Разработка нефтяных месторождений глава Понятия и параметры, определяющие процессы добычи углеводородов

1.3. Неоднородность и анизотропия коллекторов.
Нефтяные месторож-
дения как объекты природы обладают разнообразными свойствами. Нефть 
может находиться в песчаниках, алевролитах, обладающих межзерновой 
пористостью, а также в известняках, доломитах, глинистых породах, обла-
дающих микротрещинами и кавернами. 
Различие ФЕС на отдельных участках пласта называют литологической 
неоднородностью. 
Наличие трещин и литологическая неоднородность пород-коллекторов 
оказывают существенное влияние на процессы извлечения нефти и газа. 
Под 
анизотропией пласта понимают неодинаковость
физических 
свойств в трех взаимно-перпендикулярных направлениях. 

---

Для однородно-анизотропного пласта вводится понятие – коэффициент 
анизотропии
 
kв
kг

*

,
 
где 
k
г
= k
х
= k
y
– коэффициенты проницаемости 
вдоль напластования; 
k
в
 
= 
k
z
 
– коэффициент проницаемости 
перпендикулярно напластованию [2]. 
Глава 2. Разработка месторождений на естественных режимах 
Разработка нефтяных месторождений обычно начинается на естествен-
ных режимах, без воздействия на пласт, нагнетательные скважины еще не 
построены, закачка воды не происходит. Для извлечения нефти, ее притока 
к забоям добывающих скважин используется энергия пласта. Прежде чем 
говорить о видах пластовой энергии, рассмотрим естественное состояние 
пласта до его первичного вскрытия бурением.
2.1. Горное давление и эффективное давление.
Рассмотрим пласт, 
расположенный на глубине 
H.
На пласт давит вес вышележащих горных 
пород. Следовательно, пласт находится в деформированном, сжатом 
состоянии.
Пусть средняя плотность вышележащих пород –
ρ
г
, среднее пластовое 
давление –
p
0
. Если аппроксимировать пласт пластиной толщины h, 
лежащей на упругом основании (подошве), то горное давление, 
вызванное весом вышележащих пород, можно отождествить с рав-
номерно – распределенной нагрузкой 

г
, действующей на пласт, рис. 2.1. 
Рис. 2.1.
Горное давление – 

г
, среднее пластовое давление – 
p
0
, 
 
H 
– глубина залегания пласта, 
h
– толщина пласта. 
Горное давление определяется формулой 
gH
г
г



(2.1) 
Пластовое, поровое давление определится соотношением 
gH
p
в


0
(2.2) 
Где ρ
в
– плотность воды, 
g 
– ускорение свободного падения. 
Эффективное давление пласта определяется соотношением 
0
p
г
эф




(2.3) 

---

Пусть 
H
=2500м ,
 g
=9,8м/с
2
, 
ρ
г
=2400кг/м
3 
,
ρ
в
=1000кг/м
3
.
Значения горного, пластового и эффективного давлений будут равны: 

г
=58,8МПа,
 p
0
=24,5 МПа
, 

эф
=33,3МПа. 
Таким образом, нефтяной пласт сжат горным давлением, величина 
которого зависит от глубины залегания и плотности вышележащих пород. 
Эффективное давление, которое воспринимают частицы твердой породы 
пористого пласта, зависит от горного давления и от пластового давления. 
При эксплуатации скважин давление в призабойной зоне пласта умень-
шается, эффективное давление возрастает, что может привести к обра-
зованию микротрещин, разрушению коллектора, выносу механических 
примесей, к изменению фильтрационно – емкостных свойств ПЗП, а следо-
вательно, к уменьшению продуктивности скважин.
Таким образом, в естественном, первоначальном положении пласт
сжат, деформирован, и его фильтрационно – емкостные свойства зависят 
от напряженно – деформированного состояния.
В силу различных геологических особенностей формирования и за-
легания залежей, в пластах может наблюдаться аномально низкое (АНПД) 
и аномально высокое (АВПД) пластовые давления.
Для залежей с АНПД часть нагрузки вышележащих пород принимает 
на себя плотные, не являющиеся коллекторами породы. В этом случае 
пластовое давление определяется непосредственно замерами, горное 
давление необходимо определять с учетом сложного условия залегания. 
Нагрузка от вышележащих горных пород определяется не формулой (2.1), 
а как для многослойной пластины, с разными толщинами слоев и распре-
делением напряжений между слоями.
В залежах с АВПД пластовое давление гораздо больше, чем опреде-
ляемое по (2.2). Так на Салымском месторождении пластовое давление
в залежи баженовской свиты, пласт Ю
0
, равно 46–48 МПа, глубина зале-
гания пласта 2700–2800м. Эффективное давление в этом случае будет 
равно 16,5 МПа.
Следовательно, геологические условия формирования залежи, ее строение, 
определяют напряженно – деформируемое состояние пласта и влияют на 
выбор будущей системы разработки и способы эксплуатации скважин.