Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Особенности формирования и оценка коллекторских и экранирующих свойств терригенных пород при создании подземных хранилищ газа в водоносных пластах

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования и оценка коллекторских и экранирующих свойств терригенных пород при создании подземных хранилищ газа в водоносных пластах"

На правах рукописи

Семенов Евгений Олегович

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ И ОЦЕНКА КОЛЛЕКТОРСКИХ И ЭКРАНИРУЮЩИХ СВОЙСТВ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД ПРИ СОЗДАНИИ ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ ГАЗА В ВОДОНОСНЫХ ПЛАСТАХ

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва-2010

2 О МА'4 ¿дм

004602735

Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ»

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

кандидат геолого-минералогических наук Б. С. Короткое

доктор геолого-минералогических наук М.И. Лоджевская

доктор reo лого-минералогических наук И.В. Истратов

Ведущее предприятие - ООО «Газпром ПХГ»

Защита состоится «26» мая 2010 года в 13ч ЗОмин на заседании Диссертационного совета Д 511.001.01 при ООО «Газпром ВНИИГАЗ» по адресу: 142717 Московская область, Ленинский район, пос. Развилка, ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Автореферат разослан «22» апреля 2010 года

Ученый секретарь, доктор геолого- ( Д ^^ H.H. Соловьев

минералогических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Центральный экономический район России испытывает острый дефицит в подземных газовых хранилищах (ПХГ), необходимых для регулирования сезонных колебаний потребления газа и повышения надежности работы Единой системы газоснабжения. Отсутствие выработанных газовых месторождений в данном регионе вынуждает готовить под ПХГ антиклинальные структуры в изначально водоносных пластах, что требует решения ряда сложных геологических задач. Важнейшими из них являются выяснение литологических особенностей строения природных резервуаров, определение фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) коллекторов и оценка герметичности экранирующих горизонтов. Спецификой ПХГ является изменение во времени ФЕС пород, связанное с циклическим режимом эксплуатации ПХГ, высокими темпами отбора и закачки газа, влияющими на технологические режимы эксплуатации, что также требует специального изучения.

При создании и эксплуатации ПХГ наибольший объем исследований свойств покрышек и пластов-коллекторов проводится промыслово-геофизическими методами, интерпретационные модели которых базируются на петрофизических зависимостях, полученных при изучении кернового материала лабораторно-экспериментальными методами. Прогнозирование изменения и выявление перспективных зон развития коллекторов невозможно без изучения особенностей их формирования: условий осадконакопления, минерального состава и постседиментационных изменений пород. Наиболее информативные данные о литологических и фильтрационно-емкостных характеристиках пород-коллекторов дают прямые лабораторно-экспериментальные исследования свойств пород по керновому материалу. До недавнего времени изучению керна при создании ПХГ в водоносных пластах уделялось недостаточное внимание из-за низкого выноса и неудовлетворительного качества керна из слабо консолидированных пород, слагающих коллекторы подземных газохранилищ. На современном этапе разведки и строительства ПХГ использование нового бурового оборудования обеспечивает полный вынос керна из слабо сцементированных пород, что реализовано в последние годы на ряде действующих ПХГ - Невском, Касимовском и Увязовском, расположенных в Европейской части РФ.

В этой связи, изучение влияния различных факторов литогенеза на формирование фильтрационно-емкостных и экранирующих свойств пород-коллекторов и флюидоупоров ПХГ в водоносных пластах является важной и актуальной задачей исследования.

Цель работы

Определение условий формирования коллекторских и экранирующих свойств терригенных пород для оперативной оценки параметров пластов-коллекторов и покрышек водоносных комплексов при создании ПХГ. Основные задачи исследований

Для выполнения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

обосновать выбор комплекса экспериментальных методов исследования пород-коллекторов и покрышек водоносных резервуаров для создания ПХГ;

определить и изучить влияние условий накопления и постседиментационного изменения пород на формирование коллекторов с ФЕС, соответствующими геологическим критериям к выбору объектов для создания ПХГ;

оценить влияние особенностей строения и состава пластов-коллекторов на формирование искусственных газовых залежей и технологические показатели ПХГ;

установить критерии герметичности глинистых покрышек для объектов хранения газа в ПХГ;

создать оценочно-генетическую классификационную схему глинистых покрышек применительно к объектам хранения газа в водоносных пластах;

выявить характер изменения проницаемости коллекторов различных классов при циклических знакопеременных нагрузках, моделирующих работу ПХГ в режиме «отбор-закачка». Фактический материал

В основу исследования положены фактические материалы, полученные и обработанные автором в период работы в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в качестве ответственного исполнителя научно-исследовательских работ по изучению керна из скважин, пробуренных на крупнейших ПХГ Европейской части России (Касимовском, Увязовском и Невском), а также материалы тематических работ по ПХГ: Инчукалнс (Латвия), Дольни-Дунайовице (Чехия) и Василевичи (Белоруссия). Автором выполнен широкий комплекс литолого-минералогических исследований, который включал: минерально-петрографические исследования шлифов; гранулометрический анализ; изучение структуры порового пространства пород-коллекторов и покрышек с использованием капилляриметрии и ртутной порометрии. При непосредственном участии автора определялись коллекторские свойства пород: открытая и эффективная пористость; абсолютная, эффективная и пластовая проницаемость; остаточная водонасыщенность; давление прорыва газа через

образцы глинистых пород. Основной объем исследований проведен в лаборатории физики пласта «Газпром ВНИИГАЗ». Часть аналитических исследований (рентгено-фазовый анализ, электронная микроскопия) выполнена в кристаллохимической лаборатории ВИМС и в лаборатории физико-химических методов исследования осадочных пород ГИН РАН при непосредственном участии автора. Научная новизна

Выполненные исследования позволили установить основные факторы, влияющие на формирование фильтрационно-емкостных характеристик пластов-коллекторов водоносных горизонтов, отвечающих геологическим критериям для создания ПХГ. Разработанные принципы и методы определения герметичности глинистых пород-покрышек позволили оценить надежность объектов хранения газа. По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований:

• установлены взаимосвязи коллекторских свойств с фациально-минералогическими характеристиками и постседиментационными изменениями терригенных пород-коллекторов с учетом специфики ПХГ;

• определены структурно-минералогические критерии герметичности глинистых пород, применительно к ПХГ, на основании которых создана оценочно-генетическая классификационная схема глинистых покрышек;

• выявлены литологические характеристики, влияющие на изменение технологических показателей в процессе эксплуатации ПХГ: водный фактор, устойчивость пород пласта-коллектора, изменение ФЕС в процессе эксплуатации;

• установлено снижение проницаемости пород при циклически меняющихся нагрузках, моделирующих работу ПХГ в режиме «закачка-отбор» газа.

Основные защищаемые положения

1. Обоснование условий формирования терригенных пород-коллекторов, благоприятных для создания ПХГ, и оценка их влияния на фильтрационно-емкостные характеристики пород и технологические показатели работы ПГХ в водоносных пластах.

2. Выявление литолого-минералогических критериев оценки экранирующих свойств глинистых пород - покрышек объектов хранения газа в ПХГ.

3. Оценочно-генетическая классификационная схема глинистых покрышек искусственных залежей ПХГ, созданная на основе анализа литолого-

фациальных, минерально-петрографических характеристик и структуры пустотного пространства глин.

4. Экспериментальное обоснование снижения проницаемости пород коллекторов в результате циклических изменений эффективного напряжения, моделирующих условия закачки и отбора газа в ПХГ. Практическая ценность полученных результатов

Полученные результаты были использованы:

• как составная часть технологической схемы расширения Касимовского ПХГ (Технологический проект расширения до 9,0 млрд. м3 активной емкости и увеличения суточной производительности до 130 млн. м3 в сутки, 2006г.), а также при создании геологической модели Инчукалнского ПХГ;

• при анализе экранирующих характеристик основных покрышек Невского, Инчукалнского, Касимовского и Увязовского газохранилищ, что позволило подтвердить их надежность в качестве экранов ПХГ и предложить методику оценки герметичности покрышек на структурах, подготавливаемых под ПХГ;

• для обоснования селективной закачки и отбора газа путем дифференцированного вскрытия пласта-коллектора на ПХГ Дольни-Дунайовице во время проведения ремонтных работ в эксплуатационных скважинах; для корректировки и уточнения технологических параметров ПХГ на стадии создания и расширения.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на конференциях, совещаниях и семинарах: 4-м Всероссийском литологическом совещании: Осадочные процессы: седиментогенез, литогенез, рудогенез «эволюция, типизация, диагностика, моделирование», ГИН РАН, г. Москва, 2006г; международной конференции «Подземное хранение газа: надежность и эффективность», ООО «ВНИИГАЗ» 2006г; международной конференции «Подземное хранение газа: надежность и эффективность», ООО «ВНИИГАЗ» 2008г; совещании по разработке и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений ОАО «АстраханьНИПИгаз», 2005г; геолого-технических совещаниях производственного объединения ООО «Мострансгаз», 2005-2006г.г. Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 в журналах, включенных в «Перечень...» ВАК Министерства образования и науки РФ.

