Сущность геологических, геофизических и геохимических исследований, роль глубокого бурения при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

Геологические методы исследований – при геологических исследованиях изучаются главным образом верхние горизонты земной коры непосредственно в естественных обнажениях (выходах на поверхность Земли горных пород из-под наносов) и в обнажениях искусственных – горных выработках (закопушках, канавах, шурфах, карьерах, шахтах, буровых скважинах и др.). Для изучения глубинных частей земного шара применяются главным образом геофизические методы. Объектами геологических исследований являются:

природные тела, слагающие верхние горизонты земной коры (горные породы, руды, минералы и др.), в частности их строение и состав;

расположение природных тел в земной коре, определяющее геологическое строение или структуру последней;

различные геологические процессы, как внешние, так и внутренние, в результате которых природные тела появились и появляются, изменяются и исчезают, а также формируется рельеф земной поверхности;

причины и закономерности возникновения и развития геологических процессов, а также закономерности развития Земли в целом.

Геофизи́ ческие методы иссле́ дования сква́ жин - комплекс физических методов, используемых для изучения горных пород в околоскважинном и межскважинном пространствах, а также для контроля технического состояния скважин. Геофизические исследования скважин делятся на две весьма обширные группы методов - методы каротажа и методы скважинной геофизики. Каротаж, также известный как промысловая или буровая геофизика, предназначен для изучения пород непосредственно примыкающих к стволу скважины (радиус исследования 1-2 м). Часто термины каротаж и ГИС отождествляются, однако ГИС включает также методы, служащие для изучения межскважинного пространства, которые называют скважинной геофизикой.

Геохимичские методы, получившие развитие при изучении разрезов скважин: газовый, люминесцентно-битуминологический, метод избирательных электродов и гидрогеохимический каротаж.

Бурение скважин применяют с целью оконтуривания залежей, а также определения глубины залегания и мощности нефтегазоносных пластов. Еще в процессе бурения отбирают керн - цилиндрические образцы пород, залегающих на различной глубине. Анализ керна позволяет определить его нефтегазоносность. Однако по всей длине скважины керн отбирается лишь в исключительных случаях. Поэтому после завершения бурения обязательной процедурой является исследование скважины геофизическими методами.

Понятие о скважине. Категории скважин. Скважины специального назначения.

Скважина — горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту, диаметр которой намного меньше её глубины. Бурение скважин проводят с помощью специального бурового оборудования.

Категории скважин

По своему назначению скважины подразделяются на следующие категории:

поисковые;

разведочные;

эксплуатационные.

Поисковые скважины – это скважины, которые бурят с целью поиска новых залежей (месторождений) нефти и газа

Разведочные скважины бурят на площадях с уже установленной нефтегазоносностью для уточнения запасов нефти и газа, а также для сбора и уточнения исходных данных, необходимых для составления проекта (технологической схемы) разработки месторождения.

При проектировании и разработке нефтяных месторождений выделяются следующие группы эксплуатационных скважин:

основной фонд добывающих и нагнетательных скважин;

резервный фонд скважин;

контрольные (наблюдательные и пьезометрические) скважины;

оценочные скважины;

специальные (водозаборные, поглощающие и др.) скважины;

скважины-дублеры

Специальные скважины предназначаются для добычи технической воды, сброса промысловых вод, подземного хранения газа, ликвидации открытых фонтанов. К специальным относятся водозаборные, поглощающие скважины:

водозаборные скважины предназначаются для водоснабжения при бурении скважин, а также систем поддержания пластового давления в процессе разработки.

поглощающие скважины предназначены для закачки промысловых вод с разрабатываемых месторождений в поглощающие пласты.

Схема стадийности геологоразведочных работ на нефть и газ.

Этапы и стадии геологоразведочных работ

Геологоразведочные работы на нефть и газ подразделяются на три этапа - региональный, поисковый и разведочный. На каждом из них выделяется по две стадии. В пределах одной территории возможно совмещение во времени различных этапов и стадий.

РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЭТАП

На этом этапе проводятся региональные геолого-геофизические работы. В соответствии с задачами региональный этап разделяется на две стадии: прогнозирования нефтегазоносности и оценки зон нефтегазонакопления.

Стадия прогнозирования нефтегазоносности

Основным объектом исследований на этой стадии служат нефтегазоносные провинции и их части.

В процессе исследований решаются следующие задачи:

- выявление литолого-стратиграфических комплексов, структурных этажей, ярусов;

- выявление фациальных зон, определение основных этапов геотектонического развития; тектоническое районирование;

- выделение нефтегазоперспективных комплексов и зон; нефтегазогеологическое районирование;

- качественная и количественная оценка перспектив нефтегазоносности;

- выбор основных направлений и первоочередных объектов дальнейших исследований.

