Водонапорная гидрогеологическая система и её трансформация при разработке месторождений нефти и газа : на примере Бузулукской впадины

• Автор: Глянцев, Алексей Васильевич
• Шифр специальности: 25.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ГИДРОГЕОДИНАМИКЕ ПОДЗЕМНЫХ ВОД АРТЕЗИАНСКИХ
БАССЕЙНОВ
Выводы по главе
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ
3.1. Литолого-стратиграфическая характеристика
3.2. Структурно-тектонические условия
Выводы по главе
ГЛАВА 4. ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА
4.1. Характеристика гидрогеологических подразделений
4.2. Гидродинамическая связь между водоносными горизонтами
по вертикали
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ
ПОРОД ПОКРЫШЕК
Выводы по главе
ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА ВЕЛИЧИНЫ ПЕРЕТОКА ЧЕРЕЗ ПОРОДЫ ПОКРЫШКИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ
НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Акт внедрения результатов диссертационных исследований на объектах геологоразведочной деятельности

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Одним из мало изученных вопросов современной гидрогеологии и геологии нефти и газа является движение подземных вод и углеводородов в естественных и техногенно-измененных нефтедобычей условиях, через слабопроницаемые породы покрышек, коэффициент фильтрации которых составляет 10 4-10“6 м/сут и менее. При разработке месторождений нефти и газа многократно возрастают межпластовые градиенты давлений подземных вод, что обусловливает техногенные изменения водонапорной системы. Ее экраны (породы покрышек) характеризуются хотя и очень малой, но отличной от нуля проницаемостью. Эта проницаемость с изменением физико-химических и термодинамических условий может увеличиваться или уменьшаться, но остается относительно невысокой и поэтому эти породы играют роль относительных водо-нефте-газоупоров [64, 77].
Слабопроницаемые породы защищают горизонты подземных вод от проникновения в них загрязняющих веществ и ограничивают вертикальные движения подземных вод, играя роль геохимических барьеров. Пропуская через себя воду, они сдерживают вертикальную миграцию более вязких жидких углеводородов и ряда химических соединений, взаимодействуя с ними и изменяя качество фильтрующихся вод. При техногенном увеличении градиентов межпластовых давлений возникает необходимость исследования свойств покрышек и миграции воды через них. Свойства покрышек: 1) влияют на экологическое состояние недр и земной поверхности; 2) изменяют характер залежей углеводородов и нефтегазоносных этажей в пределах нефтегазоносных бассейнов и 3) определяют условия эксплуатации месторождений и строительства подземных газохранилищ. Поэтому постановка исследований по изучению движения подземных вод и углеводородов, в естественных и

техногенно-нарушенных нефтедобычей условиях, через породы покрышек является актуальной гидрогеологической задачей.
Целью исследований является изучение движения подземных вод в природных и техногенно-измененных условиях через породы покрышек в районах западного Оренбуржья. Для достижения этой цели решались следующие задачи:
- изучить гидродинамические связи между водоносными горизонтами;
выполнить анализ существующих методов и разработать адаптированную методику для определения коэффициента фильтрации пород покрышек;
- рассчитать величины перетоков подземных вод через породы покрышек в естественных и техногенно-измененных условиях
Объект исследований: Водонапорная система районов нефтегазоносного Оренбуржья.
Предмет исследований: Межпластовые перетоки в водонапорной системе в условиях техногенеза.
Использованные материалы и методы исследований. Основой диссертационной работы послужили данные полевых и лабораторных исследований, полученные автором в 2000-2007 гг. на месторождениях нефти и газа, литературные и фондовые материалы Оренбургского филиала Горного Института УрО РАН, ОАО «ОренбургНИПИнефть», ТФИ по Приволжскому федеральному округу и др. Для решения отдельных поставленных задач автором разработана и применена методика определения коэффициента фильтрации глинистых покрышек в лабораторных условиях.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Установление взаимосвязи между водоносными горизонтами палеозоя, состоящее в преобладании вертикальных движений пластовых вод над горизонтальными (главы 1, 3, 4).

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В работе использованы результаты промысловых, полевых и экспериментальных исследований, фондовые материалы по испытанию скважин и опубликованные сведения по гидрогеологическому изучению глубоких скважин, геодинамике и фильтрационным свойствам пород на больших глубинах. Основным объектом исследований являются нефтяные месторождения Бузулукской впадины в Южном Предуралье.
Для получения научно обоснованных результатов исследований использовались соответствующие методики для:
1. Выявления особенностей геологического строения;
2. Установления наличия гидродинамической связи водоносных горизонтов;
3. Определения физических свойств покрышек, водовмещающих пород и пластовых вод;
4. Определения направления и количественная оценка движения подземных вод по вертикали и латерали в естественных и техногенно измененных условиях.
Выявление особенностей геологического строения. Характеристика и доизучение геологического строения, выделение водоупоров осуществлялась по опубликованным и фондовым материалам [11, 157, 170]. Уточнение их границ и породного состава на исследуемых территориях проводилось автором по каротажным, геофизическим, керновым материалам и в ходе буровых работ с личным участием.
Выявление гидродинамической связи водоносных горизонтов. Оно необходимо для выявления возможных техногенных изменений в параметрах водоносных горизонтов в процессе добычи углеводородов. Для выявления гидродинамической связи рассмотрены значения пластовых давлений водоносных горизонтов, расположенных на разных глубинах и определены установившиеся приведённые уровни подземных вод.