Заканчивание скважин
 Скачать 4.91 Mb.
|
Типы нефтегазовых коллекторовПреобладающая часть нефтяных и газовых месторождений размещается в коллекторах трех типов – гранулярных (или поровых), трещинных и коллекторах смешанного строения. К гранулярному (или поровому) типу относятся коллекторы, сложенные преимущественно песчано‑алевритовыми породами, поровое пространство которых стоит из межзерновых пустот. Коллекторы этого типа подразделяются по размеру зерен, слагающих породу: мелкозернистые – размер частиц 0,1-0,25мм; среднезернистые – размер частиц 0,25-0,5мм; крупнозернистые – размер частиц 0,5-1,0мм. В число трещинных коллекторов, представленных в основном карбонатными породами и сланцами, пространство, заполненное нефтью или (и) газом складывается из системы открытых трещин. При этом участки коллектора, залегающие между трещинами, представляют собой плотные малопроницаемые блоки породы, открытое поровое пространство которых мало и практически не участвуют в накоплении и миграции нефти газа. На практике чаще встречаются коллекторы смешанного типа, пространство которых сложено как системой открытых трещин, так и поровым пространством блоков. Этот тип коллектора подразделяется на: ‑ порово‑трещинный, у которого объем открытого порового пространства больше объема системы открытых трещин; ‑ трещинно‑поровый, у которого объем системы открытых трещин больше, чем объем открытого порового пространства; ‑ трещинно‑кавернозный, у которого объем открытого пространства складывается из объема системы трещин и объема открытых каверн; ‑ трещинно‑карстовые, у которого на ряду с открытым пространством системы трещин имеются карстовые пустоты. Пористость Под пористостью породы понимается наличие пор между слагающими ее частицами. Различают: ‑ абсолютную пористость ma – отношение суммарного объема пор Vпор в породе к объему породы V : ma= Vпор / V ‑ открытую пористость mо – отношение объема открытых пор породы Vотк.пор к объему породы V: mо = Vотк.пор / V Открытая пористость определяет емкостные и фильтрационные свойства коллекторов нефти и газа, однако на эти свойства влияет не только объем открытых пор, но и размеры поровых каналов, которые определяют капиллярные свойства породы коллектора. По этому параметру поровые каналы подразделяются на 3-и группы: 1. Субкапиллярные – меньше 0,0002мм; 2. Капиллярные – от 0,5 до 0,0002мм; 3. Сверхкапиллярные – более 0,5мм. Породы с субкапиллярными поровыми каналами за счет капиллярных сил удерживают пластовые флюиды, которые в силу этого не могут перемещаться даже при больших перепадах давлений. Это имеет место в глинах, глинистых сланцах, которые в силу этого не могут сформировать открытые гранулярные коллекторы нефти и газа. В связи с таким влиянием размеров открытых пор на проницаемость коллекторов ввели понятие эффективной пористости mэфф. Эта пористость равна отношению проницаемой части открытых пор объекта Vпрон. к общему объему пор V Фильтрационные характеристики пород коллекторов нефти и газа характеризуются таким важным параметром, как проницаемость. Для оценки проницаемости горных пород поровых коллекторов обычно пользуются линейным законом фильтрации Дарси, который гласит, что линейная скорость фильтрации жидкости в пористой среде V пропорциональна градиенту давления и обратно пропорциональна динамической вязкости. Q - объемный расход жидкости; F - площадь фильтрации; μ - динамическая вязкость жидкости; ΔР - перепад давления на толщине Δh. Коэффициент пропорциональности в этом уравнении k называется проницаемостью и может быть выражен Для трещинных коллекторов вводится понятие трещинной пористости и проницаемости. Трещинная пористость одной системы параллельных трещин в породе коллектора mT определяется как отношение средней раскрытости трещины системы bср к среднему расстоянию между трещинами hср. Для трещинного коллектора выражение для проницаемости kT через поверхность фильтрации перпендикулярной системе трещин записыватся в виде: Где: b – среднее раскрытие трещин. Следующая группа параметров характеризующих свойства коллекторов и влияющих на процессы заканчивания скважин – это пластовое давление, горное давление и давление гидроразрыва. В связи с тем, что эти давления растут с глубиной их дают в виде градиентов. Пластовое давление – давление пластового флюида в открытых порах. Нормальное пластовое давление равно гидростатическому давлению воды плотностью 1 г/см3. Этому давлению соответствуют градиенты давления 0,01 МПа/м. Если градиент давления ≤0,008 МПа/м – аномально низкое давление. Если градиент давления ≥0,011 МПа/м, то аномально высокое давление. Горное (или геостатическое) давление – это давление вышележащих горных пород. ρгп рассчитывается как средневзвешенная, либо принимается нормативная величина ρгп=2,4 г/см3. Давление гидроразрыва – это давление пластового флюида или пластовое давление, при котором происходит разрыв пород. Давление гидроразрыва всегда меньше горного давления, т.к. с одной стороны прочность на разрыв всегда меньше, чем прочность на сжатие, а с другой стороны пластовый флюид облегчает образование трещин в породе, особенно это относится к пластовой воде. Для давления гидроразрыва, в исключительных случаях, при отсутствии промысловых данных можно использовать эмпирическую зависимость [Н] – м, [Рпл, Ргр] – МПа. Механические свойства пород коллектора влияющие на процессы заканчивания скважин Для порового коллектора – прочность на одноосное сжатие σсж. Нагрузка σрасч, возникающая в условиях депрессии на пласт должна быть меньше прочности породы на одноосное сжатие σрасч≤ σсж ; где ΔРдепр – максимальная депрессия при освоении и эксплуатации пласта; S – коэффициент бокового распора – коэффициент Пуассона. Для трещинных коллекторов основным механическим параметром влияющим на процессы заканчивания являются не разрушающая нагрузка, а модуль упругости трещиноватых пород Е, т.к. для таких коллекторов опасность представляет закрытие трещин при большой депрессии на пласт со стороны скважины. Здесь важно, чтобы расчетное значение Ерасч было меньше фактического Е где Lср – средняя длина трещин, bср – среднее раскрытие трещин. Следующее свойство коллектора, которое необходимо учитывать при выборе способа заканчивания скважины – это его неоднородность. Коллектор может быть неоднородным по следующим параметрам: а) литологически – разные породы, несколько продуктивных горизонтов (многопластовая залежь). б) по проницаемости – разный k и kT. Пласт считается высокопроницаемым если k>0,1 или kТ>0,01мкм2. в) по величине градиентов пластового давления, разные градиенты Рпл. г) по типу флюида (нефть и газ, или нефть, газ, и вода, или нефть и вода, или газ и вода). Однородным называется пласт литологически однородный, однородный по проницаемости, k, kT не должен выходить за границы следующих шести классов: k, kT мкм2…>1,0; 1,0÷0,5; 0,5÷0,1; 0,1÷0,05; 0,05÷0,01; 0,01÷0,001, однородный по величине - градиент Рпл (не меняется в пределах коллектора) и имеется один тип флюида. Если хотя бы по одному из перечисленных показателей пласт неоднородный, то он называется неоднородным. |