8.9. Начальное пластовое давление в залежи, факторы, влияющие на формирование пластового давления. Аномальное пластовое давление, его роль и учет в нефтегазопромысловой практике.

(Из лекций)

Пластовое давление – запас природной энергии, засчет использования которого нефть и газ продвигаются по пласту к добывающим скважинам. Оно создается напором краевых и подошвенных вод, растворенным н и г, напором г, газ шапки и упругими силами н, г и воды породы. Эти силы могут проявляться совместно или раздельно. За начальное пластовое давление принимают давление, замеренное манометром в 1ой скв., вскрывшей продуктивный пласт, т.е. до начала разработки.

На практике установлено при углублении каждой скважины на 10 м пластовое давление возрастает на 0,1 мПа (1 атм), что соотв-ет гидростатическому давлению, т.е. давлению столба воды ρ_в = 1 г/см³ и высотой от продуктивного пласта до устья скважины.

Рпл = Ргидр = (ρ_в · Нгл)/102 = мПа

Нгл – глубина залегания пласта

На большинстве мест-ий ЗС Рпл соответствует Ргидр. Но в предгорных равнинах и межгорных впадинах пласт. давление может отличаться от гидростат. На 15-30 и больше % и тогда оно характеризуется коэффициентом аномальности.

Kан=fпл/Pгидр>1,15-2,3

Ка образуется за счёт след факторов:

А) За счёт геостат давления вышележащих пород в сейсмически активных районах.

Всё поле альпийской складчатости хар-ся аномально высокими давлениями пластов (АВПД).

Б) Если пп сообщаются с нижележащими пластами по тект нарушениям или трещинам

В) На г и ГК м-ях в связи с малой плотностью и вязкостью газа и его большой подвижностью Рпл одинаково во всех залежах и оно рассчитывается по глубине залегания подошвы пп.

Неустойчивость этого фактора приводит к аварийным фонтанам на г и ГК м-ях (Уренгойское).

При бурении СКВ в зонах АВПД бр утяжеляют баритом и гематитом.

Sбр до 2-2,5 г/см3

При бурении СКВ в юрских отложениях на Урен м-ии бр утяжеляли 1,8-1,9 г/см3.

В некоторых регионах (тиманопечорская нгн провинция, Предкавказье), ПД может быть ниже Ргидр, т.е. Ка < 1 и тогда их называют аномально низкими ПД-(АНПД).

АНПД обр-ся, когда м-е разбито тект нарушениями и произошли разгрузки пластовой энергии, а также когда продуктивные пласты могут приближаться или выходить на дневную поверхность.

При бурении скважин в зонах АНПД применяют облегчённые бр, приготовленные не на воде, а неорганической основе, часто с использованием дизельного топлива, а также с помощью аэрированных жидкостей, сжатых газов и с добавлением пенообразующих композиций.

Знание пласт давлений необходимо при обосновании технологии бурения, т.н. плотности бр, при цементации ок, при подсчёте запасов и при составлении проектов разработки.

(Из книги Б.В. Покрепин «Разработка нефтяных и газовых месторождений»)

(Из шпор)

Начальным Рпл – то Р, которое фиксируется первой скважиной вскрывающей залежь продуктивного пл. Пластовое давление - это внутрен­нее давление, возникающее в поровом пространстве пород и проявляющееся при вскрытии водоносных, нефтеносных и газо­носных пластов. Рпл может проявляться в сква­жинах, других горных выработках, в естественных источниках и т.д. К природным факторам, определяющим состояние и величину пластового давления в данном резервуаре, относятся: 1) горное Р; 2) гидростатич. Р. Рпл=Н*γ/10, Н(глубина до кровли), γ(ср.пл-ть жидкости.)

Текущее Рпл - это давление в зал. на определенную дату. Забойное давление - давление на забое работающей скважины.

Горное Р обычно подразделяют на геостатическое и геотектоническое. Геостатическое давление - это Р, оказываемое на пласт весом лежащей выше толщи г. п. (Ргеост=Н*γ (ср. пл-ть г.п.). Величина его зависит от толщины и плотности вышезалегающих г. пород. Оно передается породами, а внутри породы - зернами, т.е. скелетом породы. Геотектоническое давление - это давление, возникающее за счет напряжений, образующихся в пластах в результате тектонич-х процессов, их деформации.

Гидростатическое давление -это Р в пласте кол-ре, создаваемое в рез-те гидростатич.нагрузки пласт-х вод, перемещающихся в сторону регионального погружения пласта и возрастающее пропорционально глубине (градиент давления около 0,01МПа на 1м глубины)Ргидрост=Н*γ (γ - ср. пл-ть воды).

Аномальновысоким Рпл (АВПД) - величины Рпл › 1,2 Ргидрост, возникновение АВПД осуществляется за счет тектонических нарушений, стволов грязевых вулканов, иногда скважин (поднятие залежи с высоким Рпл на низкие глубины с более больших глубин), при перетоках из пластов с высоким Рпл в пласты с низким давлением, Рпл - увеличивается в 1,5-2 раза. Это одна из причин существования превышения пластового давления над гидростатическим.

