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 АГі – геотермиялық градиенттің жеке мәндері; һі – 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;аж – жұтылудың амплитудалы коэффициенті, А/АОП 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 (ρк) қисықтарының бір-бірімен ауытқуы бойынша;
2 – микрозондтар тәсілі (МЗ) – микропотенциал зондтың (МПЗ) микроградиент зондтан (МГЗ) оң өсімшесі бойынша;
3 – өсімдік полияризация потенциялдар тәсілі. (СП) - ∆UCH теріс аномалиясы бойынша;
4 – табиғи гамма – сәулелену тәсілі (ГМ) Iγ жоғары мәндері бойынша;
5 – гамма – гамма тәсілі (ГТМ) - Iγγ жоғарғы мәндері бойынша;
7 – 11 – нейтронды және нейтронды гамма – тәсілдер (ННМ және МГМ) – I , Inш, Inγ, (карбонатты коллекторлар) төмен мәндері бойынша;
12 – ядролы магнитті резонанс тәсілі (ЯМР) IЯМР жоғары тәсіл бойынша;
13 – ультрадыбыстық тәсіл – толқын өтуі интерналды уақытының салыстырмалы ең жоғары мәндері бойынша, ∆τn ;
14 – кавернометрия тәсілі – сазды қабыршақ қалыңдығының өсуі бойынша (ұңғы оқпаны диаметрінің dc оның номиналды диаметрімен dH салыстырғандағы кішіреюі)
15 – өтімділік жалғасуының тәсілі – τНР төмен мәндері бойынша;
Кәсіптік – геофизикалық нәтижелер бойынша коллекторлар емес жыныстардың литологиялық құрамын анықтау келесі геофизикалық белгілерге сүйенеді.
Саздар:
РК мәндері төмен, ал саздардың тығыздығымен карбонаттылығы өскен кезде ұлғаяды;
∆UCH оң аномолялары;
Iγ жоғары мәндерімен;
Iγγ өте тығыз үлгілерде төмендейтін, жоғары мәндері;
Inγ және In төменгі көрсеткіштермен;
∆τn максималды мәндерімен;
dc – ң dH – мен салыстырғанда, өсуі;
Г – геометриялық градиент шамасының өсуі.
Сазды слансцтер саздармен салыстырғандағы РК, Iγ, Inγ жоғарғы мәндерімен; ∆UCH үлкен мәндерімен; Iγγ және ∆τn төмен мәндерімен сипатталады;
Құмтастар сипаттамалары:
РК өзгеруінің тең диапазонды; ∆UCH теріс аномалиялары;
Саздарға қарағанда, мәндерінің жоғары болуы
Iγ төмен мәндері;
Iγγ және ∆τn мәндерінің төмендеуі;
Кеуектілікке байланысты Inγ және In мәндері өзгеруінің кең диапазонды;
Сазды қабықша түзілуіне байланысты dc шамасының төмендеуі.
Каронатты жыныстар сипаттамасы:
Кеуектілік түрінің және шамасының өзгеруіне байланысты ρк мәнінің өзгеруінің тең диапазоны;
Саздылық көбейгендегі ΔUCR теріс амплитудасының азаюы;
Саздылық көбейгенде ly төмен мәндерінің өсуі;
Жыныстар кеуектілігінің көбеюімен lху төмен мәндерінің өсуі;
Сазыдылқ көбейгенде Δτn төмен мәндерінің өсуі;
dC шамасының бос кеуектік құрылымына тәуелділігі.
Г шамасының төмен мәндері:
Гидрохимиялық шөгінділер (ангидриттер, тұздар ρК мәндерінің жоғары болуымен; ΔUCR аз амплитудаларымен; ly минимальды мәндері және lху максимальды көрсеткіштермен; Δτn төмен шамаларымен; dC 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 ρк, UCR және ly 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?