- •Оглавление
- •Предисловие
- •Предисловие автора к первому изданию
- •Предисловие редактора английского издания
- •Часть первая. Введение Глава 1 Введение
- •Глава 2 Распространение нефти, газа и других нафтидов
- •Условия залегания
- •Поверхностные нафтидопроявления
- •Геологический возраст пород-коллекторов
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Часть вторая. Природный резервуар
- •Глава 3 Порода-коллектор
- •Классификация
- •Номенклатура пород-коллекторов
- •Обломочные породы-коллекторы
- •Цементация обломочных пород-коллекторов
- •Хемогенные породы-коллекторы
- •Химически осажденные карбонатные породы
- •Кремнистые породы-коллекторы
- •Породы-коллекторы смешанного происхождения
- •Разрезы буровых скважин
- •Породы-коллекторы морского и неморского происхождения
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 4 Поровое пространство породы-коллектора
- •Пористость
- •Измерения пористости
- •Проницаемость
- •Измерения проницаемости
- •Эффективная и относительная проницаемость
- •Классификация и происхождение порового пространства
- •Первичная, или межзерновая, пористость
- •Вторичная, или промежуточная, пористость
- •Связь между пористостью и проницаемостью
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 5 Пластовые флюиды-вода, нефть, газ
- •Флюиды, содержащиеся в природных резервуарах
- •Источники информации о пластовых флюидов
- •Распределение газа, нефти и воды в резервуаре
- •Классификация вод нефтяных месторождений
- •Характеристика вод нефтяных месторождений
- •Происхождение соленых вод нефтяных месторождений
- •Измерение количества нефти
- •Химические свойства нефти
- •Ряды углеводородов
- •Другие компоненты нефтей
- •Физические свойства нефтей
- •Природный газ
- •Измерение объема природного газа
- •Состав природного газа
- •Примеси в природном газе
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 6 Пластовые ловушки: общие сведения и структурные ловушки
- •Антиклинальная теория
- •Классификация ловушек
- •Структурные ловушки
- •Ловушки, связанные с разрывными нарушениями
- •Ловушки, связанные с трещиноватостью
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 7 Пластовые ловушки (продолжение): стратиграфические и гидродинамические
- •Первичные стратиграфические ловушки
- •Линзы и фациальные замещения обломочных пород
- •Линзы и фации хемогенных пород
- •Вторичные стратиграфические ловушки
- •Гидродинамические ловушки
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 8 Пластовые ловушки (продолжение): комбинированные ловушки и соляные купола
- •Комбинированные ловушки
- •Соляные купола
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Часть третья. Термодинамические условия в природном резервуарах
- •Глава 9 Пластовые условия ‑ давление и температура
- •Пластовое давление
- •Измерение давления
- •Градиенты давления
- •Источники пластового давления
- •Аномальные пластового давления
- •Температура
- •Измерение температуры
- •Геотермическии градиент
- •Использование результатов температурных замеров
- •Источники тепловой энергии
- •Результаты воздействия тепла
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 10 Механика природного резервуара
- •Фазовые состояния
- •Поверхностные явления
- •Поверхностная энергия; поверхностное натяжение; межфазное натяжение
- •Капиллярное давление
- •Пластовая энергия
- •Газ, растворенный в нефти
- •Режим газовой шапки (газонапорный режим)
- •Водонапорный режим
- •Гравитационные силы
- •Комбинированные источники пластовой энергии
- •Движение нефти и газа в залежи
- •Явления, связанные с разработкой залежи
- •Максимально эффективный темп добычи
- •Коэффициент продуктивности
- •Уравнение материального баланса
- •Сверхвысокопродуктивные скважины
- •Малорентабельные скважины и залежи
- •Эксплуатационный период скважин и залежей
- •Вторичные методы разработки залежей
- •Добыча газа
- •Попутный газ
- •Свободный газ
- •Экономические и правовые вопросы
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Часть четвертая Геологическая история нефти и газа
- •Глава 11 Происхождение нефти и газа
- •Граничные условия
- •Неорганическое происхождение нефти и газа
- •Органическое происхождение нефти и газа
- •Современные теории органического происхождения нефти и газа
