Анотація до роботи:

Нестеренко М.Ю. Теоретичні та методичні основи обґрунтування флюїдонасичення порід-колекторів. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора геологічних наук за спеціальністю 04.00.17 – Геологія нафти і газу. Інститут геології і геохімії горючих копалин Національної академії наук України. Львів, 2007.

Роботу присвячено розробленню нових методик вивчення молекулярно-поверхневих явищ, структури флюїдонасичення, комплексним петрофізичним дослідженням і фізичному моделюванню процесів нафтовилучення на прикладі порід-колекторів середньокембрійського віку Балтійської нафтоносної області, ранньокам’яновугільного і ранньопермського Дніпровсько-Донецької газонафтоносної, пізньоюрського і ранньокрейдового Передкарпатської, палеогенового Причорноморсько-Кримської та неогенового віку Індоло-Кубанської нафтогазоносних областей.

Обґрунтовано визначення залишкового водонасичення і параметрів структури порового середовища порід з низькими значеннями фільтраційно-ємнісних властивостей з кривих капілярного тиску та диференційних кривих витіснення. Ємнісні властивості низькопроникних порід приведені до реальних умов насичення з урахуванням недонасичення пор водою порівняно з гасом. Подаються результати вивчення змочуваності, диференціації насичення порід нафтою на вільну, плівкову та адсорбовану складові.

Обґрунтовано кондиційні значення фільтраційно-ємнісних параметрів порід-колекторів досліджених родовищ. Здійснено прогнозування оптимальної тривалості дослідження й одержання потенційних дебітів газу під час випробування об’єктів з низькими фільтраційно-ємнісними властивостями на стадії геологорозвідувальних робіт.

У дисертаційній роботі на основі виконаних досліджень структурних особливостей порового середовища, капілярних явищ, теоретичного і фізичного моделювання процесу витіснення флюїдів вирішено актуальну наукову проблему нафтогазопромислової геології – обґрунтування флюїдонасичення та максимально можливої величини нафтовилучення з порід-колекторів, що мають низькі фільтраційно-ємнісні властивості (ФЄВ).

Отримано такі основні результати:

1. Залишкове водонасичення порід-колекторів (ГСТУ 41-00032626-00-025–2000) значною мірою зумовлюється часткою субкапілярних пор у структурі їх порового простору.

2. Оцінка змочуваності порід-колекторів (патент України 15470, ГСТУ 41-32-2002) за параметрами процесу витіснення незмішуваних рідин з порового середовища дає змогу класифікувати породи на гідрофільні, гідрофобні, з нейтральною і гетерогенною змочуваністю.

3. На підставі проведених досліджень керна з продуктивних відкладів різних нафтогазоносних областей вперше експериментально підтверджена гетерогенна змочуваність порід-колекторів. Встановлено, що найбільш виразно молекулярно-поверхневі ефекти проявляються у породах з проникністю менше 110^-15 м².

4. Розроблено методику визначення капілярного тиску в поровому середовищі (патент України 14912) за рівнянням Лапласа, в якому крайовий кут змочування розраховується за результатами інтерпретації кривих залежності водо- та гасонасичення від тиску витіснення.

5. Результати експериментальних досліджень на капілярах різної форми не підтвердили тотожність між електричною і гідродинамічною звивистістю порових каналів. Тому в розвитку модельних уявлень про структуру порового середовища слід відмовитися від використання цих параметрів.

6. Запропоновано методику кількісної оцінки структурних параметрів порового середовища за характерними ділянками кривих капілярного тиску, за якою визначається частка надкапілярних, капілярних і субкапілярних пор. Їх співвідношення значною мірою зумовлює характер насичення порід-колекторів пластовими флюїдами.

7. Визначення ємнісних властивостей низькопроникних порід методом І.А. Преображенського з використанням води призводить до заниження відкритої пористості на 0,5-1,5 % абсолютних, а залишкового водонасичення - до завищення в 1,4 разу, що зумовлено проявом поверхневих сил під час насичення порових каналів. Врахування ступеня недонасичення таких порід підвищує достовірність оцінки їх ємнісних параметрів.

8. За кореляційними залежностями між фільтраційно-ємнісними властивостями порід-колекторів та продуктивністю обґрунтовано кондиційні величини відкритої пористості та нафтогазонасичення, які забезпечують отримання рентабельного дебіту .

9. Диференціювання нафти в породах-колекторах за ступенем її рухливості (патент України 33113, ГСТУ 41-31-2002) здійснюється за параметрами її витіснення з врахуванням гідродинамічних і капілярних сил. Це дає можливість аргументувати видобувні запаси родовищ нафти.