Автор благодарен к.г.-м.н. A.B. Дахнову, д.т.н. B.C. Жукову, к.г.-м.н. А.Е. Рыжову, к.г.-м.н. Н.В. Савченко и другим ученым и специалистам ООО «Газпром ВНИИГАЗ», д.г.-м.н., проф. К.И. Багринцевой за помощь и советы при

проведении исследований в процессе работы над диссертацией. Особую признательность автор выражает своему научному руководителю B.C. Короткову за неоценимую помощь в подготовке диссертационной работы. Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из общей характеристики работы, анализа изученности проблемы, пяти глав и выводов, списка использованной литературы из 87 наименований. Содержание работы изложено на 130 страницах машинописного текста, включая 11 таблиц и 47 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении изложены актуальность поставленной темы, цели и задачи работы, охарактеризовано ее научное и практическое значение. Приведен фактический материал и результаты аналитических исследований, выполненных автором, по керну пород коллекторов и покрышек для ряда ПХГ в водоносных пластах России и сопредельных стран.

В первой главе рассмотрены история создания и эксплуатации ПХГ в водоносных пластах антиклинальных структур, а также геологические факторы, определяющие выбор объектов поисковых работ для ПХГ. Этим проблемам посвящены работы С.Н. Бузинова, О.Н. Грачевой, А.П. Зубарева, A.B. Кацмана, М.С. Корочкина, Г.С. Крапивиной, Е.В. Левыкина, И.Г. Лоджевского, A.A. Михайловского, В.И. Парфенова, Б.А. Резника, О.Г. Семенова, Г.И. Солдаткина, С.А. Хана, А.Л. Хейна, И.А. Чарного, Е.В. Шеберстова и многих других.

Подземное газовое хранилище в водоносном пласте представляет собой искусственную газовую залежь, созданную в пласте, поровое пространство которого заполнено водой. Для создания ПХГ в водоносном пласте антиклинальной структуры необходим природный резервуар, состоящий из пласта-коллектора с высокими ФЕС и надежной покрышки, способной длительное время герметизировать искусственную газовую залежь. ПХГ, в отличие от природной залежи, эксплуатируется в условиях переменных нагрузок при пластовых давлениях, превышающих на 40-50% начальное гидростатическое.

Работы по созданию ПХГ в водоносных пластах были начаты в середине прошлого столетия, когда возникла необходимость регулирования сезонной неравномерности потребления газа и обеспечения стабильных поставок газа при пиковых нагрузках и аварийных ситуациях в системе газоснабжения. В дальнейшем ПХГ стали также выполнять функции повышения надежности экспортных поставок и создания долгосрочных резервов газа.

Впервые геологические критерии к объектам для создания ПХГ в водоносных пластах сформулировали А. Кацем и Ф. Коутсом. Позднее они уточнялись в работах Е.В. Левыкина, М.С. Корочкина, Б.А. Резника, О.Г. Семенова и др. В настоящее время оптимальными геологическими критериями для создания ПХГ принято считать глубины залегания резервуара от 700 до 1500м, тип ловушки - структурная с амплитудой не менее 15м, пористость коллекторов более 20%, проницаемость не менее 0.5 мкм2 и наличие надежной покрышки над предполагаемым объектом хранения газа. Предпочтительным условием является присутствие в верхних частях разреза проницаемых горизонтов и резервных покрышек.

Коллекторы ПХГ характеризуются значительными колебаниями ФЕС, связанными с макро- и микронеоднородностями пород. Выяснение геологических причин формирования неоднородностей и анализ их влияния на технологические показатели эксплуатации ПХГ является сложной научной задачей. Успешное решение этой задачи способствует созданию корректной геологической модели резервуара и эффективной эксплуатации ПХГ.

Во второй главе показано, что в процессе создания и эксплуатации ПХГ в сложно построенных, неоднородных пластах-коллекторах, кроме традиционного набора геофизических, гидродинамических и гидрохимических методов исследований, необходимо проведение комплексного литолого-минералогического и петрофизического изучения коллекторских и экранирующих горизонтов.

Обоснованное выделение объектов хранения газа, контрольных горизонтов и разделяющих их водоупоров, оценка их коллекторских и экранирующих свойств в процессе проведения разведочных работ и подготовки объектов для создания ПХГ возможно только с привлечением результатов детальных лабораторных исследований кернового материала. Особая важность таких исследований в настоящее время обусловлена тем, что появились и успешно используются специальные буровые снаряды, обеспечивающие 100% вынос керна из рыхлых и слабо сцементированных пород, которые слагают большую часть резервуаров ПХГ в водоносных пластах. Комплекс методов при изучении коллекторских и экранирующих свойств пород, слагающих природные резервуары ПХГ, должен включать широкий спектр как стандартных, так и специальных исследований кернового материала.

Стандартные исследования керна необходимо проводить для оценки коллекторских свойств объектов закачки и отбора газа, поглотительных горизонтов, используемых для захоронения промышленных стоков, а также для оценки герметизирующей способности покрышек. Они сводятся к изучению

литолого-минералогических характеристик пород и летрофизических параметров: пористости, проницаемости, остаточной водонасыщенности, строения пустотного пространства.

Для определения причин, влияющих на изменение продуктивной характеристики пласта-коллектора, необходимо выполнять специальные исследования на керне: определение коэффициентов вытеснения жидкости газом, проницаемости и пористости в зависимости от текущего пластового давления. В результате специальных исследований керна могут решаться следующие прикладные задачи: типизация пород-коллекторов, выявление связей между основными литологическими и фильтрационно-емкостными параметрами, изучение структуры пустотного пространства, оценка экранирующей способности пород-флюидоупоров, анализ и оценка неоднородности продуктивной толщи по разрезу и по площади. Данные стандартных и специальных исследований керна являются необходимой информационной базой для создания геолого-технологических моделей резервуаров ПХГ.

При исследовании закономерностей формирования ФЕС коллекторов и герметизирующих свойств покрышек и их пространственной неоднородности необходимо проведение литолого-фациального и минералого-петрографического анализа. При этом крайне важно выявлять первичные генетические признаки пород, отражающие гидродинамику среды осадконакопления. Исследования фильтрационно-емкостных и физических характеристик пород, строения пустотного пространства, выполненные на основе детального литолого-минералогического анализа, позволяют обоснованно выделить типы коллекторов и создать надежную интерпретационную базу ГИС.

Известно, что фациальные условия среды осадконакопления контролируют формирование ФЕС терригенных пород. Увеличение количества глинистой фракции вызывает снижение ФЕС коллекторов, в первую очередь, проницаемости, на величину которой существенное влияние оказывает адсорбционная способность глинистых минералов цемента и стабильность их кристаллической решетки по отношению к различным флюидам. Кроме количества и состава глинистого цемента фильтрационные характеристики обломочных пород зависят от типов цементации порового пространства (базальный, поровый, пленочный, контактовый, регенерационный), времени его выделения и стадии катагенетического изменения. Структурно-минеральный состав цемента и породообразующих минералов терригенной матрицы определяют не только ФЕС коллекторов, но и влияют на характер и

направленность техногенных новообразований в прискважинной зоне пласта, а также на эффективность работы фильтров эксплуатационных скважин.

Результаты комплексных литолого-минералогических исследований являются необходимой основой для изучения закономерностей изменения ФЕС пород коллекторов и экранирующих свойств покрышек, создания петрофизических и интерпретационных моделей промыслово-геофизических данных. Ускорение геологоразведочных работ при создании ПХГ и сокращение числа разведочных скважин могут быть достигнуты при условии максимального освещения пройденного разреза геофизическими исследованиями. Точность и информативность интерпретационных геофизических моделей, определяющих важнейшие параметры (эффективные толщины, положение ГВК, пористость, газонасыщенность, проницаемость), базируется на петрофизических зависимостях: «керн-керн» и «керн-ГИС», полученных при исследовании кернового материала. Эти модели позволяют перейти от неоднородностей, вызванных физическими свойствами среды, к реальным геологическим объектам, которые сложены определенными литологическими типами пород. В связи с этим, важной задачей является внедрение в практику работ по подготовке структур под газохранилища комплекса методов исследования керна для оценки экранирующих и коллекторских свойств терригенных пород.

Третья глава посвящена рассмотрению условий формирования коллекторов с высокими ФЕС (Кп>20% и Кпр>0.5мкм2), соответствующими геологическим критериям для ПХГ в водоносных пластах, а также изучению влияния условий осадконакопления на ряд технологических показателей, определяющих эксплуатацию ПХГ. Для реконструкции обстановок осадконакопления и способов транспортировки обломочного материала использовались результаты гранулометрического анализа с помощью CMd-диаграммы Passega, структурно-текстурного анализа и результаты исследования минерального состава пород.

На примере крупнейших ПХГ, созданных в водоносных пластах (Невского, Касимовского, Увязовского и Инчукалнского), проведен сравнительный анализ строения и условий формирования коллекторов, сложенных обломочными породами кварцевого состава. Установлено, что пласты-коллекторы I - III класса (по A.A. Ханину) генетически связаны с высокодинамичными морскими обстановками: открытого внутреннего шельфа, прибрежно-морского аккумулятивного и приустьевого мелководья (проксимальные участки авандельты).

В зоне открытого шельфового мелководья накапливаются хорошо отсортированные и окатанные мелкозернистые песчаные осадки низкой

глинистости. Пласты-коллекторы шельфового генезиса характеризуются выдержанностью строения и толщины при незначительной изменчивости ФЕС, как в разрезе, так и на площади структуры. Для отложений открытого шельфового мелководья характерны песчано-алевритовые осадки низкой глинистости, формирование которых происходило главным образом за счет длительной волновой переработки обломочного материала.

Осадки прибрежного аккумулятивного мелководья, представленные баровыми, пляжевыми и заливно-лагунными фациями, характеризуются резкой фациальной изменчивостью, широким развитием зон замещения и выклинивания проницаемых песчаных пластов. ФЕС коллекторов подвержены значительным изменениям, которые вызваны быстрой сменой фациальных условий при незначительных колебаниях уровня моря. Осадками аккумулятивных форм прибрежного мелководья сложен пласт-коллектор Касимовского и Увязовского ПХГ (щигровский горизонт верхнего девона).

