В понимании А. А. Карцева гидрогеологический цикл в пределах какого-либо района начинается тектоническим нарушением и трансгрессией, охватывает период последующего поднятия и регрессии и заканчивается перед новым погружением и регрессией. Заканчивается первая часть гидрогеологического цикла, когда на площади, занятой седиментационным бассейном, отрицательный знак колебательных движений сменяется на положительный, происходит поднятие, регрессия и начинается денудация водоносных пород. Эту часть гидрогеологического А. А. Карцев называет - седиментационным или элизионным гидрогеологическим этапом. В данном случае формируются седиментационные воды и происходит элизионный водообмен.
Инфильтрационный этап заканчивается, когда при новом тектоническом погружении море перекрывает наземные выходы водоносных пород и начинается накопление более молодых отложений, а инфильтрация прекращается. На этом заканчивается весь гидрогеологический цикл и начинается новый цикл.
В течение элизионного этапа нового гидрогеологического цикла происходит накопление седиментационных вод в молодых отложениях. В отложениях, образовавшихся во время прежнего цикла, сохраняются воды последнего. Но и в них происходит перераспределение вод: возобновляется выжимание древних седиментогенных вод из глин в коллекторские породы. Следовательно, на элизионном этапе второго гидрогеологического цикла (или просто на втором элизионном гидрогеологическом этапе) инфильтрогенные воды могут вытесняться и замещаться седиментогенными водами в отложениях, синхронных первому циклу. Иногда (когда поднятие по вертикали настолько велико, что денудация захватывает и древние породы, синхронные первому циклу) инфильтрационный этап нового гидрогеологического цикла может привести и к инфильтрации литогенных вод в древние отложения. Тогда происходит вытеснение новыми инфильтрогенными водами сохранившихся там древних вод, остатков прежнего цикла - седиментогенных, инфильтрогенных, иногда частично и эндогенных.
Далее может начаться третий гидрогеологический цикл, ход гидрогеологических процессов в котором будет сходным с описанием выше, но в какой-то мере и отличным от предыдущего.
Таким образом, по А. А. Карцеву, гидрогеологический цикл - это отрезок гидрогеологической истории района или комплекса, начинающийся с трансгрессии, осадконакопления и образования седиментогенных вод, включающий этап последующей регрессии, денудации и инфильтрации и заканчивающийся новой трансгрессией и прекращением инфильтрации.
3. Гидрогеологические наблюдения и исследования в процессе разработки нефтяных и газовых залежей.
Исследования, связанные с разработкой нефтяных и газовых залежей, надо начинать с первых разведочных и эксплутационных скважинах, в которых при опробовании получили притоки нефти и газа. На протяжении периода разработки необходимо проводить наблюдения по законтурным скважинам.
Наиболее важные изменения в залежи при ее эксплуатации:
· Изменение давления в залежи и перераспределение его по площади;
· Изменение нефтегазоводонасыщенности пласта;
· Перемещение ВН, ГН и ГВ контуров;
· Изменение физических и химических свойств, извлекаемых из залежи нефти, газа и воды.
Для наблюдения за изменением степени обводненности залежи производят точные замеры дебитов жидкости и определяют содержание в ней нефти и воды по всем скважинам и в целом по залежи.
Вместе с исследованием скважин, расположенных в пределах контуров нефте- и газоносности, наблюдают изменение уровней в пьезометрических скважинах (разведочные скважины, оказавшиеся за контуром НГН или скважины, ранее эксплуатирующиеся и обводнившиеся пластовой водой).
Законтурные скважины дают представление о пластовом давлении в период разработки залежи и ее эксплуатации.
Наблюдения за изменением уровней вод в этих скважинах осуществляется с начала разработки нефтяной или газовой залежи путем непрерывного замера их регистрирующим уровнемером.
Если законтурная скважина фонтанирует водой, то при помощи регистрирующего манометра производят непрерывное наблюдение за изменением давления на устье скважины. По этим данным по каждой наблюдательной скважине строят график изменения динамического уровня во времени.
На рисунке 3 изображен график изменения динамического уровня по одной законтурной скважине и добыча жидкости, получаемой скважинами из данного нефтяного пласта.
Рисунок 3.
График изменения среднесуточной добычи нефти и воды и динамического уровня в законтурной скважине.
1 - среднесуточная добыча нефти и воды из нефтяной залежи; 2 - динамический уровень в законтурной скважине; а - вступила в эксплуатацию новая скважина с дебитом 220 т/сутки; б - вступила в эксплуатацию новая скважина с дебитом 180 - 200 т/сутки; в - временно остановлено несколько скважин с суммарным дебитом около 900 т/сутки; г - временно увеличен отбор жидкости из нескольких скважин.
Из рисунка 3 следует, что малейшие изменения, происходящие в отборе жидкости из залежи, отражаются на положении уровня в пьезометрической скважине.
Важно точно фиксировать дату появления признаков воды и вести точный количественный учет попутно добываемой воды.
Для изучения химического состава и свойств воды в пластовых условиях отбирают глубинные пробы воды из скважины, находящейся в опробовании или эксплуатации (глубинные пробоотборники).
В процессе разработки внедряются разные способы заводнения пластов для интенсификации нефтеотдачи. Например, закачка в пласт подогретой воды при определенных условиях может повысить нефтеотдачу за счет снижения вязкости нефти.
При изучении движения подземных естественных вод и вод, искусственно нагнетаемых в пласт, используют метод радиоактивных индикаторов.
Можно отметить, что на Октябрьском нефтяном месторождении (Северный Кавказ) в пласт закачивали вместе с нагнетаемой водой окись трития. Меченая вода не продвигалась единым фронтом. Часть ее, заполнив высокопроницаемые зоны, быстро прорвалась в эксплутационные скважины. Основная часть индикатора двигалась по гомогенной среде, подчиняясь известным законам фильтрации жидкости в однородном пласте.
При заводнении залежи в верхнемеловых трещиноватых известняках Карабулак-Ачалукского месторождения первые порции индикатора (в шести эксплутационных скважинах) стали поступать в контрольные скважины на 36 - 461 сутки после его ввода в коллектор.
Список литературы
1. Сухарев Г. М. «Гидрогеология нефтяных и газовых месторождений» - М., «Недра» 1971 год.