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

4.3.7. Оценка проницаемости по геологическим данным

Взаимосвязь между структурной геологией и свойствами трещиноватых горных пород (проницаемость и пустотность (пористость)) была рассмотрена в гл. 1.

Проницаемость может быть рассчитана по аналогии с обычным потоком в пористой среде, как было показано в уравнении (1.23). Более простым и прямым путем является выражение проницаемости через пористость посредством одного из уравнений, приведенных в табл. 4.6.

Из уравнения

12 А

(4.36)

г.тр

следует, что проницаемость является функцией пористости и густоты трещин. Учитывая, что пористость может быть выражена как

(4.37) (4.38)

можно прийти к выражению

Атр.пл- J2

d\ dx

(4.39)

Поскольку раскрытость трещины b (рис. 4.16) изменяется вследствие складкообразования (линейная вариация Ь=аН), проницаемость следует брать как среднюю, эквивалентную половине величины, получаемой по уравнению (4.39):

тр.пл

48 2

dz\3

(4.40)

Л:р«0,02е2 Я

dx!,

(4.41)

где Ктрмп выражено в см; е - в см;. Я - в м; dz/dx - в 1/м.

Чтобы определить величину Ктр.пл в мкм, можно воспользоваться уравнением

/(,Р = о.2х1о(Я0) (4.41)

Рис. 4.16. Поперечный разрез трещины

Замечание. Принятые упрощения типов трещин и их формы уменьшают значимость результатов (уравнение 4.41) до нескольких очень ограниченных случаев. Однако порядок полученных величин может быть использован для сравнения с величинами трещинной проницаемости, полученными по другим методикам.

Пример. Если в продуктивном пласте толщиной Я=6 м, имеющем кривизну dz/dx = 3,32-10-* 1/м, расстояние между соседними трещинами е= 10 см, то проницаемость будет равна

Л:р.„л = 0,2 X 10 X 100 (6 X 3,32 X 10-*)» « 1,6 мкм1

Для другой зоны, расположенной ниже, Я=3-м, dz/dx = = 0,33-10- 1/м, е=10 см. Проницаемость здесь будет равна

тр.пл = 0>2 X 10 X 100 (3 X 0,33 X lO-*f » 0,0002 иш\

Приведенный пример ясно показывает важность знания кривизны структуры для выбора расположения скважин. При малой кривизне трещинная проницаемость в залежи уменьшается до проницаемости матрицы, в то время как при большой кривизне коэффициенты продуктивности скважин значительно увеличиваются.

4.3.8. Зависимость проницаемости от горного давления

Для установления зависимости проницаемости от давления, обусловленного весом перекрывающих пород, были проведены такие же исследования, как и при изучении пористости [5].

Трехосное сжатие образца породы и снятие с него нагрузки эквивалентны изменению а-Р, где а - давление (напряжение), обусловленное весом перекрывающих пород, Р - поровое давление. Эксперименты проводились на образце известняка с межзерновой пустотностью при упругой и упруго-пластичной деформациях.

4.3.8.1. Образец известняка с межзерновой пустотностью

В опыте с образцом известняка пористостью Фо=17% п проницаемостью /(о=0,034 мкм по мере увеличения сжатия до 10 МПа

Рис. 4.17. График зависимости относительного изменения проницаемости (Ko-K)JK от эффективного давления {о-Р) при температуре 20°с для известняка Чейли с межзерновой пористостью (Парижский бассейн) [5] Кривые: ; - сжатия; 2 - снятия нагрузки

гв а-р, МПа

Кп-К

к

Рис. 4.18. График зависимости относительного изменения проницаемости (Ко-К)/К от эффективного давления (a-iP) для трещиноватого известняка Кортией (Парижский бассейн) [5],

Кривые: / - сжатия; 2 - снятия нагрузки

наблюдалось линейное уменьшение проницаемости, а затем - незначительное параболическое. Во время декомпрессии отмечался гистерезис: проницаемость по величине при одних и тех же значениях давления была меньше, чем во время сжатия. Но при а-Р=0 проницаемость породы оказалась равной первоначальному значению (рис. 4.17).

4.3.8.2. Образец трещиноватого известняка

Трещиноватый известняк формации Кортеней пористостью Фо = 9,8% и проницаемостью /(о=0,265 мкм испытывался при сжатии. После быстрого по линейному закону уменьшения проницаемости при возрастании давления до 10 МПа наблюдалось медленное ее уменьшение (параболическое) практически до нулевого значения при давлении 40 МПа.

При снятии нагрузки деформации остались постоянными, и проницаемость возросла только до 25% первоначальной величины (рис. 4.18).

4.4. Изучение основных параметров пород

К, Ф,8

Под стандартным изучением основных параметров поровых пород залежи понимается оценка в лабораторных условиях пустотности Ф, проницаемости К и насыщенности S. В случае двойной пустотности пласта-коллектора оценка этих параметров оказывается более сложной.

При сравнении данных, полученных в лаборатории (особенно это касается Фтр, /(тр.пл, Дтр, 5в.о), с промысловыми результатами, как правило, наблюдаются существенные различия. Информация по залежи совместно с лабораторными данными все больше и больше используется для создания упрощенной геометрической модели [1, 6, 7, 12," 13] трещиноватого пласта-коллектора. Целью создания