- •Природа органического материнского вещества
- •Современное органическое вещество
- •Органическое вещество неморского происхождения
- •Превращение органического вещества в нефть и газ
- •Деятельность бактерий
- •Теплота и давление
- •Изменение нефти под влиянием теплоты и давления
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 12 Миграция и аккумуляция нефти и газа
- •Геологические условия миграции и аккумуляции
- •Дальность миграции
- •Первичная миграция
- •Вода, выжимаемая из глин и сланцев
- •Циркуляция воды
- •Седиментационная и переотложенная нефть
- •Вторичная миграция
- •Перенос частиц нефти и газа водой
- •Явления, связанные с капиллярным давлением и давлением вытеснения
- •Плавучесть
- •Влияние растворенного газа на миграцию нефти
- •Аккумуляция
- •Наклонные водонефтяные контакты
- •Литологические и стратиграфические барьеры¹
- •Вертикальная миграция
- •Время аккумуляции
- •Приток нефти и газа
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Часть пятая Использование данных нефтегазовой геологии на практике
- •Глава 13 Глубинная геология
- •Типы глубинных карт
- •Структурные карты и разрезы
- •Карты изопахит ( карты равных мощностей)
- •Карты фаций
- •Палеогеологические карты
- •Геофизические карты
- •Геохимические карты
- •Другие типы глубинных карт
- •Счетно-решающие машины
- •Сухие скважины
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 14 Нефтегазоносные провинции
- •Характер отложений
- •Теория углеродного коэффициента
- •Седиментационные бассейны
- •Нефте- и газопроявления
- •Несогласия
- •Зоны выклинивания проницаемых отложении
- •Региональные своды
- •Локальные ловушки
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 15 Перспективы нефтегазоносности¹
- •Открытие
- •Геологические факторы
- •Экономические факторы
- •Субъективные факторы
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Общие работы
- •Приложение Словарь специальных терминов1
- •Сокращения, принятые в английской литературе по нефти и газу
- •Литература
- •Дополнительный список литературы
Распределение газа, нефти и воды в резервуаре
Распределение газа, нефти и воды в природном резервуаре зависит от взаимодействия ряда факторов: соотношения плотностей флюидов, относительной насыщенности порового пространства пород каждым из них, капиллярного давления и давления вытеснения (см. стр. 421-427: глава 10, капиллярное давление, А.Ф.), гидродинамических условий в коллекторском пласте, его пористости, проницаемости и литологических особенностей. В ловушках, содержащих одновременно газ, нефть и воду, флюиды закономерно распределяются по вертикали, и каждый из них занимает в общем горизонтальный слой. Наиболее легкий из флюидов ‑ газ ‑ располагается в поровом пространстве вблизи вершины ловушки; основным флюидом, заполняющим поры в нижележащем слое, является нефть; еще ниже поровое пространство заполнено только водой. Граница между двумя последними слоями называется водо-нефтяным контактом (ВНК). В ловушках, где нефть отсутствует, а пластовые флюиды представлены только газом и водой, граница между ними называется газо-водяным контактом (ГВК).
Все сказанное выше относится к основному флкшду в каждом из слоев. Однако поровая вода присутствует в природном резервуаре повсеместно. Она может занимать от нескольких процентов до 50 % объема порового пространства, но обычно занимает 10-30 % этого объема. Вода не поступает в скважины до тех пор, пока отношение количества нефти и газа к количеству ее в породах-коллекторах не уменьшится до такой степени, что порода станет более проницаемой для воды, чем для других флюидов. Соотношение газа, нефти и воды в природном резервуаре схематически показано на фиг. 5-1, причем предполагается, что пластовые флюиды представлены здесь водой, свободным газом, нефтью с растворенным в ней газом и чистой нефтью. В целом однотипное распределение углеводородов в резервуаре по горизонтальным слоям местами нарушается. Эти нарушения, вероятно, объясняются незакономерными изменениями пористости и проницаемости, локальными тектоническими разрывами, линзовидностью коллекторов и другими аномальными условиями, которые обычно не могут быть установлены на основании имеющихся данных.
