Выявление гидродинамических ловушек

Цель и содержание: научиться, посредством гидродинамических построений, оценивать удерживающую способность участков пласта, в которых отсутствуют структурные ловушки, обычно являющиеся зонами возможных скоплений углеводородов. В работе приводится методика расчета эквипотенциальной поверхности для нефти и газа.

 

Теоретическое обоснование. Гидродинамические ловушки возникают в зонах активного водообмена, приуроченных к молодым платформам, бортам передовых прогибов и межгорным впадинам. Теоретические основы нефтегазонакопления в гидродинамически экранированных ловушках разрабатывались в пятидесятые годы в США М.К.Хаббертом и в нашей стране В.П.Савченко.

В 1953 году М.К. Хабберт ввел в науку понятие «потенциальная энергия пластовых флюидов». Это позволило осуществлять поиски залежей нефти и газа вне структурных условий и не только в зонах распространения литологических и тектонических барьеров, но и в пределах структурных носов, моноклинальных склонов и даже синклинальных прогибов.

По М.К.Хабберту потенциальная энергия пластовой воды (Ф) или гидродинамический потенциал определяется по формуле

(1)

где: z-превышение точки замера пластового давления р над условным. но постоянным уровнем отсчета;

g-ускорение свободного падения;

р_в - плотность пластовой воды.

Гидродинамический потенциал в любой точке пласта аппроксимируется через гидравлический напор h_в. Соотношение между гидродинамическим потенциалом, являющимся функцией энергии, и гидравлическим напором, отражающим давление флюида, выражается:

Ф=g*hв

(2)

Из (I) и (2) вытекает, что

(3)

По определению М.К. Хабберта, потенциометрическая поверхность - это воображаемая поверхность, рельеф которой отображает гидродинамический потенциал пластовой воды в каждой точке в пределах пласт коллектора, выраженный высотой, на которую поднялся столб воды над уровнем отсчета.

Так как течение воды направлено от высокого к низкому потенциалу, карта потенциометрической поверхности характеризует направление течения воды в пластовых условиях. Оно будет перпендикулярно изопотенциалам (гидроизопьезам, приведенным напорам и давлениям).

При наличии в воде углеводородов возникают дополнительные силы всплывания нефти и газа в водонасышенных коллекторах.

При этом углеводороды стремятся занять кровельную часть пласта.

Дальнейшее движение углеводородов в водной среде будет обусловлено разностью потенциалов. Она зависит как от гидродинамического (потенциометрической поверхности воды), так и от структурного факторов, приводящих в действие силы всплывания.

С точки зрения потенциометрической энергии подземная ловушка для нефти и газа может рассматриваться как участок коллектора, где потенциальная энергия углеводородной фазы минимальная. В пределы этого участка будет стремиться любая элементарная масса нефти и газа, находящаяся вблизи него.

По Хабберту (в силу связи нефти и газа с водой) потенциальная энергия нефти и газа может быть выражена через потенциальную энергию воды. Для системы «вода-нефть» эта зависимость имеет следующее выражение:

(4)

где Ф_н - потенциальная энергия нефти;

Ф_в - потенциальная энергия воды;

р_н - плотность нефти;

р_в - плотность воды.

Выражая потенциальную энергию через напор (2) и решая уравнение (4) относительно Z, получаем:

(5)

 

Для упрощения каждый член уравнения (5) М.К. Хабберт выделил как: эквипотенциальную поверхность воды v (величина приведенного к уровню моря напора воды в скважине, ±v); эквипотенциальная поверхность для нефти и газа – u.

	(6)
	(7)

И тогда уравнение (5) принимает вид:

U=V-Z

(8)

Это уравнение является основой для гидродинамического картирования нефти и газа, где Z -абсолютная отметка кровли пласта-коллектора.

Материалы. Координаты скважин. Глубины залегания кровли пласта-коллектора.

 

Указания по технике безопасности не предусматриваются.

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Популярное:

1. Вопрос 4. Отслеживание ловушек и ограничений в процессе консультирования
2. Глава 228. Преимущество земляных ловушек