Введение
В процессе эксплуатации скважин проницаемость призабойной зоны пласта может изменяться в сторону ее ухудшения. Это происходит из-за того, что засоряются поры такими веществами как, например, глины, кислотные остатки и т.п. Для увеличения производительности скважин и повышения проницаемости ПЗП применяются различные методы: химические, физические, механические и т.д.
В работе рассматривается механический способ увеличения производительности скважин - гидравлический разрыв пласта.
ГРП проводят для увеличения проницаемости призабойной зоны пласта, создания условий, облегчающих приток пластовой жидкости к эксплуатационной колонне или соответственно вход ее в пласт при работе нагнетательной скважины. При проведении ГРП расширившиеся старые и образовавшиеся новые трещины служат каналами для перетока пластовой жидкости, обладающими меньшим гидравлическим сопротивлением.
Основой ГРП является механическое разрушение породы продуктивного пласта под давлением жидкости, закачиваемой в него. Для сохранения образовавшихся трещин и предотвращения смыкания их стенок после снижения давления в них закачивают крупнозернистый песок.
Материал, из которого сложены породы, имеет определенную прочность, т. е. характеризуется определенным давлением, которое необходимо создать, чтобы разорвать, механически разрушить породу.
Характерно, что у всех пород прочность при растяжении много меньше прочности па сжатие. Например, песчаники имеют прочность на сжатие 20-500, а на растяжение 0,5-25 МПа, известняки соответственно 5-260 и 0,2-25 МПа. Это означает, что для разрушения образца - столбика с размером поперечного сечения 1x1 см - необходимо приложить сжимающее усилие от 2 .до 50 кН или растягивающее - от 50 до 2500 Н. Столь большой интервал изменения нагрузок, при которых будет происходить разрушение, обусловлен особенностями строения породы, периодом и условиями ее образования.
Процесс образования трещин в пласте может быть представлен следующим образом: породы, слагающие пласты, находятся в сжатом состоянии, что обусловлено весом лежащих над ними пород.
Таким образом, чтобы образовались новые трещины или расширились старые, необходимо создать в пласте такое давление, которое' преодолело бы горное и прочность породы. Для выполнения этого условия в пласт нагнетают жидкость с таким расходом, который превышает количество жидкости, поглощаемое пластом и обеспечивает создание в нем требуемого давления.
Как показывают исследования, трещины, возникающие в пласте при ГРП, могут иметь протяженность до нескольких десятков метров.
Расход и давление нагнетания жидкости рассчитывают заранее па основе данных о проницаемости пласта, его пористости и т.д.
1 Геологический раздел
1.1 Общие сведения о месторождении
Рассматриваемое в настоящей работе газонефтяное месторождение Дыш расположено в Горяче-Ключевском районе Краснодарского края. Самым крупным населенным пунктом в районе является г. Горячий Ключ, расположенный в 55 км от г. Краснодара и связанный с ним шоссейной и железной дорогой.
В орографическом отношении район приурочен к переходной зоне от Прикубанской низменности к северному склону Кавказского хребта (хребет Пшаф) и характеризуется сильно расчлененной поверхностью.
Хребет Пшаф, с которого берут начало все речки (Псекупс, Гоноубой, Большой и Малый Дыш) и балки района, сложен эльбурганской свитой и доломитизированными известняками верхнего мела.
Территория сплошь покрыта лиственным лесом (дуб, граб, бук) и дикорастущими фруктовыми деревьями.
Климат района довольно мягкий. Среднегодовая температура равна +10,5 ˚С +11 ˚С. Обильные осадки в виде снега выпадают в январе-феврале и в виде дождя – в июне. Годовое количество осадков колеблется в пределах 800-1200 м.
В районе имеются минеральные источники, на базе которых функционирует курорт Горячий Ключ.
В Горяче-Ключевском районе открыто Кобзинское месторождение строительных песчаников (конгломераты, гравелиты, песчаники), расположенное в 17 км к юго-западу от г. Горячий Ключ, на левом берегу реки Кобза.
Промышленная нефтегазоносность месторождения Дыш установлена в 1954 г. Первая разведочная скважина № 55, заложенная на площади, открыла нефтяную заливообразную залежь в моноклинально залегающих отложениях майкопского возраста.
