книги из ГПНТБ / Особенности вскрытия, испытания и опробования трещинных коллекторов нефти

Рис. 31. Зависимость времени восстановления дав­ ления от депрессии.

экспериментах на модели полечены кривые различной изогну­ тости. Причем следует отметить, что для весьма сходных образ­ цов горных пород получены различного типа кривые, например, линии 2, 4, 5 получены для модели 10, а кривая 3 для моде­ ли 9. Результаты экспериментов с моделью 14 совпали с индика­

82

щин были несколько омяты и начальная раскрытость трещин на­ рушилась. При последующих депрессиях (Проницаемость значи­ тельно уменьшилась, а депрессия 200 вдгс/см2 привела к полной закупорке каналов фильтрации.

Таким образом, проведенные эксперименты подтвердили на­ личие связи между проницаемостью призабойной зоны и величи­ ной депрессии при опробовании.

§ 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ПО ВЕЛИЧИНЕ ДЕПРЕССИИ

НА ДЕФОРМАЦИЮ ТРЕЩИННОГО КОЛЛЕКТОРА

В отличие от предыдущих исследований в этих эксперимен­ тах преследовалась цель установления особенностей деформации трещинного коллектора в зависимости от величины депрессии при постоянных пластовых условиях. Причем нагрузки на модель трещинной среды выбирались намного ниже предела (упругости образцов керна, из которого изготавливались блоки моделей.

Модель подвергалась нагрузкам, соответствующим пласто­ вым условиям залегания продуктивных пластов в межсолевых отложениях Припятской впадины. Горное давление было приня­ то равным 600 кгс/см2 , а пластовое 300 кгс/см2 . Выполняемые эксперименты представляли интерес с двух позиций: оценки по­ ведения трещинной среды в условиях межсолевых отложений и при нагрузках, не превышающих предел упругости горной по­ роды.

Эксперименты проводились в двух типах пластовых условий.

преобладали боковые нагрузки (всестороннее сжатие), а во вто­ ром— осевая нагрузка (горное давление).

Замеры деформаций проводились при различных депрессиях: 50, 100, 150, 200, 250, 300 кгс/см2 . С целью снижения влияния зна­ копеременных нагрузок на механические свойства моделей на

БССР. В данных экспериментах горная порода нас интересова­ ла только как материал для изготовления 'блоков моделей. Поэ­ тому предпочтение отдавалось наиболее прочным и плотным раз­ ностям. Краткое описание образцов, использованных для иссле­ дований, дано в табл. 22.

Т а б л и ц а 22 Описание керна, использованного для выполнения экспериментов

84

Результаты измерения упругих свойств моделей показаны в

ды и их отношения. Отношения сжимаемостей позволяют су­ дить о состоянии моделей трещинных сред перед экспериментом. Например, при соотношении Рт р /Р/ равном или близком к еди­

тельствовало об увеличении раскрытое™ трещин или о высокой

Данные табл. 23 показывают, что сжимаемость моделей под

правило, выше при всестороннем сжатии, чем при действии гор­ ного давления. Трещины в большинстве случаев из-за меньших контактных напряжений при всестороннем сжатии имеют боль­ шую раскрытое™, что подтверждается большей величиной сжи­ маемости.

Сопоставление сжимаемостей и их отношений для одной и той же модели показало, что деформационные свойства непре­ рывно изменялись из-за смятия контактов искусственных тре­ щин, развития естественных систем микротрещин блока и обра­ зования новых микротрещин. Наличие напряжений сжатия или растяжения в моделях определялось анализом направлений де­ формаций. В табл. 24 приведены направления деформаций, по­

85

Данные табл. 24 показывают, что наиболее стабильно проис­ ходили деформации при понижении горного давления. Пониже­ ние рг приводило к удлинению блока, снижению диаметра и увеличению раскрытости трещин. При всестороннем сжатии по­ нижение давления (р6) приводило к деформациям различного направления. Снижение длины модели сопровождалось увели­ чением диаметра. Раскрытость трещин в большинстве случаев увеличивалась, но имелись случаи деформаций противополож­ ного направления. Очевидно, при всестороннем сжатии направ­ ление деформаций зависит от внутреннего строения блока моде­ ли, структуры горной породы и наличия микротрещин.

При понижении давления пластовой жидкости (депрессии) в искусственных трещинах направления деформаций для обоих ти­ пов пластовых условий в основном были одинаковы. При этом

дая модель имела свои характерные особенности, которые выра­ жались в степени деформации блоков. Характер деформации блоков изменялся с увеличением депрессии, но для трещин оста­ вался неизменным. Очевидно, деформация трещин во многом за­ висит от напряжений на контактах, которые непосредственно свя­ заны с давлением жидкости в трещинной среде. В отличие от

86

Рис. 33. Деформация трещин при различной депрессии.

трещин и увеличение линейных размеров модели, но затем за счет оттока жидкости из пор и трещин увеличивалось напряже­ ние в скелете модели и его размеры плавно уменьшались, при этом несколько увеличивалась раскрытость искусственной тре­ щины. После подъема рпл весь процесс шовторялся-в обратном направлении. Деформации на рис. 32, д характерны для модели, имеющей слабую проницаемость и микротрещиноватость, поэто­ му при понижении рпл происходило плавное снижение размеров модели вследствие снижения давления насыщающей блок жид­ кости. Аналогичный по характеру процесс, только в противопо­ ложном направлении происходил после подъема давления до прежней величины.

Для количественной оценки поведения трещинной среды при различных депрессиях по данным осциллограмм были рассчи­ таны соответствующие относительные деформации! Результаты

Анализируя данные табл. 25 и 26 и графики, представленные на рис. 33 а, б и в, можно констатировать, что зависимость де­ формации трещинной среды от депрессии близка к прямолиней­ ной. Относительные деформации трещинной среды при всесто­ роннем сжатии выше, чем под действием горного давления (осевой нагрузки). На графиках сплошной линией показана де­ формация при депрессии, а пунктиром — при восстановлении дав­ ления. Сопоставление этих линий показывает, что при малых де­ прессиях относительные деформации меньше, чем при подъеме давлений, т. е. наблюдается увеличение размеров трещинной сре­ ды. С ростом величины депрессии этот процесс снижается, а при максимальных значениях относительные деформации становятся больше, чем при восстановлении давления, т. е. происходит про­ цесс снижения объема трещинной среды. Такое поведение тре­ щинной среды в условиях снижения—подъема давления в тре­ щинах объясняется проявлением двух противоположных процес­

Преобладание одного процесса над другим привадит к увеличе­ нию или уменьшению размеров трещинной среды. При осмотре моделей после экспериментов в ряде случаев отмечалось образование трещин, параллельных и перпендикулярных плоско­ сти искусственных трещин, приуроченных к местам контактов.

§ 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОПРОБОВАНИЯ ПРОДУКТИВНОГО ГОРИЗОНТА В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИСТВОЛЬНОЙ ЗОНЫ

Исследования проводились в трех типах пластовых условий: первый — всестороннее сжатие, равное горному давлению; вто­ рой— осевая нагрузка, соответствующая горному давлению, и

'89

90

Т а б л и ц а 26

Деформация трещинных моделей при подъеме давлений после депрессий

91