Глубинные карты: структурные карты; карты изопахит; карты фаций; падеогеологические карты; геофизические карты; геохимические карты; другие типы карт. Сухие скважины.

⇐ ПредыдущаяСтр 47 из 52Следующая ⇒

Общий метраж скважин, которые бурятся ежегодно для целей нефтяной промышленности на всем земном шаре, составляет сотни миллионов погонных метров. Приблизительно ¹ /₅ этого общего метража приходится на скважины, бурящиеся для поисков новых залежей, а остальные ⁴/₅ ‑ на скважины, бурящиеся на уже установленных залежах и месторождениях. Этот огромный метраж пробуренных скважин представляет собой столько же метров исследованной геологической колонки. В результате изучения буровых разрезов в течение ряда лет накапливается большой объем геологических данных, которые лежат в основе наших знаний о стратиграфии и структуре слоев на глубине, а также о геологической истории, т.е. в основе того комплекса знаний, который называют глубинной геологией [1] в отличие от геологии отложений, развитых на дневной поверхности.

Целью глубинного картирования в геологии нефти и газа является открытие ловушек, содержащих залежи углеводородов. После того как залежь обнаружена, полученные при поисках геологические данные оказывают большую помощь в ее эффективной разведке и эксплуатации. Чем лучше сможет геолог изучить геологию района, тем выше будет качество его работы; каждая новая частица знаний уменьшит затраты на разведку. Информация, полученная при бурении скважин, составляет основу данныхг от которых зависит правильное понимание глубинной геологии. Тем не менее следует учитывать и сведения, получаемые при геофизических работах, а также при изучении пластовых давлении и температур п истории эксплуатации промышленных залежей нефти и газа. Для правильной интерпретации геологических условий района геолог, занимающийся поисками новых или разведкой уже открытых залежей углеводородов, суммирует все имеющиеся в его распоряжении данные, а затем сопоставляет и увязывает их между собой.

В своей практике геолог постоянно сталкивается с огромным разнообазием глубинных геологических условий, но сомнительно, что когда-нибудь он сможет достаточно полно оценить их. Каждая залежь, по-видимому, сформировалась в свойственной только ей обстановке, создавшейся в результате сочетания многих геологических, химических и физических особенностей, большую часть которых можно понять лишь после того, как залежь будет открыта и разведана. Попытка определить с поверхности земли положение залежи, расположенной на глубине многих сотен метров, даже при использовании всех известных методов скорее всего окончится неудачей. Такую попытку можно сравнить с попыткой разыскать с помощью небольшого магнита иголку в стоге сена. Магнит, безусловно, будет чрезвычайно полезен, если удастся приблизиться к иголке. Но для этого необходимо применить все имеющиеся сведения, чтобы знать, где вскрыть стог, ибо он со всех сторон одинаков. Старая поговорка гласит, что «нефть, как и золото, находится там, где ее находят».

Необходимо помнить, что полностью достоверных глубинных карт быть не может. Их можно рассматривать только как документы, отражающие состояние наших знаний к данному моменту времени. Бурение новых скважин или пересмотр материалов по старым скважинам предоставляют новые данные, позволяющие дополнить и уточнить ранее построенные карты. В общем виде региональные геологические условия могут быть установлены на некоторых территориях после бурения всего нескольких скважин. В связи с этим определенную ценность имеют карты всех типов, даже если они составлены на основании всего нескольких контрольных точек. Общий характер региональной структуры, региональных фациальных изменений и региональных поверхностей несогласия может дать важные предварительные указания, способствующие удачному выбору перспективных площадей для дальнейшей разведки. Дополнительная информация, поступающая из года в год при бурении новых скважин, только увеличивает детальность карт. Уточнение последних в конечном счете зависит от получения новых данных от все большего количества скважин.

Региональное геологическое картирование глубинных горизонтов представляет собой геологическую съемку, и к нему следует подходить так же, как и к геологической съемке, проводимой на поверхности земли. Это означает, что уже на ранних этапах любых подземных работ необходимо проводить тщательные детальные исследования разведываемых площадей, по которым уже имеются достаточно полные геологические данные. К таким площадям относятся, например, нефтяные месторождения или хорошо разбуренные участки с большим количеством документированных геологических разрезов. На этих участках можно изучить характер слагающих разрез горных пород и их стратиграфические взаимоотношения, выявить возможные коллекторы нефти и газа, положение и природу поверхностей несогласия, время проявления складчатых и разрывных дислокаций, изменение тектонической структуры с глубиной, а также фациальные изменения закартированных отложений.

Следует изучать, кроме того, нефть и другие нафтиды, содержащиеся в породах; необходимо выявить тип пластовой энергии, возможное направление и скорость движения воды, влияние пластовых флюидов на диаграммы электрического и радиоактивного каротажа, порядок величин, которых могут достигнуть запасы нефти и газа на единицу объема пород, и коэффициенты извлечения этих запасов.