Публікації автора:

1. Вивчення на мікрорівні структурних параметрів порового середовища / М.Ю. Нестеренко, Г.П. Боднарчук, А.А. Хома, Є.В. Туркевич // Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. – 2004. – № 3(9). – С. 8–15. (Особистий внесок – запропоновано методику вивчення структурних параметрів з диференціацією порових каналів на надкапілярні (проточні), капілярні і субкапілярні, дано наукове пояснення відхилення окремих значень ємнісних параметрів від стандартних кореляційних залежностей).

2. Визначення поверхневої активності порід-колекторів шляхом витіснення незмішуваних рідин / В.О. Федишин, М.Ю. Нестеренко, М.М. Багнюк, Ю.І. Петраш // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2000. – № 2. – С. 104–108. (Особистий внесок – сформульовані загальні вимоги до класифікації порід-колекторів на гідрофільні, гідрофобні, з нейтральною і гетерогенною змочуваністю).

3. Вплив структури порового середовища і характеру змочування ефективних пор на особливості капілярного витіснення незмішуваних рідин / М.Ю. Нестеренко, В.В. Олійник, Г.П. Боднарчук, Ю.І. Петраш, А.А. Хома // Нафт. і газов. пром-сть. – 2004. – № 1(213). – С. 16–22. (Особистий внесок – вивчено вплив особливостей структури порового простору і змочування ефективних порових каналів на капілярне витіснення полярних рідин із порід-колекторів різної змочуваності).

4. Граничні і кондиційні значення фільтраційно-ємнісних параметрів колекторів Котелівського родовища / М.Ю. Нестеренко, В.В. Олійник, Ю.І. Петраш, Г.П. Боднарчук // Мінеральні ресурси України. – 2000. – № 3. – С. 25–27. (Особистий внесок – виділено критерії обґрунтування граничних значень пористості, проникності і газонасичення порід, встановлено кореляційні зв’язки між петрофізичними параметрами).

5. ГСТУ 41-31–2002 Визначення параметрів структури нафтонасичення порід-колекторів методом центрифугування зразків / М.Ю. Нестеренко, М.М.Багнюк, Ю.І. Петраш, Г.П. Боднарчук, В.Б. Заланський. – К.: Мінекоресурсів України, 2002. – 20 с. (Особистий внесок – розроблена методика кількісного визначення нафти у вільному, плівковому і адсорбованому стані, викладені вимоги до виконання досліджень, їх інтерпретації та оформлення).

6. ГСТУ 41-32–2002 Визначення змочуваності порід-колекторів методом центрифугування зразків / М.Ю. Нестеренко, Ю.І. Петраш, Г.П. Боднарчук, А.А. Хома, В.Б. Заланський. – К.: Мінекоресурсів України, 2002. – 17 с. (Особистий внесок – розроблена методика класифікації порід за змочуваністю порової поверхні, обгрунтовані вимоги до виконання досліджень і оброблення результатів).

7. ГСТУ 41-00032626-00-025-2000 Коефіцієнт залишкового водонасичення гірських порід. Методика виконання вимірювань методом центрифугування зразків / М.Ю. Нестеренко, М.М. Багнюк, Д.М. Євдокимов, В.С. Семінський, Ю.І. Петраш, Г.П. Боднарчук, В.П. Сенцюк. – К.: Мінекоресурсів України, 2001. – 19 с. (Особистий внесок – обгрунтована і впроваджена у практиці лабораторних досліджень методика визначення залишкового водонасичення порід-колекторів, у тому числі низькопроникних).

8. Іванов В.В., Нестеренко М.Ю., Лесюк І.Т. Експериментальне обґрунтування визначення залишкового водонасичення непрямими методами // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2004. – № 1. – С. 94–101. (Особистий внесок – проаналізовані питання визначення залишкового водонасичення різними методами).

9. Методика визначення коефіцієнта залишкового водонасичення порід-колекторів / М.Ю. Нестеренко, Ю.І. Петраш, Г.П. Боднарчук, В.Б. Заланський, А.А. Хома // Мінеральні ресурси України. – 2002. – № 3. – С. 24–27. (Особистий внесок – обгрунтовані теоретичні основи визначення залишкового водонасичення низькопроникних порід-колекторів методом центрифугування).

