ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Коллекторские свойства трещиноватых пород из "Физика пласта, добыча и подземное хранение газа" Вследствие совершенствования методов исследования коллекторов нефтяных месторождений и накопления богатого промыслового материала в последние годы стало известно, что во многих залежах коллекторские свойства пластов характеризуются не только обычной межзерновой пористостью, но в значительной степени также и наличием трещин. Иногда емкость коллектора и промышленные запасы нефти в нем определяются преимущественно объемом трещин. [c.39] Залежи, связанные с трещиноватыми коллекторами, приурочены большей частью к плотным карбонатным породам, а в некоторых районах (Восточные Карпаты, Иркутский район и др.) и к терригенным отложениям. Это плотные породы с низкой межзернистой проницаемостью, где очень часто фильтрация жидкости практически невозможна. Вместе с тем из них получают значительные притоки нефти к скважинам, что обеспечивается наличием разветвленной сети трещин. [c.39] Существуют различные мнения о том, что составляет емкость трещиноватого коллектора. Иногда емкость такого коллектора определяется только объемом трещин. В большинстве же случаев она обусловлена пустотами трех видов. [c.39] Исходя из основных коллекторских свойств, обусловливающих емкость и пути фильтрации в трещиноватых коллекторах, последние можно подразделить на следующие основные типы. [c.39] Установлено, что закономерности развития трещиноватости в горных породах связаны с тектоникой и направлением дизъюнктивных дислокаций и трещиноватость, как правило, выражена правильными геометрическими системами трещин. [c.39] По результатам исследований Е.М, Смехова и др., сеть трещин обычно состоит из двух основных систем ларушений сплошности, одна из которых имеет вертикальное направление, а вторая перпендикулярна ей. Иногда сетка представляется одной системой горизонтальных трещин по отношению к плоскостям напластования (тонкослоистые и сланцеватые породы) или системой трещин с различной ориентацией (глины). Значительная же часть сист ем трещин имеет падения, близкие к вертикальным (относительно слоистости пород). [c.39] Все это дает основание полагать, что ориентированность проницаемости отдельных участков продуктивных пластов относительно залежи, по-видимому, объясняется наличием ориентированной системы трещин и зависимостью между направлениями основных систем трещиноватости и простиранием складок. Это подтверждается совпадением линий, соединяющих скважины с относительно большими дебитами, с направлением простирания основных систем трещиноватости. [c.40] Обычно строгой закономерности в распределении систем трещиноватости по элементам структур, к которым приурочены нефте- и газосодержащие залежи, не наблюдается. Предполагается, что, кроме тектонического фактора, на распределение систем трещин влияют в некоторой степени и свойства самих пород. Вообще же наиболее трещиноваты те участки, где изменяются углы падения пород - периклинали на пологих складках и своды на структурах с крутыми крыльями. [c.40] О раскрытии трещин на глубине также существуют различные мнения. В шахтах, по сравнению с нефтяными скважинами имеющими незначительную глубину, иногда встречаются трещины с раскрытостью до 10 см (шахты Норильского района и Ухты, озокеритовые месторождения Борислава). Большинство исследователей, однако, считают, что при значительных величинах горного давления на больших глубинах зияющие трещины не могли сохраниться. По результатам исследования ВНИГРИ, раскрытость трещин нефтесодержащих пластов обычно составляет 10-20 мкм, и лишь иногда она возрастает до 30 мкм. В породах, подверженных процессам растворения и перекристаллизации минералов, встречаются каверны и карсты значительных размеров. Так, например, при бурении скважин на месторождении Надьлендел в Венгрии наблюдались провалы инструмента в карбонатных коллекторах до 2-3 м на глубинах около 3000 м. [c.40] Методика исследования коллекторских свойств трепщноватых горных пород имеет свои особенности. Их качества как коллектора характеризуются густотой и раскрытостью трещин, которые определяют трещинную пористость и проницаемость, обусловленную наличием в породе трещин. [c.40] Здесь следует подчеркнуть, что понятие раскрытость включает в себя некоторую условность. Существование трещин на больших глубинах в условиях проявления горного давления возможно только при многочисленных контактах между стенками трещины. Площадь контактов по сравнению с поверхностью стенки мала, и поэтому наличие их существенно не влияет на емкость и фильтрационные свойства трещин. На этом основании вводят понятие раскрытости трещин как преобладающей величины расстояний стенок трещин между контактами. [c.40] Уже отмечалось, что подавляющее большинство трещин, по-видимому, имеет тектоническое происхождение и объединяется в ориентированные системы. Поэтому далее будем рассматривать трещиноватость, характеризующуюся системами трещин, стенки которых можно принять за плоскости. [c.40] Исследованиями Е.М. Смехова и др. установлено, что интенсивность трещиноватости зависит от литологических свойств пород. Трещиноватость карбонатных пород обычно больше, чем аргиллитов и песчано-алевритовых пород, песчаников и солей. [c.40] Раскрытость трещин также зависит от литологического состава пород и их происхождения и колеблется в пределах 14-80 мкм. [c.40] Объемная плотность Г характеризует трещиноватость пласта с любой геометрией. Очевидно, поверхностная плотность Р зависит от ориентации площади измерения (рис. 17, линия 2) относительно направления трещин (см. рис. 17, линия /), а густота Г их характеризует только выделенную систему трещин. [c.41] Плотность трещиноватости пород может изменяться в широких пределах. Объемная плотность трещин девонских отложений Южно-Минусинской впадины (по наблюдениям в обнажениях на дневной поверхности), например, изменяется в пределах 9-60 1/м. [c.41] Здесь /сг - проницаемость трещин. [c.42] Формула (1.65) действительна для случая, когда трещины перпендикулярны поверхности фильтрации. В действительности трещины могут располагаться произвольно, в результате чего проницаемость трещиноватой породы будет зависеть от простирания их систем и направления фильтрации. Поэтому важно знать ориентированность трещин. Она определяется известными методами фиксации положения плоскости в пространстве - по азимуту падения 6 и углу падения со или по направляющим косинусов единичного вектора нормали к плоскости трещины (соза созаг, созаз, где а], а2, 3 - углы между единичным вектором и осями координат рис. 18). [c.42] Здесь ку - трещинная проницаемость, мкм А - численный коэффициент, зависящий от геометрии систем трещин в породе (для трех взаимно перпендикулярных систем трещин Л = 2,28 10 для хаотически расположенных трещин Л = 1,11 10 ) / -протяженность трещин в шлифе, см F - площадь шлифа, см - трещинная пористость, дол.ед. Р - поверхностная плотность трещин. [c.43] Для определения параметров трещиноватости используются геологические, геофизические и гидродинамические методы исследования трещиноватых пород. [c.43] Вернуться к основной статье