Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Упруго-деформационные эффекты в девонских породых-коллекторах нефти и газа Припятского прогиба

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Упруго-деформационные эффекты в девонских породых-коллекторах нефти и газа Припятского прогиба"

п О ин - 8 МАИ 1395

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НАУК АН БЕЛАРУСИ

УДК 622.276.5.001.42:550.822.3(043).(476.2)

ЛОПОВАЛЕКСАНДР ИВАНОВИЧ

УПРУГО-ДЕФОРМАЦИОННЫЕ 'ЭФФЕКТЫ В ДЕВОНСКИХ ПОРОДАХ-КОЛЛЕКТОРАХ НЕФТИ И ГАЧА ПРИПЯТСКОГО ПРОГИБА

специальность: 04.00.17 - геология, поиски и р;пьедка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Минск - 1995

Работа выполнена в Белорусском научно-исследоваюльском геологоразведочном институте.

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор геолого-минералогических

наук В А. МОСКВИЧ (БелГЕО)

ОФИЦИАЛЬНЫЕОППОНЕНТЫ:

доктор геолого-минералогическпх наук А.Е.ЛУКИН (ИГН HAH Украины)

кандидат геолого-минералогических наук A.M. КОВХУТО (ИГН АН Беларуси)

ОППОНИРУЮЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Белорусский научно-

исследовательский и проектный институт нефти (БелНИПИнефть)

Защита диссертации состоится "28 " апреля_1995 г.

на заседании специализированного Совета К 006.26.02 в Институте [ еологических наук АН Беларуси.

Адрес: 220600, г. Минск, ул. Жодинская, 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГН АН Беларуси

Автореферат разослан "о^" \ 995 г

Ученый секретарь совета по i шипе дпссср.ацпй

О Н. ШПАКОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Основной задачей нефтедобы-кдащей отрасли является наиболее полное извлечение углеводородов 13 пластов-коллекторов независимо от геологического строения нефтяного резервуара и состава вмещающих пород.

В ходе горных работ создаются условия, приводящие к объемному изменению пород, т.е. к их деформации. Наиболее резкие и сущест ¡енные деформационные эффекты наблюдаются при бурении и испытании глубоких скважин и разработке залежей нефти и газа.

Опыт разработки нефтяных месторождений в Припятском проги-)е свидетельствует о значительных изменениях пластовых давлений в фоцессе освоения залежей и эксплуатации нефтяных скважин, которые гриводят к объемной деформации пород, образующих ловушку угле-юдородов. Поэтому учет упруго-деформационных эффектов в глубо-юзалегающих (1600-4900м) нефтевмешающих породах, представлен-[ых, в основном, доломитами и известняками различной степени доло-штизации, является одним из резервов повышения эффективности ос-юения ресурсов углеводородного сырья. Даже незначительные измене-1ия напряженного состояния пород, обусловленные снижением пласто-ого давления, приводят к объемным деформациям скелета породы и аметно ухудшают коллекторские свойства.

При разработке нефтяных месторождений учет деформационных ффектов и снижение их влияния позволит предотвращать ухудшение родуктивных характеристик нефтяных залежей и увеличивать охват ластов выработкой. В связи с этим изучение упруго-деформационных ффектов в породах-коллекторах в процессе освоения и эксплуатации кважин является весьма важной и актуальной проблемой.

Выявление в полной мере нефтеперспективных объектов в про-ессе бурения скважин на поисково-разведочном этапе требует учета тих явлений при выборе оптимальных режимов вызова притока.

Исходя из опыта разработки месторождений в других регионах о схожими геологическими условиями Буряковский Л.А., Алияров .Ю., Дибиров Ш.М., Мазницкий А.С.,Середницкий Л.М. показыва-)т, что изменение объема горных пород не только нарушает геомет-ию пустотного пространства, но и вызывает движение массивов гор-ых пород над продуктивным пластом.

