Способ оценки экранирующих свойств горных пород

 

Изобретение относится к геологоразведочным работам на нефть и газ и может быть использовано для оценки экранирующих свойств горных пород. Целью изобретения является повышение точности оценки экранирующих свойств пород-покрышек нефти и газа. Для достижения цели дополнительно к лабораторным определениям порогового давления прорыва углеводородов проводят акустический каротаж с определением коэффициента Пуассона для стратиграфической последовательности литологических комплексов и по корреляции указанного параметра с пороговым давлением судят об экранирующих свойствах пород-покрышек.

Изобретение относится к геологоразведочным работам на нефть и газ. Целью изобретения является повышение точности оценки экранирующих свойств пород-покрышек нефти и газа. Известен способ определения надежности регионально развитых газонефтеупорных толщ горных пород (покрышек) по содержанию в пробах гелия совместно с неоном. Способ имеет ряд недостатков. Во-первых, суждение о надежности покрышек основано на определении концентрации в породах гелия и неона, содержание которых в осадочном чехле в силу их глубинного происхождения является функцией проницаемости земной коры. При одинаковых условиях экранирования концентрация гелия и неона на различных по проницаемости участках земной коры существенно отличается. Во-вторых, с учетом сказанного применение способа ограничено тектонически активными (сейсмическими) районами, испытывающими в настоящее время глубинную дегазацию. Известен способ количественной оценки экранирующих свойств пород-покрышек нефти и газа на основе изучения проницаемости и порогового давления прорыва углеводородов (УВ) через водонасыщенные породы. Недостатком способа является недоучет роли тектонической трещиноватости в формировании фильтрационной среды. Способ основан на совокупности следующих физических положений. Миграция нефти и газа осуществляется по системе пор и трещин. Поскольку для миграции УВ через водонасыщенную покрышку по системе пор необходимо преодолеть силы капиллярного взаимодействия воды, можно считать эту форму массопереноса (капиллярная проницаемость) неэффективной в реальных условиях разрушения залежей. С учетом скорости формирования залежей УВ, соизмеримой со временем их эксплуатации, а также скорости их разрушения миграция УФ при формировании и разрушении залежей может обеспечиваться только трещинной формой проницаемости. Проницаемость пород, как известно, характеризует величину сечения каналов миграции на единицу площади фильтрации и трещинная форма ее пропорциональна раскрытию трещин в третьей степени, т.е. раскрытие трещин является важнейшей характеристикой, определяющей фильтрационные возможности пород. Фактором, контролирующим раскрытие вертикальных трещин, является соотношение горного (P_г) и бокового (P_б) давлений. С увеличением коэффициента бокового распора где коэффициент Пуассона, и соответственно коэффициента Пуассона и пластичности закон передачи P_г на породы приближается к гидростатическому и становится таковым для пластичных пород (соль, глина). Пропорционально с ростом P_б увеличивается давление на стенки вертикальных трещин, уменьшаются их раскрытие и проницаемость. Таким образом, экранирующие свойства горных пород определяются их способностью трансформировать горное давление в боковое при условии Pг > Pб, и, следовательно, дифференциация пород по экранирующим свойствам может быть осуществлена по значениям их коэффициентов Пуассона. Дифференциация пород по коэффициенту Пуассона характеризует вариации по разрезу трещинной проницаемости. Для полноты суждения в качестве экранирующих толщ результаты определений коэффициента Пуассона необходимо сопоставить с лабораторными данными о величинах давления прорыва УВ на образцах керна, характеризующих проницаемость ненарушенной части (матрицы) пород. Для осуществления способа проводят следующие операции. В пределах площади исследований проводят детальную сейсморазведку и глубокое бурение. В скважинах первой очереди отбирают керн, выполняют комплекс геофизических исследований (широкополосный акустический каротаж, вертикальное сейсмическое профилирование и др.), изучают скоростные характеристики вскрытого разреза (для продольных и поперечных волн). Полученный скоростной разрез служит основой для расчета коэффициента Пуассона для стратиграфической последовательности литологических комплексов. По максимальным значениям параметра выделяют толщи пород, характеризующиеся минимальными значениями раскрытия вертикальных трещин и минимальной трещинной проницаемости. Те их интервалы, которые совпадают с максимальными значениями лабораторных определений давления прорыва УВ через водонасыщенные породы, выделяют как покрышки с наилучшими экранирующими свойствами. Поиск залежей ведут в подстилаемых ими коллеторах.

Формула изобретения

СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭКРАНИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД, включающий бурение скважин на площади исследований, отбор керна и лабораторные определения проницаемости и порогового давления прорыва углеводородов через водонасыщенные породы, по которым судят об экранирующих свойствах пород-покрышек, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки экранирующих свойств пород-покрышек нефти и газа, на площади исследований в скважинах первой очереди дополнительно проводят широкополосный акустический каротаж, по данным которого определяют скорости распространения продольных и поперечных волн и коэффициент Пуассона для стратиграфической последовательности литологических комплексов, определяют корреляционный параметр между коэффициентом Пуассона и пороговым давлением прорыва углеводородов для соответствующих комплексов, по которому судят об экранирующих свойствах пород-покрышек.