2.Геологическая характеристика

2.1.Литолого-стратиграфическая характеристика разреза скважин

Литология нашего разреза складывается из следующих страт:

Стратиграфическое подразделение	Интервал залегания	Зоны осложнения и литологический состав
Четвертичный	0 – 5
Казанский	5 – 165	Поглощение, ПУХ
Уфимский	165-248	Поглощение, ПУХ
Артикский	248-365	Поглощение, ПУХ
Верхний карбон	365 – 570	Поглощение, ПУХ
Маячковский	570 – 719
Подольский	719 – 830
Каширский	830 – 916
Верейский	916 – 974	Осыпи и обвалы
Башкирский	974 – 996
Намюрский	996 – 1066
Серп.+Окский	1066 – 1335	Поглощение, ПУХ
Тульский	1335 – 1348
Угленосный	1348– 1366	Осыпи и обвалы
Турнейский	1366 – 1449
Заволжский	1449 – 1535
В. Фаменский	1535 – 1600
Н. Фаменский	1600 – 1660	Частичное поглощение
В. Франский	1660 – 1901	Частичное поглощение, Затяжки
Мендымские слои	1901 – 1946
Доманиковские слои	1946 – 1993
Кыновские слои	2035 – 2051	Обваливание
Пашийский	2051-2075
Забой	2075

2.2.Физико-механические свойства по разрезу

Состояние окружающего породного массива характеризуют определенными физико-механическими свойствами. Достоверные сведения о физико-механических свойствах горных пород позволяют заблаговременно составить представление о характере возможных деформаций и степени устойчивости обнажений массива, а также служат основанием для разработки и внедрения наиболее эффективных методов разрушения горных пород при ведении горных работ, креплении и поддержании горных выработок. Под механическими свойствами горных пород понимают характеристики, определяющие способность пород противодействовать деформированию и разрушению в сочетании со способностью упруго или пластически деформироваться под действием внешних механических сил. Механические свойства пород можно подразделить на прочностные, упругие и др.

Прочность характеризует сопротивляемость породы раздавливающим, разрывающим и скалывающим нагрузкам. Пределом прочности называют напряжение, при котором образец породы разрушается.

Большинство горных пород имеет зернистую структуру (например, песчаники), причем межкристаллическое сцепление значительно меньше прочности самих зерен. Такие горные породы являются хрупкими и разрушаются без предварительной пластической деформации. Глины и некоторые виды известняков обладают пластическими свойствами. Горные породы обладают достаточно высокой прочностью только на сжатие, сопротивление же их растяжению, сдвигу и изгибу очень мало и составляет десятые и сотые доли сопротивления сжатию.

При сложных процессах механического разрушения горных пород (бурение шпуров, применение проходческих комбайнов и т.д.) чаще находит применение термин «крепость горной породы».

Крепость-величина, приближенно характеризующая относительную сопротивляемость породы разрушению при добыче. Данные о физико-механических свойствах горных пород получают путем испытания их образцов на сопротивление сжатию, разрыву, изгибу и сдвигу. К свойствам горных пород относят также обобщающие характеристики разрушаемости механическими способами: дробимость, абразивность и контактную прочность.

Дробимость —относительная сопротивляемость породы измельчению при воздействии ударной нагрузки.

Абразивность горных пород— способность истирать металлы, твердые сплавы и др. Поэтому абразивность горной породы обычно оценивают по износу материала, контактирующего с нею.

Контактная прочность —сопротивляемость породы разрушению в приповерхностном слое при местных контактных воздействиях.По величине контактной прочности все горные породы делят на 12 классов. Первый класс составляют слабые породы с контактной прочностью менее 300 МПа, к двенадцатому классу относят крепчайшие породы с пределом прочности более 5650 МПа.

Хрупкость — свойство горных пород разрушаться без пластических деформаций.

Пластичность — свойство породы под воздействием сил претерпевать остаточную деформацию без микроскопических нарушений сплошности. Она растет с увеличением температуры и давления. Наиболее пластичны, например, глины.Между хрупкими и пластичными породами нельзя провести резкой грани, так как одна и та же порода в зависимости от рода и скорости приложения нагрузки может быть хрупкой или пластичной.

Твердость — сопротивляемость породы при местных контактных воздействиях пластической деформации или хрупкому разрушению в поверхностном слое.Сопротивляемость горной породы внедрению инструмента или вдавливанию при статическом воздействии называют статической твердостью.

Вязкость — свойство, характеризующее сопротивляемость усилиям, стремящимся отделить часть породы от массива. Вязкость часто выражают через работу деформации — работу, необходимую для разрушения породы. Вязкость зависит от прочности и пластичности породы. В однородных породах вязкость равномерна во всех направлениях. В неоднородных породах вязкость вдоль слоев меньше, чем в направлении, перпендикулярном к ним.

