Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199

трещин является их параллельность; трещины параллельные нли почти параллельные друг другу образуют системы.

Ряд схематических взаимосвязей [16] между систематическими и несистематическими трещинами показан на рис. 1.31 и 1.32. На рис. 1.31 видно, что в слоях большей толщины трещины распределяются более редко, чем в маломощных слоях. На рис. 1.32 представлено расположение систематических трещин в плане, а на рис. 1.33 - характер распространения несистематических трещин по площади й ограничение их простирания систематически распределенными трещинами. На схематично показанном блоке (рис. 1.33) иллюстрируется связь между поперечными и системати-, ческими трещинами, а также между поперечными трещинами и поверхностью напластования [16]. Отмечается, что поперечные трещины не пересекают систематические трещины и не выходят за пределы хорошо выраженных пластов. В общем случае эти трещины более извилистые и неровные, чем систематические трещины.

В заключение можно отметить следующее.

Для обеих категорий макротрещин (систематических и несистематических) характерно отсутствие доказательств смещения пород или каких-либо подвижек. Характер поверхности этих трещин дает основание полагать, что они появились в какой-то определенной точке породы и распространились на большие расстояния внутри толщи пород. Это подтверждается экспериментами, выполненными на образцах стали и стекла, где наблюдалась концентрация напряжений на кромке небольших нарушений материала (разломов). Распространение разломов зависит в основном от аномальной концентрации напряжений. Соединение отдельных зерен (аналогично цементации осадочных пород) обусловливает наличие внутри блоков горной породы большого числа точек, в которых могут зарождаться трещины. Необходимо отметить, что появление усталостных трещин и циклические напряжения способствуют образованию трещиноватости и распространению ее в материале, слагающем горную породу.

Существование региональных трещинных систем может объясняться не только простым сдвигом или растяжением породы, но и другими механизмами, обусловленными усталостными и циклическими напряжениями.

1.5. количественная оценка трещиноватости

В последние годы наметилась тенденция дальнейшего совершенствования методов количественной оценки процессов трещинообразования. Методы включают определение густоты трещин и их основных физических параметров. Наибольшего внимания заслуживают два исследования: в одном устанавливается взаимосвязь между складкообразованием и параметрами трещин посредством использования математической модели (Мурей) [17], в другом оценивается густота трещин в зависимости от определенных условий залегания пласта и распределения напряжений (Рамстад) [8].

Рис. 1.34. Упрощенный поперечный разрез складки [16].

1.5.1. Продуктивность трещинного коллектора

метод анализа продуктивности коллектора как функции установленной трещинной зоны разработан муреем для девонских X отложений месторождения антилоп (северная дакота). была сделана попытка с помощью разработанного для этого случая теоретического метода установить зависимость трещиноватости, пустотности и проницаемости от толщины пласта и кривизны структурных образований.

1.5.1.1. Теоретические предпосылки

в пласте толщиной я, смятом в складку с радиусом кривизны R, должны развиваться различного рода напряжения. если поперечный разрез складки (рис. 1.34) свидетельствует о том, что трещины развивались в результате изгиба пласта, то в каждом интервале раскрытость трещин составит AS, которая будет зависеть от величины радиуса R. результат, полученный для единичного сечения в плоскости xOz, может быть распространен по оси оу.

а. Пустотность

пустотность представляет собой отношение объема пустот к объему образца и может быть выражена с помощью обозначений, использованных на рис. 1.34.

тогда объем пустот трещин элемента пласта

,,-[(/? + )а6-/?д6]я я. объем всей породы этого же элемента.

и пустотность породы

vtp я

Vn 2R + H

поскольку радиус кривизны R всегда значительно больше, чем толщина продуктивного пласта я (т. е. /?я), то

Фтр.пл«. (1.17)

Если радиус кривизны R выразить обратной величиной второй производной, характеризующей кривизну изгиба структуры,

R = \/{cPz/dx), (1.18)

то пустотность можно представить в виде

Фтр.пл=Я . (1.19)

б. Проницаемость

Проницаемость трещин можно оценить, исходя из движения флюида в одной трещине с раскрытостью Ь, равной единице, вдоль оси Оу:

=,.l.il L. (1.20)

12 [Л di/

Полный расход жидкости, фильтрующейся по всему пласту, толщина которого изменяется от О до Я, равен

12(х dy J

ЬЧН.

Если величина b связана с мощностью пласта через константу а, т. е. Ь = аН, то

Qa-- НЧН= (1.21)

12(х dy J

аЗЯ* dP

48(х dy

и скорость фильтрации для сечения 5

„ = A = L. (1.22)

S S 48(х dy

Исходя из взаимосвязи между Н, R и dz/dz, из уравнений (1.19) и (1.22) получаем выражение для проницаемости:

которое может быть упрощено и приведено к виду

тр.пл = 22 10«IЯ(d2/dx2)pe (1.24)

где /Стр.пл выражается в квадратных микрометрах, а трещинный интервал е - в метрах.