Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Повышение эффективности вскрытия и опробования нефтегазоносных пластов

..pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
23.10.2023
Размер:
5.31 Mб
Скачать

| Контрольные таэдП

МИНИСТЕРСТ

ВО ГЕОЛОГИИ УССР "*

'

УКРАИНСКИЙ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ИНСТИТУТ

(УКРНИГРИ)

ПОВЫШЕНИЕ

ЭФФЕКТИВНОСТИ

ВСКРЫТИЯ И ОПРОБОВАНИЯ

НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ

ПЛАСТОВ

ИЗДАТЕЛЬСТВО « Н Е Д Р А» М о с к в а 1973

УДК 622.245.14(065)

J

• ОС. пубдкчнол

 

i

rtil)4'ie - ТОХИМЧ»~МАП

£

(

с^йяьотека COO P

|

Э К З Е М П Л ЯР .

 

ч и т д л ы ю г о а д ПА

 

*3 - З ^ т Ч )

Повышение эффективности вскрытия и опробования нефтегазоносных пла­ стов. М., «Недра». 1973, 12S с.

В книге обобщены результаты лабораторного изучения факторов, влияющих на фильтрационные свойства пород-коллекторов в процессе их вскрытия и кислотной обработки пластов применительно к условиям продуктивных отло­ жений Предкарпатского и Закарпатского прогибов, Волыно-Подольской окраи­ ны Восточно-Европейской платформы н Спвашской впадины (Западный Крым). Исследованы закупоривающие свойства растворов химических реаген­ тов и солей, степень набухания глинистых минералов пород-коллекторов в раз­ личных жидких средах, воздействие кислотных растворов на породы, некото­ рые особенности фильтрации жидкости и газа в трещинах.

На основании лабораторных работ, а также анализа геолого-промысловых материалов даются практические рекомендации, направленные на повышение эффективности вскрытия и опробования пластов.

Книга предназначена для сотрудников научно-исследовательских лаборато­

рий,

изучающих вопросы вскрытия

и опробования

продуктивных пластов,

а такх-се для инженерно-технических

работников геологической и технологиче­

ской

служб предприятии, ведущих бурение на нефть и газ.

 

Таблиц 19, иллюстраций 20, список

литературы—103 назв.

Авторы: М. М. Ивангота, Б. Ю. Гульгун, М. И. Зазуляк,

В. Ф. Малахов,

 

Я. А. Пилип, 3. С. Полихат,

В. И. Поляков,

Ю. С.

Губанов

 

 

 

Р е д а к ц и о н н ы й

с о в е т :

 

 

 

канд.

геол.-минерал,

наук В. А. Витенко

(председатель), канд.

геол.-лшнерал.

наук

С. С. Круглое

(зам. председателя),

канд.

геол.-минерал.

наук С. С. Во-

санчук

(ответственный

секретарь), канд.

хим. наук

Е. Ф.

Шевченко,

канд.

геол.-минерал. наук

И.

Н. Лихоманова,

канд. геол.-минерал.

наук

Т. С. Изото­

ва, канд. геол.-минерал.

наук Я. А. Пилип,

инженер

В. И. Герц,

канд.

тех. на­

 

 

 

ук М. И.

Червонский.

 

 

 

 

0382—561

 

Г(V\

Украинский научно-исследовательский

 

Ч ^ Ц / геологоразведочный

институт,

1973.

043(01)—73

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВ Е Д Е Н И Е

По в ы ш е н ие качества работ по вскрытию iv опробованию

нефтегазоносных

пластов является

одной из

наиболее

в а ж н ы х

и

сложных

проблем

нефтегазопромысловой

геологии;

техники

и

технологии бурения, а т а к ж е

добычи

нефти и газа-.

П о этой

проблеме

проводятся

многочисленные

исследования

как

в

С С С Р , так

и за

рубежом .

 

 

 

 

 

 

 

Однако многообразие геолого-промысловых условий, требует

постановки

научных

разработок

по

отдельным регионам.