Плотность горной породы — масса единицы ее объема в естественном состоянии со всеми содержащимися в ее порах жидкостями и газами.Различают среднюю и минералогическую плотности.

Пористость — суммарный относительный объем пор, содержащихся в горной породе. Наличие в породе пор и трещин уменьшает силы сцепления и облегчает разрушение породы под действием бурового инструмента. Чем больше объем пор, тем меньше ее плотность. Пористость горных пород колеблется в широких пределах и зависит от размеров и формы зерен, слагающих породу, а также от минералогического состава, однородности, плотности ее сложения. Пористые горные породы обладают сжимаемостью, т.е. их объем уменьшается после сжатия. Однако практически сжимаемость горных пород незначительна.

Упругость — свойство тела восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия на него силы.

Деформация горных пород — изменение относительного положения частиц массива горных пород под действием сил.

Ползучестью горной породы называют медленное нарастание во времени пластической деформации породы при силовых воздействиях, меньших, чем те, которые могут вызвать остаточную деформацию при испытаниях обычной длительности. Величина ползучести горных пород имеет большое значение при поддержании горных выработок, так как от нее зависит смещение горных пород на контуре выработок и, следовательно, нагрузка на крепь.Ползучесть горных пород в большей мере проявляется на больших глубинах от поверхности.

Разрыхляемость —свойство горной породы занимать в разрыхленном состоянии больший объем по сравнению с тем, который она занимала в массиве.Отношение объемов горной породы в разрыхленном состоянии и в массиве называют коэффициентом разрыхления. Величина этого коэффициента зависит от крепости породы, ее строения и сложения, степени разрыхления, способа добычи, наличия воды. Наиболее разрыхляемы твердые и прочные породы, наименьшей разрыхляемостыо обладают малосвязанные и рыхлые.

Трещиноватость — нарушенность монолитности пород трещинами. Трещиноватость горных пород значительно ослабляет устойчивость массива, существенно влияет на параметры буровзрывных работ, способы проведения и крепления горных выработок.

Влажностью горных пород называют количество воды, содержащейся в их порах, трещинах и других полостях.

Количество воды, содержащейся в породе в естественных условиях, называют естественной влажностью.

Предельно возможная влажность соответствует полной влагоемкости породы.

Влагоемкость — свойство горных пород удерживать воду (в порах и трещинах). Влагоемкость определяют по количеству оставшейся воды после свободного стекания ее избытка из образца, который предварительно был погружен в воду. По влагоемкости горные породы делят на влагоемкие (глины, торф и др.), слабовлагоемкие (пески, мел, мергели и др.), невлагоемкие (гравий, галечник, каменистые породы).

Водопроницаемость — способность горных пород пропускать через себя воду при некотором перепаде давления. Водопроницаемость зависит от скорости фильтрации, равной количеству воды, протекающей через единицу площади поперечного сечения фильтрующей породы. Водопроницаемость характеризуют коэффициентом фильтрации, т.е. скоростью фильтрации при напорном градиенте, равном единице.Способность поглощать и проводить воду у различных пород различна. Лишенные полостей кристаллические изверженные породы, большинство метаморфических пород (например, мрамор и кварцит) практически не поглощают и не проводят воду. Пластичная глина обладает значительным водопоглощением, но лишена водопроводящей способности. Обломочные породы с крупностью частиц больше 0,1—0,2 мм быстро поглощают и проводят большое количество воды. Водоотдачу горной породы характеризуют количеством воды, которое может быть от нее отобрано путем свободного стекания под влиянием силы тяжести.

Газонасыщенность пород — степень заполнения пустот (пор, каверн, трещин) в породах природными газами. Она обусловлена сорбционной способностью горных пород, пористостью, трещиноватостью и давлением газов. Ее оценку осуществляют по коэффициенту газонасыщения, равному отношению объема газа, заполняющего породу, к объему открытых пор и пустот. Газонасыщенность определяют как объемное количество свободных и сорбированных газов, содержащихся в единице объема или массы породы, извлекаемых путем откачки, вакуумирования или вытеснения жидкостью.

Газопроницаемость — способность горной породы (угля) при некотором перепаде давления пропускать через себя газ. Газопроницаемость является основным свойством горной породы, проявляющимся при фильтрации газа, и зависит в основном от свойств породы и частично от свойств самого газа.