Для решения перечисленных задач комплексом региональных задач на этой стадии предусматривается:

- дешифрирование материалов аэрофото- и космических съемок регионального и локального уровней генерализации; геологическая, структурно-морфологическая, геохимическая, гидрогеологическая мелкомасштабные съемки и другие исследования;

- аэромагнитная, гравиметрическая съемки масштабов 1: 1 000 000, 1: 200000; электроразведка в различных модификациях;

- сейсморазведочные работы ГСЗ, КМПВ, МОГТ по системе опорных профильных пересечений;

- бурение опорных и параметрических скважин в узлах опорных профильных пересечений в различных структурно-фациальных условиях.

Стадия оценки зон нефтегазонакопления

На этой стадии основными объектами исследования являются нефтегазоперспективные зоны и зоны нефтегазонакопления, в пределах которых решаются следующие задачи:

- выявление субрегиональных и зональных структурных соотношений между различными нефтегазоперспективными и литолого-стратиграфическими комплексами; установление основных закономерностей распространения и изменения свойств пород-коллекторов продуктивных горизонтов и пластов, а также и флюидоупоров; уточнение нефтегазогеологического районирования;

- выделение наиболее крупных ловушек;

- количественная оценка перспектив нефтегазоносности;

-ввыбор площадей и установление очередности проведения на них поисковых работ.

Типовой комплекс работ на этой стадии аналогичен рассмотренному выше. Но выполняется по более плотной сети наблюдений с укрупнением масштабов исследований до 1: 50 000. Значительная роль отводится сейсморазведке, специальным исследованиям по прогнозированию геологического разреза и оконтуриванию аномалий типа залежь (АТЗ), а также бурению параметрических скважин.

ПОИСКОВЫЙ ЭТАП

Поисковые работы направлены на обеспечение необходимых условий для прироста разведанных запасов нефти и газа. Он разделяется на стадию выявления и подготовки объектов для поискового бурения и стадию поиска месторождений (залежей) нефти и газа.

Стадия выявления и подготовки объектов для поискового бурения

На этой стадии создается фонд перспективных локальных объектов и оцениваются их ресурсы для выбора и определения очередности их ввода в глубокое бурение.

Стадия подразделяется на подстадии: выявление объектов; подготовка к поисковому бурению.

На подстадии выявления объектов работы ведутся на отдельных площадях в пределах нефтегазоперспективных зон и зон нефтегазонакопления с целью:

- выявления условий залегания и других геолого-геофизических свойств нефтегазоносных и нефтегазоперспективных комплексов;

- выделения перспективных ловушек;

- количественной оценки ресурсов в выявленных ловушках;

- выбора, объектов и определения очередности их подготовки к поисковому бурению.

Типовой комплекс на этой подстадии включает:

- дешифрирование материалов аэрофото- и космических съемок локального и детального уровней генерализации;

- структурно-геологическую и структурно-геоморфологическую съемки масштабов 1: 100 000 и 1: 50 000;

- гравиразведку, магниторазведку и электроразведку различных модификаций в тех же масштабах;

- сейсморазведку;

- специализированные работы и исследования по прогнозированию геологического разреза и прямым поискам для выявления объектов – АТЗ.

По этим материалам составляются геологические профили, временные, сейсмогеологические, геоэлектрические и другие разрезы; геолого-геофизические разрезы скважин с выделением продуктивных, маркирующих и опорных горизонтов; структурные схемы по целевым горизонтам с выделением первоочередных объектов для постановки детальных работ; информационная карта по учету выявленных нефтегазоперспективных структур и АТЗ.

Выявленные ловушки служат объектами работ на подстадии подготовки объектов для поискового бурения, проводимых с целью:

- детализации выявленных перспективных ловушек, позволяющей прогнозировать пространственное положение предполагаемых залежей;

- выбора мест заложения поисковых скважин на подготовленных объектах;

- оценки ресурсов на объектах, подготовленных для глубокого бурения;

- выбора объектов и определения очередности их ввода в поисковое бурение.

Для подготовки объектов к поисковому бурению типовой комплекс включает:

- детальную сейсморазведку в масштабах 1: 50 000 и 1: 25 000 с бурением параметрических скважин до первой жесткой границы;

- детальную электроразведку, высокоточную гравиразведку в тех же масштабах;

- специализированные работы и исследования по прогнозированию геологического разреза и прямым поискам для подготовки АТЗ;

- структурное бурение;

- в исключительных случаях – бурение глубоких параметрических скважин.

На основе этих исследований составляются структурные карты по изученным целевым горизонтам в масштабе съемки с нанесением на них рекомендуемых точек заложения скважин; карты АТЗ, совмещенные со структурными картами по продуктивным или близким к ним горизонтам с указанием значений параметров АТЗ, нанесением контуров предполагаемых залежей и рекомендуемых точек заложения скважин; вертикальные разрезы объектов АТЗ с выделением предполагаемых залежей; прогнозные геолого-геофизические разрезы, характеризующие литологический состав и толщины отложений; схемы распространения параметров, использованных для оценки ресурсов.