Таким образом, проблема комплексного учета природных осо-енностей девонских нефтевмещающих пород и глубинных деформаци-нных эффектов техногенного происхождения является весьма акту-

альной и её решение позволит не только оптимизировать процесс неф-теизвлечения, но и прогнозировать экологические изменения в районе нефтяных месторождений.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Изучение упруго-деформационных эффектов горных пород и их влияния на изменение фильтрационно-емкостных свойств пластов-коллекторов.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1. Обоснование и разработка методики исследования влияния деформационных эффектов на изменение коллекторских свойств нефте-вмещающих пород.

2. Обоснование оптимальных режимов опробования карбонатных коллекторов со сложной структурой емкостного пространства.

3. Разработка рекомендаций по созданию оптимального энергетического режима в залежах нефти с целью снижения отрицательного влияния деформационных эффектов на охват пластов выработкой.

4. Изучение влияния разработки нефтяных месторождений в карбонатных пластах на колебание земной поверхности.

МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗАДАЧ. Поставленные задачи решались на основании проведения теоретических и экспериментальных исследований, путем обобщения и анализа геолого-промыслового материала по вскрытию и освоению продуктивных пластов, результатов разработки нефтяных месторождений, данных геодезических наблюдений вертикальных движений земной поверхности, а также проведением экспериментальных работ по моделированию деформационных эффектов в карбонатных коллекторах со сложной структурой емкостного пространства.

Лабораторные исследования выполнены по усовершенствованной методике на больших кернах с использованием оригинальной аппаратуры.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

1. Проведена количественная оценка и установлены пределы эффективных горных напряжений в карбонатных пластах нефтяных месторождений Беларуси, выше которых наблюдаются необратимые деформации путей фильтрации.

2. Установлены оптимальные режимы опробования продуктивных пластов в процессе бурения скважин.

3. Разработан и опробован метод количественной оценки и управления напряженно-деформированным состоянием фильтрационного поля пласта в процессе разработки с целью оптимизации технологических показателей нефтеизвлечения.

4. Выделены зоны необратимой деформации пород-коллекторов з процессе разработки нефтяных месторождений в карбонатных пластах.

5. Установлена связь изменения внутрипластовых напряжений техногенного характера с вертикальными движениями ¡емной поверх--гости.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ.

1. Разработана методика исследования влияния деформационных 1влений на коллекторские свойства естественных образцов горных юрод.

2. Разработана методика определения оптимальных технологических параметров опробования межсолевых отложений. Применение методики позволяет определять оптимальный дебит пластового флюи-1а для выбранной группы коллекторов.

3. Разработан метод оценки динамической мощности нефтенасы-щенных пород по фильтрационным характеристикам, а также их уп-готнения, что позволит контролировать выработку запасов нефти в ус-ювиях энергетического истощения пласта.

4. Разработан метод оценки напряженно-деформированного состояния фильтрационного поля нефтяного пласта. Осуществлены расчеты влияния изменений фильтрационного поля на величину и направ-тенность колебаний земной поверхности.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

1. Результаты исследований, полученные на кернах больших диаметров, использованы при составлении "Методики определения кол-текторских свойств горных пород на образцах керна диаметром до 80 мм на установке " УГДИК", и применяются при подсчете запасов нефти.

2. Рекомендации по выбору оптимальных режимов опробования 1родуктивных пластов на поисковом и разведочном этапах применяются при составлении проектов на строительство скважин.

3. Метод комплексной оценки напряженно-деформированного состояния применялся для технико-экономического обоснования коэффициента нефтеизвлечения Чкаловского месторождения, а также при проектировании пробной эксплуатации Комаровичского, Северо-До-мановичского, Северо-Притокского и других нефтяных месторождении.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения и материалы диссертации докладывались и обсуждались на IV Всесоюзном семинаре по ■идродинамическим и промыслово-геофизическим методам исследования продуктивных пластов с целью контроля их разработки (Гомель,

1982), I Всесоюзной конференции по проблеме "Геодинамические основы прогнозирования нефтегазоносности недр" (Москва, 1988), II Всесоюзной научно-технической конференции по проблеме "Вскрытие нефтегазовых пластов и освоение скважин, посвященной 60-летию со дня рождения академика АН АзССР А.Х.Мирзаджанзаде (Ивано-Франковск, 1988), совещании "Проблемы экологической геологии в Прибалтике и Белоруссии (Вильнюс, 1990).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 10 работ.

ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. Содержание работы изложено на 160 стр. машинописного текста, включая 15 табл., 37 рис. и список литературы - 122 наименования.

Автор выражает свою глубокую признательность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук Москвичу В.А. (БелГЕО), Авраменко Н.Д. (Комитет по геодезии и картографии), начальнику отдела нефти ПО "Беларусьгеология" Свидерскому Э.И., доктору технических наук Войтенко B.C. (БелНИГРИ), кандидатам геолого-минералогических наук Грибику Я.Г. (ПО "Беларусьгеология"), Слободянюку H.A., Альтшулеру П.Г., Захарии И.Р. (БелНИГРИ), Рынскому М.А., и кандидатам технических наук Евтушенко Г.С. (БелНИГРИ), Веремко H.A., Стрешинскому И.А. (БелНИПИнефть) за ценные советы и консультации Автор искренне признателен Заикину II.П. (БелНИГРИ) за внимание и поддержку во время обсуждения результатов исследований, Зайцеву А.И. (БелНИГРИ) за помощь при проведении экспериментов, а также благодарен сотрудникам отдела нефти БелНИГРИ за содействие в выполнении и оформлении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводятся краткие сведения о геологическом строении, нефтегазоносности, геодинамической изученности Припятс-кого прогиба и особенностях влияния деформационных явлений на фильтрационно-емкостные свойства нефтегазоносных отложений.

Нефтевмещающими породами в Припятском прогибе в основном являются доломиты и известняки различной степени доломитизации и глинистости со сложным строением емкостного пространства. Промышленные притоки нефти получены из карбонатных и терригенных отложений среднего и верхнего девона. Глубина залегания продуктивных отложений варьирует от 1600 до 4900 м, температура 40 - 85ÜC.

По результатам изучения современных вертикальных движений Сидоров В. А., Богдасарова М.В. и др. отмечают повышенную геодина-иическую активность северной части прогиба, к которой в сновном триурочены открытые в Беларуси залежи нефти. В частности, в преде-1ах Вишанского месторождения установлены три этажа глубинных деформаций пород, в том числе в интервале залегания межсолевых и под-;олевых отложений, шириной до 600 м. Наряду с природной - нами установлено влияние разработки нефтяных залежей на напряженное состояние горных пород в разрезе месторождений.

Деформациям пород-коллекторов при фильтрации флюидов по-яящены работы В.М.Добрынина, С.А.Христионовича, К.И.Багринце-юй, М.Д.Сургучева, Ю.В.Вадецкого, В.М.Майдебора, Е.М.Смехова, [>.И.Котяхова, В.С.Войтенко, В.А.Москвича, М.А.Рынского и других [сследователей.

Анализ обширного геолого-промыслового материала и состоя-1ия изученности проблемы позволили автору сделать ряд обобщений:

- в практике опробования, испытания и эксплуатации скважин едостаточно учитывались упруго-деформационные эффекты и связан-ые с ними изменения коллекторских свойств;

- слабо изучены сложные физико-механические процессы, проис-одящие при движении флюидов в изменяющейся напряженно-дефор-ированной среде;

- не уделялось должного внимания изучению проблемы возможен связи разработки нефтяных месторождений с колебаниями земной оверхности.

В связи с этим комплексное исследование фильтрации жидкости в 1руго-деформируемой среде должно обеспечить установление опти-альных режимов опробования нефтеперспективных объектов и разра-этки нефтяных месторождений.

Во второй главе описаны методы изучения влияния изменений зфективных горных напряжений на скелет породы-коллектора, его ¡формацию и фильтрационное поле нефтяного пласта в целом.

Фильтрационное поле представляет собой совокупность взаимо-язанных различно ориентированных пустот, обеспечивающих движе-1е флюида.

Метод контроля за деформационными изменениями пород филь-ациониого поля основан на данных о соотношении горного и плас-вого давлений в зоне отбора флюидов.

Лабораторные исследования деформации в карбонатных коллек-рах Припятского прогиба выполнены путем моделирования процес-

са уплотнения проницаемых пород при динамических эффективных иг грузках с использованием оригинальной аппаратуры, контролируй: щей изменение объема емкостного пространства и фильтрационны свойств изучаемых образцов керна при изменении горного давления температуры.