В русловых и прирусловых участках приустьевого мелководья формируются плохо сортированные песчано-гравийные осадки пониженной глинистости. К коллекторам этого типа относится первый гдовский пласт Невского ПХГ (вендского возраста).

Анализ связей проницаемости с пористостью свидетельствует о том, что в коллекторах руслового генезиса (Невское ПХГ) основным фактором, определяющим изменение ФЕС, являются структурные характеристики пород: размер зерен, сортировка обломочного материала, количество песчано-алевритового заполнителя в гравийно-галечных разностях пород. Проницаемость пород при одинаковых значениях пористости увеличивается с увеличением размера зерен. В гравелитах при пористости 20-22% проницаемость составляет 1000-1 ЗООмД, а в мелкозернистых песчаниках 15-50мД в том же диапазоне изменения пористости. ФЕС коллекторов, образование которых происходило в обстановках прибрежного аккумулятивного мелководья (Касимовское и Увязовское ПХГ), определяются количеством глинистого материала. В коллекторах, сложенных однородными низкоглинистыми шельфовыми осадками с высокой степенью сортировки материала, основным фактором формирования высоких ФЕС является процессы растворения кальцитового цемента, которые связаны с составом и гидродинамикой подземных вод и глубиной погружения коллекторов. Глубинные уровни устойчивости и растворения кальцита (пояса оптимальных коллекторов»), были выявлены Н.А.Минским. Коллекторы ПГХ, при глубине залегания объектов хранения газа 0.8-1.5км, попадают в верхнюю зону растворения кальцитового цемента. Это способствует сохранению высоких коллекторских свойств пород.

Реликты первичного калыдитового цемента были выявлены автором при исследовании шлифов в низко глинистых коллекторах Невского и Инчукалнского ПХГ дельтового и шельфового генезиса.

Во втором разделе главы показано влияние условий формирования пород-коллекторов на технологические показатели эксплуатации ПХГ: количество воды в отбираемом газе, устойчивость пласта-коллектора, коэффициент использования ловушки (таблица 1).

Таблица 1. Влияние генезиса пород пласта-коллектора на ФЕС и водный фактор

литологические и фильтрационно-емкостные характеристики пород га

ПХГ с: 1 О о о минеральный состав «и л X ь о <р 2 § Ь г5 0 т е Й 1 е ж >■ Я 2 ст> а о о ? с£ о (О X £ 3" с о СГ га

X о. 0) г 1 X е- 3 X ¡2 обломочная часть 0) Е ш =Г 9 Б § 1 га си л с к -е- 5 о ш >. I о щ ? э 'Й 0 о 1 £ ■9Л X сС о 00 X £ ¡5 го X О е

0) Прибрежные части

I | Инчукалнскс Песчаники м/з открытого шельфа. Выдержанность глинистых прослоев высокая (1-1,5ш) Контактово-регенерацион-ный Кп=25-30% Кпр=0.5-1.5 мш2 0.50.55 0.181.4 4045

Невское Песчаники м/з, с/з, к/з, гравелиты, мелкогалечные конгломераты Приустьевое мелководье (русловые фракции). Выдержанность глинистых прослоев средняя (0,5-1 км) Мономиктовый кварцевый кварцевый; поровый карбонатный Кп=15-25% Кпр=0.7-2 мш2 0.380.41 5-6 2.55.5

О О О ш о г О Песчаники м/з, алевролиты к/з Прибрежное мелководье (переслаивание осадков открытого Глинистый, Кп=15-33% Кпр=0.3-4 мкм2 0.350.45 3-4 2025

подвижного глинисто-

мелководья и железистый,

О О и ш о г> К заливно-лагунного пленочный,

Песчаники м/з, алевролиты к/з мелководья). Выдержанность глинистых прослоев порово-пленочный Кп=15-33% Кпр=0.3-4 мкм2 0.180.25 15- го 812

низкая (10-500м)

Основной причиной, снижающей газонасыщенную толщину пласта и коэффициент использования структурной ловушки на этапе создания ПХГ, является вертикальная анизотропия пласта-коллектора. Снижение вертикальной проницаемости вызвано присутствием протяженных низко проницаемых глинистых прослоев в разрезе пласта-коллектора. Протяженность глинистых прослоев, создающих вертикальные барьеры, определяется обстановками накопления коллекторов. Максимальная длина глинистых прослоев, по данным Д. Вебера, отмечается в морских обстановках, где она может составлять 1,0-1.5 км. В дельтовых, русловых и баровых обстановках протяженность глинистых прослоев последовательно уменьшается от 1 км до первых десятков метров.

Увеличение протяженности глинистых прослоев резко уменьшает вертикальную проницаемость пласта-коллектора, что приводит к задержке прорыва подошвенных вод в период отбора газа из ПХГ и обеспечивает низкое содержание воды в отбираемом газе. В коллекторах шельфового генезиса (Инчукалнское ПХГ) средний водный фактор за все годы отбора не превышал 1.5 л/1000м3 газа, а на Касимовском и Увязовском ПХГ, где коллектор сложен комплексом прибрежно-мелководных осадков, водный фактор достигает 3-4 л/1000 м3 и 20 л/1000 м3, соответственно, при значительно меньшей величине отношения объема отбираемого газа к общему объему газа в ПХГ (таблица 1).

Учет особенностей строения резервуара дает возможность более эффективно управлять технологическими процессами. Увеличение коэффициента использования ловушки в высокопроницаемом пласте шельфового генезиса с протяженными глинистыми барьерами достигается селективной закачкой газа в прикровельную, среднюю и подошвенную части коллектора (Инчукалнском ПХГ), а снижение водного фактора до 3-4л/1000 м3 на Касимовском ПХГ осуществляется путем вскрытия пласта-коллектора только в его самой кровельной части.

Устойчивость пласта-коллектора, который подвергается высоким депрессиям и репрессиям в процессе эксплуатации, связана с количеством и минеральным составом цемента обломочных пород и катагенетическими процессами, которые наследуют основные черты, заложенные в седиментогенезе. Определено, что наиболее подвержены разрушению с выносом песка терригенные породы, формировавшиеся в условиях прибрежного аккумулятивного мелководья (Касимовское и Увязовское ПХГ). Характерный для них первичный глинистый и глинисто-железистый цемент пленочно-порового типа препятствует формированию прочных регенерационных контактов, которые определяет устойчивость кварцевых обломочных пород к разрушению. В высоко динамичных обстановках открытого шельфового и устьевого мелководья

формируются осадки, обломочный материал которых «отмыт» от глинистой составляющей (коллектора Невского и Инчукалнского ПХГ). Отсутствие аллотигенного глинистого материала в осадках способствует формированию регенерационного кварцевого цемента, обеспечивающего повышенную устойчивость пласта-коллектора, что позволяет заканчивать скважины открытым забоем и увеличить их производительность.

В четвертой главе приведены результаты исследования глинистых пород, слагающих покрышки ПХГ в водоносных пластах. В первом разделе главы рассмотрены результаты специальных исследований покрышек месторождений углеводородов. К основополагающим работам в этой области следует отнести труды Я.А. Берето, Н.Б. Вассоевича, В.Н. Еремеева, Д.Д. Котельникова, Т.Т. Клубовой, В.И. Осипова, Г.Э. Прозоровича, В.П. Савченко, С.Г. Саркисяна, В.В. Соколова, A.A. Ханина и многих других. Основными типами пород, слагающих покрышки газовых и нефтяных скоплений, являются эвапоритовые породы (соли, гипсы и ангидриты) и различные глинисто-карбонатные и глинистые породы (глины, мергели, аргиллиты). На основании литературных источников приведен подробный обзор различных типов покрышек месторождений УВ. Охарактеризованы состав и свойства глинистых пород, а также их влияние на герметизирующие характеристики покрышек. В разделе особое внимание уделено глинистым породам - основным литологическим типам покрышек ПХГ, созданных в водоносных пластах.

Во втором разделе главы приведены результаты исследования глинистых пород, слагающих покрышки действующих ПХГ: Инчукалнского, Касимовского, Увязовского, Невского, а также Василевичской площади и сравнение их состава и строения с эталонной покрышкой, в качестве которой выбраны глины региональной покрышки, экранирующей сеноманекие газовые залежи севера Западной Сибири.

Определены фракционный и минеральный состав, структура порового пространства и давление прорыва газа для глинистых покрышек различного генезиса на действующих ПХГ, созданных в водоносных пластах.

Для оценки степени дисперсности глин использован структурный коэффициент (Ks), который определялся по результатам гранулометрического анализа: Ks=(sand+sllt)/clay, где sand, silt u clay - весовые содержания песка, алеврита и глины. Для глин внешнего шельфа структурный коэффициент составляет 0.05-0.2. Наилучшими по степени дисперсности являются глины нижнего ордовика Инчукалнского ПХГ (Ks=0.15) и гдовские глины Невского ПХГ (Ks=0.33). В глинах эталонной покрышки кузнецовской свиты Западной Сибири значения структурного коэффициента не превышают 0.2. В покрышках,

14

сложенных глинисто-алевритовыми осадками шельфа средних глубин, структурный коэффициент повышается до 0.35-0.7. К этому типу относится покрышка Василевичской структуры, представленная глинами гулевичской, дудичской и днепровской свит среднего карбона, со структурным коэффициентом 0.5-0.65. Касимовское и Увязовское Г1ХГ экранируются мелководно-шельфовыми глинами со структурным коэффициентом К$=0.65-7.

