книги / Физические свойства коллекторов нефти при высоких давлениях и температурах
..pdfтентность глинистых пород различных минералого-петрографических типов в земной коре, судить о влиянии упругой деформации этих пород в условиях, типичных для района и глубин залегания, на изо лирующие (экранирующие)* их возможности.
Для оценки изменений объема пустотного пространства покры шек под действием равномерного и неравномерного всестороннего сжатия при одновременном действии порового давления и темпера тур использовали установку для исследования механических и кол лекторских свойств горных пород (УИМК), позволяющую осуществ
лять схемы: |
а2~ |
аэф и ° * >а2= а3 = <7эф» где |
мак‘ |
||
симальное, |
среднее |
и |
минимальное |
нормальные напряжения* |
при |
полном измерении |
всех |
напряжений |
и деформаций объема |
поро |
|
ды [2]*.
Примерные величины модулируемых термодинамических параметр ров для каждого образца породы были установлены исходя из кон кретных глубин залегания пород и температур на этих глубинах.
Учитывая большие глубины залегания исследуемых пород, предо ставляет интерес оценка изменений их деформационных характерис тик под действием эффективных напряжений и температур. Результа ты исследований в этих условиях представлены в табл. 3 -5 .
Проведенные исследования деформационного поведения трех алев ритов различной пористости (К п= 2 ,7 3 —6,29% ) и аргиллита (обр. 2 а/4 3 ; &п= 1 ,2%) показали, что в условиях, типичных для глубин залегания, глинистые породы визея претерпевают большие измене ния (табл. 3 ).
Коэффициенты пористости пород в этих условиях уменьшились на 8-42% (максимальные изменения относятся к низкопористым раз ностям).
Следует отметить, что объемная деформация пород не была рав номерной, отношение * изменялось от 0 ,7 6 до 0 ,7 9 .
Обращают на себя внимание высокие значения коэффициентов сжи маемости пор, также обусловленные малой исходной пористостью пород. С ростом коэффициентов пористости сжимаемость порового пространства уменьшалась.
На образцах алевролита (обр. 2 6 /4 3 ; см. табл. 3) было изучено влияние высокого порового давления на деформационные характерис тики. Два образца этого алевролита были подвергнуты равномерному объемному сжатию при равных величинах эффективных напряже-
ний с г, |
и разных поровых давлениях Рп', |
равном гидростатичес |
||
кому р„ _ |
и аномально высоком |
р |
= 1 ,5 |
р . Как можно ви- |
пг |
|
*и а |
|
^пг |
Деть, в случае Рп = 7 0 0 к гс /см |
сжимаемость породы и пор воз |
|||
росла, соответственно чему произошло более резкое снижение по ристости.
В табл. 4 приводятся результаты исследования деформационных свойств пород в условиях равномерного всестороннего сжатия для других скважин Солоховской площади. Как показывают данные табл. 4
Физические свойства локальных глинистых покрышек визейского
Глубина |
отбора |
Порода |
Количество |
Карбонатность, |
|
образца, |
м |
|
образцов |
% |
|
|
|
Песчаник |
1 |
7 ,1 |
|
3 0 5 0 - 3 0 8 0 |
Аргиллит |
9 |
0 ,4 —4 4 ,3 * |
||
8 ,1 8 6 |
|||||
|
|
||||
3 3 5 0 3 3 9 0 |
Аргиллит |
3 |
1 3 ,6 5 |
||
|
|
|
|||
|
Песчаник |
|
3 4 0 0 - 3 4 1 0 |
Аргиллит |
|
|
||
|
Песчаник |
|
|
Алевролит |
|
3 5 0 0 - 3 5 6 0 |
Аргиллит |
|
3 6 6 0 - 3 6 7 0 |
Аргиллит |
|
Песчаник |
||
|
||
3 6 8 0 |
Аргиллит |
|
3 7 6 0 - 3 7 8 0 |
Аргиллит |
|
3 8 9 0 ' |
Аргиллит |
|
3 9 0 0 |
Песчаник |
|
Аргиллит |
||
|
||
3 9 1 0 |
Аргиллит |
|
4 0 6 0 - 4 1 7 0 |
Аргиллит |
|
4 2 2 0 - 4 2 3 0 |
Алевролит |
|
|
Аргиллит |
|
4 3 3 0 - 4 3 4 0 |
Аргиллит |
|
4 4 2 0 - 4 4 3 0 |
Аргиллит |
*В числителе - интервал значений.
1 |
- |
|
1 0 |
1 |
,7 - 1 1 ,0 5 |
|
5 ,2 4 |
|
2 |
5 |
,7 5 |
1 |
5 ,1 5 |
|
5
6
1
2
1 0
5
-
4
12
12
1
9
3
4
в знаменателе
1 ,7 - 8 ,0
4 ,8 3
0 ,9 - 9 ,1
4 ,8 8
2 ,6 5
4.2
1,5 - 9 ,3 4 ,3 1
3,0 - 5 5 ,1 2 6 ,6 4
-
3 ,0
3 ,0 - 8 ,3
4 ,6 4
4 ,0 - 1 7 ,2
7 ,4 3
3 ,5 - 7 ,6
5 ,7
2 ,9 - 5 ,2 5
4 ,0
7,6
-среднее.