Л а ­

бораторные исследования и промысловый опыт показывают, чтона эффективность работ по вскрытию и опробованию пластов, влияет целый р я д факторов, которые по своему характеру на­ значению можно подразделить на две группы: естественные и искусственные. Причем естественные факторы во многом п р е ­ допределяют искусственные.

К числу естественных факторов относятся: литолого - физиче - ская характеристика продуктивных отложений, физико-химиче­ ские свойства пластовых флюидов (нефть, газ, вода),, величины: пластовых давлений и температур . К искусственным факторам' относятся: технология вскрытия пласта (физико-химические' свойства буровых растворов, скорости спуско-подъемных опера­ ций и режим бурения), структурно-механические и. химические

свойства

цементных растворов и

технология тампонажных р а ­

бот, качество перфорации колонн,

комплекс работ по обработ ­

ке пласта

и вызову из него притока

флюида и т. п.

От правильного выбора методов вскрытия и опробования продуктивных пластов зависят результаты испытания и оценка1 , перспектив нефтегазоносное™ как локальных структур, так к.

региона

в целом.

 

 

 

 

 

 

 

 

При

вскрытии

продуктивного

пласта

основной

з а д а ч е й

яв­

ляется

сохранение естественной проницаемости коллектора.

Эш

может

быть

достигнуто, в

первую очередь,

путем

применения:

промывочных

жидкостей,

не

снижающих

фильтрационных:

свойств

пласта.

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а

современном этапе

поисково-разведочных работ в За-^-

падно-

и Южно - Украинской

нефтегазоносных

областях

возмож ­

ности улучшения

качества

вскрытия н

опробования

продук-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3:

т п в н ых пластов используются не в полной мере. На ряде пло­ щадей известны случаи, когда при благоприятных прямых и косвенных признаках пефтегазопоспости опробуемые пласты не д а в а л и промышленных притоков нефти или газа. Основными причинами этого является проведение работ по вскрытию и

опробованию пластов без н а д л е ж а щ е г о

учета физико-химиче­

ских процессов и явлений, протекающих

в прискважинной зоне

пластов. В большинстве случаев технология бурения в продук­

тивных

т о л щ а х не отличалась от технологии проводки всего

ствола

скважины . При этом за основной критерий принимали

не максимальное сохранение естественной проницаемости при­ скважинной зоны пласта и результаты испытаний, а достиже­ ние максимальных скоростей бурения. Это приводило к различ­

ной

степени

снижения

фильтрационных

свойств коллектора,

к уменьшению

продуктивности скважин

и увеличению

сроков

их

освоения.

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а с т о я щ а я

работа

посвящена

разработке

практических ре­

комендаций, направленных на повышение

эффективности

вскры­

тия

и

опробования продуктивных

пластов

иа

площадях

з а п а д а

и юга

Укранпы.

 

 

 

 

 

 

Вначале

дана к р а т к а я геолого-промысловая характеристика

продуктивных отложений Предкарпатского и З а к а р п а т с к о г о

прогибов,

Волыно-Подольской окраины

Восточно-Европейской

п л а т ф о р м ы

и западной части Крыма .

Приведены

физические

п а р а м е т р ы

продуктивных пластов, физико-химические свойства

н а с ы щ а ю щ и х их флюидов, сведения о

пластовых

давлениях и

температурах .

 

 

Проведен анализ эффективности работ по вскрытию и опро­ бованию пластов. При этом особое место отведено изучению факторов, снижающих проницаемость прискважинной зоны пласта .

Наибольшее внимание в работе уделено лабораторным пс- •следованиям. Подробно описаны аппаратура и методика иссле­ дований. Приведены результаты экспериментальных работ по изучению влияния различных химических реагентов и кислот­ ных растворов на фильтрационные параметры пород и по опре­ делению степени набухания глинистых минералов пород-кол­ лекторов в различных жидких средах. Освещены вопросы оп­ ределения глубины и степени закупорки пластов по данным гид­ родинамических исследований, некоторые особенности фильтра ­ ции жидкости и газа в трещинной среде и др.

На основании лабораторных

работ,

а т а к ж е анализа

геоло­

го - промысловых материалов даются

практические

рекоменда­

ции, направленные

на

повышение эффективности вскрытия и

опробования

продуктивных горизонтов

в

условиях

поисково-

р а з в е д о ч н ы х

площадей

з а п а д а и юга

Украины.

