Cтраница 2
Изменение эффективного напряжения ( Доэ) рассчитывается как разность между горным, или геостатическим ( давление вышележащих пород), и пластовым давлением. [16]
По мнению Гедберга [ Hedberg H. D., 1936 J, установление равновесия в природных условиях между давлением вышележащих пород и уплотняющимся слоем представляет собой геологически длительный процесс. [17]
![]() |
Схема нефтегазовой залежи сводового типа. [18] |
Нефть и газ обычно не остаются на том месте, где образовались, а под влиянием давления вышележащих пород и складкообразо-вательных сил передвигаются из менее пористых пород в более-пористые и по ним в наиболее приподнятые их участки. Дальнейшего рассеивания скоплений нефти и газа по всей толще земной коры не происходит, если наиболее приподнятые части пористого пласта сверху перекрыты непроницаемыми пластами. Таким образом, для образования и сохранения нефтяных и газовых залежей требуется ряд благоприятных геологических условий, среди которых немаловажное значение имеет сама структурная форма пласта. [19]
Максимальное нормальное напряже - Рис - 9.2. Схема действия ние GI направлено вертикально и равно главных напряжении давлению вышележащих пород в верти - в ороде кальных скважинах. [20]
В зоне метаморфизма горные породы и минералы, под влиянием повышенной температуры, парообразующих процессов или под давлением вышележащих пород, подвергаются сильнейшему сжатию и приобретают яснокристаллическую структуру. Здесь образуются типичные метаморфические породы - гнейсы и кристаллические сланцы, а содержащие воду минералы переходят в соответствующие безводные соединения. Для этой зоны особенно характерны процессы силицификации - образования силикатов ( кремнекислых соединений) за счет известковых пород и кремнезема. Давление здесь очень значительно и достигает многих тысяч атмосфер. Вода в зоне метаморфизма находится частью в жидком виде, частью в виде перегретых паров. [21]
При системах с открытым выработанным пространством кровля поддерживается в первоначальном положении оставляемыми целиками, достаточно мощными, чтобы выдержать давление вышележащих пород. [22]
В регионах же, в которых указанные процессы находятся в стадии наивысшего развития, очевидно, на существующее напряжение в пласте, кроме давления вышележащих пород, оказывают действие различные обменные и физико-химические процессы, поток движущихся вод и их напор и особенно тектонические движения, имеющие различные направления. Суммарные напряжения в нефтегазоносном пласте, вызванные всеми этими факторами, в отличие от первого определяются значительно сложнее. [23]
При разработке месторождений на глубоких горизонтах ( 500 - 600 м) целики обычных размеров ( 8 - 12 м) иногда не выдерживают давления вышележащих пород, вследствие чего применение закладки здесь становится неизбежным. [24]
Кроме того, если бы пластовое давление было обусловлено геостатическим давлением, то последнее не снижалось бы в процессе эксплуатации месторождений, так как давление вышележащих пород за время разработки месторождения не меняется. [25]
Фонтанирование рапы происходит за счет упругой энергии породы и рассола, а затем и уменьшения резервуара рапы в результате пластического течения солей под действием неуравновешенного давления вышележащих пород. Как правило, рапа имеет высокую температуру, более 150 С; и при движении по стволу скважины значительно охлаждается в результате теплообмена с окружающей средой и адиабатического расширения выделяющегося растворенного газа. В процессе охлаждения происходит интесив-ное выпадение солей из рапы, их кристаллизация и осаждение на тенках скважины, что приводит к резкому сужению и даже полному перекрытию ствола скважины. Это, в свою очередь, может служить причиной прихвата бурильного инструмента с одновременной потерей циркуляции. Бурение в зонах с АВПД ведется на переутяжеленных растворах, поэтому проявление рапы обусловливает уменьшение плотности промывочной жидкости и, как следствие, обвалы неустойчивых пород в открытой части ствола выше зоны фонтанирования, что также может быть причиной прихвата бурильного инструмента, закупорки ствола и прекращения фонтанирования. В случае проявления рапы во время цементирования обсадной колонны цементный раствор выносится потоком рапы на поверхность. Указанные выше осложнения - причина резкого уменьшения, иногда в десятки раз, скорости бурения, а во многих случаях и ликвидации скважин. Поэтому при первых признаках рапопроявления следует прекратить бурение и после расчета установившегося пластового давления рапы определить плотность промывочной жидкости. В случае продолжающегося фонтанирования необходимо провести разрядку энергии линзы рапы путем самопроизвольного фонтанирования или с помощью аэрации столба рассола в скважине. [26]
Во-вторых, можно предположить, что ранее образовавшиеся в некоторой нефтематеринской породе нефть и газ, будучи веществами с высокой подвижностью, двигались ( мигрировали) под давлением вышележащих пород и по другим причинам, в результате чего они выжимались из нефтематеринской породы в другие породы, имеющие более пористую структуру или содержащие пустоты. Такие пористые породы, играющие роль приемников нефти и газа, широко распространены в природе и носят название коллекторов. Ясно, что раз начавшаяся передвижка нефти по пористым пластам, при различных процессах, протекающих в земной коре, может продолжаться и дальше, до тех пор, пока не создадутся физические условия, обеспечивающие более или менее длительное прекращение дальнейшей миграции. [27]
![]() |
Зависимость коэффициента сжимаемости поровых каналов и породы рп от пористости т. [28] |
В результате снижения пластового давления по мере извлечения жидкости и газа, насыщающих поровое пространство, а также деформации твердого скелета пласта в основном вследствие изменения взаимного расположения зерен под давлением вышележащих пород объем жидкости расширяется, а объем порового пространства сокращается. [29]
В результате снижения пластового давления по мере увеличивающегося извлечения жидкости и газа из залежи происходит, с одной стороны, расширение жидкости и газа, насыщающих по-ровое пространство, а с другой стороны, деформация твердого скелета в основном вследствие изменения взаимного расположения зерен под давлением вышележащих пород, что приводит к сокращению объема норового пространства. [30]