10. Методичні аспекти визначення залишкового водонасичення за кривими кінетики капілярного всмоктування води пористим середовищем / М.Ю. Нестеренко, А.А. Хома, Ю.І. Петраш, Г.П. Боднарчук, В.Б. Заланський // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2002. – № 3. – С. 93–99. (Особистий внесок – виконано інтерпретацію визначень залишкового водонасичення порід різними методами, обґрунтовано виділення різних типів пластової води – вільної, плівкової і тупикових пор, гігроскопічної).

11. Нестеренко М.Ю., Губанов Ю.С., Ципенюк Т.М. Вплив геолого-фізичних факторів на значення залишкового водонасичення порід-колекторів нафти і газу // Там же. – 1993. – № 1. – С. 60–69. (Особистий внесок – узагальнені результати експериментальних досліджень з визначення залишкового водонасичення порід, проаналізовано фактори, які впливають на цей параметр).

12. Нестеренко М.Ю. Особливості фільтраційних процесів у низькопористих теригенних колекторах // Мінеральні ресурси України. – 1996. – № 3. – С. 40–41.

13. Нестеренко М.Ю. Структура нафтонасичення колекторів нижньої крейди Лопушнянського родовища // Там же. – 1996. – № 4. – С. 30–31.

14. Нестеренко М.Ю. Вплив змочуваності на петрофізичні властивості і нафтовилучення теригенних колекторів // Там же. – 1999. – № 2. – С. 40–42.

15. Нестеренко М.Ю., Олійник В.В. Петрофізичні властивості і нафтовіддача теригенних колекторів Лопушнянського родовища // Геологія і геохімія горючих копалин. – 1999. – № 3. – С. 94–96. (Особистий внесок – встановлено кореляційні зв’язки між електричними і ємнісними властивостями порід, обґрунтовано коефіцієнт нафтовилучення в умовах заводнення).

16. Нестеренко М.Ю., Петраш Ю.І. Експрес-метод визначення коефіцієнта витіснення нафти водою // Мінеральні ресурси України. – 2001. – № 2. – С. 35–36. (Особистий внесок – запропоновано експрес-метод визначення коефіцієнта витіснення нафти водою проведенням капіляриметричних досліджень на одиничних зразках у відцентровому полі, зіставлені одержані результати з визначенням цього параметра на моделях пласта).

17. Нестеренко М.Ю. Проблемні питання методичного забезпечення лабораторних робіт з визначення параметрів порід-колекторів // Геологія і геохімія горючих копалин. – 2001. – № 4. – С. 92–97.

18. Нестеренко М.Ю. Експериментальні дослідження з визначення коефіцієнта витіснення нафти технічною водою на моделях пластів Лопушнянського і Личківського родовищ // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. – 2003. – № 4. – С. 45–48.

19. Нестеренко М.Ю., Мельничук П.М. Колекторські властивості порід міоцену Північнобулганацького газового родовища // Там же. – 2004. – № 1. – С. 56–67. (Особистий внесок – обгрунтовані результати петрофізичних досліджень карбонатних колекторів міоцену, простежено зміну коефіцієнта вилучення газу залежно від газонасичення за умов низького винесення кернового матеріалу).

20. Нестеренко М.Ю., Петраш Ю.І. Петрофізичне обґрунтування ефективного вилучення нафти з порід-колекторів // Нафт. і газов. пром-сть. – 2004. – № 3. – С. 9–11. (Особистий внесок – створена петрофізична основа диференціації нафти за ступенем її рухливості в поровому середовищі).

21. Нестеренко М.Ю. Аномальні петрофізичні властивості слабопроникних порід // Мінеральні ресурси України. – 2004. – № 3. – С. 26–27.

22. Нестеренко М.Ю., Мацуляк О.Г., Граб О.І. Геологічна будова і нафтоносність колекторів Лопушнянського родовища // Нафт. і газов. пром-сть. – 2004. – № 6. – С. 18–21. (Особистий внесок – узагальнені результати вивчення колекторських властивостей і нафтовилучення порід нижньої крейди).

23. Нестеренко М.Ю., Хома А.А., Боднарчук Г.П. Вплив капілярних і гідродинамічних сил на ефективність вилучення вуглеводнів // Нафт. і газов. пром-сть. – 2005. – № 1. – С. 23–34. (Особистий внесок – досліджено на мікрорівні процес вилучення нафти з надкапілярних (проточних) і неоднорідних пор; встановлено, що за несприятливого співвідношення гідродинамічних і капілярних сил формуються застійні зони, не охоплені заводненням).