Проведя такое детальное историко-геологическое исследование, геолог будет с гораздо большей уверенностью переходить от уже известного к неизвестному. Только после этого он наилучшим образом сможет применить множество разобщенных данных для уточнения региональной схемы основных геологических соотношений, чтобы сделать ее более полезной и даже необходимой для интенсивной разведки. Тщательное изучение отдельных площадей приводит к повышению достоверности прогнозов как региональных, так и локальных.

Большую часть основных данных для работы геолога-нефтяника получают при бурении поисковых и эксплуатационных скважин. Целесообразно рассмотреть, какие типы сведений может дать бурение одной разведочной и оценочной скважины.

Однако из-за дополнительных расходов значительную часть информации (см. стр. 538: см. выше таблицу без имени об информации и способах её определения) часто вообще не получают, особенно при бурении эксплуатационных скважин, перед большинством которых задача получения этих данных даже не ставится.

Типы глубинных карт

Глубинное картирование применяется главным образом для изучения геологии нефтегазоносных отложений. До развития буровых работ геолог располагал лишь сведениями, полученными по обнажениям на поверхности земли, а также разрезам шахт и карьеров. Однако информация, получаемая из буровых скважин, позволила проводить геологическое картирование в трех измерениях и охватить им обширные территории, на которых отсутствуют обнажения и глубинная геология которых не могла быть поэтому расшифрована старыми методами. На основании этих данных строятся геологические карты многих типов, показывающие разнообразное глубинное строение территории. Затем проводится интерпретация таких карт с целью изучения геологической истории региона и предсказания расположения еще не открытых залежей нефти и газа. Интенсивное развитие бурения требует непрерывной новой интерпретации материалов в свете получаемых геологических данных.

Обычно составляются следующие типы карт глубинного геологического строения: 1) структурные карты и геологические разрезы, 2) карты мощностей (карты изопахит), 3) карты фаций, 4) палеогеологические карты, 5) геофизические карты и 6) геохимические карты. Масштаб и степень детальности всех карт изменяются в широких пределах в зависимости от количества имеющихся в распоряжении геолога данных и целей, ради которых они составляются. Такие карты не противопоставляются одна другой, а используются совместно; каждый их тип имеет важное значение для полного понимания общей картины геологического строения территории [2].

Структурные карты и разрезы

Глубинная тектоническая структура может быть закартирована по любой границе между формациями, поверхности несогласия или продуктивному горизонту, которые удается выделить и скоррелировать по данным бурения. Структуру можно показать на карте в изолиниях абсолютной высоты залегания опорного горизонта или на профильном разрезе. Поскольку большинство формаций в нефтеносных регионах залегает ниже уровня моря, цифры на изолиниях высоты обычно имеют знак минус; сама же цифра показывает глубину относительно этого уровня. Подобные глубинные структурные карты иногда называются «subsea maps». Хотя структурные соотношения, как правило, показывают в глубинах относительно уровня моря, во многих случаях для этой цели с таким же успехом подходит любой произвольно выбранный уровень. Важно лишь показать залегание пластов, разрывные нарушения, складки и т.д. в их современном положении. Таким образом, структурные профильные разрезы представляют собой вертикальные разрезы, показывающие современное положение слоев горных пород по отношению к уровню моря. Выше было уже приведено много структурных разрезов, например на фиг. 7-12, 7-16 и 8-12. Стратиграфический профильный разрез отличается от структурного тем, что за горизонтальный уровень, к которому приводятся все остальные поверхности, в нем принимается какая-либо стратиграфическая граница или поверхность несогласия (см. фиг. 7-3 и 7-45). При этом подразумевается, что во время формирования горизонта, принятого за нулевую поверхность, его кровля в существенной мере представляла собой ровную, вероятно горизонтальную, плоскость и что показанное на разрезе положение всех слоев ниже этой поверхности отражает их положение во время образования последней. Стратиграфические профильные разрезы являются, следовательно, палеоструктурными разрезами того времени, когда нулевая поверхность действительно представляла собой горизонтальную плоскость (см. фиг. 12-1). И структурный, и стратиграфический разрезы могут быть построены в изометрической проекции; в таком виде они известны под названием панельных профилей или блок-диаграмм. Пример блок-диаграммы приведен на фиг. 13-1.

Изолинии равных глубин (изогипсы) должны проводиться через интервалы, выбранные в соответствии с точностью и детальностью имеющихся данных по буровым скважинам. Интервалы между изогипсами меньше 10 футов обычно находятся в границах допустимых ошибок. Поэтому карты, построенные со столь малым интервалом, могут помочь обнаружить аномалии, которые обусловлены не самой структурой, а неточностями при измерениях глубин или при отбивке границ формаций, допущенными в процессе отбора образцов или обработки кривых электрокаротажа. Практически минимальные интервалы между изогипсами, принимаемые даже в регионах с преобладающим пологим падением слоев, составляют 20-25 футов¹.

¹ При выборе сечения изогипс необходимо также учитывать глубину залегания опорного горизонта. Так, например, для горизонтов, залегающих на глубине свыше 3000 м, нельзя выбирать сечения в 5 м, поскольку при этом возможна ошибка. Однако для горизонтов, залегающих на глубин 300 м, такое сечение изогипс вполне подходит. - Прим. ред.

