Способ определения начального пластового давления в исследуемом месторождении

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для прогнозирования начальных пластовых давлений в нефтяных залежах. Цель - повышение точности определения начального пластового давления в месторождениях, приуроченных к одинаковым стратиграфическим подразделениям на глубинах свыше 3000 м, не имеющих гидродинамической связи с напорными водами, запечатанных в результате тектонических движений или самозакупоривания продуктами окисления нефти. Для этого вычисляют градиенты горных давлений по изученному (контрольному) и исследуемому месторождениям на основе детальной сейсмической разведки с определением по данным этой разведки типа, глубины залегания, плотности и толщины отдельных стратиграфических подразделений горных пород, слагающих разрез контрольного и исследуемого месторождений. Исследуемое месторождение привязывается к контрольному месторождению-аналогу, имеющему сходные стратиграфию и литологию, где в процессе бурения подробно изучено каждое стратиграфическое подразделение. В изолированной от пластовых вод залежи пластовое давление формируется путем передачи (разгрузки) части горного давления. При этом в данном конкретном регионе в одинаковых стратиграфических подразделениях наблюдается прямо пропорциональная зависимость между отношением градиентов горных давлений и отношением величин начальных давлений, поделенных на толщину пласта по контрольному и исследуемому месторождениям. Для контрольного и исследуемого месторождений вычисляют градиенты горных давлений по математической формуле.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 47/06

ГОСУДАРСТ В Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4608555/03 (22) 25.1 t.88 (46) 07.07.91. Бюл. ¹ 25 (75) Ю,Т, Калашников (53) 622.241.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 779575, кл. Е 21 В 47/06, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛЬНОГО ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ В ИССЛЕДУЕМОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ (57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для прогнозирования начальных пластовых давлений в нефтяных залежах.

Цель — повышение точности определения начального .пластового давления в месторождениях, приуроченных к одинаковым стратиграфическим подразделениям на глубинах свыше 3000 м, не имеющих гидродинамической связи с напорными водами, запечатанных в результате тектонических движений или самоэакупоривания продуктами окисления нефти. Для этого вычисляют градиенты горных давлений по изученному (контрольному) и исследуемому месторожИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к прогнозированию начальных пластовых давлений нефтегазовых площадей до начала процесса бурения глубоких поисковоразведочных скважин, Цель изобретения — повышение точности определения начального пластового давления в месторождениях с одинаковыми стратиграфическими подразделениями, не имеющих гидродинамической связи с напорными водами.!

Ы „1661389 А1 дениям на основе детальной сейсмической разведки с определением по данным этой разведки типа, глубины залегания, плотности и толщины отдельных стратиграфических подразделений горных пород, слагающих разрез контрольного и исследуемого месторождений. Исследуемое месторождение привязывается к контрольному месторождению — аналогу, имеющему сходные стратиграфию и литологию, где в процессе бурения подробно изучено каждое стратиграфическое подразделение. В изолированной от пластовых вод залежи пла.стовое давление формируется путем передачи (разгрузки) части горного давления. При этом в данном конкретном регионе в одинаковых стратиграфических подразделениях наблюдается прямо пропорциональная зависимость между отношением градиентов горных давлений и отношением величин начальных давлений, поделенных на толщину пласта по контрольному и исс-ледуемому месторождениям. Для контрольного и исследуемого месторождений д вычисляют градиенты горных давлений по математической формуле. с

Сущность изобретения заключается в следующем.

Для одинаковых стратиграфических подразделений, особенно на больших глубинах (свыше 3000 м), образование нефти и газа из осадконакоплений происходит в одинаковых условиях. Нефть и газ попадают в "ловушку" и часто не имеют гидродинамической связи с напорными водами.

