Геологическая характеристика продуктивных горизонтов

Горные породы, способные вмещать нефть, газ, воду, быть их хранилищем и отдавать их при разработке, называются коллекторами. Большинство пород – коллекторов имеет осадочное происхождение. Нефть и газ содержатся в терригенных коллекторах, таких как пески, песчаники, алевролиты, и в карбонатных коллекторах – известняки, доломиты, мел.

Породы коллекторы должны обладать емкостью, т. е. системой пор, трещин и коверн. Не все породы, обладающие емкостью, являются коллекторами. Поэтому важно знать не только пористость коллекторов, но и проницаемость. Проницаемость горных пород зависит от поперечных(к направлению движения углеводородов) размеров пустот в породе.

Принято подразделять коллекторы на три типа: гранулярные или поровые (только обломочные горные породы), трещинные (любые горные породы) и каверновые (только карбонатные породы).

Коллекторские свойства терригенных пород зависят от гранулометрического состава, сортированности, окатанности и упаковки обломочных зёрен скелета, количества, состава и типа цемента. Эти параметры обусловливают геометрию порового пространства, определяют величины эффективной пористости, проницаемости, принадлежность пород к различным классам порового типа коллекторов. Минеральный состав глинистой примеси, характер распределения и количество её влияют на фильтрационную способность терригенных пород; увеличение глинистости сопровождается снижением проницаемости.
Коллекторские свойства карбонатных пород определяются первичными условиями седиментации, интенсивностью и направленностью постседиментационных преобразований, за счёт влияния которых развиваются поры, каверны, трещины и крупные полости выщелачивания. Особенности карбонатных пород — ранняя литификация, избирательная растворимость и выщелачивание, склонность к трещинообразованию обусловили большое разнообразие морфологии и генезиса пустот; они проявились в развитии широкого спектра типов коллекторов нефти и газа. Наиболее значительные запасы углеводородов сосредоточены в каверново-поровом и поровом типах.

Емкость порового коллектора называется пористостью. Для характеристики пористости применяется коэффициент пористости, который показывает, какую часть от всего объема горной породы составляют поры. Ее разделяют на общую открытую и эффективную.

Важным показателем, характеризующим свойства горной породы пропускать нефть, газ и воду, является проницаемость. Это проницаемость породы, при фильтрации через образец которой площадью один квадратный метр, длиной один метр и перепаде давления один паскаль расход жидкости вязкостью один паскаль умноженный на секунду составляет один кубометр разделенный на секунду.

Пористость и проницаемость нефтегазоносных пластов часто изменяется в одном и том же пласте. Величина пористости и проницаемости влияет на конечное нефтеизвлечение.

В процессе разработки месторождений с целью увеличения пористости и проницаемости проводят различные ГТМ.

Удержание и скопление нефти и газа в горных породах невозможно, если они не будут перекрыты непроницаемыми породами – покрышками. В качестве покрышек могут быть глины, гипсы, ангидриды.

Схемы заводнения

Наиболее широко распространенным методом воздействия на продуктивные пласт с целью поддержания пластового давления и увеличения конечного нефтеизвлечения является метод закачки воды в пласт.

Поддержание пластового давления закачкой в пласт воды бывает:

- законтурное заводнение;

- приконтурное заводнение;

- внутриконтурное заводнение;

Закачка воды осуществляется через специальные нагнета­тельные скважины и ее закачку целесообразно начи­нать с самого начала разработки месторождения.

При законтурном заводнении закачка воды осущест­вляется через нагнетательные скважины, пробуренные за внешним контуром нефтеносности по периметру залежи. Расстояние между ними определяется в технологической схе­ме разработки месторождения. Линия нагнетательных скважин распределяется примерно в 400-800 м от внешнего конту­ра нефтеносности для создания равномерного воздействия на залежь, предупреждения образования преждевременных языков обводнения.

Законтурное заводнение обычно применяется на неболь­ших по размерам и запасам нефтяных месторождениях, в зале­жах с хорошими коллекторскими свойствами.

Недостатки законтурного заводнения: повы­шенный расход закачиваемой воды из-за частичного ухода за пределы линии нагнетания, замедленное реагирование на за­лежь из-за удаленности линии нагнетания от добывающих скважин.

Более эффективное воздействие на залежь нефти достигает­ся, когда нагнетательные скважины бурятся внут­ри контура нефтеносности, в водонефтяной зоне пласта. Такое заводнение называют приконтурным заводнением. Оно применяется на небольших по размерам залежах, при недостаточной гидродинамической связи продуктивно­го пласта с внешней областью.

Более эффективной системой воздействия на залежи нефти, позволяющей быстрее наращивать добычу нефти, повышать конечное нефтеизвлечение, являет­ся внутриконтурное заводнение. При таком заводнении нагнетательные скважины бурятся внутри контура нефтеносности. В начальный период при внутриконтурном заводнении воду нагнетают в нефтяную залежь. Далее в процессе нагнетания воды в залежи вдоль линии нагнетательных скважин образуется водя­ной вал, разделяющий залежь на части. Для более быстрого ос­воения процесса внутриконтурного заводнения закачку воды ве­дут че­рез одну скважину, а промежуточные скважины ряда, эксплуати­руются временно как добывающие. По мере обводнения эти скважины осваиваются и переводятся в нагнетательные. При внутриконтурном заводнении применяют и очаговое заводнение. оно применяется в тех случаях, ко­гда на отдельных участках залежи нет влияния от заводнения, вследствие чего на этом участке падает пластовое давление и, со­ответственно, падают дебиты нефти в добывающих скважинах. При очаговом заводнении выбирают в центре участка нефтедо­бывающую скважину, переводят ее в нагнетательную и начинают закачку воды, в результате, обеспечивается воздействие за­качиваемой водой на окружающие нефтедобывающие скважины. Наиболее интенсивной системой воздействия на пласт считается площадное заводнение. Добывающие и нагнета­тельные скважины, системе размещаются правильными геометрическими блоками в виде пяти-, семи- или девятиточеч­ных сеток, в которых нагнетательные и добывающие скважины чередуются.