Большинство локальных складок характеризуется развитием разрывных нарушений, с которыми часто связаны ловушки для нефти и газа. При глубинном картировании часто возникает вопрос, являются ли отсутствие какой-либо формации и перерыв в нормальной последовательности палеонтологических комплексов, наблюдаемые в разрезе скважины, следствием разрывного нарушения или они связаны с несогласием. Обычно на этот вопрос невозможно ответить, основываясь лишь на материалах одной скважины. Доказательства существования несогласия скорее всего могут предоставить данные изучения геологической истории рассматриваемого района, в то время как на разрывные нарушения указывают следы дробления в образцах, взятых из буровых скважин. Несогласия и разрывные нарушения, как правило, устанавливаются по материалам бурения нескольких скважин [3].

Фиг. 13-2. Примеры стратиграфических аномалий в разрезах скважин, пересекающих плоскость разрывного нарушения.

А и Б - скважина пересекает нормальный сброс; В и Г - скважина пересекает взброс, Д и Е - искривленный ствол скважины пересекает вертикальную плоскость нарушения. Следует обратить внимание на подобие разрезов, вскрытых скважинами в случае В и Д, а также в случае Г и Е. Знаком W обозначен ствол скважины.

Особенно это касается несогласия, в наличии которого в разрезах можно быть уверенным только тогда, когда оно подтверждается самыми разнообразными данными - седиментологическими, стратиграфическими, палеонтологическими и структурными. Примеры наиболее обычных стратиграфических аномалий, отмечаемых в скважинах, которые пересекли плоскость разрывного нарушения, показаны на фиг. 13-2. В случае А и Б видно пересечение скважиной нормального сброса, в В и Г - взброса. В случае Д и Е стволы скважин искривлены и отклоняются от вертикали. Если не знать об этом отклонении, интерпретация структуры может быть здесь такой же, как и в случае действительно существующего взброса. На заре развития вращательного бурения многие скважины имели значительную кривизну и отклонялись от вертикали, иногда на 40-50°. В одних случаях об этом отклонении ничего не было известно, в других - кривизна скважин была замерена. Стволы всех скважин, не преднамеренно отклоненные от вертикали, называются искривленными. Позже многие скважины бурились с умышленно искривленными стволами, по мере бурения в них проводились специальные исследования для контроля отклонения их ствола, так чтобы на любом уровне они имели строго определенное, заранее заданное положение. Прекрасным примером направленного бурения, показывающим технические достижения в этой области, служит скважина в Калифорнии, которая бурилась под дно Тихого океана. При общей длине ствола скважины 11 440 футов (3432 м) она достигла абсолютной глубины всего 4240 футов. Забой скважины располагался от ее устья на расстоянии 10 244 фута по горизонтали,

Фиг. 13-3. Разрез залежи Тайдленд аа месторождении Хантингтон-Бич в округе Орандж, бассейн Лос-Анджелес, Калифорния (Weaver, Wilhelm, Bull. 118, Calif. Div. Mines, p. 330, Fig. 138, 1943).

Видна разбитая разрывным нарушением куполовидная структура. Залежь нефти в своде складки вскрыта скважинами, заложенными [на суше и искривленными в сторону океана. Продуктивна формация Репетто плиоценового возраста.

Фиг. 13-4. Карта участка нефтяного месторождения Уилмингтон, Калифорния (Stогmant, О. and G. Journ., p. 42, 1954).

Показаны проекции на поверхность земли скважин, пробуренных под дно океана с мола.

а максимальный угол отклонения ствола от вертикали достигал 75° [4]. Одним из месторождений, на котором широко применялось бурение скважин со специально искривленными стволами, является месторождение Хантингтон-Бич в бассейне Лос-Анджелес, Калифорния¹. Здесь скважины, устья которых расположены на суше, задавались с таким искривлением, чтобы они вскрыли залежь Тайдленд, приуроченную к куполовидной складке, находящейся под дном океана. Разрез залежи Тайдленд показан на фиг. 13-3, а на фиг. 13-4 приведена карта участка месторождения Уилмингтон в Калифорнии. Наклонные скважины с искривленным стволом бурят также с надводных платформ, расположенных в открытом море, как, например, на месторождении Креол в Мексиканском заливе у побережья Луизианы (фиг. 6-33).

Если ничего не знать об искривлении ствола скважины и не учитывать его при интерпретации данных бурения, мощности пройденных скважиной формаций окажутся завышенными, а в структурном плане будут наблюдаться отсутствующие в действительности аномалии. Например, на месте сброса можно определить наличие надвига (фиг. 13-2, Д и Е). Если скважина должна быть пробурена вертикально, допустимый угол ее отклонения обычно составляет 2-3°. Такой угол, как правило, не может вызвать значительные искажения при геологической интерпретации материалов, и любая аномалия, отмечаемая в данных какой-либо скважины, сразу возбуждает подозрение, что ствол скважины искривлен.

⇐ Предыдущая 42 43 44 45 464748 49 50 51 Следующая ⇒