 

 

Л а б о р а т о р н ы е

исследования

выполнены

сектором

вскрытия

и опробования пластов

У к р Н И Г Р И

под

руководством

канд.

4

геол.-минерал, наук М. М. Иванюты . В проведении

эксперимен ­

тов и в сборе геолого-промысловых

материалов

принимали

участие Ф. М. Лейбович,

С. Д . Верхнвский, Р .

И.

Гладкий,

М. А. Матвиив, О. П. Пуш . З а практические советы

и

непосред­

ственную помощь в работе

авторы в ы р а ж а ю т признательность

заведующему

отделом

испытания

скважин

У к р Н И Г Р И

В. Я. Сшшцыну, а т а к ж е

сотрудникам

института

В . ' М . Борт -

ницкой, А. И. Золотаревой, Р . М. Новосилецкому,

О.

Ф. Т к а -

ченко, Ю. В. Шевченко.

 

 

 

 

Г л а в а I

ПРОМЫСЛОВО-ПЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОДУКТИВНЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ О Т Л О Ж Е Н И Й

§ 1. Литолого-физическая характеристика пластов

Эффективность работ по вскрытию и опробованию объектов БО многом зависит от степени изученности и правильного учета

геолого-физнческпх условий

залегания продуктивных отложе ­

ний. Н и ж е

приводим краткую промыслово-геологпческую

ха­

рактеристику

продуктивных

и перспективных отложений

рас­

сматриваемых нефтегазоносных областей Украины: З а п а д н о - Украинской (Волыно - Подольская окраина Восточно-Европей­ ской платформы, Предкарпатскпй и З а к а р п а т с к и й прогибы) и

Южно - Украинской (Сивашская впадина

в пределах западной

"части

К р ы м а ) .

 

 

 

 

Волыно - Подольская окраина Восточно-Европейской

плат­

формы

является

объектом

длительных

поисково-разведочных

работ

на нефть и

газ. Здесь

на площади

Великие Мосты

полу­

чены первые промышленные притоки газа из девонских отло­ жений .

В геологическом строении этого района принимают участие •отложения кембрийской, силурийской, девонской и каменно­ угольной систем.

Поскольку основными объектами поисков являются отложе­ ния среднего девона и кембрия, ниже приведено описание толь­ ко этих толтц. Средний девон выделен в объеме эйфельского и

живетского ярусов. Первому из

них отвечает лопушанская

свита, которая по литологическому

составу подразделяется на

три подсвнты: нижнелопушанскую, среднелопушанскую и верх- •нелопушанскую. Н и ж н е л о п у ш а н с к а я подсвита, я в л я ю щ а я с я од­ ним из основных перспективных объектов, сложена песчаника­ ми и алевролитами с подчиненными прослоями аргиллитов и доломитов. Песчаники серые, светло- и темно-серые с зеленова­ тым оттенком, неизвестковистые и слабопзвестковистые. По со­ ставу они олигомиктовые и состоят из окатанных и полуокатан­ ных, реже угловатых зерен кварца с примесью незначительного

б

количества полевого шпата,

мусковита и некоторых акцессор­

ных минералов. Песчаники

сцементированы преимущественно

глнинсто-серицитовым, р е ж е карбонатным цементом. Цемент порового, порово-базального типа, иногда соприкосновения п базальный .

В

песчаниках

н а б л ю д а ю т с я открытые трещины прямолиней­

ные и слабоизвилистые,

вертикальные и субвертикальные,

редко

горизонтального

(к оси

керна)

направления .

Раскрытие

тре­

щин

составляет

0,01—0,02 мм, длина в пределах керна 4—6 см.

Трещинная плотность колеблется

от 0,25 до 0,5

см/см2 , трещин­

ная

пористость

0,1—0,2%,

трещинная проницаемость

0,5—

0,7 мД

 

 

 

 

 

 

Алевролиты по цвету, минералогическому составу и физиче­

ским

свойствам

очень близки

к песчаникам. Цемент базального

и порово-базального типа гидрослюдистого состава. В алевро­ литах широко развиты открытые трещины . Обычно они имеют

слабоизвилистую, реже прямолинейную

форму

и ориентирова­

ны в основном параллельно слоистости.

