значению подраз­ деляются на две группы: естественные и искусственные; причем первые факторы во многом предопределяют вторые.

Кчислу естественных факторов относятся: литолого-физиче- ская характеристика коллекторов продуктивных отложений, фи­ зико-химические свойства пластовых флюидов (нефть, вода) и величины пластовых давлений и температур.

Кискусственный! факторам относятся: вскрытие и опробова­ ние пластов в процессе бурения, конструктивные особенности продуктивной части скважины, физико-химические свойства це­ ментных растворов и технология тампонажных работ, качество перфорации колонн, комплекс работ по обработке пласта, мето­ ды вызова притока флюидов и др.

Многочисленные дефекты строения горных пород литосферы имеют самые различные размеры — от микроскопических до мно­ гих сотен и даже тысяч километров. М. В. Рац и С. Н. Чернышев [42] выделяют следующие пять уровней трещиноватости.

IV. Дефекты кристаллической решетки минералов, составля­ ющих породу: вакансии, межузельные атомы, дислокации и т. п.

I I I . Микротрещины, разбивающие отдельные кристаллы и небольшие участки горных пород. Размерих ограничивается (условно )величинами 0,01 мм — 10 см (по длине).

I I . Микротрещины. Размер их ограничивается (условно) ве­ личинами 10 см — 100 м.

I . Разрывы, разбивающие массивы пород и связанные обыч-

4

но с локальными складчатыми структурами. Размер 100 м —

10км.

0.Крупные тектонические разрывы, связанные с региональ­ ными полями тектонических напряжений и разбивающие целые участки литосферы вплоть до глубинных разломов.

В. Н. Майдебор [27], рассматривая схему строения трещино­ ватой и трещиновато-пористой сред, отмечает, что по вопросу о геометрии трещин существуют различные мнения. Одни ис­ следователи считают, что в залежах нефти и газа имеется толь-

D

ш

Рис.

1. /V—предполагаемые схемы

строения трещиноватой

среды; VI —

 

 

наиболее вероятная модель трещиноватой среды.

 

1 — расширения

трещин; 2 тупиковые трещины; 3—сужения 'трещин

(мпкротрещкны);

 

 

4 — крупные

трещины/

 

ко

редкая

сеть трещин большой

протяженности. Длина трещин

в этом случае может составлять сотни метров и более. По мне­ нию других, от крупных трещин большой протяженности ответ­ вляется более густая система мелких трещин. Существуют и дру­ гие мнения по данному вопросу. В. Н. Майдебор [27] предпола­ гаемые схемы строения трещиноватости среды изобразил графи­ чески (рис. 1). Наиболее вероятной моделью трещиноватой сре­ ды считается VI вариант. Характерным для этого варианта является то, что трещины и иные пустоты различной формы и относительно больших размеров в 'большинстве случаев соеди­ няются между собой посредством микротрещин, которые игра­ ют роль своего рода штуцеров,- создающих большие сопротив­ ления движению жидкости. В трещиноватой среде, по сравне-

5


Группа

С и с т е м а

Четвертичная Кайнозой­ Неогеновая

ская Палеогеновая

Меловая Мезозойская Юрская

Триасовая

Пермская

Каменноугольная

Палеозой­ Девонская ская

Протерозой­

ская

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1

 

Строение осадочной толщи Припятской впадины

 

 

Отдел

Ярус

Г о р и з о н т

Толща

Подтолща

Мощность, м

Верхний

Средний

Данково-лебедянский

Елецко-лебедяиский

Фаменскпй

Задонско-елсцкий

Ливенский

Евлаиовский

Воронежский Бурегский (петинский)

Франский Семилукский Саргаевский (верхиещиг-

ровский)

Па ш ийскокы н о вск ] I й (иижиещигровский)

Старооскольский (лужский)

Живетскнй Наровляиский Пяриуский

Надсолевая

Верхняя соленосная

Межсолевая

Нижняя солеиосная

Подсолевая

Галито-глини- сто-карбо- натиая

Галитовая

Подсолевая

карбонат­

ная

Подсолевая терригенная

«1 0 5

20-30

20-90

10-150

10-150

«4 0 0

«500

<1500

100-1700

«2 0 0 0 - 3 0 0 0

<300-400 «1300

350 -450

собой рассеянные вторичные пустоты. Ширина трещин достига­ ет 80 мк. Тип коллектора—трещинный и порово-кавернозно- трещинный. Доломиты слаботрещиноватые.

Семилукско-бурегский горизонт сложен доломитами слабо­ трещиноватыми, неравномерно пористыми и кавернозными. Об­ щая пористость плотных непроницаемых пород не превышает 3%, коллекторов — 15,6%, преобладают породы с пористостью 6 - 9% .

