Контрольная работа по Нефтегазопромысловая геология (стр. 1 из 3)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

УХТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ГНГ

Контрольная работа № 1

по дисциплине

Нефтегазопромысловая геология

Выполнил:

Вариант 9

Ухта 2011 г.

Вариант 9

СОДЕРЖАНИЕ

1. Понятие о горном и пластовом давлении. Распределение давления

в пределах нефтяных и газовых месторождений................................................. 3

2. Режимы работы газовых залежей.......................................................................... 10

3. Составить геологический профиль по данным бурения скважин..................... 13

Библиографический список........................................................................................... 15

1. ПОНЯТИЕ О ГОРНОМ И ПЛАСТОВОМ ДАВЛЕНИИ. РАСПРЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В ПРЕДЕЛАХ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Горное давление обусловлено весом вышележащих пород, интенсивностью и продолжительностью тектонических процессов, физико-химическими превращениями пород и т.п.

Различают вертикальную и горизонтальную компоненты горного давления, которые называют соответственно полным и боковым . Полное (геостатическое) давление соответствует суммарному весу вышележащей толщи, боковое (геотектоническое) давление, возникающее за счет напряжений, образующихся в пластах в результате тектонических процессов, их деформации обусловливающих релаксацию напряжений.

При известной мощности h и ρ плотности каждого слоя пород вертикальная компонента горного давления (в Па) определяется следующим уравнением:

где g – ускорение свободного падения; n - число слоев.

Значение бокового горного давления определяется величиной вертикальной компоненты давления, коэффициентом Пуассона пород и геологическими свойствами пород. Коэффициент пропорциональности между вертикальной и горизонтальной (боковой) составляющими горного давления изменяется в зависимости от типа пород от 0,33 (для песчаников) до 0,70 (для прочных пород типа алевролитов).

Пластовое давление — один из важнейших факторов, определяющих энергетические возможности продуктивного пласта, производительность скважин и залежи в целом. Под пластовым понимают давление, при котором нефть, газ, вода находятся в пустотах пластов-коллекторов в геологическом разрезе месторождения.

Если вскрыть скважиной водоносный пласт-коллектор водонапорной системы и снизить в ее стволе уровень промывочной жидкости, то под действием пластового давления в эту скважину из пласта начнет поступать вода. Ее приток прекращается после того, как столб воды уравновесит пластовое давление. Аналогичный процесс протекает при вскрытии нефтегазонасыщенного пласта. Следовательно, величина пластового давления p пл может быть определена по высоте столба пластовой жидкости и скважине при установлении статического равновесия в системе пласт — скважина:

p пл = hρg , (2)

где h высота столба жидкости, уравновешивающего пластовое давление; ρ — плотность жидкости в скважине; g — ускорение свободного падения. 

При практических расчетах формулу используют в следующем виде:

p пл = hρ/ c , (3)

где c — коэффициент, равный 102 при измерении давления в МПа.

Устанавливающийся в скважине уровень жидкости, соответствующий пластовому давлению, называют пьезометрическим уровнем . Его положение фиксируют расстоянием от устья скважины или величиной абсолютной отметки.

Поверхность, проходящую через пьезометрические уровни в различных точках водонапорной системы (в скважинах), называют пьезометрической поверхностью .

Высоту столба жидкости h в (2) и (3) в зависимости от решаемой задачи обычно определяют как расстояние от пьезометрического уровня до середины пласта-коллектора. Такой столб жидкости h называют пьезометрической высотой (рис. 1). Или как расстояние от пьезометрического уровня до условно принятой горизонтальной плоскости — этот столб жидкости высотой h 2 = h 1 + z , где z — расстояние между серединой пласта и условной плоскостью, называют пьезометрическим напором .

Величину давления, соответствующую пьезометрической высоте, называют абсолютным пластовым давлением (p пл.а. ); величину давления, соответствующую пьезометрическому напору, — приведенным пластовым давлением (p пл.пр. ).

В скважинах с устьями выше пьезометрической поверхности (рис. 2, скв. 1) абсолютное пластовое давление можно определить, зная глубину скважины H 1 до середины пласта и глубину пьезометрического уровня от устья скважины h1 а также плотность воды ρ в (она обычно больше единицы вследствие того, что пластовые воды минерализованы):

p пл1 = [(H 1 h 1 )/102] ρ в . (4)

В скважинах с устьями, совпадающими с пьезометрической поверхностью (рис. 2, скв. 2),

p пл2 = H 2 ρ в /102. (5)

Скважины с устьями ниже пьезометрической поверхности (рис. 2, скв. 3) будут фонтанировать. Пластовое давление в таких скважинах можно определить, замерив манометром давление р у на их герметизированных устьях:

p пл3 = (H 3 ρ в /102) + р у , (6)

где p у = h 3 ρ в /102, h3 — превышение пьезометрического уровня над устьем скважины.