Аномальнонизким Рпл (АНПД) –Рпл с величиной ‹ 0,8 Ргидрост. Формируется при попадании залежи с низкими Рпл на наиболее глубокую гипсометрическую отметку, либо за счет тектонических нарушений, либо колебательных движений; агрессивное воздействие пласт. вод, воздействие на поровую с-му, растворение цемента, что приводит к образованию больших V порового пространства и тем самым уменьшению Рпл. В рез-те выщелачивания солей из г. пород их концентрация в глубинных пластовых водах возрастает, при этомобъем порового пространства увеличивается, а величина пластового давления понижается. Наоборот, выпадение солей из перенасыщенных растворов понижает объем порового пространства, локализует отдельные участки, Рпл при этом резко увеличивается.

Статическое Рпл - это Р в зал., когда в ней устанавливается статическое равновесие. Обычно это происходит до начала раз-ки зал., либо в пр-се раз-ки, когда все скв. работают на одном и том же режиме. Динамическое Рпл- давление в залежи, когда в ней в процессе раз-ки отсутствует состояние покоя. Депрессия - разница между пластовым и забойным давлениями.

Статический уровень - максимальный уровень при остановке скв., соответствующий внутреннему Рпл в зал. Динамический уровень - уровень при работе скважины.

(Из интернета)

Факторы формирующие Р в Н. и Г. залежах – напор вод как краевой так и подошвенной, энергия газа и газовой шапки, давление газа выделенного из нефти при  уменьшении Р_пл, гравитационные силы, сила тяжести, упругость пласта и насыщаещих его нафти, воды, газа.

Начальное пластовое давление Р_пл^нач  - Р в нефтяной газовой залежи, которое фиксируется при вскрытии водоносных, нефтеносных, газоносных пластов.

Для проектирования разработки необходимо знать Р_пл^нач  . по величине которого определяется депрессия на пласт ▲Р = Р_пл – Р_заб.  И рассчитываются дебиты нефти и газа. Геостатическое Р –Р веса вышележащих горных пород. Геотектоническое Р – Р, создаваемое при деформации горных пород. Гидростатическое Р - Р создаваемое весом столба жидкости. Р_пл приблизительно равно Р _{гидростат.} Р_пл =  Hg_воды/10   Мпа Статическое пластовое давление – это давление в залежи, когда в ней закончилось перераспределение давлений до начала момента разработки залежи, когда разработка залежи проходит при небольших депрессиях и в течении длительного времени Забойное давление- давление на забое работающей скважины. Динамическое давление- это давление в залежи, когда перераспределение еще не произошло. статический уровень –это уровень жидкости в скважине = пластовому давлению Динамический уровень- уровень в скважине, который будет соответствовать забойному давлению

Причины АВПД высокое Геостатическое Р, низкое Гидростатическое Р, существование газ залежей большой высотой, нагнетание пластичных масс горных пород в поровое пространство залежей, наличие различных экранов и закупоривание порового пространства, наличие связи с вышележащими пластами имеющими высокое Р_пл, наличие землятресений в процессе которых происходит выветривание массы горных пород за счет гидродинамической связь увеличивается в пределах залежи и в ближних слоях дебиты Н  и Г увеличиваются в 2-3 раза, подъем залежи с высоким Р_пл  на более высокие гипсометрические отметки за счет тектонических движений либо опускания либбо поднятия земной поверхности. Формирование АВПД зависит от, опускания   на более низкие гипсометрические отметки, когда Р _{гидростат} в 1-1,5 раза выше Р фиксируемого в данной залежи. Выщелачивание порового пространства в следствии увеличение V, и уменьшение Р_пл. Роль АВПД  его появление –осложнения при бурении и затрудняет разведку Н и Г местор- й, т.к.  нужно применять утяжеленные глинистый растворы , что затрудняет создание сплошного цементного камня в затрубном пространстве тем самым способствует прорыву вод. Еще проникая в поры пласта, утяжеленный глинистый раствор создает неблагоприятные условия для испытания пластов, т.к. нужна создавать значительные депрессии в скважинах, что может привести к слому эксплуатационной колонны. Приведенное Р_пл - Р_пл которое пересчитывается на начальное положение ВНК. Если ВНК наклонный – берется сред отметка его положения и по ней пересчитываются все Р_пл замеренные в скважинах. Когдо высота Н,Г залежи очень большая(200-300 м и более) Р_пл пересчитыыыывается на горизонтальную плоскость, проходящую по середине этой залежи. Р_пл ^привед  = Р_з + Нg_нефти / 10  Р_з –Р замеренное,

Н – глубина в абсолютных отметках, g_нефти – плотность нефти в пластовых условиях. Если ниже ВНК то Р_пл ^привед  = Р_з - Нg_воды / 10 .