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

Т а б л и ц а 20 Описание керна, использованного для изготовления моделей

8. Повторяли эксперимент по пп. 5, 6, 7 при изменении гор­ ного давления в пределах 400—1000 кгс/см2 через каждые 100 кгс/см2 .

Создание депрессии приводило в условиях всестороннего сжа­ тия к снижению раскрытое™ трещин, к продольной деформации блока в плюс (увеличение блока), а поперечной — в минус. При небольших нагрузках (300—400 кгс/см2 ) иногда наблюдались продольные деформации блока в минус, а поперечные — в плюс с последующим продолжением деформаций в этих направлениях во время стояния на притоке. Это объясняется внутренним строе­ нием блока и развитием трещин.

Оценка изменения проницаемости трещин показала, что, не­ смотря на увеличение давления всестороннего сжатия, в боль­ шинстве случаев от многократного действия депрессии проница­ емость увеличивалась. Разрушения моделей с закупоркой искус­ ственных трещин не наблюдалось.

При действии горного давления даже в случае небольших на­ грузок (400—600 кгс/см2 ) наблюдались резкое снижение раскры­ тое™ трещин, положительная продольная и отрицательная по­ перечная деформации. Во время стояния на притоке, как прави­ ло, деформации не происходили. В период подъема пластового давления наблюдались деформации противоположных направле­ ний.

Обращает на себя внимание тот факт, что образцы нормально переносили подъем горного давления до 1000 кгс/см2 и выше без

78

признаков разрушения. Они проявляли упругие свойства без остаточных деформаций, но в момент снижения пластового дав­ ления обнаруживался резкий скачок продольной деформации в минус, который продолжался весь период стояния на притоке. Изменение раскрытостн трещин в этом случае было очень незна­ чительное, а подъем давления в трещинах не вызывал противо-

Рпс. 28. Осциллограмма разрушения модели от действия депрессии.

положных деформаций. Повторение цикла опробования приводи­ ло к дополнительному разрушению блока модели и полной заку­ порке трещин.

На рис. 28 показаны кадры осциллограмм, иллюстрирующие разрушение модели от действия депрессии. При разрушении мо­ делей в блоке развивались в основном трещины вертикального направления, о чем свидетельствовало увеличение значений по­ перечных деформаций при снижениях — подъемах .пластового давления.

79

Осмотр образцов после экспериментов позволил составить общую схему деформаций и разрушения блока модели, которая показана на рис. 29, а, б, в, г. На рис. 29, а показаны трещины, образовавшиеся на торцовой части блока. Эти трещины идут вдоль пластин-контактов и расходятся под углами 45°. В местах контактов блоков, как показано на рис. 29, б и в, происходит смятие породы, а трещины, ограничивающие зоны смятия, ухо­ дят вглубь под углами 25—30°. На рис. 29, г показаны трещины, расходящиеся от пластинок-контактов к краю блока и распро­ страняющиеся по образующей цилиндра от верхнего торца до нижнего. Иногда развитие трещин в торцовой части блока за­

канчивалось выколом породы, приводящим к полной закупорке трещин и каналов.

формаций при подъеме, можно заметить, что с каждым циклом блок модели увеличивается в длину, так как отрицательные де­ формации при подъеме давления в большинстве случаев меньше плюсовых деформаций, возникающих от действия депрессии. Эта зависимость показана на рис. 30. С подъемом горного давления разница между двумя графиками, описывающими положитель­ ную и отрицательную деформации, увеличивается до определен­ ного предела, а затем начинает снижаться до нуля. Величины поперечных деформаций от снижения и подъема пластовых дав­ лений мало отличаются друг от друга, за исключением тех случа­ ев, когда начинают развиваться вертикальные трещины. Описан­ ное явление объясняется увеличением длины блока за счет появ­ ления трещин отрыва в плоскости, параллельной поверхности трещин. Развитие трещин в ряде экспериментов приводило к раз­ рушению блока по двум взаимно перпендикулярным направле­ ниям.

Проведенные эксперименты показали, что трещины очень чув­ ствительны к изменению пластового давления .независимо от ти-

80

па нагружения модели. На всех осциллограммах при депрессии отмечалось снижение раскрытое™ трещин, а при повышении дав­ ления — увеличение.

Повышение всестороннего и горного давлений на модели при­ водило к снижению величины деформации трещин от изменения пластового давления. Очевидно, это связано с изменением вели­ чины раскрытое™ трещин от увеличения напряжений на контак­ тах.

§ 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДЕПРЕССИИ НА ПРОНИЦАЕМОСТЬ ТРЕЩИННОГО КОЛЛЕКТОРА

Основной целью исследований было (установление зависимос­ ти проницаемости трещин моделей от величины депрессии при постоянном горном давлении.

Модели с горизонтальными трещинами нагружались осевой нагрузкой, близкой к величине горного давления на глубинах отбора керна, попользованного для приготовления модели. Бо­ ковое давление было принято 350 кгс/см2 , а пластовое 250 кгс/ом2 .

Процесс опробования имитировали с различными депрессия­ ми. О величине проницаемости трещин с|удили косвенным мето­ дам — по скорости подъема давления в гидроаккумуляторе. В за­ висимости от депрессии гидроаккумулятор заполнялся жидкостью с различной скоростью. Поэтому перед экспериментами проводи­ лась тарировка гидравлической системы прокачки жидкости че­ рез трещины модели под действием различных депрессий. Для этого вместо модели из горной породы в камеру бомбы устанав­ ливалась модель с блоком из стали, имеющая такую же прони­ цаемость. Стальной блок в процессе эксперимента не деформи­ ровался, а раскрытое™ трещин не изменялась. В этом сл|учае проницаемость трещинной среды оставалась постоянной, неза­ висимой от (параметров опыта. Линия зависимости времени вос­ становления давления в системе модуль—гидроаккумулятор от величины депрессии на графике была названа нами индикатор­ ной. Очевидно, если при экспериментах на модели из горной по­ роды проницаемость трещин будет изменяться от величины деп­ рессии, то графики времени восстановления давления при раз­ личных депрессиях будут отличаться от индикаторной линии.

Эксперименты проводились на моделях 9, 10, 14, изготов­ ленных из керна, описанного в табл. 20, в следующей последо­ вательности.

1.Создавали пластовые условия: горное давление расчет­ ное, боковое давление 350 кгс/см2 , пластовое давление 250 кгс/ом2 .

2.Выдерживали макет в пластовых условиях 3 ч.

3.Имитировали опробование при различных депрессиях в пре­ делах от 25 до 250 кгс/см2 через каждые 25 кгс/см2 . При этом измерялась скорость восстановления давления в гидроаккумуля­ торе.

Рис. 31. Зависимость времени восстановления дав­ ления от депрессии.

экспериментах на модели полечены кривые различной изогну­ тости. Причем следует отметить, что для весьма сходных образ­ цов горных пород получены различного типа кривые, например, линии 2, 4, 5 получены для модели 10, а кривая 3 для моде­ ли 9. Результаты экспериментов с моделью 14 совпали с индика­

82