Тема.2. Водонефтяной контакт и его форма. Определение абсолютной отметки ВНК

Распределение нефти, газа в залежах

Нефть и газ в зависимости от термобарических условий (температура и давление), объемов и физ.-хим. свойств могут существовать в залежи в следующих состояниях:

- При количественном преобладании жидких УВ в условиях повышенных пластовых давлений весь углеводородный газ растворяется в нефти, образуя однофазную нефтяную залежь (газ, растворенный в нефти, оказывает большое влияние на ее физические свойства: уменьшает вязкость, увеличивает ее пластовый объем, что имеет большое значение при разработке).

- При значительных объемах газообразных УВ в условиях высоких давлений и температур нефтяная фракция растворена в газовой с образованием неустойчивой газоконденсатной системы (см. лекцию по конденсату).

- При снижении давления в пласте ниже давления насыщения нефти газом, газ начинает выделяться в свободную фазу, в виде мельчайших пузырьков (такое состояние газа называется окклюдированным).

По физическому состоянию в поверхностных условиях:

С₁-С₄ – газы; С₅-С₁₆ – жидкости С₁₇ –С₃₅ – твердые (парафины) температура плавления 27-71 С ^о ; С₃₆-С₅₅ твердые (церезины) температура плавления 65-88 С ^о

Под ВНК понимают условную плоскость, разделяющую коллектор, насыщенный нефтью и коллектор, насыщенный водой.

Для промысловой геологии важно иметь понятие о текущем ВНК – это граница в разрабатываемом продуктивном пласте, разделяющая промытую водой часть пласта и зону пласта, содержащую подвижную нефть. За поверхность ВНК принимают, как правило, подошву переходной зоны.

Первоначальная (природная) форма поверхности ВНК в зависимости от геологических свойств среды, от величины напора и направления движения пластовых вод, термодинамических условий в залежи и ее природного режима может быть различной – выпуклой, вогнутой, выпукло-вогнутой, наклонной и др. В зависимости от условий разработки форма поверхности ВНК может существенно измениться относительно первоначальной (речь идет о форме, а не об абсолютной отметке).

Для того чтобы знать отметку ВНК в целом для всей залежи необходимо определить положение контакта в скважинах, имеющихся на объекте (на поисково-оценочном и разведочном этапах он определяется во всех скважинах, а на стадии разработки залежи ВНК определяется в скважинах специального назначения. Поверхность ВНК в разных скважинах имеет разную абсолютную отметку. В зависимости от изменения глубины залегания продуктивного пласта по площади залежи.

Для определения абсолютной отметки ВНК в залежи служат:

1. лабораторные данные исследования керна

2. данные промысловой геофизики –ГИС (электрокаротаж, НГК и др.)

3. результаты опробования скважин

По данным керна установить положение контакта сложнее всего, т.к., необходим полный вынос керна из пласта коллектора, что не всегда возможно. Наиболее достоверным будет результат при неширокой переходной зоне, что может быть четко зафиксировано по образцу горной породы.

По данным ГИС определение ВНК проводят чаще всего. Подошву переходной зоны можно определить по резкому снижению значений сопротивления на диаграммах КС, снижению показаний НГК и др. методы.

Рис. 1.

Более достоверную информацию о положении ВНК можно получить после проведения опробования скважин. Опробование – это комплекс работ, проводимых в пробуренной скважине и включающий в себя ряд операций: вскрытие пласта, вызов притока, определение характеристик (тип флюида, отбор проб, определение дебита, замер пластовых давлений и температур и др.).

Процесс опробования можно условно разделить на 3 этапа:

1) выбор объектов опробования и подготовка скважины к испытанию (выбор пластов для опробования проводится по совокупности геологических и геофизических данных по скважине, и по месторождениям, расположенным в этом районе; подготовка скважины - спуск обсадной колонны, цементирование затрубного пространства, оборудование устья скважин, испытание колонны на герметичность, подбор оборудования для опробования);

2) испытание – установление характера насыщения пласта. Проводится в скважинах всех категорий в процессе бурения или после его окончания.

В процессе бурения (в открытом стволе) испытание проводится по мере вскрытия продуктивных пластов, т.е. «сверху-вниз» при помощи специальных приборов.

А) пластоиспытатель на трубах (КИИ-комплекс испытательных инструментов) – позволяет в каждом перспективном интервале пласта: вызывать приток н,г,в; отбирать пробы, замерять необходимые промысловые параметры. Для изоляции, в кровле каждого испытываемого интервала устанавливается пакер.

Б) опробователь пластов на каротажном кабеле – позволяет определять: характер насыщения пласта, его толщину, местоположение ВНК, производить отбор проб.

В скважинах, законченных бурением, (после спуска обсадной колонны) процесс испытания осуществляется «снизу–вверх». Изоляция объектов достигается установкой цементных мостов. Для вскрытия пласта проводится перфорация колонны. Число отверстий и тип перфоратора выбирается в зависимости от строения пласта, его коллекторских свойств, конструкции скважин, температуры и давления.

3) исследования пластов проводится в случае получения промышленных притоков (жидкости 1-3 м³/сут, газа 1-3 тыс. м³/сут.) и включают в себя: измерение дебитов, забойных, устьевых, пластовых давлений, давления насыщения, рассчитываются коэффициенты продуктивности скважин, газовый фактор, производится отбор проб для определения полного набора физ-хим. свойств нефти, газа, конденсата и воды.

Опробование проводят поинтервально – снизу-вверх. Интервалы выбираются на основании данных о нефтегазоводонасыщенности разреза скважины по керну или по ГИС. Интервалы опробования следует выбирать так, чтобы избежать прорывов в скважину жидкости или газа из выше- нижележащих пластов

1. В водоносной части пласта интервалы выбирают непосредственно под ВНК или ГНК определенного по ГИС.

2. В переходной зоне - в 2-3 метрах от предполагаемой верхней границы ПЗ:

в нефтяной части пласта – выше ВНК и ниже ГВК (если есть газовая шапка);

В продуктивных частях разреза многопластового месторождения проводят поинтервальное опробование начиная с самого нижнего интервала. После получения притока из пласта и взятия проб, в скважине устанавливают цементные мосты (стаканы) и ведут опробование следующего вышележащего интервала.

Для обоснования положения ВНК в условиях конкретной залежи строят схемы обоснования ВНК, позволяющие провести комплексное обобщение всех имеющихся данных о положении и форме ВНК (ГИС, керн, опробование). Построенная схема используется при создании геологической модели залежи.