Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Основной задачей нефтедобы-кдощей отрасли является наиболее полное извлечение углеводородов із пластов-коллекторов независимо от геологического строения нефтяного резервуара и состава вмещающих пород.
В ходе горных работ создаются условия, приводящие к объемному изменению пород, т.е. к их деформации. Наиболее резкие и сущест (енные деформационные эффекты наблюдаются при бурении и испытании глубоких скважин и разработке залежей нефти и газа.
Опыт разработки нефтяных месторождений в Припятском проги->е свидетельствует о значительных изменениях пластовых давлений в фоцессе освоения залежей и эксплуатации нефтяных скважин, которые фиводят к объемной деформации пород, образующих ловушку угле-юдородов. Поэтому учет упруго-деформационных эффектов в глубо-юзалегающих (1600-4900м) нефтевмешающих породах, представлен-іьіх, в основном, доломитами и известняками различной степени доло-штизации, является одним из резервов повышения эффективности ос-юения ресурсов углеводородного сырья. Даже незначительные измене-іия напряженного состояния пород, обусловленные снижением пласто-ого давления, приводят к объемным деформациям скелета породы и аметно ухудшают коллекторские свойства.
При разработке нефтяных месторождений учет деформационных ффектов и снижение их влияния позволит предотвращать ухудшение родуктивных характеристик нефтяных залежей и увеличивать охват ластов выработкой. В связи с этим изучение упруго-деформационных ффектов в породах-коллекторах в процессе освоения и эксплуатации кважин является весьма важной и актуальной проблемой.
Выявление в полной мере нефтеперспективных объектов в провесе бурения скважин на поисково-разведочном этапе требует учета тих явлений при выборе оптимальных режимов вызова притока.
Исходя из опыта разработки месторождений в других регионах о схожими геологическими условиями Буряковский Л.А., Алияров .Ю., Дибиров Ш.М., Мазницкий А.С.Середницкий Л.М. показыва-)т, что изменение объема горных пород не только нарушает геомет-ию пустотного пространства, но и вызывает движение массивов гор-ых пород над продуктивным пластом.
Таким образом, проблема комплексного учета природных осо-енностей девонских нефтевмещающих пород и глубинных деформаци-нных эффектов техногенного происхождения является весьма акту-
альной и её решение позволит не только оптимизировать процесс неф-теизвлечения, но и прогнозировать экологические изменения в районе нефтяных месторождений.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение упруго-деформационных эффектов горных пород и их влияния на изменение фильтрационно-емкостных свойств пластов-коллекторов.
-
Обоснование и разработка методики исследования влияния деформационных эффектов на изменение коллекторских свойств нефте-вмещающих пород.
-
Обоснование оптимальных режимов опробования карбонатных коллекторов со сложной структурой емкостного пространства.
-
Разработка рекомендаций по созданию оптимального энергетического режима в залежах нефти с целью снижения отрицательного влияния деформационных эффектов на охват пластов выработкой.
-
Изучение влияния разработки нефтяных месторождений в карбонатных пластах на колебание земной поверхности.
МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ. Поставленные задачи решались на основании проведения теоретических и экспериментальных исследований, путем обобщения и анализа геолого-промыслового материала по вскрытию и освоению продуктивных пластов, результатов разработки нефтяных месторождений, данных геодезических наблюдений вертикальных движений земной поверхности, а также проведением экспериментальных работ по моделированию деформационных эффектов в карбонатных коллекторах со сложной структурой емкостного пространства.
Лабораторные исследования выполнены по усовершенствованной методике на больших кернах с использованием оригинальной аппаратуры.
-
Проведена количественная оценка и установлены пределы эффективных горных напряжений в карбонатных пластах нефтяных месторождений Беларуси, выше которых наблюдаются необратимые деформации путей фильтрации.
-
Установлены оптимальные режимы опробования продуктивных пластов в процессе бурения скважин.
-
Разработан и опробован метод количественной оценки и управления напряженно-деформированным состоянием фильтрационного поля пласта в процессе разработки с целью оптимизации технологических показателей нефтеизвлечения.
-
Выделены зоны необратимой деформации пород-коллекторов з процессе разработки нефтяных месторождений в карбонатных пластах.
-
Установлена связь изменения внутрипластовых напряжений техногенного характера с вертикальными движениями іємной поверх--гости.
-
Разработана методика исследования влияния деформационных івлений на коллекторские свойства естественных образцов горных пород.
-
Разработана методика определения оптимальных технологических параметров опробования межсолевых отложений. Применение методики позволяет определять оптимальный дебит пластового флюи-ча для выбранной группы коллекторов.
-
Разработан метод оценки динамической мощности нефтенасы-щенных пород по фильтрационным характеристикам, а также их уп-потнения, что позволит контролировать выработку запасов нефти в ус-ювиях энергетического истощения пласта.
-
Разработан метод оценки напряженно-деформированного состояния фильтрационного поля нефтяного пласта. Осуществлены расчеты влияния изменений фильтрационного поля на величину и иаправ-пенность колебаний земной поверхности.
-
Результаты исследований, полученные на кернах больших диаметров, использованы при составлении "Методики определения кол-пекторских свойств горных пород на образцах керна диаметром до 80 мм на установке " УГДИК", и применяются при подсчете запасов нефти.
-
Рекомендации по выбору оптимальных режимов опробования продуктивных пластов на поисковом и разведочном этапах применяются при составлении проектов на строительство скважин.
3. Метод комплексной оценки напряженно-деформированного
состояния применялся для технико-экономического обоснования коэф
фициента нефтеизвлечения Чкаловского месторождения, а также при
проектировании пробной эксплуатации Комаровичского, Северо-До-
мановичского, Северо-Притокского и других нефтяных месторожде
нии.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и материалы диссертации докладывались и обсуждались на IV Всесоюзном семинаре по "идродинамическим и промыслово-геофизическим методам исследования продуктивных пластов с целью контроля их разработки (Гомель,
1982), I Всесоюзной конференции по проблеме "Геодинамические основы прогнозирования нефтегазоносности недр" (Москва, 1988), II Всесоюзной научно-технической конференции по проблеме "Вскрытие нефтегазовых пластов и освоение скважин, посвященной 60-летию со дня рождения академика АН АзССР А.Х.Мирзаджанзаде (Ивано-Франковск, 1988), совещании "Проблемы экологической геологии в Прибалтике и Белоруссии (Вильнюс, 1990).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 10 работ.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Содержание работы изложено на 160 стр. машинописного текста, включая 15 табл., 37 рис. и список литературы - 122 наименования.
Автор выражает свою глубокую признательность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук Москвичу В.А. (БелГЕО), Авраменко Н.Д. (Комитет по геодезии и картографии), начальнику отдела нефти ПО "Беларусьгеология" Свидерскому Э.И., доктору технических наук Войтенко B.C. (БелНИГРИ), кандидатам геолого-минералогических наук Грибику Я.Г. (ПО "Беларусьгеология"), Слободянюку И.А., Альтшулеру П.Г., Захарии И.Р. (БелНИГРИ), Рынскому М.А., и кандидатам технических наук Евтушенко Г.С. (БелНИГРИ), Веремко Н.А., Стрешинскому И.А. (БелНИПИнефть) за ценные советы и консультации Автор искренне признателен Заикину И.П. (БелНИГРИ) за внимание и поддержку во время обсуждения результатов исследований, Зайцеву А.И. (БелНИГРИ) за помощь при проведении экспериментов, а также благодарен сотрудникам отдела нефти БелНИГРИ за содействие в выполнении и оформлении работы.