Геологическое строение района и месторождения
1.2 Стратиграфия и литология
В пределах исследуемого района скважинами вскрыты отложения антропогеновой и неогеновой систем, которые распространены повсеместно. Породы верхней части палеогеновой системы (олигоценовый и эоценовый отделы) пройдены полностью двумя скважинами (№№ 190 и 300 Ключевые), а нижняя часть палеогена (палеоценовый отдел) и верхняя часть нижнемелового отдела вскрыты лишь одной скважиной (Ключевая № 190).
В настоящей работе наиболее детально представлена характеристика продуктивных отложений майкопской серии.
Антропогеновая система
К антропогену относится почвенный слой, лессовидные суглинки, а также песчано-глинистые отложения и галечники террас бассейна р. Псекупс. Нижняя граница не ясна. Примерная толщина отложений 15-20 м.
Верхний и средний плиоцен.
Киммерийский, куяльницкий и апшеронский ярусы.
Представлен в верхней части (100-200 м толщиной) чередованием слоев желтовато-серых песков и бесструктурных песчанистых глин.
Ниже следует толща (около 200-300 м толщиной) глин голубовато-серых и серых, известковистых, с редкими слоями песчаников и алевролитов.
Нижняя часть (около 100 м толщиной) слагается рыхлыми мелкозернистыми песками. Общая толщина отложений на площади Дыш 400-600 м.
Нижний плиоцен
Понтический ярус
В верхней части (около 100 м) чередование пластов и пачек (до 30 м толщиной) песчаников, алевролитов и глин.
Ниже (40-60 м) следуют глины зеленовато-серые, известковистые. В средней части (50-70 м) залегают алевролиты со слоями глин.
Нижние слои (120-150 м) представляют глины зеленовато-серые, известковистые, неслоистые. В низах наблюдается пласт (10 м толщиной) темно-серых неизвестковистых глин («понтический репер»). Толщина с юга к северу увеличивается от 250 до 350 м.
Верхний миоцен
Мэотический ярус
Глины серые, известковистые, алевритистые, с редкими слоями мергелей светло-серых, мягких. В верхней половине разреза несколько пачек до 15-20 м толщиной - чередование слоев глин и песков. Толщина 265-315 м.
Сарматский ярус
Глины серые, известковистые, слоистые, с редкими слоями (0,1-0,2 м толщиной) мергелей мягких и плотных доломитизированных, а также песчаников серых, мелкозернистых. Толщина 360-530 м.
Средний миоцен
Конкский и караганский ярусы
Глины темно-серые, различной известковистости, со слоями мергелей и песчаников. В средней части - пачка (до 10-15 м толщиной) песчаников. Нижние слои (20 м толщиной) представляют темно-серые неизвестковистые глины, являющиеся караганским репером. Толщина 200-300 м.
Чокракский и тарханский ярусы
Глины темно-серые, известковистые, неяснослоистые, в верхней части с частыми, а в нижней части с редкими слоями (до 0,2 м толщиной) доломитизированных мергелей. Кроме этого в верхней части залегают слои серых известковистых кварцевых песчаников. Толщина с юга к северу увеличивается от 100 до 200 м.
Нижний миоцен - олигоцен
Майкопская серия
Выделяются верхняя, средняя и нижняя части.
Верхняя часть - глины темно-серые, неизвестковистые, слоистые, местами алевритистые, тонкослоистые. Толщина 220-350 м.
Средняя часть представляет толщу глин темно-серых, неизвестковистых, с глыбовым конгломератом в основании и с двумя песчано-глинистыми горизонтами (I-ый и II-ой по промысловой номенклатуре), разделенными пачкой (70-100 м толщиной) серых неизвестковистых глин.
Песчаные горизонты - чередование слоев (от 0,3 до нескольких метров толщиной) серых кварцевых песчаников разной степени уплотнения и темно-серых неизвестковистых глин. Толщины горизонтов с севера к югу уменьшаются до полного выклинивания (замещаются глинами), образуя так называемые «заливы», представляющие залежи нефти. Толщины I-го горизонта изменяются от 180 м до нуля, а II-го - от 120 м до нуля. Толщина средней части майкопа 200-400 м. Залегание несогласное.
Нижняя часть майкопа - глины темно-серые, часто неизвестковистые, в низах известковистые, с редкими прослоями песчаников и с двумя песчано-глинистыми горизонтами (VI-ым и VII-ым по промысловой номенклатуре), развитыми за пределами Ключевого месторождения в скв. №№ 315, 320 и являющиеся водонасыщенными.
