Диссертация (1172960), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Кроме того, в пластовых условиях трещины заполненыфлюидами, противодействующими, в определенной степени, смыканию трещин.Таким образом, для трещин, обладающих множественными контактами стенок,оценка параметров трещиноватости в поверхностных, лабораторных условиях,можно считать достаточно представленными для тех пластовых условий, изкоторых поднят керн. Вместе с тем, как было отмечено в главе 2, очевидно, чтосамо по себе наличие большого напряжения сжатия пород, действующего в течениедлительного, в геологическом понимании, времени влияет на степень развитиятрещиноватости и может приводить к значительному снижение проницаемоститрещинного коллектора, вплоть до превращения в неколлектор.Еще одним видом исследования карбонатных трещиноватых коллекторов накернах является ультразвуковое прозвучивание.
Метод позволяет выявлятьи определять ориентацию трещинной системы на обычных образцах. Коэффициентотносительнойтрещиноватостиопределяетсякакотношениескоростиультразвуковых волн в породе, содержащей трещины, к скорости ультразвуковыхволн в породе того же состава без трещин.На ультразвуковом дефектоскопе определяют время прохождения импульсаи, исходя из длины пути (толщины образца), рассчитывают скоростьраспространения ультразвуковых которая тем меньше, чем больше трещинпересекает ультразвук. Исследования проводятся по трем направлениям, чтопозволяет выявить анизотропию скорости ультразвуковых волн и на этой основеопределить преимущественную ориентацию трещин.Метод используется также для выявления искусственных трещин. Точечноевертикальное прозвучивание в этом случае проводится на цельных кернах от егокрая к середине.
Выявленное при этом увеличение трещиноватости к краю кернасвидетельствует о присутствии в нем искусственной трещиноватости, возникшейв результате механических повреждений при выбуривании породы.Качественное и количественное изучение на кернах трещиноватостиособенно актуально для первого и второго типов коллекторов, так как именнотрещины определяют их фильтрационные свойства. Для третьего типа более76значимым является изучение структуры матрицы. Трещиноватость почти никогдане является единственным компонентом породы-коллектора. Она представляетсобой один из элементов (иногда основной с точки зрения фильтрации) сложнойвзаимосвязанной системы пустот коллектора. Часто в геологической литературе(В.Н.
Майдебор и др.) [32], посвященной трещиноватым коллекторам, разделениепервичной и вторичной пористости понимается как разделение на матрицуи трещинно-кавернозную составляющую. Это всегда правильно, если не пониматьпод матрицей только плотную, состоящую из водонасыщенных микропор породу.Матрица в карбонатных породах всегда содержит вторичные пустоты. Онипредставленыпорамивыщелачивания,микрокавернами,пустотамиперекристаллизации и микротрещинами. Поэтому для правильного пониманияпроисходящих в пласте процессов необходим раздельный анализ свойствэлементов системы.
Такой анализ обеспечивает метод дифференцированнойоценки – метод Ю.С. Мельниковой [36], который заключается в раздельномопределении объемной плотности трещинно-каверновых и чисто поровыхфрагментов образца, минералогической плотности образца породы и в расчете наэтой основе коэффициента абсолютной емкости породы, коэффициента пористостипервичной матрицы и по их разности абсолютной емкости трещин и каверн.Возможности такого подхода могут быть проиллюстрированы на примереисследования кернов Северо-Хоседаюского месторождения [77]. Результатыисследований (Таблица 3.2) показывают различие оценок пористости постандартному методу Преображенского и специальным методом, исключающимпотери за счет кавернозности.
В работе использованы:– метод насыщения с заклеиванием боковой поверхности;– метод парафинирования с калькой по боковой поверхности стандартныхцилиндров;– метод В.П. Потапова (1982 г.), предусматривающий заполнение внешнихкаверн пористой среды песком;77– метод газоволюметрический (Я.Р.
Морозович, 1975 г.), основанный напринципе свободного расширения газа при переноске из калиброванного объемав другой.Как показывает анализ, все специальные методы дают «прирост» емкости поотношению к стандартному методу Преображенского. При этом между собойрезультаты хорошо корреспондируются. Пример демонстрирует необходимостиучета кавернозности, которая составляет 1,4–6,0 % абсолютной величиныпористости. Характерна также выявленная особенность – увеличение емкостикаверн соответствует увеличению проницаемости коллектора.
Это геологическиобъяснимо, так как каверны генетически связаны с трещинами, определяющимипроницаемостную характеристику породы.78Таблица 3.2 – Результаты исследования кернаНомеробразца1234567891011121314Пористость, %, способ определенияНасыщение моделью пластовой водыГазоволюметрическис заклеиваниемс засыпкойс пленкой попо Преобрастанпленкой боковойкавернбоковойженскомудартноповерхностипескомповерхности22,724,2–25,025,510,812,5–10,511,524,227,1–27,729,722,226,1–23,325,523,725,6–26,228,925,027,0–28,429,621,424,3–27,027,621,523,223,021,224,817,218,6–17,819,122,323,8–27,127,323,224,9–25,025,120,122,3–22,322,412,214,613,816,116,47,89,49,710,610,6Расчет Проница- Каверноваяемость,составполяющая, %Мельче- мкм2ру25,1888,22,812,5105,81,727,74692,05,525,55809,03,926,92451,05,227,74136,04,625,07903,06,224,31181,73,318,8104,21,924,91086,55,025,1488,31,922,1225,02,315,1153,54,29,91,13,679Другой пример, показывающий эффективность компьютерной томографиив качестве специального метода при изучении связи трещин, каверн и пор, а такжеих соотношение в сложном коллекторе, это исследования, проводившиеся наобразцах керна просвечиванием их рентгеновскими лучами с дальнейшиманализом снимков тонких послойных срезов, отражающих распределениеплотности породы по сечениям образца.