Экспериментальные определения изменения объема пород на о( разцах с различными начальными значениями пористости и объема ек костного пространства показали, что значение коэффициента необр; тимого уплотнения пород увеличивается с ростом температуры и да) ления обжима. Емкость образцов с ростом температуры и эффективш го горного давления уменьшается.

Используя в качестве независимых переменных (факторов) исхо, ную емкость образцов, температуру и давление обжима , а в качесп результирующей переменной - коэффициент разгрузки и, отражающи степень распределения упругого сопротивления сжатию между флю1 дом и скелетом породы, с помощью многомерного регрессионно! анализа была получена зависимость, характеризующая распределен! упругого сопротивления сжатию в блоке породы:

а = -0.6674 -10"' ш0 + 0.274 • 10"41 + 0.129 • 10"3 Р)ф г + 0.9898. (

Анализ уравнения (1) показывает, что при средних значени: факторов (шо=0,05-0,10: 1=50-100 С; Р,Ф, =20-40 МПа), характеризуй щих геолого-физические условия нефтяных месторождений Беларус величина коэффициента разгрузки близка к 1, отличаясь от нее на 0,0 0,04.

Для определения предела текучести карбонатных пород (велич на эффективного горного давления, при котором начинаются необр тимые изменения путей фильтрации) был использован следующий к тодический подход.

1. Учитывая результаты работ К.В.Руппенейта для получения б лее надежных результатов исследования проводились на кернах бо1 ших диаметров (до 80 мм), представленных доломитами и доломити: рованными известняками.

2. Для каждого образца проводился только один цикл увеличен эффективного горного давления (напряжения), так как пластическ (необратимые) деформации в карбонатных породах наблюдаются гл; ным образом в первом цикле нагружения.

На основании полученных результатов установлена зависимо« предела эффективного горного давления, от емкости и проницаемое пород-коллекторов, выше которого наступают необратимые дефор; ции.

Р1ф, =1.1970 ш(,-0.0165 К0 +17.5118. (2)

де Ко - начальная проницаемость образцов.

Пределы текучести для карбонатных нижнефаменских проницае-1ых пород экспериментально установлены в интервале Р,ф, равного 5-30 МПа.

Для изучения динамики изменения проницаемости от Р,фГ давле-:ие обжима образцов аупенчато повышалось и чередовалось с плавим сбросом нагрузки. Максимальное снижение проницаемости поро-ы коллектора отмечается при Р,ф, 20-25 МПа. Эффективная емкость ри этих давлениях уменьшается относительно своего начального зна-ения на 20-25" ..

Уравнение связи шачении текущей проницаемости К, пород с их ффективной емкостью при динамических нагрузках Р,фс имеет вид:

Кт = К„(0.0328 т„-0.0138 Р.)(|11, + 0.7799). (3)

Как показали эксперименты, коэффициент распределения упруго-э сопротивления сжатию в карбонатных породах изменяется прямо-ропорционально емкости.

На основании результатов экспериментальных исследований раз-аботаны математическая модель и численным метод расчета линемнго плотнения породы-коллектора и влияния пластовых деформацион-ых явлений на напряженность геодинамического поля вышележащих ассивов горных пород. С этой целью рассмотрена система дифферен-иальных уравнении для нестационарных упруго-пластических тече-ий с одной пространственной переменной, описывающая процесс рас-ространения в нефтяном пласте волн напряжений на отрезке х,,; И в лде:

- уравнение движения: (4)

- уравнение неразрывности: (5)

- уравнение состояния в упругой области; (6)

- уравнение состояния в пластической области; (7)

- уравнение связи массовой скорости со скоростью деформации; (8)

ри _ Р „|н.