Песчано-глинистые горизонты представляют чередование слоев песчаников серых, неизвестковистых и глин темно-серых неизвестковистых. Толщина VI-го горизонта изменяется от 100 м до нуля, а VII-го от 50 м до нуля.
Общая толщина майкопской серии от 700 до 830 м.
Верхний эоцен
Белоглинская свита
Мергели и известковистые глины серые, с голубоватым оттенком, неслоистые. Толщина от 23 до 70 м.
Кумская и керестинская свита
Слагаются в верхней части коричневато-серыми известковистыми тонкослоистыми глинами и мергелями, с редкими слоями серых известковистых алевролитов.
Нижние слои, соответствующие керестинской свите (5-10 м толщиной), представлены зеленовато-серыми известковистыми глинами и серыми мергелями. Толщина от 22 до 45 м.
Средний эоцен
Хадыженская свита
Глины зеленовато-серые, известковистые. Толщина 79-83 м.
Калужская и кутаисская свиты
Глины известковистые, в верхней части серые, сильнослюдистые, песчанистые, а в нижней части ярко-зеленые. Толщина 389-384 м.
Нижний эоцен
Зыбзинская свита
Чередование слоев песчаников серых, известковистых и глин зеленовато-серых, часто известковистых, редко неизвестковистых. Толщина 74 м.
Верхний палеоцен
Ильинская свита
Чередование слоев песчаников серых, неизвестковистых и глин темно серых, неизвестковистых, с несколькими горизонтами, содержащими обломки светло-серых известняков, светло-зеленых и темно-серых известковистых глин, серых песчаников и других пород. Толщина 125-135 м.
Свита Горячего Ключа
Толщина ритмичного чередования слоев (часто до 0,3 м, редко до нескольких метров толщиной) песчаников и глин.
Песчаники (иногда алевролиты) серые, большей частью неизвестковистые, неслоистые. В нижней части несколько пачек до 30 м толщиной светло-серых слабосцементированных, неслоистых алевролитов. Глины часто темно-серые, иногда зеленовато-серые, неизвестковистые, песчанистые, неслоистые. Толщина 610 м.
Нижний палеоцен
Свита Цице
Чередование слоев серых плотных известковистых песчаников, серых плотных неслоистых окремненных мергелей и темно-серых слабоизвестковистых алевритистых слоистых глин. Толщина 103 м. Залегание несогласное. В разрезе не выделяются отложения верхнего мела.
Меловая система
Нижний мел
Глины уплотненные, темно-серые, неизвестковистые, песчанистые, местами с миллиметровыми прослойками, со слоями или пластами (до 8 и более метров толщиной) алевролитов темно-серых, неизвестковистых глинистых, плотных, с включениями пирита. Неполная мощность 546 м.
1.3 Тектоника
Месторождения Ключевое и Дыш с площадями Южно-Ключевое и Узун в тектоническом отношении представляют собой моноклиналь, сложенную неоген - палеогеновыми отложениями с северо-северо-западным простиранием пород. На структурной карте майкопского репера видно, что моноклиналь осложнена пликативной складчатостью, выраженной структурным выступом в районе Ключевого месторождения. Структурный выступ к северо-западу в районе сочленения месторождений Ключевое и Дыш (район скв. №№ 42, 191 и 28), а также к югу через неглубокий синклинальный прогиб (район скв. №№ 25, 11, 9, 301, 110 и 440), переходит в спокойную моноклиналь.
На Южно-Ключевой площади моноклиналь имеет северо-западное простирание.
На площади Узун моноклиналь осложнена слабовыраженным структурным выступом, сочлененным пережимом с Ключевым структурным выступом.
Дизъюнктивные нарушения в залегании пород в районе исследования не установлены.
Оси структурных выступов на площадях Ключевая и Узун имеют соответственно юго-восточное и северо-западное направление. Размеры этих выступов между изогипсами кровли репера - 1840-1780 м, соответственно равны 8,2 и 3,2 км, по кровле I горизонта между изогипсами - 1975-2030 м соответственно равны 7,6 и 2,4 км, по кровле II горизонта между изогипсами -2260-2220 м равны 8 и 15 км. Амплитуды структурных выступов по реперной поверхности, I и II горизонтам равны 60,55 и 40 м.
