Физика пласта: Курс лекций по одноименной дисциплине, страница 2

В природной системе пористая среда неоднородна. Твердая фаза представлена различными минералами в пределах одного месторождения. Жидкая и газовая фазы являются смесью различных химических компонент, находящихся в определенных термобарических условиях, непрерывно меняющихся при эксплуатации месторождения. В таких условиях многозначность поведения системы порода – углеводороды значительно возрастает. Отклонения поведения системы от идеального расчетного состояния может достигать десятков процентов. Это обусловлено многофакторностью связей компонент системы большого пространственного объема. Здесь незначительные в обычных условиях процессы, могут приобретать первостепенное значение.

Эксплуатация углеводородных залежей приводит к изменению их условий залегания в пласте (водонасыщенности, нефтегазонасыщенности, температуры, давления и других свойств). Изменяющиеся условия залегания углеводородов требуют корректировки режима эксплуатации залежей.

Чтобы успешно решать задачи эксплуатации месторождений углеводородов, следует ориентироваться в закономерностях поведения системы порода - углеводороды для идеализированной системы, предвидеть возможные отклонения ее поведения в реальной природной обстановке и уметь использовать свои знания для задания оптимального режима эксплуатации месторождения.

В мировой  практике добычи углеводородов эксплуатируются месторождения с минимальными запасами, на грани рентабельности их разработки. Однако встречаются и месторождения гиганты. Так, месторождение Гхавар в Саудовской Аравии характеризуется размерами 220х25 км,  высотой залежи – 370 м,  запасами углеводородов в 10,2 млр. т.  Тем не менее, месторождения любых размеров характеризуются своими особыми условиями, неоднородностями геологического строения и коллекторских свойств, составом углеводородов. Все это требует учета всего комплекса факторов при разработке месторождения. 

В нефтегазоносной провинции Беларуси «Припятский прогиб» открыто 66 месторождений, имеющих более190 залежей, добыто 104 млн. тонн нефти, разведанные ресурсы составляют 47,7%. Из объема текущих разведанных запасов 44,5% трудно извлекаемые, а обводненность извлекаемой продукции составляет 70-90%. Приведенные цифры показывают сложность эксплуатации месторождений Беларуси, что требует глубоких знаний специалистами нефтяного профиля физики нефтяного и газового пласта.

1  КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

Нефтяной или газовый пласт характеризуется многообразными свойствами. Основные из них следующие: деформации при воздействии нагрузок, гранулометрический состав пород, пористость, проницаемость, капиллярность, удельная поверхность, упругость, пластичность, насыщенность водой, нефтью и газом.

Горные породы разделяют на три основные группы: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические горные породы образуются в результате остывания и кристаллизации изверженного на поверхность или внедренного в земную кору магматического вещества.

Осадочные горные породы образованы продуктами разрушения литосферы под действием различных агентов и факторов: температуры, воды, деятельности живых организмов, растений и микробов, химических реакций и т.д.

По условиям образования осадочные породы делятся на терригенные (обломочный материал), хемогенные (результат химико-биохимических реакций в водных бассейнах), органогенные (останки животных, растений). К терригенным породам относятся пески, песчаники, алевриты и алевролиты, аргиллиты, глины; к хемогенным – каменные соли, гипсы, ангидриты, доломиты; к органогенным – мел, известняки.

Метаморфические горные породы образуются из осадочных в результате изменений под действием высоких температур, давления, циркулирующих флюидов. В веществе происходят химические реакции, изменение состава элементов, перекристаллизация.