Углеводородная залежь оказывается запечатанной в результате тектонических нарушений или самозакупоривания продуктами

1661389

К,„=10 Ð1,. — 5

Кгг

h1+ h2 п1+п2... +пп

100

h cos а1 + h2 cos a2

10 1 Xh1 со$а1+ Х "2со$а2+ ° ° + Xhn со$ап гп

h1 X cos a1 + h2 X cos a2 +... + h„X cos an окисления нефти (гудрон, смолы, парафин) проницаемых пород, например месторождение Алатюбе.

Пластовые давления в запечатанных залежах, содержащих нефть и газ, формиру- 5 ются в зависимости от нарастающего давления горных пород, действующего на продуктивный пласт конкретного стратиг1 рафического подразделения. Вес вышележащих горных пород передается на 10 нижележащие, поэтому градиент горного давления на конкретное стратиграфическое подразделение представляет собой нарастающую средневзвешенную плотность вышележащих горных пород, В запечатанной 15 залежи пластовое давление составляет определенную часть горного давления, например 40-60, поэтому для конкретного стратиграфического подразделения в пределах одной и той же геотектонической сту- 20 пени или поднятия можно по сравнению соотношения градиентов горных давлений прогнозировать пластовое давление, Способ осуществляется следующим об- 25 разом.

До начала разбуривания нового нефтегазового месторождения с залеганием углеводородной жидкости на глубине свыше

3000 м производят сейсмическую разведку 30 с определением типа, глубины залегания, плотности и мощности стратиграфических пачек (подразделений) горных пород. Каждое новое месторождение в стратиграфическом отношении привязывается к 35 контрольному месторождению — аналогу, имеющему сходную литологию и стратиграфию, где в процессе бурения подробно изучено каждое стратиграфическое подразделение по мощности, типу пород, глубине 40 их залегания, средневзвешенной плотности, паровым и пластовым давлениям.

По исследуемой и контрольной площадям определяют средневзвешенную плотность каждого стратиграфического 45 подразделения из выражения д XX1+ ХУ1+ XZ1 +, Р1

10 5 1 х h1cosa1 + x h2cos а2 г2 где p1 — средневзвешенная плотность первого стратиграфического подразделения, ргп, р,, рп — соответственно плотности глинистых пород, мергелей, песка и т.д.

Х1, У1, Z1 — процент содержания соответственно глинистых пород, мергелей, песка B первом стратиграфическом подразделении.

Аналогично подсчитывается средневзвешенная плотность каждого из последующих стратиграфических подразделений.

По исследуемой и контрольной площадям при известной толщине каждого стратиграфического подразделения и его средневзвешенной плотности определяют градиент горного давления для каждого стратиграфического подразделения из выражений кгп

10 1 ХП1+ Х ХЬ2+... + Хпп

ГдЕ Кг1, Кг2, Кг„— ГрадИЕНтЫ ГОРНЫХ даВЛЕний соответственно для 1, 2, и-ой стратиграфической пачки (подразделения) горных пород, МПА!м, Р1,P2,Рп — СРЕДНЕВЗВЕШЕННаЯ ПЛОТность 1, 2, и-го стратиграфического подразделения, кг/м ;

h1 h2 hn — толщина соответственно 1, 2, n-ro стратиграфических подразделений, располагаем ых последовател ьно сверху вниз, м, При залегании каждой из стратиграфических пачек (подразделений) под определенным углом а к горизонтальной плоскости влияние этого угла учитывается, при этом определение градиентов горных давлений производится иэ выражения

1661389

Рпл

Кпл =

Ь1

Kr ХРпл, h

1 1

Рпл к где а1, &, Qn — угол падения cooTBGTcTBBHHo

1, 2, и-ой стратиграфической пачки (подразделения) к горизонтальной плоскости.

Для каждого стратиграфического подразделения для контрольной скважины изученного месторождения подсчитывается величина где Рпл — пластовое давление;

h — толщина пласта, Пластовое давление исследуемой площади для конкретного стратиграфического подразделения определяют из выражения где Kr, Кг — градиенты горных давлений

1 контрольного и исследуемого месторождений;

h, h — толщины пластов контрольного и 1 исследуемого месторождений;

Рпл, Рпл — пластовые давления контрольного и исследуемого месторождений.