Структурные и возрастные взаимоотношения эоценолигоценовых отложений выразились в несогласном залегании средне и нижнемайкопских отложений на отложениях белоглинской свиты, т. е. в сокращении толщи майкопской серии по восстанию, вызванной проявлением роста складчатости на юге исследуемой моноклинали в эоценовое и предолигоценовое время.
Структурный план подстилающих пород эоценового комплекса не изучен глубоким разведочным бурением (отложения вскрыты незначительным числом скважин) и другими видами исследований (полевые исследования, структурное бурение, сейсмическое). Сейсмическими исследованиями, проведенными в 1962-63 гг., выявлено структурное осложнение по меловым отложениям.
1.4 Нефтегазоностность
Промышленная нефтегазоносность рассматриваемого района связана только с майкопскими отложениями, в стратиграфическом разрезе выделяются два продуктивных горизонта I и II, представленные чередованием пород смешанного песчано-алевритоглинистого состава. Основными коллекторами горизонтов являются алевритовые песчаники, песчаные алевролиты и глинисто-песчаные алевролиты.
I горизонт имеет повсеместное распространение на месторождениях Дыш, Ключевое, Южно-Ключевое, Узун. На месторождениях Дыш и Ключевое горизонт представляет собой единую залежь.
В пределах изучаемой площади Дыш коллекторы горизонта вверх по восстанию (и к бортам) выклиниваются (замещаются глинами). Линия выклинивания коллекторов слабодифференцирована и образует единый «песчаный залив».
Зона развития продуктивных коллекторов II горизонта смещена к северу - северо-востоку от линии выклинивания коллекторов I горизонта. Линия выклинивания коллекторов II горизонта дифференцирована, образует в плане 9 заливов: 5 - на площади Дыш, 3 - на площади Ключевой и 1 - на площади Узун.
I горизонт повсеместно перекрыт более чем 200 метровой толщей глин верхнего майкопа, а II горизонт подстилается 300 метровой толщей глин среднего и нижнего майкопа.
Толща глинистого раздела между горизонтами 50-100 м.
Горизонт расположен в среднем майкопе и перекрыт сверху толщей глин (h = 300-350 м). Общие толщины горизонта колеблются от 0 до 180 м, в продуктивной его части - от 45,4 до 117,5 м. Глубины залегания пород составляют - 1800-2700 м.
Особенностью залежи I горизонта на площади Дыш является ее приуроченность к «песчаному заливу», имеющему большую протяженность по простиранию - 14,2 км и весьма незначительные поперечные размеры - 1,6 км.
Поверхность начального водонефтяного контакта в единой залежи I горизонта площадей Ключевая и Дыш наклонена в восточном, юго-восточном направлении с амплитудой 128 м. Так, если в западной части площади абс. отметка ВНК равна - т1906 м, то на восточной периклинали площади Ключевая ВНК отбит на абс. отметке –2034 м.
Поверхность раздела газ-нефть на месторождении Дыш в пределах большей части площади принята горизонтальной и имеет абсолютную отметку - 1785 м и лишь в районе «микрозалива» скв. № 39 абс. отметка ГНК равна - 1807 м. Этаж нефтеносности залежи в связи с резким наклоном поверхности раздела нефть-вода варьирует от 106 до 200 м, газоносности - 184 м.
В таблице 1 приведена краткая характеристика общих, эффективных и нефтегазо-насыщенных толщин I продуктивного горизонта изучаемого месторождения.
Таблица 1 – Характеристика толщин продуктивных пластов залежи I горизонта майкопа
Толщина
|
Наименование
|
По залежи I горизонта
|
продуктивной
части горизонта,
общая
|
средняя, м
коэффициент вариации, доли ед.
интервал изменения, м
|
93,8
0,210
3,4-184,2
|
газонасыщенная
|
средневзвешенная по площади, м
коэффициент вариации, доли ед.
интервал изменения, м
|
4,9
0,533
0-20,4
|
нефтенасыщенная
|
средневзвешенная по площади, м
коэффициент вариации, доли ед.
интервал изменения, м
|
13
0,420
1,2-34,3
|
водонасыщенная
|
средняя, м
коэффициент вариации, доли ед.
интервал изменения, м
|
16,22
0,573
0-24
|
эффективная
|
средняя, м
коэффициент вариации, доли ед.
интервал изменения, м
|
29,05
0,34
1,94-61,48
|
|
Скачать 0.57 Mb.