Реферат: Классификация вод нефтяных и газовых месторождений по условиям залегания

Иногда в нефтяном или газовом пласте имеются различной мощности пропластки, насыщенные только водой, эта вода и называется промежуточной.

Пластовые воды месторождений в зонах шельфа обладают специфическими свойствами обычных вод нефтегазовых месторождений, расположенных на материках.

Посторонние пластовые воды подразделяются на верхние, нижние и смешанные.

Верхние - воды, залегающие выше данного пласта, независимо от того, из какого вышележащего пласта они могут проникнуть в пласт.

Нижними называют воды, залегающие ниже данного нефтяного/газового пласта, независимо от того, из какого нижележащего пласта они могут проникнуть в пласт.

Смешанными называют воды, залегающие выше данного нефтяного/газового пласта и поступающие в пласт из нескольких водоносных пластов или из вышезалегающих и нижезалегающих водоносных пластов.

Тектоническими называют те воды, которые поступают по тектоническим трещинам из различных пластов, содержащих высоконапорные воды. Эти воды иногда поступают с больших глубин и обладают большим напором; еще до разработки нефтяных и газовых залежей могут оттеснять нефть и газ от тектонических смещений, а в процессе разработки и эксплуатации в результате создаваемых депрессий, они могут активно заводнять нефтяные и газовые залежи. Тектонические воды в пределах нефтегазовых месторождений часто бывают приурочены только к тектоническим нарушениям и появляются при вскрытии нарушенных скважинами зон.

Тектонические воды иногда бывают смешанными, так как поступают из нескольких горизонтов.

В породах-коллекторах, содержащих нефть и газ, обычно находится связанная, или остаточная, вода. Ее содержание в пласте определяется величиной поверхности пор; формой и минералогическим составом частиц породы. В породах, обладающих проницаемостью 2 - 3 d - содержание воды не превышает 4 - 5%, а при проницаемости 0,01 - 0,03 d - до 55,60 и даже 70% и более. В среднем, содержание связанной воды в нефтяном пласте составляет 20 - 30% от емкости пор.

В нефтяные и газовые пласты, особенно в пласты, обладающие невысоким напором, иногда попадает очень большое количество технической воды при бурении скважин, ремонтных работах, промывке песчаных пробок и др.

При опробовании скважин эти воды могут поступать обратно в скважину и, естественно, при этом затемняют истинную картину опробования.

В огромном количестве в нефтяные пласты искусственно вводится вода при применении законтурного и внутриконтурного заводнения для поддержания давления и при площадном заводнении. При гидрогеологических исследованиях, проводимых на эксплутационных и разведочных площадях, следует обязательно учитывать эти воды.

Рисунок 1.

Схема залегания подземных вод нефтегазового месторождения.

1 - грунтовая вода; 2 - нефтяной пласт; 3 - пласт, насыщенный водой; 4 - газонефтяной пласт; 5 - нефтяной пласт с пропластками промежуточной воды; 6 - нефтяной пласт с подошвенной водой; 7 - нефтяной пласт с верхней контурной водой; 8 - тектоническая вода.

Рисунок 2.

Примеры обводнения нефтеносного пласта верхней водой (а); нижней водой (б); смешанной водой (в).

1 - скважина; 2 - цемент за водозакрывающей колонной; 3 - песчаник, насыщенный водой; 4- песчаник, насыщенный нефтью; стрелками показано направление движения вод через неплотное цементное кольцо.

2. Предмет и задачи палеогидрогеологии. Понятие о гидрогеологических циклах.

Под палеогидрогеологией понимают раздел гидрогеологической науки, объектом исследования которого является воссоздание древних гидрогеологических и гидрохимических условий, существовавщих в различные периоды прошлого в водоносных комплексах.

Палеогидрогеология тесно связана с исторической геологией, палеографией, литологией, стратиграфией и другими науками.

Основной реконструкцией является детальное изучение одновозрастных водоносных комплексов; их изменений на исследуемой площади; изучение структурных особенностей в различные этапы геологической истории.

В процессе исследования следует реконструировать древние ландшафты, расположение морских бассейнов и участков суши, установить положение береговых линий, охарактеризовать возможные области питания и разгрузки. На основе перечисленных выше данных выявит направление подземного стока или его отсутствие. При палеогидрогеологических исследованиях (построениях) необходимо исследовать физико-химические свойства вод, приуроченных к рассматриваемым водоносным комплексам.

Разобраться с разнообразием подземных вод (по химическому составу; по условиям залегания; движения и их использования) возможно, подходя к изучению формирования вод с исторической точки зрения, то есть, прослеживая в каком-либо горизонте (водоносном) шаг за шагом эти изменения в течение геологической жизни земной коры.

Таким образом, задачей палеогидрогеологических исследований является восстановление гидрогеологической истории региона, артезианского бассейна, водоносного комплекса или горизонта. Палеогидрогеологические исследования имеют большое прикладное и весьма важное значение, так как помогают выявить в геологическом прошлом гидрогеологическую обстановку формирования, сохранения и разрушения залежей нефти и газа. Последнее имеет большое значение при организации разведочных работ на нефть и газ.

В понимании А. А. Карцева гидрогеологический цикл в пределах какого-либо района начинается тектоническим нарушением и трансгрессией, охватывает период последующего поднятия и регрессии и заканчивается перед новым погружением и регрессией. Заканчивается первая часть гидрогеологического цикла, когда на площади, занятой седиментационным бассейном, отрицательный знак колебательных движений сменяется на положительный, происходит поднятие, регрессия и начинается денудация водоносных пород. Эту часть гидрогеологического А. А. Карцев называет - седиментационным или элизионным гидрогеологическим этапом. В данном случае формируются седиментационные воды и происходит элизионный водообмен.

Инфильтрационный этап заканчивается, когда при новом тектоническом погружении море перекрывает наземные выходы водоносных пород и начинается накопление более молодых отложений, а инфильтрация прекращается. На этом заканчивается весь гидрогеологический цикл и начинается новый цикл.

В течение элизионного этапа нового гидрогеологического цикла происходит накопление седиментационных вод в молодых отложениях. В отложениях, образовавшихся во время прежнего цикла, сохраняются воды последнего. Но и в них происходит перераспределение вод: возобновляется выжимание древних седиментогенных вод из глин в коллекторские породы. Следовательно, на элизионном этапе второго гидрогеологического цикла (или просто на втором элизионном гидрогеологическом этапе) инфильтрогенные воды могут вытесняться и замещаться седиментогенными водами в отложениях, синхронных первому циклу. Иногда (когда поднятие по вертикали настолько велико, что денудация захватывает и древние породы, синхронные первому циклу) инфильтрационный этап нового гидрогеологического цикла может привести и к инфильтрации литогенных вод в древние отложения. Тогда происходит вытеснение новыми инфильтрогенными водами сохранившихся там древних вод, остатков прежнего цикла - седиментогенных, инфильтрогенных, иногда частично и эндогенных.

Далее может начаться третий гидрогеологический цикл, ход гидрогеологических процессов в котором будет сходным с описанием выше, но в какой-то мере и отличным от предыдущего.