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

Дно моря

рис. 1.39. сетка конечных элементов для разреза структуры по линии ав (см. рис. 1.38)

Модель, представленная на рис. 1.39, образована нефтяной зоной (два пласта-коллектора), имеющей общую толщину 300 м и залегающей над соляным куполом, расположенным ниже примерно на 2000 м. Породы, залегающие ниже продуктивного пласта, разделены на два слоя толщиной 1000 м каждый, а отложения, перекрывающие продуктивный интервал, имеют толщину 3080 м (от кровли продуктивного пласта до дна моря). В качестве граничных условий было принято, что вертикальные границы имели свободное перемещение по вертикали, а в горизонтальном направлении не было никаких движений.

На верхнем уровне модели (дно моря) перемещения свободны в обоих направлениях, в то время как у нижней границы (контакт с соляным куполом) допускалось свободное скольжение относительно поверхности пластов соли.

Поскольку распределение абсолютных напряжений определить довольно трудно, рассчитывались только относительные напряжения в трещинах. Для упрощения расчетов было принято, что первоначальная форма залегания пласта аналогична современной форме структуры по подошве продуктивного интервала. Причем при исследовании использовались выражения, связывающие деформацию и перемещение пород, типа ex = duldx только в первой степени, тогда как квадратами соответствующих производных l2[{dvldxY + -]-{duldyY] пренебрегали.

Относительный произвольный модуль упругости использовался для того, чтобы трещины получались при определенном перемещении пород. Предполагалось, что модуль упругости материала самого верхнего слоя в 10 раз превышал модуль упругости материала

„адошвы пласта

«5 46

47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 номера элементов

57 58

рис. 1.40. относительная густота трещин. сравнение расчетов по упругой и упруго-вязко-пластичной моделям.

элементарные слои: / - верхний, упругая модель; 2 - нижний, упругая модель; 3 - верхний, упруго-вязко-пластичная модель; 4 - нижний, упруго-вязко-пластичная модель

перекрывающего пласта. В расчетах по программе упруго-вязко-пластичных материалов значение коэффициента Пуассона принимались равным 0,25, а пластичных - 0,35.

Другими исходными параметрами были: пустотность 30% и плотность породы 2,650 г/см.

Сравнение упругих и упруго-пластичных моделей. Полученные результаты представлены в виде относительной густоты трещин для различных элементов в пласте. Эти результаты, по данным последнего анализа, следует считать вероятностными, ибо они показывают лишь степень вероятности развития трещин в соответствующих элементах, которая может приниматься пропорциональной относительной густоте трещин.

Результаты оказались очень схожими как для упругой, так н для упруго-вязко-пластичной модели, за исключением более низкого слоя, который имеет отклонение в центральной зоне (рис. 1.40). Это обусловлено перераспределением напряжений в условиях упруго-вязко-пластичного материала при учете трещинообразования f зоне более высоких напряжений в центральной части рассматриваемой структуры.

Моделирование стилолитов. Поскольку действующие напряжения определяют деформацию пород, следует учитывать величину порового давления. В общем случае в условиях деформации пласта при свободном оттоке из него флюида поровое давление не зависит от деформации. Для этого случая была принята гипотеза, согласно которой в пласте в процессе стилолитизации будет образовываться сеть непроницаемых поверхностей, препятствующих оттоку флюида. При этом в процессе деформации за счет сжатия оставшегося

<iJ 44 45 4ff 47 4Й 4Э 5fl 51 52 53 54 55 Номера элементов

56 57 Si

Рис. 1.41. Относительная густота трещин нри наличии стилолитов. Элементарные слои: / - верхний; 2-ннжннй; 3 - верхний со стнлолнтами; 4 - нижний со стилолнтами; деформация начинается при накоплении выше пласта-коллектора пяти элементарных слоев

флюида поровое давление будет повышаться:

где - увеличение давления; Сф - сжимаемость флюида; Ф - пустотность; воб - объемная деформация.

Влияние стилолитов на относительную густоту трещин показа-

«3 44 45 45 47 4S 49 50 51 52 53 55 56 57 58

Номера элементов

Рис. 1.42. Результаты нри наилучщем нриснособлении унруго-вязко-нластичной модели.

Элементарные слон; / - верхний; 2-нижний; деформация начинается при накоплении выше пласта-коллектора пяти элементарных слоев