"V ~ жГ

V" с1х

Р^г. = ) (1и

Е. =--

с1х

где р - начальная плотность породы; х - пространственная координа та; и - вертикальное смещение пласта ; Рэф.г- эффективное горно! давление; Еу - объемная деформация скелета породы; Н - глубин, залегания нефтяного пласта; V - относительный обьём скелета породы

Решение системы уравнений (4) - (8) с соответствующими началь ными и граничными условиями выполнены методом конечных разнос тей с применением явной разностной схемы. Результаты расчетов пока зывают, что суммарное влияние повышения эффективного давления 1 нефтяной залежи приводит к общей деформации перекрывающих по род вплоть до дневной поверхности.

Для оценки изменений фильтрационных свойств продуктивны: пластов, вызванных уплотнением пород-коллекторов в процессе эксп луатации залежей нефти разработан экспресс-метод, базирующийся н взаимосвязи подвижности флюида (К/ц) и работающей мощности (11 нефтяного резервуара позволяющий уверенно оценивать динамичес кую мощность пласта без проведения специальных промысловых ра бот.

Исследование функции S = f(lg г), где с_ К/ц.

ЧпН

h/h0 К-прод

показало, что работающую мощность пласта дифференцированно точно можно определять по формуле:

h/h о = ———— ; (-

где ho - перфорированная мощность пласта; R* - радиус контура питг ния; Гспр - приведенный радиус скважины; Кпрод. - коэффициент проду! тивности скважины.

Предлагаемый комплексный подход учета динамики фильтращ онного поля разрабатываемых нефтяных пластов реализуется на npai тике по следующей схеме:

- проводится оценка начальной величины горного давления и новых нефтяных месторождениях, а также исходного напряженног состояния нефтепродуктивных пластов;

- проводится контроль за эффективным горным давлением, чт позволяет осуществлять регулируемо-направленный отбор флюида i карбонатных отложений.

В третьей главе проведено изучение влияния геолого-технологических факторов на результаты опробования верхнедевонских межсолевых отложений Северной структурно-тектонической зоны Припят-ского прогиба и установлены рациональные режимы этого процесса.

Карбонатные коллекторы межсолевого комплекса характеризуются сложным строением и определяются как порово-каверново-тре-щинные, что затрудняет выбор рациональных технологических параметров для наиболее эффективного использования испытателей пластов.

При экспериментальных исследованиях природы необратимого изменения структуры емкостного пространства коллектора нами выявлено избирательное влияние кратковременных нагрузок на его деформацию, а именно: увеличение упругого сопротивления объемному сжатию высокопористых пород и снижение сопротивляемости сжатию низкопористых пород.

Рациональный режим опробования нефтеперспективных объектов заключается в соответствии основных технологических параметров (депрессии на пласт и времени стояния на притоке) энергетическому состоянию пласта-коллектора. Определением таких условий, используя метод приближенного моделирования каверно-трещинной системы и процесса испытания, занимались многие исследователи ( Добрынин В.М., Вадецкий Ю.В.. Жучков A.A., Макаров Г.М., Мазницкий A.C., Середницкий Л.М., Денк С.О. и другие).

В диссертационной работе показана возможность прогнозирования режима опробования на основе статистических моделей, отражающих зависимость указанного процесса от параметров, которые могут быть усустановлены по данным бурения и геофизических исследований скважин (ГИС) непосредственно перед опробованием.

Объем выборки составил 180 опробований испытателями пластов на трубах, выполненных в 110 параметрических, поисковых и разведочных скважинах. Выборку формировали с соблюдением следующих исходных условий:

1) характер пластового флюида установлен;

2) дебит скважины составляет не менее 3 м3/сут;

3) на объект опробования еще не оказывает воздействие процесс разработки залежей нефти.

Из условия пропорциональности упругих сил пород-коллекторов, их открытой емкости и характера ее распределения, в выборке объекты опробования разбиты на три группы, соответственно: первая, включающая объекты с открытой емкостью 4-6%, вторая - 6-10% , и третья более 10%.

Результатом опробования продуктивных пластов является получение достаточного количества пластового флюида, позволяющего установить характер насыщения коллектора. За такой результирующий признак взят дебит скважины.

В общем объеме выборки, принятой для исследования, 58% объектов характеризуется открытой емкостью 4-6%, в 30% объектов открытая емкость изменяется от 6 до 10% и в остальных превышает 10%. Среди нефтенасыщенных объектов в 25% случаев открытая емкость составляет 4-6'/«, в 65,4% - 6-10%, и в 9,6% случаев более 10%.

