Общие сведения о породах-коллекторах
Введение
Настоящий учебно-тренажерный комплекс определяет цели и задачи геолого-технологических исследований (ГТИ), область применения, организационную структуру, рекомендуемые к применению комплексы исследования. Подробно рассмотрены вопросы эксплуатации и обслуживания станций ГТИ.
Учебно-тренажерный комплекс разработан в соответствии с РД 153-39.0-069-01 «Техническая инструкция по проведению геолого-технологических исследований нефтяных и газовых скважин» и ГОСТ Р 53375-2009 «Скважины нефтяные и газовые. Геолого-технологические исследования. Общие требования» с учетом накопленного за последние годы опыта решения геологических и технологических задач, достижений в технике и технологии проведения работ.
Теория
Раздел 1. Теоретические вопросы геологического изучения пород-коллекторов нефти газа
Введение
( Слайд 1G)
Поиски, разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений всегда связаны с вопросами исследования пород-коллекторов нефти и газа и процессов движения через них жидких и газообразных флюидов.
Данные о геологическом строении продуктивных пластов, составе, характере и свойствах слагающих и перекрывающих их пород, свойствах пористой среды и жидкостей, их взаимодействии в статическом и динамическом состояниях используются для изучения процессов аккумуляции нефти и газа в ловушках и движения этих флюидов через пустотное пространство горных пород.
В настоящей главе рассмотрены породы-коллекторы нефти и газа в зависимости от условий и стадий формирования, залегания в разрезе, свойств пористых сред и насыщающих их жидких и газообразных флюидов. Затронуты теоретические и методические вопросы, связанные с характеристикой и оценкой пористости, проницаемости и насыщенности пустотного пространства жидкостью и газом. Разобраны условия залегания пород-коллекторов в ловушках нефти и газа, охарактеризованы основные типы ловушек. Особое внимание уделено физико-механическим свойствам пород-коллекторов, методам определения водо-, нефте- и газонасыщенности, фазовой проницаемости, изучению геометрии порового пространства и свойствам пластовых флюидов.
Глава 1. Типы пород-коллекторов и условия их образования
(Слайд 1G1_1)
Коллекторами газа и нефти являются горные породы, содержащие эти флюиды и отдающие их при разработке.
Изучение коллекторов имеет важное практическое значение для решения вопросов, связанных с формированием залежей нефти и газа для научного обоснования направления соответствующих геологоразведочных работ, для подсчета запасов, выбора способов разработки залежей и т. п.
(Слайд 1G1_2)
Общие сведения о породах-коллекторах
Разнообразие типов пород-коллекторов как по минералогическому составу, так и по текстурно-структурным свойствам в значительной степени сказывается на их емкостной и фильтрационной характеристиках.
Коллекторные свойства пород есть функция многих условий и факторов, при которых формировались осадки:
- глубины бассейна,
- скорости течений,
- отдаленности источника сноса,
- химического состава среды,
- температурных условий.
Они также зависят от диагенеза, эпигенеза и тектонических процессов. Все эти элементы сложной причинной цепи, сказывающейся на характере величин емкости и проницаемости горных пород, подлежат исследованию и выяснению.
В основном различаются два типа коллекторов нефти и газа.
(Слайд 1G1_2А)
Гранулярными коллекторами являются песчано-алевритовые породы, характеризующиеся межгранулярной пористостью и проницаемостью; известняки и доломиты с межоолитовой и трубчатой структурой пор уподобляются гранулярным коллекторам.
Трещинными коллекторами могут быть как осадочные породы, так и изверженные и метаморфические. Они обычно характеризуются высокой плотностью и развитием различных систем трещин.
Гранулярные и трещинные типы пустот
| 1 – хорошо отсортированные осадки, обладающие высокой пористостью | 2 – плохо отсортированные осадки, имеющие меньшую пористость из-за того, что пространство между более крупными частицами заполнено более тонким материалом | 3 – образование минерального цемента может вызывать уменьшение пористости | 4 – пористость обусловлена наличием трещин и поверхностей напластования | 5 – при растворении породы трещины могут расширяться, увеличивая пористость |
(Слайд1G1_23)
Большая часть нефтяных и газовых подземных резервуаров сложена породами осадочного происхождения — песчаниками, известняками и доломитами. Породы других типов только иногда являются коллекторами нефти.
Например, на Шаимском месторождении Западно-Сибирской низменности нефть обнаружена в выветриваемой части фундамента, сложенного гранитами.
В месторождении Литтон Спрингс (Техас) нефть получают из пористого и трещиноватого серпентина.
В месторождении Панхендл (Техас) нефть содержится в размытом граните, базальном конгломерате.
В месторождениях Колорадо (Флоренс, Toy-Крик, Ренджели и др.), Калифорнии (Санта-Мария, Буена-Виста-Хилс) — в трещиноватых глинистых сланцах.
В Западном Техасе, в известном месторождении Спраберри, газ получен из трещиноватых аргиллитов, сланцев и алевролитов.
Изверженные породы основного состава образуют часть подземного нефтяного резервуара в месторождении Фэрбро (Мексика). В некоторых нефтяных месторождениях Канзаса и Оклахомы нефть добывается из пористой окремнелой брекчии.
Изверженные и метаморфические породы, образовавшиеся при высоких температуре и давлении, не могут служить коллекторами для углеводородов. Нахождение в них нефти и газа вызвано миграцией последних в выветрелую часть этих пород, в которых в результате выщелачивания или выветривания, а также под действием тектонических сил могли образоваться вторичные пористость и трещиноватость.
Коллекторы изверженных и метаморфических пород относят к группе смешанных коллекторов.
(Слайд1G1_3)