Мұнай мен газ кен орындарындағы қайнау температурасы.

Кен орын қойнауларындағы температура нейтрал қабатындағы температурасы өзгермейтін тереңдіктен бастап тереңдеген сайын өсетіні белгілі. Өнімді қабаттарда табиғи (бастапқы) температура болады, ал олардың мәні олардың өзгеруінің заңдылықтары кен орындарындағы қимасы бойынша анықталады.

Өнімді қабаттағы бастапқы температура қабат жағдайында көмірсутектердің фазалық жағдайына үлкен әсер етеді.

Қабаттардың термодинамикалық режимінің өзгеруі жатынның игеру жағдайына үлкен әсер етеді. Өндіру обьектілерінің игеруі ұңғымадағы қабаттардың жұмысы мен ұңғыманың техникалық жағдайын бақылау үшін қайта термиялық аномалиялардың зерттелуі үлкен мәні бар.

Геотермиялық градиенттің орташа өлшенген мәні (∆Г) нейтрал қабаттан ұңғыманың оқпанына дейінгі геологиялық қиманың бастапқы температурасын сипаттайды:

Мұндағы АГ_і – геотермиялық градиенттің жеке мәндері; һ_і – сәйкес литологиялық стратиграфиялық буда жыныстардың қалыңдығы; n – геологиялық қимадағы буданың саны.

Негізгі әдебиет: 16 [56-57], 1[235-238].

Бақылау сұрақтары:

1. Тілімді қабаттың әртектілігі дегеніміз не?

2. Математикалық статистикалық әдістің тиімділіг.

3. Интервал қадамының заңдылықтары.

4. Ұстамдылық коэффициентінің маңызы.

 

8-дәріс: Ұңғы тілмесіндегі өнімді қабатты бөлу.

Ұңғы тілмесіндегі өнімді қабатты бөлу кезінде, әр түрлі литологиялық құрамды қабаттар ажыратылады, олардың қасиеттері сипатталады, жату кезектілігі анықталады және коллекторлардың олардың арасындағы өткізбейтін бөлшектері анықталады. Бұл мәселелер тілмелерді зерттеу тәсілдер кешенінің көмегімен шешіледі. Бұл кешендегі ең маңызды орынды қазіргі кезде геофизикалық тәсілдер алып отыр. Геофизикалық тәсілдермен міндетті түрді әр түрлі категориялы ұңғылар (іздеу барлау, игеру, айда және т.б.) зерттеледі. Геофизикалық зерттеулер нәтижелері жыныс үлгілерін сипаттау және анализ нәтижелерімен, ұңғыларды гидродинамикалық зерттеулер нәтижелерімен сәйкес келеді. Коллекторлардың дұрыс бөлініп алынуы геологиялық тілменің зерттелу дәрежесіне, геофизикалық тәсілдің теориялық дайындалуына және ауданның жалпы геофизикалық сипаттамасына байланысты болады. Тілмесі белгілі ауданда коллекторларды анықтау үшін каротажды диаграмманы геологиялық-геофизикалық тілмемен және коллекторлардың орналасуы белгілі бұрын бұрғыланған көрші ұңғылардың диагрммаларымен салыстырады. Геофизикалық нәтижелер бойынша коллектрларды бөлуге бірқатар объективті белгілер әсер етеді. Олардың ең негізгісін бұрғы ерітіндісі фильтратының өткізгіш қабатқа өтуі және әр түрлі геофизикалық қисықтардағы көрсеткіштердің болуы жатады. Керннің, тілмедегі коллекторлар мен коллектор емес жыныстардың орналасу жағдайлары жөнінде толық мағлұмат бермейтінін ұмытпау керек.

Құм сазды (терригенді) және карбонатты тілмелердегі коллекторларды бөлудің өз ерекшелктері бар. Егер тілме жиі ауысып отыратын құм сазды және карбонатты жыныстардан құралса, коллекторларды бөлу қиындайды.

Терригенді тілелердегі құмды және алевролитті коллекторлар ПС диаграммасы, ГК қисығы және кабернограмма бойынша анағұрлым сенімді айқындалады. Таза коллекторларға мыналар тән: ПС қисығының саз сығымының ең үлкен ауытқу, ГК қисығы бойынша гамма активтіліктің төмендеуі, аз кеуекті тығыз құм – алевролитті коллекторларды ажырату үшін қосымша геофизикалық зерттеулер жүргізіледі. Олардың ішіндегі ең тиімділері: коллекторлық сикрозондылау, нейтронды гамма – каротаж, гамма – гамма каротаж және акустикалық каротаж.

Жыныс-коллекторлардың сазды материалдың болы оның кедергі шамасына, ПС қисығы ауытқуының амплитудасына, радиоактивті, акустикалық және басқа да геофизикалық көрсеткіштерге әсерін тигізеді. Сондықтан сазды коллекторлар тобын бөлу болып табылған.