Количество и состав глинистых минералов в глинистых покрышках являются важнейшими факторами, определяющими их экранирующие свойства. Покрышки с высокими герметизирующими свойствами сложены глинистыми породами, в составе которых преобладают смектит и смешаннослойный минерал (иллит-смектит). В качестве количественного показателя минерального состава предложено использовать отношение суммы разбухающих (смектит + смешаннослойный иллит-смектит) к сумме неразбухающих (каолинит + иллит + хлорит) глинистых минералов. В глинах эталонной покрышки это соотношение составляет 1.85. В глубоководно-шельфовых глинах Невского ПХГ отношение разбухающие/неразбухающие минералы составляет - 1.22. Глины Невского ПХГ сложены полиминеральными разностями. По результатам рентгено-дифрактометрии в минеральном составе глинистой покрышки Невского ПХГ преобладает (60%) смешаннослойный (иллит-смектитовый) минерал. Суммарное содержание иллита и каолинита не превышает 40%. Отношение разбухающие/неразбухающие глинистые минералы составляет 1,22. В глинах среднего карбона Василевичской площади в составе глинистой фракции диагностированы: смешанослойный иллит-смектит, с преобладанием разбухающих пакетов (30%) и иллит (40%), в подчиненном количестве присутствует смектит (15%), каолинит и хлорит (15%). На Инчукалнском ПХГ пласт-коллектор экранируется плотными известковистыми глинами, в пелитовой фракции которых преобладает иллит (80%), в виде примеси отмечены каолинит (10%) и смешаннослойный минерал (10%). Отношение разбухающие/неразбухающие минералы составляет для глин покрышки Инчукалнского ПХГ 0.11. На Касимовском и Увязовском ПХГ в составе глинистой фракции определены: иллит (90%), содержащий менее 10% разбухающих смектитовых пакетов, и каолинит (10%); отношение разбухающие /неразбухающие минералы составляет 0.05.

Одним из основных технологических параметров при проектировании ПХГ в водоносных пластах является величина максимально допустимого давления газа в объекте хранения. Для оценки этой величины необходимо определить структуру порового пространства пород, распределение пор по размерам, содержание пор наиболее крупных размеров и давление прорыва

газа. Диаметр пор максимального размера и их количество определяют экранирующую способность глинистых пород.

Таблица 2. Классификационная схема глинистых покрышек ПХГ

« со о ч 8. о с ь-I 0) >3 о с О) 3 И Й-

Экранирующая способно* 8 0 к 1 Ф с с 0 (0 1 ОС ш о 5 >. л о >5 0 1 О. 1- <У г о & X га 3 3" 5 -ее- п 0 >5 3 1 8 Минеральный состав глин фракции Отношение разбухающие/неразбухэн минералы Диаметр преобладающих п< /максимальный диаметр па (давление прорыва, МГ Толщина покрышки

Высокая Удаленные участки шельфа Глинистой фракции (>60%) при высоком содержании мелкого алеврита и примеси (<3%) песчаного материала <0.2 Смектит, смешаннослойн ый (иллит. смектит), иллит >0.8 0.02-0.064/0.32 (>7) Надежно экранируют объекты закачки при толщинах 5-7м

Средняя Шельф средних глубин и дистальные участки аэзндельты Содержание глинистой и алевритовой фракции (35-50%). Содержание песчаного материала до 10% 0.2-0.5 Иллит, каолинит, смешаннослойн ый (иллит-смектит) 0.2-0.8 0.02-0.064^0.64 (4-7) >10м. При значительной толщине (>20м) и наличии резервной покрышки возможно проведение закачки без предварительных гидродинамических исследований

Низкая Мелководный шельф, эаливно-лагунное мелководье Содержание глинистой и алевритовой фракции в равном количестве .П есчаного материала 8-15% 0.5-0.8 Иллит, каолинит, хлорит <0.2 0.02-0.64/1.0 (<4) Не менее 20м. Необходимо проведение гидродинамических исследований герметичности покрышки. Обязательно наличие резервной покрышки

Дисперсность, размер пор и давление прорыва зависят от фациальной природы глинистых пород. Определено, что глубоководные шельфовые глины характеризуются минимальным размером наиболее крупных пор (не более 0.32 мкм), в количестве не более 2%. Основной объем пустотного пространства формируют поры размером 0.02-0.064 мкм. Давление прорыва газа для этих глин составляет более 7 МПа. Глины шельфа средних глубин и дистальных частей авандельт характеризуются давлением прорыва 4-7 МПа. Глины прибрежного полуизолированного мелководья с высокой долей песчано-алевритового материала содержат поры размером до 1.0 мкм, диапазон преобладающих размеров пор в этих глинах составляет 0.025-0.6 мкм. Как следствие, величина давления прорыва глин прибрежного мелководья снижается до 4 МПа.

Газохранилище функционирует в течение небольшого промежутка времени, которое несоизмеримо со временем существования месторождений газа. Поэтому качество покрышек для ПХГ по целому ряду показателей (мощность, проницаемость, нарушенность) может существенно отличаются от покрышек естественных залежей УВ. На основании проведенных исследований создана оценочно-генетическая классификационная схема покрышек ПХГ в водоносных пластах, в которой в качестве критериев герметичности приняты структурно-минеральный состав и размер поровых каналов в глинистых породах. Выделено три класса глинистых покрышек: с высокой, средней и низкой экранирующей способностью (таблица 2).

• Покрышки с высокой экранирующей способностью сложены глинами внешнего шельфа. При создании ПХГ в объектах, покрышками которых являются глины с высокой экранирующей способностью, возможно проведение промышленной закачки газа без гидродинамических исследований по оценке герметичности пласта-покрышки, при условии отсутствия ее дизъюнктивной нарушенное™. Примером покрышек этого класса являются глины гдовского горизонта, являющиеся экраном на Невском ПХГ;

• покрышки со средней экранирующей способностью, представленные глинистыми осадками шельфа средних глубин, также надежно экранируют объекты хранения газа на ПХГ при мощности более Юм. При проведении геологоразведочных работ на этапе проектирования и создания ПХГ в объектах с покрышками, сложенными тинами со средней экранирующей способностью, необходимо проведение опытных откачек пластовых вод из пласта коллектора с наблюдением за реакцией в контрольных скважинах. При значительной толщине покрышки (более 20м) и наличии резервной покрышки возможно проведение опытной закачки без предварительных гидродинамических исследований герметичности покрышки. Примером покрышки со средней экранирующей способностью являются известковистые глины нижнего ордовика, толщиной до 25м, и толща ордовикско-силурийских глинисто-карбонатных пород, являющихся резервной покрышкой на Инчукалнском ПХГ;

• покрышки с низкой экранирующей способностью формируются в условиях прибрежного полуизолированного (заливно-лагунного) мелководья. Породы, слагающие эти покрышки, не являются флюидоупорами для газовых месторождений, но в ряде случаев надежно экранируют ПХГ в водоносных пластах. Примером покрышек этого класса являются глины и глинистые

алевролиты верхней части щигровского горизонта на действующих Касимовском, Увязовском, Щелковском и проектируемом Беднодемьяновском ПХГ. При проектировании ПХГ в резервуарах, экранируемых такими покрышками, необходимо проведение гидрохимических и гидродинамических исследований с целью изучения герметичности покрышки и постоянного контроля за перетоками газа в вышележащие проницаемые горизонты в процессе эксплуатации хранилища.

Пятая глава посвящена изучению влияния циклических нагрузок на фильтрационные свойства пород-коллекторов. Одна из особенностей работы ПХГ связана с циклическим режимом их эксплуатации, обусловленным сезонными изменениями пластового давления в результате закачки и отбора газа.

В работе Г.А. Голодковской и И.В. Калиниченко (2007) на образцах искусственного песчаника пористостью 30-40%, подвергнутого 7-10 циклам изменений эффективного давления от 1.5 МПа до 15.0 МПа показано снижение пористости после завершения испытаний, достигающее 3.7% от первоначальной величины. Причем максимальная величина снижения пористости наблюдалась во время первого цикла роста и снижения нагрузки. По нашим данным, величина пористости образцов песчаника уменьшается на 3-4 % при росте эффективной нагрузки от 0 до 12.0 МПа. Для экспериментального изучения влияния циклических знакопеременных нагрузок на проницаемость были выбраны образцы терригенных пород 1-го гдовского пласта Невского ПХГ, сложенные низкоглинистыми (менее 2 %) кварцевыми песчаниками и алевролитами с контактовым регенерационным цементом. Эти образцы соответствуют 1-Ш классам коллекторов, по классификации А.А.Ханина. Диапазон изменений эффективного давления в процессе эксперимента был выбран максимально приближённым к аналогичным изменениям эффективного давления на ПХГ для периода конца закачки и конца отбора газа. Минимальное эффективное давление в ходе эксперимента составляло 6 МПа, что соответствует максимальному пластовому давлению в конце цикла закачки. Создаваемое в ходе эксперимента максимальное эффективное давление - 14 МПа соответствует эффективному давлению в пласте в конце отбора. Диапазон моделируемого изменения пластового давления при этом равен 8 МПа. Образцы всех трех классов были подвергнуты 10 циклам изменений эффективного давления.

Результаты измерений проницаемости при меняющейся нагрузке свидетельствуют о ее циклическом изменении в пределах каждого цикла и о снижении проницаемости с ростом числа циклов. Амплитуда изменений проницаемости коллекторов возрастает с увеличением их ФЕС (минимальная амплитуда в коллекторах III класса, максимальная -1 класса).

