Введение к работе
Актуальность проблемы. Нефть и газ занимают ведущее место в экономике многих страв мира". Поиски новых скоплений ТВ является в настоящее время важнейшей задачей. Решение ее возможно лишь путем комплексных геологических, геофизических и геохимических исследований'. Поиски, разведка и разработка глубокозалетащих месторождений нефти и газа обуславливает необходимость изучения деформаци-онно-прочностннх, фшїьтрадионно-емкостннх, акустических и других свойств горных пород в термодинамических условиях, характерных кок для глубин залегания, так и превашащих их*
Конкретные задачи исследования горных пород при высоких термодинамических параметрах разнообразны. Для обоснования выбора пап -равлений и объектов геолого-разведочшх работ в нефтегазоносзах районах важна оценка изменений емкоотвнх и фильтрационных свойств пород-коллекторов и изолирущей способности пород-похрззех при различных напрягеяных состояниях а температурах. Еачэотго пород-вод -лекторов и покрышек возможно оценить по комплексу физических характеристик: изменение электрического сопротивления, скоростей упругих волн, упругости пород продуктивного пласта, развитию в них необра -тимнх деформаций, фильтрационным свойствам пород на разных глубинах и их изменению в процессе разработки*. Экспериментальные данные об изменении деформационных и прочностных свойств, скорооти упругих волн и да.' ваяны такге для правильной интерпрктации результатов геофизических исследований, а особенности изменения прочностных характеристик с глубиной необходимо учитывать при проектировании ре-аимов глубокого и сверхглубокого бурения. Указанным перечнем вопросов обуславливается актуальность темы диссертационной работы*.
Цельв работы явилась прогнозная оценка качества пород-колдек-
торов подсолёвых отложений Юго-Востока Прикаспийской впадины на основе экспериментального исследования деформационно-прочностных, фильтрационно-енкостных, акустических и других физических характеристик терригенных и карбонатных пород различных минералого-петрографических типов при термодинамических параметрах, соответствующим большим глубинам; Главная цель настоящего исследования заключалась в выявлении зависимости фильтрационно-емкостных и изолирующих свойств пород-коллекторов залежей нефти и газа от характера деформаций при объемных напряженных состояниях и температурах, характерных для различных геолого-тектонических условий. Основные задачи исследований;
изучение деформационных, прочностных, акустических свойств различных минералого-петрографических типов пород в условиях равномерного и неравномерного объемного сжатия;
исследование влияния аномально высоких поровых давлений на упругие, деформационные, акустические и другие физические свойства осадочных пород при различных объемных напряженных состояниях;
изучение механизма деформации, петроструктурных изменений в осадочных породах при испытании их в условиях неравномерного объемного сжатия;
разработка комплексной методики прогноза качества пород -коллекторов различных литологических типов, учитывающей деформационно-прочностные и петрофизические свойства-.
Научная новизна работыі В результате выполненных работ по теме диссертации были получены новые данные о деформационном поведении терригенных и карбонатных пород в широком диапазоне термодинамических условий в зависимости от их минералого-петрографических особенностей, позволяющие судить об емкостных, фильтрационных, акустических и других свойствах пород на глубине залегания до 7 км.
Разработан комплексный методический подход по прогнозированию качества пород-коллекторов на основании результатов исследования їх деформационно-прочностных и других физических свойств.
Получены новые данные о влиянии АВПД на деформационные, филь-грационно-емкостные и другие характеристики терригенннх и карбонат-шх породї
Определены поправочные коэффициенты в величины пористости, іроницаемости и прочности под влиянием эффективного напряаения и температуры с учетом коэффициента аномальности пластовых давлений;
Все экспериментальные исследования проводились на уникальной іестандартной аппаратуре и по методикам, разработанным с участием івтора в секторе экспериментальной геомеханики ИГиИЖ
Практическая значимость работы заключается в получении новых жсдершенталышх данных, которые позволяют количественно и качест-ієнно оценить емкостные, фильтрационные и акустические характерис-:ики терригенннх и карбонатных пород подсолевого комплекса Юго-Вос-ока Прикаспийской впадины в пластовых условиях1. 7сгановленные ветчины предельных эффективных напряжений (пределы упругой устойчи-юоти пород) могут быть использованы при определении величины макси-іальннх депрессий при разработке залегей УВ.*1 Определены коэффнциен-ы сжимаемости, пористости, проницаемости и акустических свойств в ермодинамических условиях залегания пород к данным, полученным в лмосферных условиях, которые необходимо учитывать при подсчете гео-:огических запасов нефти и газа и при интерпретации данных ГИС, а акжо при разработке режимов бурения при проводке глубоких и сверх-лубоких скважин;
Апробация работы.
Полученные результаты по деформационно-прочностным, фильтраци-нно-емкостннм и другим физическим свойствам пород были использованы
ігри составлении проектов разведки, подсчете запасов и проектов разработки Тенгизского и рада других месторождений Вго-Востока Прикаспийской впадины.
Основные материалы по диссертации были доложены автором на УШ Всесоюзном совещании по физическим свойствам горных пород при высоких термодинамических параметрах в г. Уфе в 1990 году и в ряде научных отчетов сектора ИГиЕПГ.
. Реализация работы*. Основные результаты исследований, приведенные в диссертации, были включены хоздоговрные работы Типровосток-нефть", а также отдельными главами в отчеты ИГиЕШ за 1989 и 1991 га
Дактический материал-; В основу 'диссертационной работы положены результаты выполненного автором экспериментального изучения более 350 образцов терригенных и карбонатных пород из разрезов скважин месторождений Тенгиз, Королевское, Ыаткен, Юбилейное, Іанажол, Кен-кияк и других Юго-Востока Прикаспийской впадины при высоких давлениях и температурах в условиях равномерного и неравномерного объемного сжатия. Проведен анализ и обобщение результатов испытаний с учетом минералого-петрографического исследования пород, определены параметры и способность пород к деформационному разуплотнению. Образцы до и после деформации изучались в шлифах с привлечением данных рентгеновской дифрактометрии, растровой электронной микроскопии и обсчитаны на электронно-вычислительном устройстве "Квантшент-7201 Последние выполнены в лаборатории физических методов исследования коллекторов и покрышек ИГиРПГ."
Публикации'; Основные положения настоящей работы освещены в 5 печатных работах.
Объем работы; диссертация состоит из введения, пяти глав и выводов общим объемом машинописных страниц? В ней содержится
рисунков и таблиц. Список литературы включает наи
.4.
менований.
Настоящая работа подводит итоги исследований, проведенных автором в секторе экспериментальной геомеханики ИГиГОЇ с 1988 года.