Карбонатты тілмедегі коллекторларды бөле отырып, бос кеңістік құрылымына және сұйықтар мен газдардың түзілу шарттарына байланысты, карбонатты жыныстарды (әктастар мен доломиттер) кеуекті, сызатты, каверналы және аралас деп бөлетіндігін ұмытпау керек. Олардың кейбір үлгілерін геологиялық немесе геофизикалық материалдар бойынша анықтау өте қиынға соғады. Сызатты және каверналды коллекторларды бөлу үшін бұрғы ерітіндісінің айнымалы тоқтауы, өтімділігінің жоғары жылдамдығы, бұрғы жабдығының құлауы туралы мәліметтер қолданылуы мүмкін. Бұл нәтижелер қосымша болып табылады және әрқашан сенімді бола бермейді.

Кеуекті карбонатты коллекторлардың петрофизикалық қасиеттері гранулярлы құмды коллекторлардың дәл осындай қасиеттеріне жақын болады. Бұл жағдайда карбонатты тілмеде коллекторларды бөлу тілмені сазды емес жыныстарға бөлу және соңғыларының ішімен жоғары кеуекті үлгілерді бөліп алу арқылы іске асады. Тығыз және кеуекті үлгілердің жіңішке қабатшаларының көрсетілген тілмедегі ең сенімді нәтижелер, микрозондылау тәсілі арқылы алынуы мүмкін.

Сызатты ұралы және аралас типті коллекторлар геофизикалық диаграммада анық сипаттамалар көрсетпейді және оларды ұңғы ілмесінде геофизикалық зерттеулер төсемінің көмегімен бөліп алу өте қиын жұмыс болып табылады (4-сурет). Сондықтан карбонатты тілмеде сызатты және канерпалы жыныстарды бөлу және олардың коллекторлық қасиеттерін бағалау үшін геофизикалық зерттеулердің арнайы тәсілдері дайындалған. Олар: электрометрия, нейтронды каротаж және кернді зерттеу нәтижелерін сапалы салыстыру жолымен жүргізілетін тілмені геофизикалық тәсілдермен кешенді зерттеу; ерітінділерді ауыстырғанда, ұңғыда өлшемдерді қайталап жүргізу; радиометрия және акустикалық каротаж нәтижелерін бірге қолдану.

Терригенді және карбонатты тілмелерді бөлу ерекшеліктерін ескере отырып, тілмені құрайтын жыныстардың литологиялық құрамына бөлек карбонаттардың қалыңдығына байланысты, әрбір нақты объект (өнімді горизонт) үшін, геофизикалық зерттеудің белгілі бір кешені таңдап алынады.

4-сурет. Карбонатты жыныстар үшін геофизикалық қисықтар кешенінің сұлбалық көрінісі (С.С.Ипенберг бойынша).

Қисықтар КС көрінетін кедергілер: НС өзіндік аолеризация потенциалдары; КВ ұңғы диаметрі өзгеруі; МЗ микрозондылау; НГК нейтронды гамма каротаж; ГК гамма каротаж; Δr толқын жүрісінің интервалды уақыты;а_ж – жұтылудың амплитудалы коэффициенті, А/А_ОП тербелістердің шартты амплитудасы.

 

5-суретте әр түрлі геофизикалық тәсілдердің, ұңғылар тілмелеріндегі жыныс коллекторлар интервалдарын анықтауға мүмкіндік беретін қисықтар келтірілген:

1 – кедергілер тәсілі – кіші және үлкен өлшемді зондтардың көрінетін кедергілер (ρ_к) қисықтарының бір-бірімен ауытқуы бойынша;

2 – микрозондтар тәсілі (МЗ) – микропотенциал зондтың (МПЗ) микроградиент зондтан (МГЗ) оң өсімшесі бойынша;

3 – өсімдік полияризация потенциялдар тәсілі. (СП) - ∆U_CH теріс аномалиясы бойынша;

4 – табиғи гамма – сәулелену тәсілі (ГМ) I_γ жоғары мәндері бойынша;

5 – гамма – гамма тәсілі (ГТМ) - I_γγ жоғарғы мәндері бойынша;

7 – 11 – нейтронды және нейтронды гамма – тәсілдер (ННМ және МГМ) – I, I_nш, I_nγ, (карбонатты коллекторлар) төмен мәндері бойынша;

12 – ядролы магнитті резонанс тәсілі (ЯМР) I_ЯМР жоғары тәсіл бойынша;

13 – ультрадыбыстық тәсіл – толқын өтуі интерналды уақытының салыстырмалы ең жоғары мәндері бойынша, ∆τ_n;

14 – кавернометрия тәсілі – сазды қабыршақ қалыңдығының өсуі бойынша (ұңғы оқпаны диаметрінің d_c оның номиналды диаметрімен d_H салыстырғандағы кішіреюі)

15 – өтімділік жалғасуының тәсілі – τ_НР төмен мәндері бойынша;

Кәсіптік – геофизикалық нәтижелер бойынша коллекторлар емес жыныстардың литологиялық құрамын анықтау келесі геофизикалық белгілерге сүйенеді.