В ходе экспериментов установлено относительное изменение величины проницаемости до 3-4 % при циклических изменениях эффективного давления. Определено, что в кварцевом алевролите с проницаемостью 0.14 мкм2 (коллектор Ill-го класса), на 4 цикле изменений эффективного давления достигается стабилизация значений газопроницаемости, при которой изменения средних за цикл значений проницаемости существенно меньше стандартной погрешности измерений. Для образца с проницаемостью 0.45 мкм2 (II класс) стабилизация значений газопроницаемости отмечается уже на 6-7 цикле, а для образца с проницаемостью 1.35 мкм2 (I класс) заметное уменьшение значений газопроницаемости происходит на протяжении всех 10 циклов. Это связано с тем, что в образцах коллекторов II и III класса доля крупных пор с d>30 мкм не превышает 5 %, а в образце коллектора I класса она составляет 37 %. Снижение количества пор с d>30 мкм приводит к стабилизации фильтрационных характеристик коллекторов с более тонкопоровой структурой при меньшем количестве циклов. При циклических изменениях эффективного напряжения, моделирующих условия закачки и отбора газа в подземных газохранилищах, было установлено, что, наряду с относительными изменениями газопроницаемости до 3-4 % в пределах одного цикла (закачка-отбор), происходит относительное снижение проницаемости на 4-8 % за период в 8-10 циклов. Для коллекторов I-III классов определено минимальное количество циклов до периода стабилизации средних за цикл значений газопроницаемости. Количество циклов до стабилизации средних значений газопроницаемости увеличивается пропорционально росту проницаемости коллекторов. Стабилизация средних за цикл значений проницаемости в коллекторах II и III класса происходит при меньшем количестве циклов, по сравнению с коллекторами I класса.

Основные результаты и выводы диссертационной работы

1. Обоснован комплекс экспериментальных исследований, позволяющий определить условия формирования коллекторов высоких классов и оценить герметизирующую способность экранирующих горизонтов.

2. Комплекс проведенных исследований позволил определить благоприятные обстановки для формирования коллекторов высоких классов и оценить герметизирующую способность экранирующих отложений - объектов закачки и отбора газа на ПХГ. Апробация комплекса для определения литолого-фациальных, минерально-петрографических и фильтрационно-емкостных характеристик коллекторов и покрышек была выполнена для крупнейших газохранилищ России, созданных в водоносных пластах - Касимовского, Увязовского, Инчукалнского и Невского.

3. Установлены критерии оценки герметичности глинистых пород, экранирующих искусственные газовые залежи в водоносных пластах.

4. Разработана оценочно-генетическая классификационная схема глинистых пород, экранирующих объекты хранения газа на ПХГ, основанная на результатах изучения литолого-фациальных, минерально-петрографических и флюидоупорных характеристик пород (структуры порового пространства, давления прорыва). Выделены три группы глинистых пород с высокой, средней и низкой экранирующей способностью:

- с высокой экранирующей способностью - глины внешнего шельфа (Невское ПХГ);

- со средней экранирующей способностью - глины шельфа средних глубин (Инчукалнское ПХГ);

- с низкой экранирующей способностью - глины заливно-лагунного мелководья (Касимовское, Увязовское ПХГ).

5. Выявлены литолого-фациальные особенности пород, позволяющие прогнозировать и корректировать некоторые технологические параметры ПХГ: водный фактор, величину максимального давления газа, устойчивость пород пласта-коллектора в процессе циклической эксплуатации и коэффициент использования структурной ловушки.

6. Экспериментальные исследования пород-коллекторов позволили установить снижение проницаемости при изменениях эффективного напряжения, моделирующих условия циклической работы ПХГ. Установлено, что относительная величина уменьшения проницаемости зависит от гранулометрического состава и структуры порового пространства обломочных пород.

7. Апробация комплекса литолого-фациального анализа и исследований ФЕС терригенных пород на действующих ПХГ в водоносных пластах позволяет

рекомендовать его на разных стадиях создания и эксплуатации газохранилищ для решения прикладных технологических задач, таких как:

- снижение рисков при выборе объектов и подготовке исходных данных для технологического проектирования;

выбор интервалов вскрытия пластов-коллекторов для проведения дифференцированной (селективной) закачки и отбора газа с целью снижения водного фактора и улучшения соотношения активного и буферного газа в ПГХ;

- выбор конструкций гравийно-намывных фильтров в слабосцементированных коллекторах ПХГ и газовых месторождений;

- создание петрофизических и интерпретационных моделей для обработки данных ГИС;

- создания геолого-технологических моделей резервуаров.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Семенов Е.О. Комплексные литолого-физические исследования керна подземных хранилищ газа // Наука и техника в газовой промышленности, 2004, №3-4, с. 26-29 (в соавторстве с Рыжовым А.Е., Савченко Н.В., Шеберстовым Е.В.)

2. Семенов Е.О. Изучение литологического состава глинистых пород -новый метод оценки герметичности при создании газохранилищ в водоносных пластах // Наука и техника в газовой промышленности, 2004, №3-4, с 18-21 (в соавторстве с Семеновым О. Г.)

3. Семенов Е.О. Прогнозирование эксплуатации ПХГ Долни-Дунайовице II Газовая промышленность 2005, №10, с 55-57 (в соавторстве с Котеком И.)

4. Семенов Е.О. Исследование влияния температуры на проницаемость песчаных пород // Газовая промышленность, 2008, №5, с.56-58 (в соавторстве с Рыжовым А.Е., Жуковым B.C., Иселидзе О.В.)

6. Semenov J. Facialni vyvoi eggenburgu na zasobniku plynu Dolni Dunajovice // Geologicky pruzkum, Praha, 1990, №6, p.166-169 (в соавторстве с Plachy S., Semenov O.)

7. Семенов Е.О. Влияние различных типов цемента на фильтрационные характеристики коллекторов искусственных резервуаров (на примере Инчукалнского ПХГ, Латвия) II Материалы 4 Всероссийского литологического совещания. Осадочные процессы: седиментогенез, литогенез, рудогенез

«эволюция, типизация, диагностика, моделирование» - М., ГЕОС, 2006, с 278281.

8. Semjonovs J. Cementa tipu ietekme uz Cirmas slágkopas smilsakmegu kolektoripasibám II Energua un pasaule, Riga, №1 (36), 2006, p.60-62 (в соавторстве с Birgers E.)

9. Семенов E.O. Постседиментационные изменения меловых отложений Обской губы и формирование коллекторских свойств // Материалы 4 Всероссийского литологического совещания. Осадочные процессы: седиментогенез, литогенез, рудогенез «эволюция, типизация, диагностика, моделирование» - М., ГЕОС, 2006, с. 271-275 (в соавторстве с Рыжовым А.Е., Еремеевым Н.В.)

10. Семенов Е.О. Вторичная цементация - основной фактор фильтрационно-емкостной неоднородности Инчукалнского ПХГ // Материалы международной конференции «Подземное хранение газа: надежность и эффективность» - М., ВНИИГАЗ, 2006, т. 2, с. 271-279 (в соавторстве с Биргерсом Э.)

11. Семенов Е.О. Изучение фильтрационно-емкостных свойств резервуара Увязовского ПХГ летрофизическими и геофизическими методами // Материалы II международной конференции «ПХГ: надежность и эффективность» - М., ВНИИГАЗ, 2008, с.64 (в соавторстве с Малевым А.Н., Лобановой А.Н., Сотниковым И.Д.)

12. Семенов Е.О. Изменение проницаемости коллекторов при циклических изменениях эффективного давления II Материалы II международной конференции «ПХГ: надежность и эффективность» - М., ВНИИГАЗ, 2008, с.76-77 (в соавторстве с Рыжовым А.Е., Жуковым B.C., Иселидзе О.В.)

Подписано к печати « 9 » апреля 2010 г. Заказ № 5782 Тираж 100 экз. 2 уч.-изд.л. ф-т 60x84/16

Отпечатано в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» По адресу 142717, Московская область, Ленинский р-н, п.Развилка, ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Семенов, Евгений Олегович

Введение.

1 История создания подземных газохранилищ в водоносных пластах и геологические критерии выбора ловушек для ПХГ.

1.1 История создания ПХГ в водоносных пластах.

1.2 Геологические критерии создания ПХГ в водоносных пластах антиклинальных структур.

2 Методы изучения литологических и фильтрационно-емкостных характеристик пород применительно к проблеме подземного хранения газа.

3 Условия формирования и состав пород-коллекторов и их влияние на фильтрационно-емкостные свойства и технологические показатели

3.1 Инчукалнское ПХГ.

3.1.1 Геологическое строение Инчукалнского ПХГ.

3.1.2 Коллекторские свойства и литологические особенности строения пласта-коллектора.

3.2 Касимовское и Увязовское ПХГ.

3.2.1 Геологическое строение Касимовского и Увязовского ПХГ.

3.2.2 Коллекторские свойства и литологические особенности строения пласта-коллектора.

Невское ПХГ. Геологическое строение, коллекторские свойства и литологические особенности строения пласта-коллектора. ^

3.4 Условия формирования ФЕС пород-коллекторов ПХГ и их влияние на технологические показатели эксплуатации ПХГ.

4 Оценка экранирующей способности и критерии герметичности глинистых пород покрышек ПХГ.

4.1 Общие представления о покрышках залежей нефти и газа.

4.2 Характеристика покрышек ПХГ, созданных в водоносных пластах.

4.3 Факторы, определяющие герметичность покрышек ПХГ.