Трещинная

плотность

колеблется в пределах 0,5—1,9 см/см2 ,

трещинная

пористость

0,15—0,5%, трещинная проницаемость обычно 0,5—0,7 мД .

Аргиллиты темно-серые с зеленоватым оттенком и представ­

ляют собой плотный пелитоморфный агрегат

каолииитово-гид-

рослюдистого состава, иногда с алевритовой примесью. При пет­

рографическом

исследовании наблюдается

микротрещннова -

тость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Среднелопушанская

подсвита

сложена доломитами

с

про­

слойками гнпсо-ангидритов и реже

аргиллитов.

 

 

 

 

Верхнелопушанская

подсвита

 

представлена

чередованием

террнгенных

и карбонатных пород

с преобладанием последних.

Жпветский

ярус

подразделяется

на три горизонта:

пелчинский,

струтинский

и надструтинскпп.

Пелчинский

горизонт

сложен

в нижней части известняками, в

верхней — аргиллитами

с

ред­

кими прослоями

доломитов и песчаников.

 

 

 

 

Струтинский горизонт представлен мощной пачкой кавер­ нозных доломитов и доломптизировамных известняков с про­ слоями песчаников, алевролитов и аргиллитов.

Надструтинский горизонт

сложен доломитами

и известняка­

ми с прослоями

аргиллитов.

 

 

 

Литолого-фмзическая характеристика террнгенных пород

верхне- п среднелопушаиских

подсвнт и жнветского яруса поч­

ти аналогична

рассмотренным

выше

породам

иижнелопушан -

ской подсвиты. Доломиты пелчпнского

и струтинского горизон­

тов от светло-

и темно-серых

до черных, мелкозернистые, гли­

нистые, иногда с включениями органических остатков. В доло­

митах

встречаются вторичные поры выщелачивания, связанные

между

собой мнкротрещинами . Р а з м е р пор составляет 0,03—

0,5 мм. Трещинная плотность 0,5—0,7 см/см2 , пористость 0,2— 0,3%, проницаемость 8—10 мД .

7

Д о л о м и т и з и р о в а н н ые известняки светло-серые и серые, плотные, пелитоморфные, часто обогащенные органическим де­ тритом. Основная масса породы представлена тонкозернистым кальцитом с незначительной примесью глинистого материала .

Известняки органогенно-детрнтовые, интенсивно доломпти­ зированные. Цементирующим материалом является мелкозер­ нистый кальцит и доломит.

Терригенные и карбонатные породы обладают одинаково низкими коллекторскимп свойствами: межзерновая пористость всех литологических разностей пород обычно не превышает 2% и в редких случаях достигает 4—5%, межзериовая проницае­ мость составляет менее 0,1 мД .

Эффективное поровое пространство терригенных и карбонат­ ных пород представлено порами выщелачивания, частично се-

диментациоинымн. Трещинная емкость не

превышает 0,2%,

а проницаемость — от долей до нескольких

миллидарсп.

Получение промышленных притоков газа из плотных, сла­ бопроницаемых пород, низкий вынос керна в ряде скважин, от­ дельные повышенные значения трещинной проницаемости сви­

детельствуют

о

наличии

порово-трещинного

типа коллекторов

в отложениях среднего девона.

 

 

 

 

 

 

Кембрийский

разрез

представлен

в основном

пластическими

породами — песчаниками

и алевролитами,

состоящими

на 90 —

97%

из зерен

 

кварца

неправильной

формы,

размером

0,08—

0,3 мм. В единичных

случаях встречаются

акцессорные

мине­

ралы.

Цемент

по составу серицито-глинистый,

реже

карбонат ­

ный с пойкило-кластпческой структурой погасания, иногда регенерационный. Глинистая фракция цемента породы представ­

лена

каолинитом.

Кембрийские породы относятся к коллекто­

рам

малой, средней и большой емкости. Трещиноватость пород

невелика, густота

трещин составляет 100—150 на

1 м. Трещин­

ная

пористость не

превышает 0,1%, трещинная

проницаемость

до 100 мД .