Саздар:

Р_К мәндері төмен, ал саздардың тығыздығымен карбонаттылығы өскен кезде ұлғаяды;

∆U_CH оң аномолялары;

I_γ жоғары мәндерімен;

I_γγ өте тығыз үлгілерде төмендейтін, жоғары мәндері;

I_nγ және I_n төменгі көрсеткіштермен;

∆τ_n максималды мәндерімен;

d_c – ң d_H – мен салыстырғанда, өсуі;

Г – геометриялық градиент шамасының өсуі.

Сазды слансцтер саздармен салыстырғандағы Р_К, I_γ, I_nγ жоғарғы мәндерімен; ∆U_CH үлкен мәндерімен; I_γγ және ∆τ_n төмен мәндерімен сипатталады;

Құмтастар сипаттамалары:

Р_К өзгеруінің тең диапазонды; ∆U_CH теріс аномалиялары;

Саздарға қарағанда, мәндерінің жоғары болуы

I_γ төмен мәндері;

I_γγ және ∆τ_n мәндерінің төмендеуі;

Кеуектілікке байланысты I_nγ және I_n мәндері өзгеруінің кең диапазонды;

Сазды қабықша түзілуіне байланысты d_c шамасының төмендеуі.

Каронатты жыныстар сипаттамасы:

Кеуектілік түрінің және шамасының өзгеруіне байланысты ρ_к мәнінің өзгеруінің тең диапазоны;

Саздылық көбейгендегі ΔU_CR теріс амплитудасының азаюы;

Саздылық көбейгенде l_y төмен мәндерінің өсуі;

Жыныстар кеуектілігінің көбеюімен l_ху төмен мәндерінің өсуі;

Сазыдылқ көбейгенде Δτ_n төмен мәндерінің өсуі;

d_C шамасының бос кеуектік құрылымына тәуелділігі.

Г шамасының төмен мәндері:

Гидрохимиялық шөгінділер (ангидриттер, тұздар ρ_К мәндерінің жоғары болуымен; ΔU_CR аз амплитудаларымен; l_y минимальды мәндері және l_ху максимальды көрсеткіштермен; Δτ_n төмен шамаларымен; d_C нормальды шамаларымен, өте төмен Г шамасымен сипатталады.

 

5-сурет

 

6-сурет әр түрлі типті жыныстар үшін геофизикалық тәсілдердің қисықтары келтірілген. Геофизикалық зерттеулер кешенінің толығымен жүргізілуіне, нақты шарттарға байланысты оны таңдауға, керн шығымына ұңғы тілмесінің бөліну дәрежесі тәуелді болады.

Терригенді тілмеде жыныстардың петрофизикалық қасиеттері саздылыққа байланысты болады; сондықтан мұнда біз ρ_к, U_CR және l_y мәндерімен көп мағлұмат алатынымызды ұмытпау керек.

Карбонатты жыныстар негізінен бос кеңістіктің түріне және оның өлшемдеріне байланысты ажыратылады, сондықтан біз мұндағы көп мәліметтерді нейтронды және акустикалық тәсілдер мен кедергілер тәсілінен аламыз.

Ұңғы тілмесінің бөліну нәтижесі литологиялық колонка түрінде беріледі. Ұңғылар тілмесін зерттеуде мыналар айқындалады: 1) жалпы қалыңдық қабатының (горизонттың) басынан табанына дейінгі қашықтық

6-сурет. Шөгінді жыныстардағы ұңғылар радиациясының қисығы (В.И.Дахнов бойынша)

1-саздар; 2-агрегаттар; 3-құмдар, құмтастар; 4-тығыз; 5-борпылдақ әктастар; 6-таза; 7-сазды; 8-жоғары кеуекті; 9-гипстер; 10-ангидриттер; 11-галлит; 12-калий тұздары; 13-борлы тұздар.

Ол стратиграфиялық шекараларда анықталады, жалпы қалыңдық, ұңғы тілмесінде бөлінетін коллекторлар мен коллектор емес жыныстардың барлық қабаттарының қосындысына тең болады; 2) тиімді қалыңдық, ұңғы тілмесіндегі коллектор емес және өнімсіз коллектор жыныстардың қалыңдықтарын санамағанда, жалпы қалыңдыққа тең болады; 3) тиімді, мұнайға қаныққан өнімді коллекторлардың қосынды қалыңдығына тең болады.

Әр түрлі ұңғымалардағы коллекторлар қабаттарының саны бірдей болмайтындықтан, белгілі бір қабаттардың қалыңдықтары ұңғымадан ұңғымаға өзгеріп тұрады. Аталған қалыңдықтардың өзгеруін суреттеу үшін, изопахит (изопахиттер – қалыңдықтар мәндерінің бірдей сызықтары) карталары деп аталатын, изосызықтарда карта тұрғызады. Изопахит картасын тұрғызу тәсілі құрылымдық картасымен бірдей – сызықты интерполяция.

Негізгі әдебиет: 1[170-177], 7[104-110]

Бақылау сұрақтары:

1. Геолого-барлау процесі дегеніміз не?

2. Мұнай және газдың барлау сатысы нешеге бөлінеді?

3. Қандай ақпаратты ұңғыманың құрылысы кезінде аламыз?

4. Бұрғылау кезіндегі алынған керн үлгісінен қандай ақпарат аламыз?