4.3.1 Фациальные условия накопления.

4.3.2 Структурные характеристики.

4.3.3 Минеральный состав глинистых пород.

4.3.4 Структура порового пространства и давление прорыва глинистых пород.

4.4 Классификационная схема глинистых пород - покрышек ПХГ в водоносных пластах.

5 Влияние циклических нагрузок на фильтрационные характеристики пород-коллекторов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности формирования и оценка коллекторских и экранирующих свойств терригенных пород при создании подземных хранилищ газа в водоносных пластах"

Актуальность темы

Центральный экономический район России испытывает острый дефицит в подземных газовых хранилищах (ПХГ), необходимых для регулирования сезонных колебаний потребления газа и повышения надежности работы Единой системы газоснабжения. Отсутствие выработанных газовых месторождений в данном регионе вынуждает готовить под ПХГ антиклинальные структуры в изначально водоносных пластах, что требует решения ряда сложных геологических задач. Важнейшими из них являются выяснение литологических особенностей строения природных резервуаров, определение фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) коллекторов и оценка герметичности экранирующих горизонтов. Спецификой ПХГ является изменение во времени ФЕС, связанное с циклическим режимом эксплуатации ПХГ, высоким темпом отбора и закачки газа, влияющим на технологические режимы эксплуатации, что также требует специального изучения.

При создании и эксплуатации ПХГ наибольший объем исследований свойств покрышек и пластов-коллекторов проводится промыслово-геофизическими методами, интерпретационные модели которых базируются на петрофизических зависимостях, полученных при изучении кернового материала лабораторно-экспериментальными методами. Прогнозирование изменения и выявление перспективных зон развития коллекторов невозможно без изучения особенностей их формирования: условий осадконакопления, минерального состава и постседиментационных изменений пород. Наиболее информативные данные о литологических и фильтрационно-емкостных характеристиках пород-коллекторов дают прямые лабораторно-экспериментальные исследования свойств пород по керновому материалу. До недавнего времени изучению керна при создании ПХГ в водоносных пластах уделялось недостаточное внимание из-за низкого выноса и качества керна из слабо консолидированных пород, слагающих коллекторы подземных газохранилищ. На современном этапе разведки и строительства ПХГ использование нового бурового оборудования обеспечивает 100% вынос керна из слабо сцементированных пород, что реализовано в последние годы на ряде действующих ПХГ - Невском, Касимовском и Увязовском, расположенных в Европейской части РФ.

В этой связи, изучение влияния различных факторов литогенеза на формирование фильтрационно-емкостных и экранирующих свойств пород-коллекторов и флюидоупоров ПХГ в водоносных пластах является важной и актуальной задачей исследования.

Цель работы

Определить условия формирования фильтрационно-емкостных и экранирующих свойств терригенных пород для оперативной оценки параметров пластов-коллекторов и герметичности покрышек ПХГ в водоносных пластах.

Основные задачи исследований

Для выполнения поставленной в работе цели необходимо решить следующие задачи:

• обосновать выбор комплекса экспериментальных методов исследования пород-коллекторов и покрышек водоносных резервуаров для создания ПХГ;

• определить и изучить влияние условий накопления и постседиментационного изменения пород на формирование коллекторов с ФЕС оптимальными, для создания ПХГ;

• оценить влияние особенностей строения и состава пластов-коллекторов на формирование искусственных газовых залежей и технологические показатели ПХГ;

• установить критерии герметичности глинистых покрышек для объектов хранения газа в ПХГ;

• создать оценочно-генетическую классификационную схему глинистых покрышек применительно к объектам хранения газа в водоносных пластах;

• выявить характер изменения проницаемости коллекторов различных классов при циклических знакопеременных нагрузках, моделирующих работу ПХГ в режиме «отбор-закачка».

Фактический материал

В основу исследования положены фактические материалы, полученные и обработанные автором в период работы в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в качестве ответственного исполнителя научно-исследовательских работ по изучению керна из скважин, пробуренных на крупнейших ПХГ Европейской части России (Касимовском, Увязовском и Невском), а также материалы тематических работ по ПХГ: Инчукалнс

Латвия), Дольни-Дунайовице (Чехия) и Василевичи (Белоруссия). Автором выполнен широкий комплекс литолого-минералогических исследований, который включал: минерально-петрографические исследования шлифов; гранулометрический анализ; изучение структуры порового пространства пород-коллекторов и покрышек с использованием капилляриметрии и ртутной порометрии. При непосредственном участии автора определялись коллекторские свойства пород: открытая и эффективная пористость; абсолютная, эффективная и пластовая проницаемость; остаточная водонасыщенность; давление прорыва газа через образцы глинистых пород. Основной объем исследований проведен в лаборатории физики пласта «Газпром ВНИИГАЗ». Часть аналитических исследований (рентгено-фазовый анализ, электронная микроскопия) выполнена в кристаллохимической лаборатории ВИМС и в лаборатории физико-химических методов исследования осадочных пород ГИН РАН при непосредственном участии автора.

Научная новизна

Выполненные исследования позволили установить основные факторы, влияющие на формирование фильтрационно-емкостных характеристик пластов-коллекторов водоносных горизонтов, оптимальных для создания ПХГ.

Разработанные принципы и методы определения герметичности глинистых пород-покрышек позволили оценить надежность объектов хранения газа. По результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований:

• установлены взаимосвязи коллекторских свойств с фациально-минералогическими характеристиками и постседиментационными изменениями терригенных пород-коллекторов, оптимальных для создания ПХГ в водоносных пластах;

• обоснованы структурно-минералогические критерии оценки герметичности глинистых покрышек для экранирования объектов хранения газа на ПХГ;

• определены литологические характеристики, влияющие на изменение технологических показателей в процессе эксплуатации ПХГ: водный фактор, устойчивость пород пласта-коллектора, изменение ФЕС в процессе эксплуатации;

• экспериментально обоснованы особенности изменения проницаемости пород при циклически меняющихся нагрузках, моделирующих работу ПХГ в режиме «закачка-отбор» газа.

Основные защищаемые положения

1. Условия формирования терригенных пород-коллекторов, оптимальных для создания ПХГ, их влияние на фильтрационно-емкостные характеристики и технологические показатели работы ПГХ в водоносных пластах.

2. Обоснование структурно-минералогических критериев для оценки экранирующих свойств глинистых пород - покрышек объектов хранения газа в ПХГ.

3. Оценочно-генетическая классификационная схема глинистых покрышек ПХГ, созданная на основе анализа литолого-фациальных, минерально-петрографических характеристик и структуры порового пространства глин.

4. Экспериментальное обоснование снижения проницаемости пород коллекторов в результате циклических изменений эффективного напряжения, моделирующих условия закачки и отбора газа в ПХГ.

Практическая ценность полученных результатов

Полученные результаты были использованы:

• как составная часть технологической схемы расширения Касимовского ПХГ (Технологический проект расширения до 9,0 млрд. м3 активной емкости и увеличения суточной производительности до 130 млн. м3 в сутки, 2006г.), а также при создании геологической модели Инчукалнского ПХГ;

• при анализе экранирующих характеристик основных покрышек Невского, Инчукалнского, Касимовского и Увязовского газохранилищ, что позволило подтвердить их надежность в качестве экранов ПХГ и предложить методику оценки герметичности покрышек на структурах, подготавливаемых под ПХГ;

• для обоснования селективной закачки и отбора газа путем дифференцированного вскрытия пласта-коллектора на ПХГ Дольни-Дунайовице во время проведения ремонтных работ в эксплуатационных скважинах; для корректировки и уточнения технологических параметров ПХГ на стадии создания и расширения.

Апробация работы

Результаты работы докладывались на конференциях, совещаниях и семинарах:

- 4-м Всероссийском литологическом совещании: Осадочные процессы: седиментогенез, литогенез, рудогенез «эволюция, типизация, диагностика, моделирование», ГИН РАН, г. Москва, 2006г;

- международной конференции «Подземное хранение газа: надежность и эффективность», ООО «ВНИИГАЗ» 11-13.10, 2006г;

- международной конференции «Подземное хранение газа: надежность и эффективность», ООО «ВНИИГАЗ» 21-23.5, 2008г;

- совещание по разработке и эксплуатации газовых и газоконденсатных месторождений ОАО «АстраханьНИПИгаз», 2005г;

- геолого-технических совещаниях производственного объединения ООО «Мострансгаз».

Публикации

По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 в журналах, включенных в «Перечень.» ВАК Министерства образования и науки РФ.

Автор благодарен к.г.-м.н. A.B. Дахнову, д.т.н. B.C. Жукову, к.г.-м.н. А.Е. Рыжову, к.г.-м.н. Н.В. Савченко и другим ученым и специалистам ООО «Газпром ВНИИГАЗ», д.г.-м.н., проф. К.И. Багринцевой за помощь и советы при проведении исследований в процессе работы над диссертацией. Особую признательность автор выражает своему научному руководителю B.C. Короткову за неоценимую помощь в подготовке диссертационной работы.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Семенов, Евгений Олегович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Обоснован комплекс экспериментальных исследований, позволяющий определить условия формирования коллекторов высоких классов; оценить герметизирующую способность экранирующих горизонтов и причины неоднородностей внутреннего строения пластов-коллекторов и флюидоупоров, включающий следующие виды: макроскопическое изучение образцов керна и выделение литологических типов с определением первичных генетических признаков; гранулометрический анализ с выделением тонкодисперсных фракций, содержащих глинистые материалы; изучение структуры морфологии и условий его формирования пустотного пространства, минералогии гранулярной матрицы коллектора, аутигенного минералообразования в поровом пространстве коллекторов, стадии литогенеза пород; рентгенографическое и электронно-микроскопическое исследования тонкодисперсной фракции для качественной и количественной характеристики глинистых минералов коллекторов и покрышкек; определение фильтрационно-емкостных характеристик пород-коллекторов: открытой и эффективной пористости, абсолютной и эффективной проницаемости, остаточной водонасыщенности.