24. Особливості літолого-фізичних властивостей колекторів нижньої крейди Лопушнянського родовища / М.Ю. Нестеренко, В.В. Олійник, Ю.І. Петраш, Г.П. Боднарчук, А.А. Хома, В.Б. Заланський // Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. – 2002. – № 3. – С. 24–32. (Особистий внесок – установлено петрофізичні залежності, вивчено вплив ефективного тиску на проникність порід).

25. Особливості фізичного моделювання розробки Шюпаряйського нафтового родовища / М.Ю. Нестеренко, Ю.І. Петраш, А.А. Хома, В.Б. Заланський, Г.П. Боднарчук // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. – 2003. – № 3. – С. 51–58. (Особистий внесок – оцінено вплив капілярних і гідродинамічних сил на радіус дренування, зроблена прогнозна оцінка можливих припливів нафти з порової та тріщинної складових ємності колекторів середнього кембрію).

26. Пат. 3995 Україна, МПК Е 21В 47/10. Спосіб визначення залишкової водонасиченості гірських порід / Ю.С. Губанов, М.Ю. Нестеренко, Є.Й. Сказко (Україна); УкрДГРІ. - № 4871519/03; Заявл. 08.10.90; Опубл. 27.12.94; Бюл. № 6–1. – 5 с. (Особистий внесок – запропоновано здійснювати холодне екстрагування зразків в низькомолекулярній вуглеводневій рідині і порівнювати питомий електричний опір моделі пласта з питомим електричним опором порід продуктивного пласта за даними ГДС).

27. Пат. 2927 Україна, МПК G 01N 15/08. Пристрій для визначення пористості і флюїдонасиченості зразків гірських порід / Ю.С. Губанов, М.Ю. Нестеренко, Ю.П. Ладика (Україна); УкрДГРІ. - № 4925152; Заявл. 04.04.91; Опубл. 26.12.94; Бюл. № 5–1. – 6 с. (Особистий внесок – запропонована конструкція кернотримача для петрофізичних досліджень порід-колекторів, яка значно розширює його функціональні можливості).

28. Пат. 14912 Україна, МПК G 01N 15/08, Е 21 В 49/00. Спосіб визначення капілярного тиску в пористому середовищі / М.Ю. Нестеренко, В.А. Даніленко, Ю.С. Губанов (Україна); УкрДГРІ. - № 94032131; Заявл. 01.03.94; Опубл. 30.06.97; Бюл. № 3. – 6 с. (Особистий внесок – запропоновано визначати капілярний тиск з урахуванням кута змочування із зміною водонасичення порід).

29. Пат. 15470 Україна, МПК G 01N 13/02. Спосіб визначення змочуваності порід-колекторів / М.Ю. Нестеренко, Ю.С. Губанов (Україна); УкрДГРІ. - № 93006349; Заявл. 16.11.93; Опубл. 30.06.97; Бюл. № 3. – 12 с. (Особистий внесок – створено теоретичні основи методики визначення змочуваності порід, здійснено її експериментальне обґрунтування).

30. Пат. 33113 Україна, МПК Е 21В 49/00, G 01 N 15/00. Спосіб визначення структури нафтонасичення порід-колекторів / М.Ю. Нестеренко (Україна); УкрДГРІ. – № 98126321; Заявл. 01.12.1998; Опубл. 15.02.2001; Бюл. № 1. – 6 с.

31. Петрофізичні та геохімічні властивості порід свердловини 400-Олімпійська / П.М. Мельничук, М.Ю. Нестеренко, Є.В. Туркевич, І.Б. Губич //Мінеральні ресурси України. – 2005. – № 1. – С. 38–42. (Особистий внесок – вивчені фільтраційно-ємнісні та електричні властивості порід міоцену, еоцену, верхньої крейди, за параметрами структури порового простору оцінені потенційно можливі нафтогазовіддавальні властивості карбонатних колекторів).

32. Федишин В.О., Нестеренко М.Ю., Іванишин В.С. Проблеми вивчення та освоєння колекторів з низькими фільтраційно-ємнісними властивостями // Геологія і геохімія горючих копалин. – 1998. – № 2. – С. 3–9. (Особистий внесок – виявлена залежність коефіцієнта вилучення газу від пористості, досліджена структура нафтонасичення колекторів Бугруватівського та Юліївського родовищ ДДЗ).

33. Федишин В.О., Нестеренко М.Ю., Багнюк М.М. Обґрунтування ємнісних властивостей низькопроникних колекторів методом центрифугування // Мінеральні ресурси України. – 2001. – № 3. – С. 39–41. (Особистий внесок – обґрунтовано визначення ефективної і динамічної пористості порід-колекторів із врахуванням диференційних кривих витіснення води і гасу і структури порового середовища).