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

слабо влияет на деформацию вертикальных трещин. Деформа­

= 600'кгс/см2 . Таким образом, на деформацию вертикальных тре­ щин наиболее сильное влияние оказывает всестороннее сжатие или, как результат проявления .горного давления в лризабойной зоне, кольцев'ые сжимающие напряжения.

Кроме вышеописанных экспериментов для моделей с верти­ кальными трещинами были проведены эксперименты, имитирую­ щие опробования продуктивных пластов, залегающих на глуби­ нах порядка 4000 м. В условиях Припятского прогиба на этих глубинах имеются трещинные коллекторы нефти, относящиеся к подсолевым продуктивным отложениям. Целью экспериментов было уточнение основных факторов, влияющих на деформации трещинного'коллектора при опробовании в процессе бурения.

Результаты исследований иллюстрируются данными, получен­ ными при выполнении эксперимента 44. Аналогично предыдущим

выполнении эксперимента 44 модели были изготовлены из керна,

маемости трещин ( pd ), чем при остальных пластовых условиях.

ления р г =900 кгс/см2 , приблизительно одинаковы. Очевидно, напряжения на контактах трещин при ра =900 кгс/см2 доста-

104

происходит деформация только блоков модели без вертикальных трещин.

Направления деформаций, полученные при понижении плас­

/?Б = 3 5 0 кгс/см2 и р й = 9 0 0 кгс/см2 понижение этих давлений приводит к увеличению длины модели и снижению диаметра. При действии р г = 9 0 0 кгс/см2 понижение нагрузки сопровождалось увеличением как длины, так и диаметра модели. Снижение дав­ ления в трещинах во всех случаях вело к снижению длины и уве­ личению диаметра модели. Увеличение диаметра при снижении давления в трещинах объясняется положительной деформацией блоков, превышающей величину деформации вертикальных ис­ кусственных трещин.

По характеру деформаций все диаграммы можно разделить на три типа, показанные на рис. 39, а, б и в. На рис. 39, а дан пример диаграммы, в основном характерной для условий всесто­

трещинах. Тип диаграммы, показанной на рис. 39, б, получен при всех измерениях в условиях всестороннего сжатия при Рь — = 900 кгс/см2 . Здесь получены очень четкие прямоугольные запи­ си деформаций. Такого характера записи свидетельствуют о вы­ соких нагрузках на контактах трещин и упругости блоков. За­ писи, показанные на рис. 39,6, получены три больших депрес­ сиях порядка 200, 250, 300 кгс/см2 в условиях всестороннего сжа­

ды сохраняют вид, подобный рис. 49, я, ио на линии продоль­ ных деформаций в конце момента подъема давления в трещинах возникает шика, направленная в плюс, т. е. происходит резкое упругое удлинение блоков модели. Величина таких напряжений

ние горизонтальных и вертикальных трещин.

Результаты измерения деформаций при имитации процесса опробования даны в табл. 34 и показаны в виде графиков на рис. 40. При анализе отмечаются почти одинаковые деформации трещинной среды в условиях р6 =350 югс/ом2 и р г =900 кгс/см2 . Наименьшие деформации получены при р6 =900 кгс/см2 . Про­ дольная деформация модели в зависимости от депрессии изме­ няется несколько своеобразно: до депрессии 150 кгс/см2 она поч­ ти одинакова для условий р6 =350 и 900 кгс/см2 , затем резко увеличивается при депрессии 200 кгс/см2 , причем значения, полу-

106

•ченные при р6 = 900 кгс/см2 , выше. Для условий рг =900 кгс/см2 продольная деформация равномерно увеличивается от малых значений к большим. Числовые значения в этом случае больше, чем при остальных пластовых условиях.

§ 9. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ. ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

В результате экспериментальных исследований установлено:

1.Следствием значительных депрессий при испытании про­ дуктивных горизонтов, представленных трещинными коллектора­ ми, может быть деформация блоков и смыкание трещин призабойной зоны.

2.Зависимость деформации трещин трещинного коллектора

от величины депрессии близка к прямо пропорциональной.

3.Характер деформации блоков трещинного коллектора за­ висит от их строения и особенностей проявления горного давле­ ния.

4.Под воздействием депрессии и последующего восстановле­ ния давления в коллекторах трещинного типа протекают два взаимно противоположных процесса: с одной стороны, происхо­ дит смятие контактов и смыкание трещин, . которое вызывает

5. В условиях всестороннего сжатия порядка 600—900 кгс/см2 и действия горного давления того же порядка при опробовании преобладает процесс смятия контактов трещин и ухудшение про­ ницаемости. Развития трещин блоков не происходит. Из-за высо­ кого напряжения в скелете блока последний слабо реагирует на изменение давления в трещинах. Разрушение происходит толь­ ко в том случае, если напряжение в скелете блока в момент со­ здания депрессии превысит величину предела прочности. Такое

разрушение коллектора, как правило, приводит к ухудшению проницаемости из-за смятия трещин и нарушения каналов фильт­ рации жидкости.

няется объем блоков за счет раскрытия микротрещии и дефор­ мации норового пространства под действием находящейся в них жидкости. При этом смятия контактов и снижения раскрытости развитой системы трещин не происходит. Поэтому при создании депрессии и последующем восстановлении давления происходит

ных горизонтов нефтяных'Месторождений Белоруссии, обобщение промысловых материалов по проводке и опробованию разведоч­ ных скважин, позволяет утверждать, что при подготовке скважи­ ны к опробованию с помощью испытателя пластов следует учи­ тывать напряженное состояние прпзабойной зоны в интервале опробования. При этом необходимо иметь в виду следующее.

1. В первый момент после вскрытия продуктивного горизон­ та в призабойной зоне происходят упругие деформации ствола скважины, нагрузка на кровлю равна полной величине горного давления, а кольцевые сжимающие напряжения соответствуют двум горным давлениям, так как коэффициент бокового распора (КБР) близок к единице. Это объясняется тем, что непосредст­ венно после вокрытия ствол деформируется под действием на­ пряжений, сформировавшихся в течение огромного промежутка времени.

2. В последующее время после вскрытия деформации при­ ствольной зоны продуктивного горизонта связана с геологиче­ скими особенностями и технологией бурения. При наличии мощ­ ных толщ пластичных пород над продуктивными отложениями (Припятская впадина, Белорусская ССР) горное давление на кровлю последних остается близким к полной величине. Кольце­ вые сжимающие напряжения значительно понизятся за счет де­ формации ствола скважины и будут зависеть от величины 'коэф­ фициента бокового раопора, определенного с учетом времени с момента вскрытия. Для определения коэффициента бокового распора необходимо провести специальные исследования. Ори­ ентировочно его можно принять для известняков и доломитов 0,3—0,6. При наличии в разрезе пластичных пород, представлен­ ных пластами небольшой мощности и переслаивающихся с плас­ тами, сложенными прочными, упругими породами, деформация пластичных пластов приведет к тому, что прочные и упругие по-

108