Дпя решения поставленных задач использование только значений открытой емкости явно недостаточно. Более эффективным оказывается такой показатель, как произведение открытой емкости на эффективную мощность.

В ходе выполненного анализа результатов опробования скважин установлено также влияние на конечный результант еще и глубины объекта опробования, создаваемой репрессии при бурении, интервала опробования и эффективной мощности в его пределах, а также начальной репрессии, времени притока и восстановления давления.

После обработки исходных данных получены следующие уравнения регрессии для притока флюида в скважину.

Для первой группы объектов:

у = -0.18х, — 0.151 х2 -0.432х3 -0.104х4 -0.321х5 -0.125х6 -0.027х7 -0.57. (10)

Для второй группы: у = 0 062Х| -0.141х2 -0.61 -! х3 +0151х4 -0.170х5 +0.581х6 -0.010х7 -0.63. (11)

Для третьей группы: у = 0.044Х| -0.007х2 -0.592х3 +0.167х4 -0.060х5-0.262х6 -0.68х7 -0.51. (12)

где Х| - глубина залегания объекта опробования: хг - мощность опробуемого интервала: хз - время стояния на притоке : Х4 - время восстановления давления: хз - начальная депрессия; Хб - эффективная мощность в интервале опробования; х? - репрессия на пласт.

Результаты корреляционного и регрессионного анализов показали, что для всех объектов наибольшее влияние на дебит оказывает время стояния ка притоке, для первой и второй групп - начальная депрессия, для второй и третьей групп - мощность пород-коллекторов .

С увеличением открытой емкости наблюдается снижение влияния начальной депрессии. Для объектов третьей группы, где предполагается возрастание доли каверн и трещин, начальная депрессия оказывает существенно меньшее влияние.

На основе использования результатов анализа факториалъных результирующих признаков и уравнений регрессии (10) - (12) построены номограммы, отражающие зависимости факторов хз и Х5 от х| и х<,.

Эти номограммы позволяют определять оптимальную депрессию на пласт и время стояния на притоке для объекта, отнесенного к одной из установленных групп, что позволяет обеспечить получение пластового флюида и оценить филырационные свойства пласта.

В четвертой главе приводятся результаты исследования влияния техногенных геодинамических напряжений на фильтрационное поле нефтяных пластов в процессе разработки залежи и на динамику деформации земной поверхности.

Прогнозирование напряженного состояния фильтрационного поля нефтяных месторождений Речицко-Вишанской зоны поднятий базируется на динамике пластового и эффективного горного давлений на пласты-коллекторы.

Высокая степень геологической изученности осадочных отложений позволила дифференцировать по мощности различные литологи-ческие разности и интегрально оценить распределение горных давлений для группы нефтяных месторождений.

На картах горных давлений более высокие значения отмечаются на восточном окончании Речицко-Вишанской зоны в пределах Красносельского и Ветхинского месторождений, а относительно пониженные характерны для Речицкого и Вишанского нефтяных месторождений.

Для оценки напряженного состояния горных пород, как функции глубины их залегания, рассчитаны величины главных вертикальных и горизонтальных напряжений. Распределение главных напряжений в осадочном чехле Припятского прогиба подчинено линейному закону с преобладанием главных вертикальных напряжений.Коэффициент бокового распора сопоставим с начальным отношением Рш./Рг, что является благоприятным условием для предотвращения пагубных влияний сжимающих напряжений. При разработке нефтяных месторождений отношение Рпл./Рг. снижается и создаются условия для локального деформирования пород-коллекторов. При этом максимальные деформации характерны для пород с относительно низкими коллекторскими свойствами.

На основании промысловых исследований и анализа разработки установлено наличие пластов в разрезе и участков по площади неравно деформированных коллекторов. При последующем повышении пластового давления создаются межпластовые и между отдельными учас-

тками гидродинамические барьеры, снижающие эффективность вытеснения нефти и охвата выработкой.