Пример. Сравниваются между собой градиенты горных давлений и пластовые давления триасовых и палеозойских подразделений скважины контрольного и изучаемого месторождений.

Скважина контрольного месторождения расположена на проектной глубине

4200 м. На глубине 3758 м пои плотности бурового раствора 1270 кг/м происходит нефтегаэопроявление. Замеры пластового давления показали, что отношение пластового давления к толщине пласта составляет в верхнем, среднем, нижнем триасе и палеозое в интервале 3758 †42 м Pnn/11= =

0,0144 МПаlм. Градиенты горного давления

/ составляют для верхнего триаса Кг =

0,0233 МПа/м, среднего триаса К, =

0,0236 МПа/м, tíèæíåãîòðèàcà Кг

0,0236 МПа/м и палеозоя K = 0,0238

МПа/м, Изучаемое месторождения расположено в той же седловине. Проектная глубина скважины на месторождении 4300 м. Градиент горного давления исследуемого месторождения для верхнего триаса Кг = 0,0233 МПа/м, среднего триаса Кг = 0,0234 МПаlм, нижнего триаса Кг = 0,0235 МПа/м, палеозоя

Kr = 0,0235 МПа/м. Прогноэируемое отношение пластового давления к толщине пласта по предлагаемому способу составляет для верхнего триаса Рпл/h = 0,0144 МПа/м, Фактически результаты испытания скважины показали Р л/h = 0,0140 МПа/м (на глубине 3590 — 3782 м — проявление газа и нефти при плотности бурового раствора

5 1380 кг/м ) °

Погрешность в вычислениях начального пластового давления по исследуемому месторождению составляет

10 П вЂ” 0,0144 — 0,0140 Х 100 о =+2,8 о

0,0144

Высокая погрешность в прогнозировании Кпл в сторону занижения приводит к га15 зонефтепроявлениям в интервале

3590-3782 м, Прогнозируемое отношение пластового давления к толщине пласта по предлагаемому способу составляет для среднего триаса

20 P»/h = 0,0145 МПаlм, П вЂ” 0 0145 0 0140 Х 00 =+3,4 Q

0,0145

25 для нижнего триаса P»/h = 0,0144 МПа/м, По результатам испытания скважины

Рпл / Л = 0.0142 М Па, П 0,0144 — 0,0142 Х 100 o +1,4 o(30 0,0144 для палеозоя P»/h =- 0,0146 МПа/м

П 0,0146 — 0,0142 Х 100 o y2 7 o

35 0,0146

Таким образом, способ определения начального пластового давления месторождения до начала его разбуривания по

40 сопоставлению отношения вычисленных градиентов горного давления для контрольного и исследуемого месторождений с отношением пластовых давлений по контрольному и исследуемому месторожде45 ниям позволяет повысить точность прогнозирования начального пластового давления в исследуемом месторождении.

Формула изобретения

Способ определения начального пла50 стового давления в исследуемом месторождении, включающий измерение пластового давления в контрольном месторождении, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения началь55 ного пластового давления в месторождениях с одинаковыми стратиграфическими подразделениями, не имеющих гидродинамической связи с напорными водами, определяют градиенты горных давлений для

1661389

/ где P», P» — величины начальных пластовых давлений для исследуемого и контрольного месторождений соответственно:

h, h — толщины пластов соответственно

5 исследуемого и контрольного месторождений;

Кг. К вЂ” градиенты горных давлений для исследуемого и контрольного месторождений соответственно. контрольного и исследуемого месторождений, а величину начального пластового давления по исследуемому месторождению определяют из соотношения

Р hKf Р»

л— к" ь"

Составитель В.Петров

Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор И.Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2106 Тираж 369 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5