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

Рис. 3.16. Литофациальная карта с изопахитами формации Спраберри (Уилкинсон, 1952)

.Некластические

Песок Глина

Чаще всего вертикальные трещины большой протяженности встречаются в черных сланцеватых глинах. Наклонные трещины обычно приурочены к алевритам. Была предложена гипотеза о том, что различие в распространении трещин разных типов является функцией литологии пород, к которым они приурочены. Отмечалось также, что некоторые трещины могли образоваться во время бурения в результате снятия напряжений.

Свидетельством раскрытости трещин являются как минерализация их стенок, так и заполнение полостей трещин твердыми компонентами бурового раствора. Раскрытость этих трещин, замеренная микрометром, в среднем оценивается в 0,051 мм. В области распространения алевритов пустотность (пористость) отложений в среднем составляет 8% при проницаемости 0,0005 мкм; но поскольку разрез отложений Спраберри на 87% составлен сланцева-

тыми глинами, были проведены лабораторные исследования (в частности, извлечение жидкостей нагреванием керна в реторте), которые показали присутствие углеводородов в глинах, а также проницаемость этих глин, характеризующихся наличием очень тонких капиллярных и субкапиллярных каналов. В результате анализа этих данных было установлено, что, хотя основной вмещающий нефть коллектор приурочен к алевролитам, сланцеватые глины также обладают некоторой емкостью, а трещины служат путями движения нефти к скважине.

Образование этих трещин связывается с проявлением двух сил:

а) повсеместно действующих напряжений при уменьщении объема осадков;

б) региональных напряжений, вызванных проседанием пород в бассейне.

Хотя эти явления независимы друг от друга, они являются следствием характера развития бассейна. Так, из лабораторных экспериментов следует, что уменьщение объема в результате уплотнения и литификации глин приводит к случайной ориентации ослабленных зон или к латентной трещиноватости. Изучение ориентированных кернов из нескольких скважин показало, что основное направление трещин - 25° на северо-восток, в то время как системы трещин, направленных под прямым углом к основной системе, развиты значительно слабее. Эти направления подтвердились при построении карт потенциальной продуктивности и по результатам опытной эксплуатации скважин, которая показала наличие связи продуктивности с макроструктурными простираниями (трендами), отмеченными по всему региону. Следовательно, второй процесс образования трещиноватости, по всей видимости, обусловлен растяжением осадочной толщи во время прогибания, а затем поднятия бассейна.

Каково бы ни было происхождение трещин, их большое значение при разработке зоны Спраберри несомненно. Пласт-коллектор Спраберри распространен на огромной территории, причем предполагается, что только на территории четырех округов он промыщ-ленно нефтеносен на площади около 195 тыс. га. Планируется разведка отложений этой формации на сопредельных территориях. Однако там до сих пор не обнаружены типичные структурные ловущки или литологические разности пород, позволяющие считать эти отложения потенциальными коллекторами.

Хотя наибольший объем добычи получают из трещиноватых алевролитов и песчаников, внимание исследователей обращено и на возможность того, что сланцеватые глины сами могут служить коллектором. Это и будет рассмотрено в последующих разделазг.

5-848 129

3.3. трещиноватые пласты-коллекторы сланцеватых глин

3.3.1. Общие сведения

Нефть и газ из коллекторов в трещиноватых сланцеватых глинах в значительных количествах начали добываться в начале 1900-х г. Обычно это были битуминозные черные сланцеватые глины, обогащенные органическим веществом, считающиеся нефтематеринскими породами для многих других залежей.

Эти богатые органическим веществом фации могут быть отложены в различных обстановках - от ограниченного морского бассейна до дельт на континенте - и весьма широко распространены по всему миру. Дебиты нефти и газа из самых сланцеватых глин обычно невелики, но геологические запасы их большие и величина добычи целиком зависит от трещинной проницаемости.

В Северной Америке имеется много примеров месторождений с залежами, приуроченными к глинам, особенно к черным сланцеватым глинам девонско-миссисипского возраста. Запасы газа в пределах западной краевой части Аппалачского бассейна оцениваются в 12400 млрд. м fl3]. На месторождении Коттеджвиль в северной части Западной Виргинии добываются нефть и газ в течение 25 лет из 90 скважин. Ожидается, что на этом месторождении будет добыто 0,4 млрд. м газа [14]. В юго-западной части Западной Виргинии на трещиноватые глины пробурено около 3000 скважин. Ожидается, что там будет добыто 0,027 трлн. м газа [15]. Значительный объем нефти был добыт на антиклинали Рейнджели из трещиноватых глин Манкос в округе Рио-Бланко штата Колорадо [16]. Примеры трещиноватых пластов-коллекторов в сланцеватых глинах описаны Риганом [17] в Калифорнии, а также Хантером и Янгом в Восточном Кентукки (газовое месторождение Биг-Сан-ди) [18].

3.3.2. Трещиноватые пласты-коллекторы сланцеватых глин Калифорнии [17]

В 1953 г. 93% от общего объема накопленной добычи тяжелой нефти (45 млн. м) приходилось на коллекторы в трещиноватых кремнистых сланцах и кремнистых сланцеватых глинах верхнемиоценового возраста в бассейне Санта-Мария в Западной Калифорнии, остальные 7% - на такие же коллекторы в юго-западной часта бассейна Сан-Хоакин (см. рис. 3.17, 3.18 и 3.20).

В период с 1902 по 1953 г. в этих двух бассейнах было пробурено несколько сот скважин и установлены следующие характерные их особенности.

1. Притоки нефти здесь получают из трещиноватых зон в отложениях, которые считаются нефтематеринскими породами для большинства залежей нефти в Калифорнии.