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
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 | , |
(О |
||
|
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~-