Продуктивная часть саргаевского горизонта связана с отло­ жениями известняков и доломитов. Известняки плотные, в раз­

личной

степени глинистые,

неравномерно

перекристаллизован­

ные, доломитизированные,

трещиноватые

и кавернозные. Тре­

щины

шириной 55—500 мк. К межзерновым порам, мнкротре-

щинам и микрокавернам приурочены нефтепроявления. Доломи­ ты — разнозернистые, крепкие и трещиноватые. Открытые микро­ трещины параллельны слоистости. Часть трещин и каверн за­ полнена кальцитом и ангидритом, пористость 3,2—15%.

Впашийско-кыеовском и старооскольском горизонтах выде­ ляются коллекторы норового типа, приуроченные к песчано-але- вритовым породам.

Впярнуском и наровлянском горизонтах коллекторами явля­ ются песчано-алевритовые и песчаные отложения. Эти породы относятся к пористым (гранулярным) коллекторам. В верхних частях горизонтов, представленных трещиноватым и каверноз­ ным доломитом, выделяются трещинно-кавернозный и каверноз­ но-трещиноватый типы коллекторов.

§ 2. ПЛАСТОВЫЕ УСЛОВИЯ

Основными параметрами, определяющими пластовые усло­ вия, являются горнов давление, пластовое давление (давление насыщающей пласт жидкости) и температура.

Горное давление определяется как сумма давлений, созда­ ваемых весом вышележащих пород,

 

 

 

i—n

 

 

 

 

А . = 0 , 1 2 т Л | ,

 

рт—горное

 

/=1

 

 

где

давление

в

кгс/см2 ; у,-—плотность пласта в

г/см3 ;

H i — мощность пласта в м.

 

Использование

формулы

(1)

связано

с трудностями обора

необходимых данных. Поэтому для практических расчетов поль­ зуются выражением,

Рг = 0,1 То, И,

(2)

. где fC B —средневзвешенная плотность

пород разреза в г/см3 ;

Н — мощность разреза в м.

 

8


На основе обобщения про-

Т а б л и ц а 2

•мысловых

данных нами

реко­

 

Средневз­

мендуется

для

расчетов

горно­

 

вешенная

К о м п л е к с

плотность

го давления Прппятской

впади­

горных

 

порол.

ны использовать значения плот­

 

г/см3

ностей, приведенные

в табл. 2.

 

2,16

 

В расчетах

были

использо­

Верхнесоленосный . .

ваны данные И. А. Слободяшо-

2,14

Межсолевой

2,17

ка,

М.

В. Могилевича,

В. 3.

Ннжнесолевой . . . .

2,19

Кислика

и др. Кроме того, бы­

 

2,21

ли

привлечены

геологические

 

 

материалы

Мозырской

конто­

 

 

ры разведочного бурения и Речицкой ордена <3нак Почета» нефтеразведочной экспедиции глубокого бурения.

При расчетах горных давлений в разрезах над. опущенными участками ступеней фундамента необходимо учитывать 'повыше­ ние плотности пород с глубиной. Для технических расчетов ре­

комендуется

брать максимально возможное

горное давление.

Поэтому при

использовании значений плотностей, приведенных

в табл. 2, следует вводить поправку — плюс 5%

от расчетной ве­

личины горного давления.

 

Были произведены расчеты горных давлений на кровли ли-- тологических комплексов с учетом состава пород по ряду сква­ жин Речицкого и Осташковичского месторождений нефти. Ре­ зультаты расчетов приведены в табл. 3 и 4.

Т а б л и ц а 3

Речнцкое

Горное

давление на кровлю диалогического

комплекса,

кгс/см1

 

 

 

 

 

 

месторожде­

 

 

 

 

 

 

ние, №

верхнесоленос-

межсолевого

нижнесоленос-

подсолевого

подсолевого

скважины

ного

ного

карбонатного

террнгенного

1

119

469

485

 

600

658

2

518

.—

—.

 

3

184

470

562

 

683

744

4

261

 

633

6

219

471

479

 

560

614

7

148

446

455

 

563

624

8

134

412

 

9

113

419

467

 

578

624

12

292

455

527

 

640

687

13

194

464

520

 

611

14

121 .

577

 

606

15

226

431

507

 

629

678

16

154

415

487

 

602

660

17

114

433

511

639

689

18

302

468

554

679

731

19

136

446

531

 

633

657

20

261

565

 

644

21

337

497

534

 

22

268

452

 

25

178

520

 

550

9~-