Гідрогеологічні умови руйнування нафтових і газових покладів

Руйнування ВВ покладів відбувається у водному середовищі. Вода і розчинені у ній речовини будуть основними факторами руйнування. Підземні води можуть руйнувати поклади ВВ: механічно, фiзико-хімічно, бiохiмiчно. Механічне руйнування (гідравлічне) покладів ВВ починається з утворення нахилу поверхні ВНК під дією контактуючого з покладом підземного водного потоку. І чим більшим буде напірний градієнт, тим більшим буде нахил поверхні ВНК, або ГВК, який можна визначити за формулою:

(8.1)

Таким чином, нахил поверхні ВНК або ГВК буде прямо пропорційний І (напірний градієнт) і залежати від густини води і нафти (газу). При однаковому І і мінералізації води він буде меншим для легкої нафти, ніж для тяжкої нафти i ще менше для газу.

Якщо , , то , а для газу tg(якщо має дуже маленьке значення її не беруть до уваги). Коли ми маємо склепінну пастку і кут Ðq буде більший Ða, то буде відбуватися гідравлічне руйнування покладу нафти i щоб поклад ВВ зберігався, необхідна умова Ðq £ Ða. Визначення значення для нафтогазоносних районів України показало, що ззовні поклади сталі (стійкі) у всяких пастках, а поклад нафти буде вимиватися при значеннях І=0,005-0,01.

Фізико-хімічне руйнування покладів газу відбувається, коли буде зростати гідростатичний тиск у воді, яка контактує з покладом ВВ (за рахунок занурювання покладу). В умовах підвищення Р_гід, газ буде розчинятися у воді i виноситися. Підвищення t>90° також буде сприяти розчиненню газу і руйнуванню покладу. Нафта гірше розчиняється у воді i тому нафтовий поклад не буде руйнуватися фізико-хімічним шляхом.

Хімічне (бiохiмiчне) руйнування покладів ВВ відбувається внаслідок окислення ВВ киснем, сульфатами, які приносять підземні води. Активізують цей процес бактерії. Окислення ВВ покладів киснем відбувається до глибини 500-600 м, де вміст О₂ у воді може досягати 4-5 мг/л. На більших глибинах О₂ витрачається на окислення речовин вмiщаючих порід, що мають перемінну валентність. Більше будуть окислюватись поклади, що залягають біля зон iнфiльтрацiї, де у пласт попадають поверхневі води, які насичені газами повітря. Поклади ВВ у більшому масштабі руйнуються за рахунок окислення , які приносять підземні води. Щоб окислити 1 г СН₄ – потрібно 6 г ; 1 г С₁₅Н₃₂ (пентадекан) – 0,5 г . Процес окислення сульфатами ВВ буде залежати від вмісту у підземній воді і швидкості руху води, що приносить .

t_окг=; , (8.2)

де Q_г – об’єм газу у покладі;

Q_н – об’єм нафти у покладі;

u_в – швидкість води;

F – площа січення ВНК або ГВК;

m_ок – коефіцієнт окислювання.

Активність цього процесу буде залежати від площі ГВК, ВНК і співвідношення площі ВНК до об’єму покладу. Водоплаваючий поклад буде швидше окислюватись, ніж високий поклад з крайовими водами. Під час окислення нафтового покладу утворюються бітуми, асфальти, які утворюють бронюючий шар (плівку), що буде захищати поклад від подальшого окислювання (бар’єр). Окислення вуглеводнів сульфатами буде активізуватися бактеріями, які активні, якщо температура менша від 90-80°С, мiнералiзацiя менша 200 г/л, рН більше 5.

Дата добавления: 2014-10-31