Совершенствование методов исследования фильтрационно-емкостных и механических свойств пород-коллекторов с учетом особенностей разработки залежи

• Автор: Морева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 25.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 146 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава I. Совершенствование методов определения пористости пород-коллекторов с учетом особенностей разработки
1.1. Краткая литолого-петрофизическая характеристика продуктивных неокомских отложений на примере пластов АСю, АСп , АС^БС^БВ],
БВ2, БВ4, БВ5, БВ6, БВ8, БВ9, ачимовской толщи и ЮВ
1.2. Разработка усовершенствованной методики определения пористости
1.3. Сопоставление предлагаемой методики с традиционными
Глава II. Исследование упругих, деформационных и прочностных свойств отложений неокома для подсчета запасов и геолого-технологических мероприятий по гидроразрыву пласта
2.1. Упругие свойства горных пород
2.2. Деформационные свойства горных пород
2.3. Прочностные свойства горных пород
Глава III. Исследование литолого-петрофизических и механических
свойств
3.1. Вещественный состав
3.2. Коллекторские свойства
3.3. Упругие, деформационные и прочностные свойства
Глава IV. Влияние масштабного эффекта при изучении пород-
коллекторов
4.1. Трещиноватость
4.2. Текстурно-структурные особенности
Основные результаты и рекомендации
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Изменение напряженно-деформационного состояния залежи в процессе разработки протекает с различной скоростью в сложных условиях нагружения при дополнительном воздействии температур и давлений. Это оказывает значительное влияние на емкостные и механические характеристики пород-коллекторов.
В лабораториях петрофизики изучение пород-коллекторов проводят в атмосферных условиях, т.е. в условиях, не учитывающих горное и пластовое давления, которые изменяются в процессе разработки. Однако, при решении ключевых вопросов, связанных с разработкой нефтяных и газовых месторождений, весьма важно определить, насколько естественные глубинные условия и процессы разработки могут изменить физические свойства пород-коллекторов, наблюдаемые в поверхностных условиях.
Недостаточная эффективность некоторых аналитических методов расчета и моделирования деформационных процессов при решении практических задач объясняется слабым развитием экспериментальных работ. Накопление экспериментальных данных о деформационных свойствах горных пород позволит в дальнейшем установить обобщающие уравнения между различными показателями.
Цель работы. Совершенствование методов исследования фильтрационно-емкостных, механических и физических свойств пород-коллекторов с учетом особенностей разработки нефтяных месторождений Западной Сибири.
Основные задачи исследований
1. Исследование упругих, деформационных и прочностных свойств отложений неокома для подсчета запасов и проектирования геологотехнологических мероприятий по гидроразрыву пласта.

2. Оценка влияния естественных условий залегания и пониженного пластового давления, происходящего в процессе разработки залежи, на емкостные и фильтрационные свойства коллектора.
3. Исследование вещественного состава и механических свойств баженовских отложений Южно-Камынской и Маслиховской площадей.
4. Изучение влияния масштабного эффекта на трещиноватые и неоднородные по строению породы-коллекторы.
Научная новизна
1. Разработана и апробирована усовершенствованная методика определения емкостных и механических свойств пород-коллекторов, позволяющая учитывать их напряженно-деформационное состояние в пласте и его изменение в процессе разработки.
2. Показано, что для пород-коллекторов Сургутского и Вартовского сводов поправка при стандартном определении пористости составляет: Кпа. кпггр е {1-4%} абсолютных единиц (Кпа - пористость, определенная по методу Преображенского, Кппр - пористость, определенная с учетом естественных глубинных условий), а сам процесс разработки может изменять её значение ещё на 0.54-2.0% абсолютных единиц.
3. Впервые для образцов пород баженовских отложений, отобранных на Маслиховской и Южно-Камынской площадях, определена зависимость между статическими и динамическими величинами.
Практическая значимость
1. Показано, что неучет напряженно-деформационного состояния образцов и его изменения в процессе разработки может привести к использованию в гидродинамических расчетах завышенного значения пористости на 14-4% до 6%(в абсолютных единицах) и заниженного на 504-80% (в относительных единицах) значения статического модуля Юнга. При проведении геолого-технологических мероприятий по гидроразрыву

II. ИССЛЕДОВАНИЕ УПРУГИХ, ДЕФОРМАЦИОННЫХ И ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ОТЛОЖЕНИЙ НЕОКОМА ДЛЯ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ И ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ГИДРОРАЗРЫВУ ПЛАСТА
Важными свойствами пород-коллекторов нефти и газа являются их упругие, деформационные и прочностные характеристики.
Породы-коллектора в их естественном залегании находятся в напряженном состоянии, которое обусловлено весом вышележащих толщ, давлением жидкости в порах и упругостью. Упругость породы учитывается в гидродинамических расчетах, связанных с добычей углеводородов, в геологии, гидрогеологии и геофизике. Характеризуют упругость горных пород модули упругости и коэффициенты сжимаемости (порового пространства, минеральной части скелета, жидкости), которые зависят от вида напряженного состояния породы [58].
В процессе разработки нефтяных и газовых месторождений или при интенсивном отборе пресных вод в артезианских бассейнах в пластах-коллекторах возникают техногенные низкие пластовые давления. Снижение пластового давления в коллекторах при отборе флюидов вызывает отток поровых вод и уменьшение их давления во вмещающих глинистых породах. При этом образуется зона аномально низких пластовых давлений [29]. В ней происходит уплотнение осадочных пород, что приводит к неравномерному оседанию дневной поверхности, отключению низко проницаемых пропластков и увеличению вероятности обводненности скважин [2, 4, 7]. Для оценки влияния снижения пластового давления на емкостные параметры коллекторов продуктивных горизонтов необходимо проводить исследования их деформационных характеристик.
Однако кроме упругих и деформационных свойств важной характеристикой горных пород являются их прочностные свойства, характеризующие способность породы сохранять свою структуру