Рис. 1. Пьезометрические высота и напор в скважине.

1 — пласт-коллектор; 2 — пьезометрический уровень в скважине; ОО — условная плоскость; h1 — пьезометрическая высота; z — расстояние от середины пласта до условной плоскости; h2 — пьезометрический напор

Рис. 2. Схема инфильтрационной водонапорной системы.

1 — водонасыщенный пласт-коллектор; 2 — залежь нефти; 3 — пьезометрическая поверхность; 4 — земная поверхность; 5 — скважина со столбом пластовой воды, уравновешивающим начальное пластовое давление; 6 — направление движения жидкости; 7 — водоупорные породы.

Для характеристики изменения пластового давления в водонапорных системах и залежах пользуются вертикальным градиентом пластового давления grad р , отражающим величину изменения р пл на 1 м глубины скважины:

grad р = p пл /Н (7)

Из рис. 2 видно, что на величину grad р в различных скважинах заметное влияние оказывает различие в разности абсолютных отметок пьезометрической поверхности и устьев скважин. В скважинах, устья которых находятся выше пьезометрической поверхности, значения grad р меньше, а в скважинах, устья которых находятся ниже этой поверхности, значения grad р больше по сравнению с его значениями в скважинах, устья которых совпадают с пьезометрической поверхностью. Градиент пластового давления имеет значения от 0,008 до 0,025 МПа/м и иногда более. Его величина зависит от характера водонапорной системы, взаимного расположения поверхности земли и пьезометрической поверхности.

При grad р > 0,013 пластовое давление обычно считают сверхгидростатическим (СГПД), при grad р < 0,008 — меньшим гидростатического (МГПД).

Наличие в пластах-коллекторах СГПД может быть объяснено тем, что на определенном этапе геологической истории резервуар получает повышенное количество жидкости в связи с превышением скорости ее поступления над скоростью оттока. Сверхгидростатическое пластовое давление характерно для элизионных водонапорных систем. В таких системах напор создается за счет выжимания вод из вмещающих пласты-коллекторы уплотняющихся осадков и пород и частично за счет уплотнения самого коллектора под влиянием геостатического давления, возрастающего в процессе осадконакопления (геостатические элизионные системы), или в результате геодинамического давления при тектонических напряжениях (геодинамические элизионные системы).

Пластовое давление, меньшее гидростатического, т. е. с вертикальным градиентом менее 0,008 МПа/м, встречается относительно редко. Наличие в пластах-коллекторах МГПД может быть объяснено тем, что на определенном этапе геологической истории создавались условия, приводящие к дефициту пластовой воды в резервуаре. Одним из таких условий может быть увеличение пористости, например при выщелачивании или перекристаллизации пород. Возможно также уменьшение объема жидкости, насыщающей пустотное пространство, например вследствие снижения температуры пластов-коллекторов в результате их перемещения при тектонических движениях на меньшие глубины.

Каждая залежь УВ обладает некоторым природным пластовым давлением. В процессе разработки залежи пластовое давление обычно снижается. Соответственно различают начальное (статическое) и текущее (динамическое) пластовое давление залежей.

Начальное (статическое) пластовое давление — это давление в пласте-коллекторе в природных условиях, т. е. до начала извлечения из него жидкостей или газа. Величина начального пластового давления в залежи и за ее пределами определяется особенностями природной водонапорной системы, к которой приурочена залежь, и местоположением залежи в этой системе.

В пределах нефтегазовых залежей значения начального пластового давления и статических уровней отличаются от значений этих показателей в водоносной части пласта при тех же абсолютных отметках залегания пластов. Величина разности этих значений зависит от степени различий в плотности пластовой воды, нефти и газа и от расстояния по вертикали рассматриваемой точки залежи до ВНК. На рис. 3 приведена схема инфильтрационной водонапорной системы, область питания которой расположена на абсолютной отметке 100 м. Общая высота приуроченной к этой системе залежи 400 м, отметка ВНК — 700 м, ГНК — 400 м, кровли пласта в своде залежи —300 м.


Copyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.