 

 

Во Внешней зоне Предкарпатского прогиба, в геологическом строении которого принимают участие докембрийские, палео­ зойские, третичные и четвертичные отложения, установлен це­ лый ряд месторождений газа.

В северо-западной ее части газовые з а л е ж и приурочены

ктретичным отложениям нижнесарматского подъяруса. По ­

следние

включают

дашавскую

свиту,

которая

подразделяется

на две

подсвиты:

нижнедашавскую

(конкско-бугловский гори­

зонт) и верхнедашавскую (волынский

горизонт).

 

Конкско-бугловский и волынский горизонты

литологпчески

представлены глинами с прослоями

 

алевролитов, песчаников,

а иногда с линзами туфогеиных

пород — туфов,

туффптов, ту-

фо-песчаников. В

этих отложениях

выделяются

песчано - глншь

стые комплексы, имеющие нумерацию от I до X X I I I .

8

Количество

прослоев кластических пород в песчано-глнннс-

тых

комплексах

изменяется д а ж е

в пределах локальных струк­

тур.

Примером

может служить

Ходновичское месторождение

газа, на котором количество песчаных прослоев и их эффектив ­

ные мощности в сводовой и периклиналыюй частях

структуры

изменяются Е 4-—5 раз.

 

Мощность прослоев песчаников и алевролитов от

миллимет­

ра до нескольких десятков сантиметра. Эффективная

мощность

песчаников составляет 10—20%, редко больше от общей мощ­ ности песчано-глнннстых толщ.

Коллекторами продуктивных отложений конкско-бугловско- го и волынского горизонтов являются песчапо-алеврнтовые по­ роды, имеющие общую лнтолого-фнзическую характеристику и

отличающиеся некоторыми особенностями в пределах

одной

площади или одного

комплекса.

 

 

Песчаники серого

цвета

с различными оттенками,

по

соста­

ву олигомиктовые, реже полпмиктовые. Обломочный

материал

состоит из

плохо

окатанных зерен кварца (70—85%) с

при­

месью

полевых шпатов,

слюды, глауконита и кремнистых

пород.

П о гранулометрическому составу они относятся к мелко-

среднезернистым разностям. Н а р я д у с псаммитовыми

зернами,

значительную примесь составляет алевритовый (15—35%)

и пе-

литовый (10—15%)

материал .

 

 

Цемент

„глинистого,

карбонатного, глинисто-карбонатного,

реже

кремнистого

состава,

типа выполнения пор,

участками

порово-базальный и соприкосновения. Соотношение цементи­ рующих компонентов различное, чаще преобладает глинистое вещество, реже карбонатное . По данным рентгено-структурного анализа глинистая фракция цемента породы представлена гндрослюдой с примесью каолинита, хлорита и монтмориллонита.

Алевролиты по своему вещественному составу и структурнотекстурным признакам подобны песчаникам. Обломочный ма­

териал их состоит в основном из плохо окатанных зерен

кварца

алевро-псаммитовой размерности с примесью

зерен

полевых

шпатов, пирита, глауконита, хлорита и других

минералов.

По данным гранулометрического анализа содержание пес­

чаной фракции (0,1—0,25 мм) колеблется от 1 до 33%,

а пелп-

товой фракции обычно содержится 6—20% и редко до 50%. Об­

ломочный

материал сцементирован глиннсто-карбоиатным,

ре­

ж е

глинистым

материалом

порового или порово-базалы-юго

ти­

па. Содержание карбонатов

составляет от 2 до 2 1 % .

 

 

Физические параметры песчано-алевритовых пород: их

по­

ристость,

проницаемость и

карбонатность изменяются в широ­

ких

пределах.

М е ж з е р н о в а я пористость изменяется от 2

до

30% и характеризует поровые коллекторы низкой, средней и

большой емкости. М е ж з е р н о в а я

проницаемость преобладающей

части

исследованных образцов

керна

является

очень низкой

(менее

0,1 м Д ) . Однако значительное

количество

образцов по-

9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