На рисунке 3.11 показаны два среза кернаиз рассмотренного выше примера. Цветовая гамма отражает распределение фаций:желтое – первичные микроскопические доломиты, бурые – вторичные поровопроницаемые доломиты, черное – каверны, линейные элементы – трещины.Рисунок 3.11 – Внутренняя структура породы по данным КП:желтые – первичные микроскопические доломиты;бурые – вторичные порово-проницаемые доломиты;черные – каверны; линейные элементы – трещиныРезультаты количественной оценки структуры пористости трещиннокаверново-поровой породы по данным КП (Таблица 3.3) показывают большую80роль в структуре порового пространства каверновой составляющей. Отмечается,как и в вышерассмотренном исследовании П.В. Шершукова возрастание общейпористости коллектора происходит, главным образом, за счет степени развитиякавернозности,котораявсвоюочередьсвязанасналичиемтрещин,обеспечивающих процессы фильтрации и выщелачивания (см.
Таблицу 3.3).Поверхностные свойства горных пород, в частности смачиваемость, такжеявляются одной из важных характеристик коллектора, влияющих на распределениеуглеводородов в залежи, относительную проницаемость для различных фаз,и эффективность разработки, особенно в режиме заводнения. Ранее в главе 1отмечается, что для карбонатных трещиноватых коллекторов поверхностныесвойства, в значительной мере предопределены их генезисом.
В частности,микрокристаллическиехемогенныеизвестняки,сохраняющиев своеймикропоровой структуре реликтовую воду, практически всегда гидрофильны.Органогенные карбонаты, в большей мере, проявляют свойство гидрофобности.Однако однозначно оценить смачиваемость такой породы, имеющую сложнуюструктуру пустотного пространства, неравномерное распределение органическоговещества и характеризующуюся разветвленной сетью трещин, достаточно сложно.Установлено, что определяющим фактором в формировании поверхностныхсвойств является размер фильтрационных каналов и пор, по которым возможна(или невозможна) вторичная миграция углеводородов различного состава,изменяющая степень гидрофильности отложений. В микропористой матрице частьпустотного пространства заполнена связанной водой, поверхность минеральныхчастиц таких пород является преимущественно гидрофильной, поскольку в такойматрице преобладают субкапиллярные поры, радиусом менее 0,1 мкм.81Таблица 3.3 – Результаты определения общей и матричной пористостиметодом рентгеновской компьютерной томографии на больших образцах керна№п/п123456789101112131415161718192021222324252627282930313233Номер лабораторногообразца264526002681273027102581254125432695265024462621259225442193252024602504256825992694269426392658261726322368229327112735268626862607Глубина отбораобразца, м4101,684103,594104,884106,124107,424108,264108,604120,294126,374130,214131,734132,854134,104135,274135,754136,294136,794140,824143,114143,794144,214144,474146,044148,584150,694152,594157,184159,204187,554189,464192,274194,544196,55Пористость КТ, %ОбщаяМатричная5,603,206,603,103,303,003,803,403,902,906,404,908,204,808,307,405,303,205,503,605,304,106,303,405,503,708,304,4015,204,508,805,0010,103,709,305,507,705,206,905,804,403,904,403,805,903,703,503,306,404,406,105,909,308,6012,1010,603,403,002,902,604,003,804,003,803,803,6082Длятрещинно-кавернозныхразностейособенностьгидрофобизациизаключается в преимущественной смачиваемости нефтью или гидроконденсатомоткрытых трещин, через которые осуществляется движение флюидов и резкаяфилизация участков развития микропор, что соответствует избирательнойфильтрациичерезтрещиноватыеразности(Рисунок 3.12).Площадныеисследования краевого угла позволили выделить три характерных зоны гидрои олеофильности исследуемых карбонатов:1) типично гидрофильные – средняя величина краевого угла смачивания 18–23о, максимальное значение не превышает 70о;2) промежуточные – средняя величина краевого угла смачивания 90–92о,соответствующая насыщению пород газом, и 102–105о, соответствующаянасыщению пород газоконденсатом, предел изменения углов 76–110о;3) типично гидрофобные – средняя величина краевого угла смачивания 110–120о и более, соответствует насыщению пород нефтью.Выделениетрехзон,существенноразличающихсяпостепенигидрофобизации пород, сопоставляется с выделенными типами коллекторовявляется важным аргументом для детализации строения и условий разработкизалежей углеводородов.Изучениетрещиноватыхколлекторовспомощьюгеофизическихисследований скважин (далее – ГИС) основывается на петрофизических моделях,полученных, в свою очередь, при литолого-петрофизическом изучении керна,в том числе с помощью рассмотренных выше методов.
Основное препятствие дляколичественной оценки проницаемости и дифференцированного определенияемкости трещинных коллекторов связано с отсутствием надежных методовопределения раскрытости трещин в пластовых условиях. Тем не менее, полученныес помощью ГИС данные позволяют выявить зоны развития трещин и оценивать ихориентацию непосредственно в пласте.83Краевой угол смачивания , оГидрофильнаяГидрофобнаяЧислоПределыЧислоПределы ,окапель, %капель, %minmaxminmax46,742544953,2102150 ,о122Рисунок 3.12 – Неоднородная гидрофобизация трещиноватого доломита:доломит строматолитовый с включениями и прожилками мелко- и среднезернистого,с горизонтальными трещинами; порода по трещинам гидрофобизована; поверхность мелкихпор матрицы гидрофильнаИз индивидуальных методов определенную информацию может датькавернометрия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