Стадия поиска месторождений (залежей)

Объектами работ на этой стадии являются ловушки, подготовленные для поискового бурения. В соответствии с «Инструкцией по применению Классификации запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов» основанием для постановки поискового бурения служит наличие подготовленной к нему структуры (ловушки) и подсчитанных перспективных ресурсов категории Сз.

Поисковое бурение может проводиться на разведанных и даже разрабатываемых месторождениях с целью поиска залежей в не вскрытых ранее горизонтах и пластах, продуктивных на других месторождениях.

Задачи на этой стадии сводятся к:

- выявлению в разрезе нефтегазоносных и нефтегазоперспективных комплексов залежей нефти и газа;

- определению геолого-геофизических свойств (параметров) горизонтов и пластов;

- выделению, опробованию и испытанию нефтегазонасыщенных пластов и горизонтов, получению промышленных притоков нефти и газа, установлению свойств флюидов и фильтрационно-емкостных характеристик пластов; подсчету запасов открытых залежей;

- выбору объектов для проведения детализационных и оценочных буровых работ.

Типовым комплексом на стадии поиска месторождений (залежей) предусматриваются:

- бурение, опробование и испытание поисковых скважин;

- геохимические, гидрогеологические и гидродинамические и другие виды исследований скважин в процессе бурения, опробования и испытания;

- геофизические исследования скважин;

- отбор керна, шлама, проб воды, нефти, газа и их лабораторное изучение;

- детализационная скважинная и наземная (морская) сейсморазведка;

- специализированные работы и исследования по прогнозироованию геологического разреза и положения контуров залежей.

Стадия поиска месторождений (залежей), а вместе с ней и поисковый этап завершается или получением первого промышленного притока нефти и газа, или обоснованием бесперспективности изучаемого объекта. Однако в районах с развитой добычей нефти и газа, а также на некрупных объектах на поисковом этапе наряду с задачами поиска могут совместно решаться задачи стадии оценки месторождений (залежей) следующего, разведочного, этапа.

РАЗВЕДОЧНЫЙ ЭТАП

Этот этап подразделяется на две стадии: оценки месторождений (залежей) и подготовки их к разработке.

Стадия оценки месторождений (залежей)

Объектами работ на этой стадии служат открытые месторождения и выявленные залежи. В процессе проведения работ решаются следующие задачи:

- установление основных характеристик месторождений (залежей) для определения их промышленной значимости;

- определение фазового состояния УВ залежей;

- изучение физико-химических свойств нефтей, газов, конденсатов в пластовых и поверхностных условиях, определение их товарных качеств;

- установление типа коллекторов и их фильтрационно-емкостных характеристик;

- установление типа залежей;

- определение эффективных толщин, значений пустотности, нефтегазонасыщенности отложений;

- установление коэффициентов продуктивности скважин;

- подсчет запасов;

- разделение месторождений (залежей) на промышленные и непромышленные;

- выбор объектов и этажей разведки, выделение базисных залежей и определение очередности проведения на них опытно-промышленной эксплуатации и подготовки к разработке.

Решение этих задач должен обеспечить следующий комплекс работ:

- бурение, опробование и испытание разведочных скважин с применением с применением методов интенсификации притоков;

- геофизические исследования скважин;

- отбор керна, шлама, проб воды, нефти, газа и их лабораторное изучение;

- детализационная скважинная и наземная (морская) сейсморазведка;

- опытно-промышленная эксплуатация скважин (в районах с развитой добычей при наличии транспорта).

Стадия подготовки месторождений (залежей) к разработке

На этой стадии объектами работ служат месторождения и залежи, имеющие промышленное значение. Типовой комплекс включает те же работы, что и на предыдущей стадии, а также повторную интерпретацию геолого-геофизических материалов с учетом данных по пробуренным скважинам и проведение детализационных геолого-геофизических работ на площади (сейсморазведка, структурное бурение) и в скважинах (ВСП, СК, электроразведка и т. д.). В ряде случаев предусматривается бурение опережающих добывающих скважин, задачей которых является изучение добывных возможностей залежей и эффективности применения различных систем и технологий воздействия на залежь.

Таким образом, на разведочном этапе решается общая задача подготовки промышленных месторождений (залежей) к разработке. Производятся определение, геометризация и оценка достоверности значений геолого-промысловых и подсчетных параметров с целью подготовки исходных данных для составления технологической схемы разработки месторождения нефти и проекта опытно-промышленной разработки месторождения газа.

Разведочный этап завершается подсчетом запасов нефти и газа по категориям С1 и частично С2 и оценкой экономической эффективности проведенных работ.

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