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

Ввод исходных данных о материале горных пород и т. д. по конечным эпементам

Последовательное добавление слоев

Формирование матрицы жесткости и вектора нагрузки

Определение приращения вертикальных смещений у подошвы пласта-коллектора

Решение уравнений относительно приращения смещений

Определение приращений напряжений и полного напряжения

/Сопоставление поДнмго напряжения с функцией течения F для всех элементов

f >0 i

Определение начала течения для всех элементов

Расчет вязко-пластичных деформаций и новых напряжений

Расчет остаточных сил

f<0

Рис. 1.25. Блок-схема программы моделирования для упруго-пластичного материала породы

таточные силы вновь вводят в основное уравнение, определяя приращение смещения, и повторяют эту операцию до тех пор, пока не будет достигнуто стационарное состояние F<;0;

б) если F<;0, могут происходить новые смещения, и в этом случае удельное увеличение вертикального смещения у подошвы пласта должно пересматриваться до тех пор, пока не будет достигнуто стационарное состояние. Если этого не произошло, то необходимо учитывать дополнительные вышележащие слои.

1.4, Значение стилолитизации и трещиноватости

Абсолютное большинство трещиноватых пластов приурочено к известнякам, на коллекторские свойства которых оказывают значительное влияние как трещины, являющиеся плоскостями сочленения, так и стилолиты.

Стилолиты проявляются в виде неровных поверхностей, выделяемых в материале породы и проходящих через матрицу породы, обычно примерно параллельных напластованию (на рис. 1.29 приведены условные типы стилолитов). Их наличие в обычных условиях уменьшает взаимосвязь систем трещин.

Значение стилолитов для трещиноватых пластов в большей степени определяется очередностью их образования относительно появления трещин и миграции углеводородов, чем собственно временем их образования.

Трещиноватость - более распространенное явление, чем стило-литизация, обычно она связывается с историей образования структур и может достаточно хорошо коррелироваться с главными напряжениями, которые преобладали при региональном складкообразовании и формировании разрывных нарушений.

1.4.1. Стилолиты и их образование

Наличие стилолитов в известняках является их характерной чертой, проявляющейся независимо от фаций горных пород и геологического возраста. В основном они легко распознаются как неровные поверхности, выделяемые в теле породы, или швы, вдоль которых два блока породы сочленяются или соединяются путем взаимопроникновения. Для таких поверхностей обычно характерно накопление нерастворимых остатков, которые образуют стилоли-товые швы, ограниченные по площади. В прошлом происхождение их вызывало споры. В настоящее время принято считать, что стилолиты образуются в результате процесса «уплотнение при давлении» или «давление - растворение». Результаты наблюдений, проведенных целым рядом исследований, позволяют отдавать предпочтение последнему. Процесс «давление - растворение»- диагенетический процесс, при котором происходит значительное уменьшение первоначального объема пород (до 40%) за счет уменьшения толщины пласта. Этот процесс начинается перед цементацией осадков и продолжается до тех пор, пока не закончит-

2-848 33

ся процесс цементации, т. е. пока все карбонаты, растворенные во флюидах, заполняющих поры, не выпадут в осадок.

Наличие стилолитов и переотложенных цементов, особенно когда сплошными оказываются большие объемы, обусловливает значительное ухудшение коллекторских свойств пласта, поскольку они играют роль барьеров в гидродинамических системах, образованных породами с межгранулярными порами и системами трещин.

1.4.1.1. Схематическое описание процесса образования стилолитов

В случае одновременного воздействия на зерна породообразующих минералов (материала) давления и процесса растворения образование стилолитов упрощенно можно представить схемой, показанной на рис. 1.26. Вследствие возрастания давления флюида (в результате увеличения нагрузки перекрывающих осадков при погружении пласта) растворимость первоначально уложенных зерен (рис. 1.26, а) будет достигать высоких значений. Она будет наибольшей на выступающих частях зерен и на точечных контактах между зернами. На рис. 1.26,6 показано состояние зерен, когда часть карбонатного материала унесена, причем растворение может продолжаться, и тогда будет достигнуто состояние, показанное на рис. 1.26, в.

Процесс уменьшения толщины пласта исследован Дюнингто-ном [15], который описал случаи уменьшения пород в объеме за счет растворения карбонатов до 30% (рис. 1.27). Изменение объема породы можно выразить следующими уравнениями:

Фнач = ГЯ + Ф„-Ф„ГЯ; (1.13)

1-Фк

где ТН - уменьшение толщины пласта; Фнач - первоначальная пористость; Фк-конечная пористость после усадки пласта.

Пример. Если существующая пористость 0,2, а первоначальная 0,4, то уменьшение толщины пласта будет

ГЯ=М0:20,25. 1-0,2

По наблюдениям, проведенным на различных породах, растворенный материал обычно переносится и переоткладывается на небольших расстояниях от места его первоначального растворения. Отмечается также, что стилолитовые швы в основном развиваются в высокопористых областях, тогда как переотложение карбонатного материала наиболее характерно для площадей с низкой пористостью.