Иногда при изучении характера ВНК (водонефтяного контакта) залежи удается получить некоторые сведения о ловушке, ее геологической истории и ее влиянии на аккумуляцию нефти и газа. Например, на месторожде
Фиг. 5-1. Схематический разрез, показывающий относительное распределение газа, нефти и воды в типичном природном резервуаре (Jersey-Humble report, Committee of Reservoir Development and Operations, p. 12, Fig. 2, 1942). A ‑ поперечный разрез структуры; Б ‑ насыщенность флюидами; 1 ‑ вода; 2 ‑ нефть; 3 ‑ газ.
Фиг. 5-2. Разрез продуктивной толщи месторождения Конро в округе Монтгомери,
Техас (Michaux, Buck, in Gulf Coast Oil Fields, p. 802, Fig. 5, 1936). Общие водонефтяной и газонефтяной контакты указывают на наличие проницаемой связи между различными продуктивными песчаными пластами пачки Кукфилд в группе Клейборн (эоцен).
Пропуск стр. 146-147
Вода
Воды, ассоциирующие с нефтяными и газовыми залежами, называются водами нефтяных месторождений (oil-field waters) [5]. Скважины, вскрывшие перспективно нефтегазоносные пористые породы и показавшие при испытании только воду или воду с непромышленными количествами нефти и газа (т.е. скважины, которые не обнаружили нефтяную или газовую залежь), называются сухими, водяными или непродуктивными (dry holes, wet wells, clusters, failures). Как уже было отмечено ранее, нижняя поверхность расположенной вниз по падению слоев границы большинства нефтяных и газовых залежей представляет собой водо-нефтяной или газо-водяной контакт. Свободные воды, окружающие залежь и заполняющие поровое пространство пород ниже залежи и вокруг нее, называются подошвенными или краевыми водами в зависимости от их положения
Фиг. 5-6. Схематический разрез, показывающий положение подошвенных и краевых вод относительно нефтяной залежи.
О скважине говорят, что она прошла залежь нефти и вскрыла подошвенные воды или что она не попала в залежь нефти и вскрыла краевые воды.
относительно залежи. Соотношение краевых и подошвенных вод с залежью показано на фиг. 5-6.
По мере снижения дебитов нефти и газа из большинства скважин начинает поступать все увеличивающееся количество свободной воды. Это поровые, подошвенные или краевые воды. На некоторых залежах вода поступает вместе с нефтью из скважин уже на ранних стадиях эксплуатации, в других же случаях нефть никогда не сопровождается сколько-нибудь заметным количеством воды. Пластовые воды в вышележащих толщах, изолированные от природного резервуара, содержащего нефть или газ, называются верхними водами. Воды из водоносных формаций, залегающих между продуктивными горизонтами, называются промежуточными.
Аномальной в этом отношении является залежь Мьюзик-Маунтин в Пенсильвании (см. стр. 286-287: прибрежные бары и фиг. 7-17). Здесь было добыто 5 млн. баррелей нефти, и, хотя в настоящее время залежь почти выработана, ни одна из скважин так и не дала свободной воды. Природный резервуар представляет собой песчаное тело рукавообразной формы; никаких данных о содержании поровой воды в песчаниках нет. В Аппалачском регионе встречаются и другие залежи, на которых не было установлено краевых или свободных вод. Это, например, месторождение Кабин-Крик [6], залежь Копли [7], залежи Гриффитсвилл, Гранни-Крик и Робинсон-Синклайн [8] в Западной Виргинии.