Глубинная техногенная геодинамика влияет на величину колебаний земной поверхности. Ритмические изменения энергетического состояния нефтяных залежей коррелируются с изменениями напряженности геодинамического поля вышележащих толщ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Результаты исследований, выполненных в диссертационной работе, позволяют сделать следующие выводы.

1. Изучен механизм проявлений деформаций в нефтевмещающих породах при опробовании, освоении и эксплуатации скважин, влияющих на напряженность фильтрационного поля. Учет упруго-деформационных эффектов базируется на установленных закономерностях распределения упругого сопротивления сжатию в блоке породы.

2. Разработаны методы оценки изменения эксплуатационных свойств продуктивного пласта под влияним упруго-деформационных эффектов в коллекторе, а также определяются величины уплотнения и динамической мощности нефтенасыщенной толщи без проведения специальных скважинных исследований.

3. Предложена оригинальная методика выбора оптимальных технологических режимов опробования и испытания скважин, заключающаяся в том, что основные технологические параметры этих процессов ( депрессия на пласт и время стояния на притоке) соответствуют геодинамическому состоянию пласта-коллектора.

4. Установлено распределение горного и эффективного горного давлений в основных нефтеносных комплексах Речицко-Вишанской зоны и выделены участки необратимой деформации коллекторов с ухудшенными фильтрационно-емкостными свойствами на разрабатываемых месторождениях.

Предельные значения эффективных горных давлений, при которых наступает необратимая деформация карбонатных пород-коллекторов, установлены экспериментальным путем.

5. Выявлено влияние разработки нефтяных месторождений на малоамплитудные колебания земной поверхности. Наблюдается временная корреляция компенсационных периодов разработки месторождений с аномальными скоростями колебательных движений земной поверхности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации защищаются следующие основные положения.

1. Закономерности геодинамической деформации карбонатных коллекторов при флюидоотборах, заключающиеся в том, что при превышении критического эффективного горного давления Р,ф r Кр. происходят необратимые изменения структуры пустотного пространства карбонатных коллекторов, значительно снижающие их емкостные и фильтрационные свойства.

2. Условия сохранения естественных фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов за счет направленного регулирования гидродинамического воздействия при их опробовании и разработке нефтяных залежей.

3. Влияние разработки нефтяных залежей на изменение напряженного состояния перекрывающих отложений и деформацию земной поверхности.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Особенности обработки индикаторных линий при смешанном законе фильтрации/ Стрешинский И.А., Лерман Л.С., Лобов А.И., Школьникова Е.С. // Тезисы докладов на XIV Всесоюзном семинаре по гидродинамическим и промыслово-геофизическим методам исследований продуктивных пластов с целью контроля их разработки: (г.Гомель, 5-10 сентября 1983 г.) - М„ 1983. - С. 25-26.

2. Выбор оптимального режима опробования карбонатных коллекторов / Завгородний А.Л., Лобова Н.Л., Лобов А.И., Грибик Я.Г., Липский Л.А., Рубан В.А. // Нефтяное хозяйство. 1988, N7. - С.24-29.

3. Лобов А.И. Моделирование геодинамических процессов в проницаемом пласте. // Геодинамические основы прогнозирования нефте-газоносности недр / Всесоюзная конференция 6-8 сентября 1988 г. Тезисы докладов. Часть I. - М., 1988.-С. 123-124 стр.

4. К вопросу выбора рациональных режимов опробования карбонатных коллекторов Припятского прогиба / Лобов А.И., Грибик Я.Г., Лобова Н.Л., Завгородний А.Л. // Тезисы докладов Второй Всесоюзной научно-технической конференции "Вскрытие нефтегазовых пластов и освоения скважин." Посвящается 60-летию со дня рождения академика АН АзССР А.Х. Мирзаджанзаде (20-22 сентября 1988, г. Ивано-Франковск). - М„ 1988,-С. 163-164.

5. Опыт определения коллекторских свойств пород на кернах больших диаметров / Заикин Н.П., Лобов А.И., Зайцев А.И., Грищенко

B.C. // Тезисы докладов Второй Всесоюзной научно-технической конференции "Вскрытие нефтегазовых пластов и освоение скважин." Посвящается 60-летию со дня рождения академика АН АзССР А.Х. Мир-заджанзаде (20-22 сентября 1988, г. Ивано-Франковск). - М., 1988. - С. 289.