Сжимаемость пород /3,
всестороннего сжатия
Глубина отбо |
Номер |
ра образца, м |
образца |
3245-3258 |
2а/43 |
3245-3 258 |
26/43 |
36 0 9 -36 11 |
1/4 3 |
4022-4034 |
6/43 |
Таблица 4
порового пространства /Зп и пористость
Порода
Аргиллит крем- нисто-хлорито- гидрослюдистый плотный
Алевролит квар цевый, глинис тый, плотный
Алевролит ела— бослюдистый, глинистый
Алевролит квар цевый, глинис тый, слюдистый, плотный
к 0/ |
аэфя ' |
ЛП » п |
кгс/см^ |
|
|
1,2 0 |
520 |
2,73 |
570 |
4,70 |
470 |
6,29 |
425 |
Сжимаемость пород /3 » |
порового пространства |
р п и пористость |
||||
Номер об |
Порода |
*патм* |
|
аэф* |
t, °С |
|
разца |
кгс/см^ |
кгс/см^ |
||||
|
% |
|
||||
|
|
|
||||
|
г* |
|
|
|
|
|
1678 |
1 Аргиллит |
2,7 |
465 |
465 |
12 0 |
|
17 2 2 |
Аргиллит |
2,72 |
530 |
530 |
13 5 |
|
1988 |
Аргиллит |
2,27 |
570 |
570 |
14 5 |
|
17 5 3 |
Песчаник |
5,46 |
450 |
440 |
1 1 9 |
|
17 5 7 |
Алевролит |
2,25 |
460 |
460 |
12 0 |
|
Деформационные свойства пород ДДВ в условиях неравномерного всесто
Номер об |
Глубина |
|
Кп |
> |
а зф ' |
|
а |
()// |
|
||
отбора |
Порода |
“атм |
|
н Н |
|
|
|
||||
разца |
образца, |
0/] |
|
кгс/см2 |
|
кгс/см 2 |
|
||||
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2а/43 |
3245 |
Аргиллит |
1,2 0 |
|
520 |
|
5 20 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
[рп = |
4 4 0 ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
570 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
(Р |
|
в 480) |
||
26/43 |
3 245 |
Алевролит |
2.73 |
|
570 |
,гп |
|
|
^ — |
' |
|
|
|
570 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(Р п |
|
= 700) |
||
17 5 3 |
3490 |
Песчаник |
5,46 |
|
450 |
|
450 |
|
|||
17 57 |
3520 |
Алевролит |
2,25 |
|
460 |
|
46Ô |
|
|||
1678 |
3595 |
Аргиллит |
2.7 |
|
465 |
|
465 |
|
|||
1/4 3 |
3609 |
Алевролит |
4,70 |
|
470 |
|
470 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(сухой) |
|
|||
6/43 |
4022 |
Алевролит |
6,29 |
|
425 |
|
470 |
|
|||
|
|
4 25 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
17 2 2 |
4 114 |
Аргиллит |
2,72 |
|
5 30 ’ |
( Р п |
- 360) |
||||
|
|
530 |
|
||||||||
1988 |
4366 |
Аргиллит |
2,27 |
|
570 |
|
570 |
|
|||
Т аб лица-7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Деформационные и |
прочностные свойства |
пород |
ДДВ |
в |
условиях |
||||||
Номер об |
Глубина отбора |
|
|
К |
П |
0/ |
|
° о н ’ |
|
||
Порода |
|
|
* 0 |
|
|
||||||
разца |
образца, м |
|
|
“ а тм |
|
|
|
кгс/см2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1838 |
3083-3094 1 |
Аргиллит |
|
5,88 |
|
|
390 |
' |
|||
1 8 4 G |
3094 -3100 |
Ллепролит |
|
5,64 |
|
|
400- |
|
|||
17 5 2 |
34 9 0 350 0 |
Аргилли |
|
|
1,4 4 |
|
|
450 |
|
||
1878 |
4472-4482 |
Алевролит |
|
3;59 |
|
|
570 |
|
|||
1883 |
4543-4554 |
Песчаинк |
|
3,5 |
|
|
|
390 |
|
||
без изменения объема, что и определяет их хорошие изолирующие свойства.
Следует также обратить'внимание на различия в деформации су хой и насыщенной пластовой водой породы (обр. i / 4 3 ; см. табл., б) Как видно, в одних и тех же термодинамических условиях у сухого образца прочность выше в 1 ,5 раза, а разуплотнение меньше в 2 раза, чем у влажного образца.
Оценка влияния порового давления на деформированные и физи ческие свойства пород важна как для уточнения величин поправок