Пластовое давление, давление, под которым находятся жидкость (нефть, вода) и газ, насыщающие поровое пространство и (или) трещины коллекторов нефтяных и газовых месторождений. Пластовое давление— важнейший параметр, характеризующий энергию нефтеносных, газоносных и водоносных пластов; до начала разработки залежи оно в большинстве случаев приблизительно равно гидростатическому давлению (давление столба воды, равного по высоте глубине залегания). Пластовое давление обычно увеличивается примерно на 0,1 Мн/м2 через каждые 10 м глубины; однако встречается много месторождений, в которых начальное Пластовое давление не соответствует гидростатическому давлению. Образование, изменение и состояние Пластовое давление в нефтяных и газовых месторождениях зависят в основном от гидростатического, геостатического (определяется массой вышележащей толщи горных пород), геотектонического (образуется в пластах в результате тектонических процессов) давлений, наличия путей, сообщающих пласты с различным давлением, химического взаимодействия вод и пород, а также вторичных явлений цементации пористых проницаемых пластов.   При эксплуатации скважин в зоне их забоев образуются области пониженного давления. Давление на забоях скважин при их работе называют динамическим, а при остановке — статическим. В процессе разработки залежи (если не применяются методы поддержания давления) Пластовое давление снижается. Для сопоставления Пластовое давление в различных точках пласта его относят к какой-либо одной плоскости. За такую плоскость принимают обычно условную плоскость — первоначальное положение водонефтяного контакта в пласте. Изменения Пластовое давление в процессе эксплуатации месторождений постоянно регистрируются. Это позволяет судить о процессах, происходящих в пласте, и регулировать разработку месторождений. Пластовое давление определяется путём замеров в скважинах глубинными манометрами.

Гидроразры́в пласта́ (ГРП) — один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин и увеличения приёмистости нагнетательных скважин. Метод заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ, вода, конденсат, нефть либо их смесь) к забою скважины. Технология осуществления ГРП включает в себя закачку в скважину с помощью мощных насосных станций жидкости разрыва (гель, в некоторых случаях вода, либо кислота при кислотных ГРП) при давлениях выше давления разрыва нефтеносного пласта. Для поддержания трещины в открытом состоянии в терригенных коллекторах используется расклинивающий агент — проппант (обработанный кварцевый песок), в карбонатных — кислота, которая разъедает стенки созданной трещины.

После проведения ГРП дебит скважины, как правило, резко возрастает. Метод позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти традиционными способами уже невозможна или малорентабельна. Кроме того, в настоящее время метод применяется для разработки новых нефтяных пластов, извлечение нефти из которых традиционными способами нерентабельно ввиду низких получаемых дебитов.

1-я пачка:

№ пропластка	gi %-ное содержание пропластка в пачке	Ti Категория твёрдости пропластка	Ai Категория абразивности пропластка
Четвертичный	12,5	1,4	2
Казанский	37,5		3
Уфимский	50		3
Средневзвешенное значение		1,4	2,875

2-я пачка:

№ пропластка	gi %-ное содержание пропластка в пачке	Ti Категория твёрдости пропластка	Ai Категория абразивности пропластка
Уфимский	46,5	1,4	3
Артикский	53,5	1,9	5,5
Средневзвешенное значение		1,6675	4,3375

3-я пачка:

№ пропластка	gi %-ное содержание пропластка в пачке	Ti Категория твёрдости пропластка	Ai Категория абразивности пропластка
Артикский	1,3	1,9	5,5
Верхний карбон	11,1	1,9	5,5
Маячковский	8,9	2,1	4,5
Подольский	6,5	2,1	4,5
Каширский	5	2,1	4,5
Верейский	3,8	1,4	3
Башкирский	2,2	1,4	3
Намюрский	5,3	1,4	3
Серп.+Окский	12	1,9	6
Тульский	3,9	1,4	3
Угленосный	0,6	1,4	3
Турнейский	5,8	1,9	5
В. Фаменский	6,6	1,9	5
Н. Фаменский	6,3	1,9	5
В. Франский	19,3	1,9	5
Мендымские слои	1,9	2,1	4,5
Доманиковские слои	2,5	2,1	4,5
Шугуровские слои	0,4	2,1	4,5
Средневзвешенное значение		1,936	4,8385

4-я пачка:

№ пропластка	gi %-ное содержание пропластка в пачке	Ti Категория твёрдости пропластка	Ai Категория абразивности пропластка
Шугуровские слои	16,9	2,1	4,5
Кыновские слои	42,3	1,4	3
Пашийский	40,6	1,4	3
Средневзвешенное значение		1,5155	3,2475

Пластовые давления:

Глубина	Пластовое давление, МПа	Давление ГР
2075	16,5	Рреп не должно превышать Рпл на более чем 1,5 МПа
2051	16,3
2035	16,1
1993	15,7
1946	15,3
1901	14,9
1660	13
1535	12
1449	11,3
1366	10,3
1348	10,1
1335	10	Рреп не должно превышать Рпл на более чем 2,5МПа
1066	7,9
996	7,3
974	7,1
916	6,6
830	5,9
719	5,1
570	4
365	2,6
248	1,7
165	1,1
5	0,03