6. Фильтрация сапропелевых буровых растворов в пористой среде / Лиштван И.И., Ложеницына В.И., Лерман A.C., Лобов А.И. // Инженерно-физический журнал,- 1988. - Т. 55. - N4. - С. 594-599.

7. Заикин Н.П., Лобов А.И. Особенности образования поровой фильтрации в карбонатных породах // Техника и технология бурения разведочных скважин на нефть и газ в БССР: Сборник научных трудов.-Минск, 1989.-С. 126-131.

8. Заикин Н.П., Лобов А.И., Кончиц A.B. Оценка предельнорента-. бельной эффективной емкости нефтяного пласта по комплексу геолого-физических и технико-экономических данных для условий Белоруссии // Геология нефти и газа. - 1990. - N8. - С. 16-17.

9. Москвич В.А., Лобов А.И. Проявление критических геодинамических эффектов на поверхности земли при разработке нефтяных месторождений Белоруссии // Проблемы экологической геологии в Прибалтике и Белоруссии (Тезисы докладов совещания в Вильнюсе, ноябрь 1990 г.). - Вильнюс, 1990. - С. 123-125.

10. Лобов А.И., Заикин Н.П.. Зайцев А.И. Влияние горного давления на фильтрационные свойства терригенных пород // Разработка и совершенствование рациональной технологии строительства разведочных скважин на нефть и газ: Сборник научных трудов. - Минск, 1991. -

C. 113-117.

РЭЗЮМЭ

Лобау Аляксандр 1ванав1ч. "Пругкасна-дэфармацыйныя эфекты у дэвонсюх пародах-калектарах нафты i газу Прыпяцкага прапбу".

Ключавыя словы: Прыпяцю прапб,, парода-калектар, нафтавы рэзервуар, фшьтрацыйнае' поле, рэжым апрабавання, горны uicK, Пластовы флкид.

Установлены адмоуны уплыу пругкасна-дэфармацыйных эфектау на прашкальнасць дэвонсюх прадуктыуных адкладанняу пры апраба-ванш i даследванш свщравш

Мадэл1раванне пластовых дэфармацыйных працэсау выканана на кернах вялшх дыяметрау на устаноуцы УГД1К. Адзначаны крытыч-

ныя значэнш эфектыуных горных напружанняу у пран1кальным пласце пры руху флкмда.

Рэкамендуецца скарыстоуваць атрыманыя вынш для ацэнм зыходнага i бягучага напружана-дэфармаванага стану горных парод пры асвойванш нафтавых радов1щау Беларусь

РЕЗЮМЕ

Лобов Александр Иванович. "Упруго-деформационные эффекты в девонских породах-коллекторах нефти и газа Припятского прогиба".

Ключевые слова: Припятский прогиб, порода-коллектор, нефтяной резервуар, фильтрационное поле, режим опробования, горное напряжение, пластовый флюид.

Установлено отрицательное влияние упруго-деформационных эффектов на проницаемость девонских продуктивных отложений при опробовании и испытании скважин.

Моделирование пластовых деформационных процессов выполнено на кернах больших диаметров на установке УГДИК. Определены критические значения эффективных горных напряжений в проницаемом пласте при движении флюида.

Рекомендуется применять полученные результаты для оценки исходного и текущего напряженно-деформированного состояния горных пород при освоении нефтяных месторождений Беларуси.

SUMMARY

Lobov Alexander Ivanovich. "Elastic Deformation Effects In The Devonian Rocks - Pripyat Graben Oil and Gas Reservoirs".

Key words: Pripyat graben, rock-reservoir, oil reservoir, filtration field, testing practices, mountain stress, formation field.

It was established the negative influence of elastic deformation effects on the Devoian productive deposits permeability during well sampling and testing.

Bed deformation processes simulation was fulfiled with big diameter ,, cores using UGD1K unit. Critical values of effective mountain stresses at a permeable bed with fluid movement were determined.

It is recommended to use the obtained results to evaluate the initial and current stress-deformation condition of rocks during reclamation of the oil deposits of Belarus.