2. Комплекс проведенных исследований позволил выявить благоприятные обстановки для формирования коллекторов высоких классов и оценить герметизирующую способность экранирующих отложений, получить данные о палеографических обстановках их накопления, а следовательно, об изменчивости внутреннего строения коллекторских пластов - объектов закачки и отбора газа на ПХГ.

Апробация комплекса для определения литолого-фациальных, петрографических и коллекторских характеристик коллекторов и покрышек была выполнена при изучении кернового материала крупнейших в мире газохранилищ, созданных в водоносных пластах - Касимовского, Увязовского, Инчукалнского и Невского.

3. Установлены критерии и предложена методика оценки герметичности глинистых пород, экранирующих искусственные газовые залежи в водоносных пластах.

4. Разработана оценочно-генетическая классификационная схема глинистых пород, экранирующих объекты хранения газа на ПХГ, основанная на результатах изучения литолого-фациальных, минерально-петрографических и флюидоупорных характеристик пород (структуры порового пространства, давления прорыва). Выделены три группы глинистых пород с высокой, средней и низкой экранирующей способностью:

V с высокой экранирующей способностью представленны глинами внешнего шельфа (Невское ПХГ);

•г со средней экранирующей способностью представлены глинистыми осадками шельфа средних глубин (Инчукалнское ПХГ); с низкой экранирующей способностью, формирующиеся в условиях прибрежного полуизолированного (заливно-лагунного) мелководья; глинистые породы этой группы не являются экранами для газовых месторождений, но надежно экранирует ПХГ в водоносных пластах (Касимовское, Увязовское ПХГ).

5. Выявлены литолого-генетические особенности пород, позволяющие прогнозировать и корректировать некоторые технологические параметры ПХГ: устойчивость пород пласта-коллектора в процессе циклической эксплуатации, коэффициент использования структурной ловушки, величину максимального давления газа и водный фактор.

6. Экспериментальные исследования пород-коллекторов позволили установить снижение проницаемости при изменениях эффективного напряжения, моделирующеих условия циклической работы ПХГ. Установлено, что относительная величина уменьшения проницаемости зависит от гранулометрического состава и структуры порового пространства обломочных пород.

7. Апробация рационального комплекса литолого-фациальных исследований керна на действующих ПХГ в водоносных пластах позволяет рекомендовать его на разных стадиях создания и эксплуатации газохранилищ для решения прикладных технологических задач, таких как: снижение рисков при выборе объектов и подготовке исходных данных для технологического проектирования; выбор интервалов вскрытия пластов-коллекторов для проведения дифференцированной (селективной) закачки и отбора газа с целью снижения водного фактора и улучшения соотношения Оа/Обуф.; г выбор конструкций гравийно-намывных фильтров в слабосцементированных коллекторах ПХГ и газовых месторождений; создание петрофизических и интерпретационных моделей для обработки данных ГИС; построение детальных трехмерных геолого-технологических и математических моделей резервуаров.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Семенов, Евгений Олегович, Москва

1. Апените И.А. Коллекторские свойства пород северо-восточной части Балтийской синеклизы // Геология нефти и газа, 1971, №11, с. 23-27.

2. Арбузов И.В., Бондарев В.Л. Калугин С.Е., Семенов О.Г. Уточнение основных параметров пласта-коллектора Касимовского ПХГ и результаты опытно-промышленной закачки газа // Науч.-тех. сб. серия: Транспорт и хранение газа. М., ВНИИЭГазпром, 1979, с. 24-28.

3. Артеменко А.Г., Семенов О.Г. Геологические, гидрогеологические и геохимические условия создания подземного хранилища газа в Инчукалнской структуре // Газовая промышленность, 1969, №2, с. 76-81.

4. Арутюнов А.Е., Парфенов В.И. Бузинов С.Н., Трегуб С.И. Современные тенденции развития подземного хранения газа в Российской Федерации // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Подземное хранение газа. Проблемы и перспективы» / М.: 2003, с. 21-29.

5. Баклашов И.В. Геомеханика. Основы геомеханики. М.: Изд-во МГГУ, Том 1,2004, 208 с.

6. Берето А.Я., Грачева О.Н., Лобанова А.Н., Сахипов Ф.А., Родин В.И. Оценка геметичности пласта-покрышки при создании ПХГ в нефтяных месторождениях // сб. науч. тр.: 50 лет ВНИИГАЗу 40 лет ПХГ / ВНИИГАЗ, М., 1998, с. 47-53.

7. Бондарев В.Л. Влияние особенностей геологического строения ПХГ на его эксплуатацию (на примере ПХГ Северо-Западного экономического района) // сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Проблемы подземного хранения газа в СССР»/М.: 1982, с.27-34

8. Брангулис А.П. Терригенные породы-коллекторы в кембрийских отложениях Латвийской ССР // Проблемы региональной геологии Белоруссии и Прибалтики. Рига, 1973, с 135-147

9. Брангулис А.П. Венд и кембрий Латвии. 1985, Рига, из-во Зинанте,134с.

10. Брилинг И.А. Движение воды в почвах и глинистых породах // Поверхностные пленки воды в дисперсных системах. Из-во МГУ, 1988, с.74-90

11. Бузинов С.Н. Они внесли достойный вклад в развитие подземного хранения газа // сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Подземное хранение газа. Проблемы и перспективы» / М.:2003, с. 5-15

12. Бузинов С.Н. Подземное хранение газа в Российской федерации. Современное состояние проблемы // Сб. науч. тр.: ВНИИГАЗ на рубеже веков -наука о газе и газовые технологии / ВНИИГАЗ, М., 1998, с. 146-156

13. Бузинов С.Н., Бондарев В.Л., Грачева О.Н. и др. Разработка технико-технологических решений и проведение расчетов по созданию ПХГ на территории Российской федерации // Отчет о НИР по договору № 0202-02-2, ВНИИГАЗ, 2003

14. Бузинов С.Н., Семенов О.Г., Солдаткин Г.И. Особенности проектирования и эксплуатации газохранилищ в водоносных структурах // Науч.-тех. сб., серия: Транспорт и хранение газа. М. ВНИИЭГазпром, 1973, с.3-35

15. Вассоевич Н.Б. Роль глин в нефтеобразовании // Советская геология, 1975, №3, с. 15-29

16. Гарайшин A.C. Обоснование максимально допустимых давлений при проектировании и эксплуатации ПХГ // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Подземное хранение газа. Проблемы и перспективы» /- М.: 2003, с.180-184

17. Гершанович Г. Г. Влияние геолого-физических параметров водонасыщенных пластов-коллекторов на технико-экономические показатели создаваемых в них газохранилищах // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Проблемы подземного хранения газа в СССР» М.:1983, с.14-25

18. Голодковская Г.А. Калиниченко И.В. Изменение пористости песчаных пород-коллекторов в связи с циклической эксплуатацией подземных хранилищ газа (ПХГ) / М.: Труды VIII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле». 2007, РГГПУ, т.8, с.27-30

19. Гольдберг В.М., Скворцов Н.П. Проницаемость и фильтрация в глинах. М.: Недра, 1986, 160с.

20. Горева А.Д., Резник Б.А., Семенов О.Г. О прогнозировании емкостей ловушек для ПХГ на поисковом этапе // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Проблемы подземного хранения газа в СССР» М.:1983, с.25-30

21. Грачева О.Н., Мещеряков Ю.Л., Семенов О.Г., Репьева Э.М. Контроль за процессом создания и эксплуатации подземных хранилищ газа // Обз. информ. Серия «Транспорт и хранение газа», вып.2/ ВНИИЭгазпром, М., 1981, 36с.

22. Грачева О.Н., Кистенбойм М.С., Пантелеев Г.Ф., Семенов О.Г. Оценка герметичности пластов-покрышек сложного строения // газовая промышленность, 1981, №2

23. Грачева О.Н., Репьева Э.М. Особенности построения геологических моделей объектов сложного лито-фациального строения (на примере одного из ПХГ) // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Проблемы подземного хранения газа в СССР»-М.:1982, с.20-27

24. Грачева О.Н., Семенов О.Г. Геологические критерии пригодности истощенных месторождений и водоносных пластов для создания ПХГ // Реф. Сборник: Серия геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений / ВНИИЭГазпром, М.,1974, №9, с.18-21

25. Гусев Э.Л. Оценка максимально допустимого давления нагнетания газа при создании ПХГ в водоносных пластах // Сбор. науч. тр.: Отделение подземного хранения газа, ВНИИГАЗ, М., 1995, с.41-42

26. Гусев Э.Л., Башкин В.В. Результаты опытно-промышленных работ по созданию Инчукалнского ПХГ // Газовая промышленность, 1970, №12, с. 3337

27. Давис А., Фрейбергес Г., Щербинскис И., С.А.Хан, Арутюнов А.Е., Семенов О.Г. Инчукалнское ПХГ этапы создания и эксплуатации // Газовая промышленность, 2005, №12, с. 50-52.

28. Дюнин В. И. «Гидрогеодинамика глубоких горизонтов нефтегазоносных бассейнов», Москва, «Научный мир», 2000, 472 с.

