В статье мы говорили об исключительной важности контроля за параметрами бурового раствора для недопущения открытого фонтанирования (выброса) при бурении скважины. Т.е. необходимо постоянно контролировать плотность глинистого, чтобы давление гидростатического столба жидкости в скважине не было меньше, чем пластовое давление в скважине.
Так что же это такое - пластовое давление...
Пластовое давление - это основной показатель состояния энергии нефте-, газо- или водоносного пласта. По научному определение звучит так: "Пластовое (поровое) давление - это давление, создаваемое пластовыми флюидами на стенки пор горной породы".
Например, если на надутый воздушный шарик сядет/ляжет годовалый ребенок, то с шариком ничего не произойдет, а вот, если это будет взрослый, то шарик просто лопнет из-за роста давления. Почему? Потому что взрослый человек весит гораздо больше ребенка. Таким образом, чем большая масса давит на шарик, тем большее давление в нем формируется.
Рост давления из-за увеличения массы породы происходит и в пласте: чем глубже пласт, тем давление в нем больше из-за веса породы, которая располагается над этим пластом.
Различают нормальное (соответствует гидростатическому столбу жидкости) и аномальное пластовое давление. Сегодня расскажем об аномальном (встречается реже).
Пластовое давление, значительно отличающееся ( ± 10–30%) от гидростатического, называют аномально высоким пластовым давлением (АВПД).
Оно проявляется в слабопроницамых горизонтах осадочных толщ. АВПД встречается в отложениях глубоких и сверхглубоких впадин (обычно на глубине свыше 1800 м, например в Южно-Каспийской впадине или во впадине Мексиканского залива). Oсновными причинами считают уплотнение глинистых пород, катагенез пород и содержащегося в них органического вещества.
Катагенез - совокупность природных процессов изменения осадочных горных пород до превращения их в метаморфические породы.
Кроме того, многие учёные главными причинами образования участков с АВПД считают процессы тектогенеза (землетрясения, грязевой вулканизм, рост соляно-купольных структур) и геотермические условия земных недр. Каждый из этих факторов может преобладать в зависимости от геологического строения и истории развития региона.
Наличие АВПД благоприятно сказывается на коллекторских свойствах вмещающих пород: увеличивает время естественной эксплуатации нефтяных и газовых месторождений без применения дорогостоящих вторичных методов, повышает удельные запасы газа и дебиты скважин, является благоприятным в отношении сохранности скоплений углеводородов, свидетельствует o наличии в нефтегазоносных бассейнах изолированных участков и зон.
Кроме того, зоны АВПД, развитые на больших глубинах, особенно там, где они регионально распространены, содержат значительные ресурсы метана, который находится в растворённом состоянии в перегретой (до 150–200 °C) воде. Помимо извлечения метана, можно использовать гидравлическую и тепловую энергию воды, что значительно расширяет экономические возможности региона.
С другой стороны, аномально высокое пластовое давление является источником аварий в процессе бурения. Неожиданное вскрытие таких зон – причина множественных осложнений, ликвидация которых приводит к большим материальным затратам. Наличие зон с АВПД значительно увеличивает стоимость скважин.
В особых случаях, но очень редко, отмечается аномально низкое пластовое давление (АНПД), связанное с вечной мерзлотой (наличие толщи многолетнемёрзлых пород и переход воды вышележащих пластов в твёрдую фазу . Например, АНПД наблюдают на месторождениях Восточной Сибири. Также оно может быть связано с зонами вторичной трещиноватости пород, например, в майкопских отложениях Восточного Предкавказья.
Продолжим подробнее говорить о нормальном пластовом давлении, с которым, в основном, и работаем на месторождениях, в последующей статье.