29. Кальчицкая Т.Н., Михайлов H.H. Поведение глинистых пород при циклических нагрузках // Геология нефти и газа №2, 2000, с.52-55.

30. Киселев А.И., Семенов О.Г., Солдаткин Г.И. Опыт подготовки водоносных структур под промышленную закачку газа // Науч.-тех. Сб. серия: Транспорт и хранение газа. М. ВНИИЭГазпром, 1969, с.1-77

31. Клубова Т.Т. Изменение свойств коллекторов и покрышек в нижних структурных этажах осадочного чехла // Сб. Нефтегазоносность нижних структурных этажей чехла платформы. М.Недра 1983, с.55-67

32. Коссовская А.Г., Логвиненко Н.В., Шутов В.Д. О стадиях формирования и изменения терригенных пород //ДАН СССР, 1957, т.116, №2, с.293-296

33. Кузьмин Ю.О., Жуков B.C. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. М.: Издательство МГГУ, 2004, 262с.

34. Лебенков A.M., Семенов О.Г. Увеличение суточной производительности скважин на ПХГ // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Подземное хранение газа. Проблемы и перспективы» / М.: 2003, с.338-343

35. Левыкин Е.В. Технологическое проектирование хранения газа в водоносных горизонтах. М. Недра, 1973, 208с

36. Либерман Г.И., Семенов О.Г. Особенности создания и эксплуатации крупнейшего в мире Касимовского подземного хранилища газа в водоносном пласте // Док. на междун. конфер. по ПХГ. РАО «Газпром», сек. А, М., 1995, с.11-15

37. Лобанова А.Н. Особенности формирования газовых залежей ПХГ в водоносных пластах // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Подземное хранение газа. Проблемы и перспективы» / М.: 2003, с.66-70

38. Лоджевский И.Г. Состояние геолого-разведочных работ, связанных с подземным хранением газа // Развитие газовой промышленности СССР, Гостоптехиздат, 1960, 154с.

39. Манукян В.Б., Байдин В.В., Бабичев A.A., Бондарев В.Л. Оптимальная конструкция эксплуатационных скважин на примере Невского ПХГ // Газовая промышленность, 2001, №2, с. 10-11.

40. Минский H.A. Литофизическая зональность осадочного чехла платформ и ее влияние на распределение месторождений нефти, газа и гидротермальных руд // М. Геос, 2007, 149с.

41. Михайловский A.A., Семенов О.Г. Уточнение параметров водоносного пласта подземного хранилища газа // Науч.-тех. Сб. серия: Транспорт и хранение газа. М. ВНИИЭГазпром, 1982, №4, с.3-35

42. Моисеев В.Н., Гусев Э.Л. Корреляция разрезов скважин на объектах подземного хранения газа со сложным строением пласта-коллектора // Сб. науч. тр. ООО «ВНИИГАЗ» «Проблемы подземного хранения газа в СССР» М.:1982, с. 15-20

43. Осипов В.И., Соколов В.Н., Еремеев В.В. Глинистые покрышки нефтяных и газовых месторождений. М.: Наука, 2001, 238с.

44. Парфенов В.Н., Бузинов С.Н., Либерман Г.И. и. др. Касимовское газохранилище // Газовая промышленность, 1995, №12, с.10-14

45. Петтиджон Ф.Дж. Осадочные породы. М.: Недра, 1981, 751с.

46. Прозорович Г.Э. Покрышки залежей нефти и газа. // Тр. Зап.-Сиб. НИГНИ. Вып.49. М.: Недра, 1972, 120с.

47. Резник Б.А. Об этапах и стадиях геолого-разведочных работ для создания подземных газохранилищ в водоносных пластах // Док. На междун. конфер. по ПХГ. РАО «Газпром», сек. А, М., 1995, с.57-59

48. Резник Б.А. Организация геолого-разведочных работ при создании ПХГ// Газовая промышленность, М., 2001, №2

49. Резник Б.А., Горева А.Д. Опыт изучения неоднородных песчано-глинистых разрезов при создании ПХГ в Центральных районах СССР // Реф. Сб. серия Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений / ВИИЭГазпром М„ 1974, №9, с.12-17

50. Резник Б.А., Семенов О.Г., Грачева О.Н. Особенности строения щигровского пласта-коллектора Касимовского ПХГ// Реф. Сб. серия Геология иразведка газовых и газоконденсатных месторождений / ВИИЭГазпром М., 1979, №11, с.20-24

51. Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. М.:Недра, 1981, 439с.

52. Родионова Г.Д., Умнова В.Т. и др. Девон Воронежской антеклизы и Московской синеклизы / М. 1995, 265с.

53. Рыжов А.Е., Савченко Н.В., Семенов Е.О., Шеберстов Е.В. Комплексные литолого-физические исследования керна подземных хранилищ газа. Наука и техника в газовой промышленности, №3-4, 2004г., с. 26-29.

54. Рыжов А.Е., Жуков B.C., Иселидзе О.В., Семенов Е.О., Влияние роста температуры на проницаемость образцов песчаника // Газовая промышленность, №5, 2008г. с.56-58

55. Савченко В.П. Формирование разведка и разработка месторождений нефти и газа // М. Недра, 1977, с.200-214

56. Савченко В.П., Берето Я. А. О возможной зависимости между глубиной залегания и герметичностью сульфатных покрышек // геология нефти и газа 1968, №2, с.23-27

57. Селли Р.Ч. Древние обстановки осадконакопления. М.: Недра, 1989, 294с.

58. Семенов Е.О., Семенов О.Г. Изучение литологического состава глинистых пород новый метод оценки герметичности покрышек при создании ПХГ в водоносных пластах // Наука и техника в газовой промышленности. - М., 2004, №3-4, с 17-20.

59. Солдаткин Г.И. Современная терминология в практике подземного хранения газа // Сб. науч. тр.: 50 лет ВНИИГАЗу 40 лет ПХГ / ВНИИГАЗ, - М., 1998, с.283-287

60. Солдаткин Г.И., Резник Б.А. Использование герметизирующей способности вышезалегающих пород при эксплуатации подземныхгазохранилищ // ВНИИГазпром, обзорная информационная серия «Транспорт и подземное хранение газа», 1977, с.22-31

61. Тимофеев П.П. Юрская угленосная формация Южной Сибири. М.:Наука, 1969, 556с.

62. Тихомиров B.C. Этапы осадконакопления девона Русской платформы / М., 1967, 268с.

63. Тодоровская В.Н. Некоторые данные о коллекторских свойствах пород среднего кембрия Балтийской синеклизы // Проблемы региональной геологии Белоруссии и Прибалтики, Рига, 1973, с 201-215

64. Уилсон Д. Карбонатные фации в геологической истории. М.: Недра, 1980, 463с.

65. Фролов В.Т. Генетическая типизация морских отложений. М.: Изд-во МГУ, 1989, 189с.

66. Хан С.А., Зубарев А.П., Семенов О.Г. использование ядерно-геофизических методов для изучения ПХГ // Газовая промышленность, 2005, №10

67. Ханин A.A. Породы-коллекторы нефти и газа. М.:Недра, 1969, 368с.

68. Ханин A.A., Абдурахманов К.А. Характеристика экранирующей способности глинистых пород // Изучение и использование глин. Мат. X пленума Всес. Комиссии по изучению и использованию глин. Тез. Док. Тюмень Зап.-Сиб.НИГНИ, 1973, с. 19-20

69. Ханин A.A., Абдурахманов К.А., Лазарев В.Н. Свойства глинистых пород покрышек мезо-кайнозойского нефтегазоносного комплекса отложений некоторых районов Предкавказья // Геология нефти и газа, 1969, N210, с.47-50

70. Ханин A.A. Оценка экранирующей способности глинистых покрышек газовых залежей // Геология нефти и газа, 1968, №9, с. 15-19

71. Хейн А.Л, Левыкин Е.В., Раабен В.Н., Корочкин М.С. Комбинированная разведка водоносных пластов под подземные хранилища газа. Тр. ВНИИГАЗ, вып. 19, 1961 г, с. 12-25

72. Хераскова Т.Н., Волож Ю.А., Андреева Н.К. и др. Новые данные о строении и условиях накопления отложений рифея-раннего венда в Центрально-Русской системе авлакогенов // Геологический вестник центральных районов России. 2001, № 1, с. 10-22.

73. Ширковский А.И. Подземное хранение газа. М.: Гостоптехиздат, 1960, 75с.

74. Япаскурт О.В. Стадиальный анализ литогенеза. 1997 -М.: из-во МГУ, 140с.

75. Birgers Е., Semjonovs J. Cementa tipu ietekme uz Cirmas slagkopas smilsakmeQU kolektoripasibam. Energua un pasaule, Riga, №1 (36), 2006, p.60-62.

76. Dorda O., Buzinov S., Parfenov V., Semenov O. Technological aspects of volume decreasing of gas in UGS // 2 International conference Oil and gas business acivities. Czech Rebulic, 1994, p. 133-135.

77. Katz D., Coats K.H. Underground gas storage of fluids. 1973, Ch.3,p.51-58

78. Passega R. Grain size representation by CM patterns as a geological tool. 1964, J. of Sediment. Petr., №34, p. 830-847

79. Plachy S., Semenov J., Semenov O. Facialni vyvoi eggenburgu na zasobniku plynu Dolni Dunajovice. Geologicky pruzkum. 1990, Praga. №6, p.166-169.

80. Weber J.K. Influence of common sedimentary structures on fluid flow in Reservoir Models / J. of petroleum technology, 1982, p.665-672