Поиск и разведка нефтяных и газовый месторождений

месторождений аппаратура еще далека от совершенства, а ее показания не

всегда могут быть интерпретированы однозначно.

3 Классификация залежей нефти и газа

Под залежью нефти и газа мы понимаем любое естественное их скопление,

приуроченное к природной ловушке. Залежи подразделяются на промышленные и

непромышленные.

Под месторождением понимают одну залежь или группу залежей, полностью

или частично совпадающих в плане и контролируемых структурой или ее частью.

Большое практическое и теоретическое значение имеет создание единой

классификации залежей и месторождений, в числе других параметров включающей

также размеры запасов. -

При классификации залежей нефти и газа учитываются такие параметры, как

углеводородный состав, форма рельефа ловушки, тип ловушки, тип экрана,

значения рабочих дебитов и тип коллектора.

По углеводородному составу залежи подразделяются на 10 классов:

нефтяные, газовые, газоконденсатные, эмульсионные, нефтяные с газовой

шапкой, нефтяные с газоконденсатной шапкой, газовые с нефтяной оторочкой,

газоконденсатные с нефтяной оторочкой, эмульсионные с казовой шапкой,

эмульсионные с газоконденсатной шапкой. Описанные классы относятся к

категории однородных по составу залежей, в пределах которых в любой точке

нефтегазосодержащего пласта физико-химические свойства углеводородов

примерно одинаковы. В залежах остальных шести классов углеводороды в

пластовых условиях находятся одновременно в жидком и газообразном

состояниях. Эти классы залежей имеют двойное наименование. При этом на

первое место ставится название комплекса углеводородных соединений,

геологические запасы которых составляют более 50 % от общих запасов

углеводородов в залежи.

Форма рельефа ловушки является вторым параметром, который необходимо

учитывать при комплексной классификации залежей. Практически она совпадает

с поверхностью подошвы экранирующих залежь пород. Форма ловушек может быть

антиклинальной, моноклинальной, синклинальной и сложной.

По типу ловушки залежи подразделяются на пять классов: биогенног

выступа, массивные, пластовые, пластово-сводовые, массивно-пластовые. К

пластовым залежам можно отнести только те, которые приурочены к

моноклиналям, синклиналям и склонам локальных поднятий. Пластово-сводовыми

называются залежи, приуроченные к положительным локальным подятиям, в

пределах которых высота залежи больше мощности зона. К массивно-пластовым

относятся залежи, приуроченные к локальным поднятиям, моноклиналям или

синклиналям, в пределах которых высота залежи меньше мощности пласта.

Классификация залежей по типу экрана приведена в табл. 2. В данной

классификации кроме типа экрана предлагается учитывать положение этого

экрана относительно залежи углеводородов. Для этого в ловушке выделяются

четыре основные зоны и их сочетания, и там, где нормальное гравитационное

положение водонефтяного или газоводяного контактов нарушается зонами

выклинивания и другими факторами, специальным термином определяется

положение экрана относительно этих зон.

В данной классификации не учтены факторы, обусловливающие наклонное или

выпукло-вогнутое положение поверхности водонефтяного или газоводяного

контактов. Такие случаи объединены в графе «сложное положение экрана».

|Классификация залежей по типу экрана |

|Тип экрана |Положение залежей по типу экрана |

| |по |по |по |со |по |по |по |сложно|

| |ю | | |н |ю и |ю и |восст| |

| | | | | |ию |анию | | |

|Литологический |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|Литолого-стратигра|+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|Тектонический |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|Литолого-денудацио|+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|Соляной шток |- |- |+ |- |- |- |- |+ |

|Глинистый шток |- |- |+ |- |- |- |- |+ |

|Экранированные |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|Смешанный |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

По значениям рабочих дебитов выделяется четыре класса залежей:

высокодебитная, среднедебитная, малодебитная, непромышленная. В данной

классификации пределы значений дебитов нефтяных и газовых залежей разнятся

на одни порядок. Это обусловлено тем, что газовые залежи обычно

разведываются и эксплуатируются более редкой сеткой скважин.

По типу коллектора выделяется семь классов залежей: трещинный,

кавернозный, поровый, трещинно-поровый, трещинно-кавернозный, кавернозно-

поровый и трещинно-кавернозно-поровый. Для некоторых газовых и

газоконденсатных шапок, нефтяных залежей, газовых и газоконденсатных

залежей следует учитывать наличие в порах, кавернах и трещинах

неизвлекаемой нефти, которая уменьшает объем пустот залежи и должна

учитываться при подсчете запасов нефти и газа.

Данная классификация является неполной, но она учитывает наиболее

важные параметры, необходимые для выбора методики разведки и оптимальной

технологической схемы эксплуатации.

4 Проблемы при поисках и разведке нефти и газа, бурении скважин

С древнейших времен люди использовали нефть и газ там, где наблюдались

их естественные выходы на поверхность земли. Такие выходы встречаются и

сейчас. В нашей стране – на Кавказе, в Поволжье, Приуралье, на острове

Сахалин. За рубежом – в Северной и Южной Америке, в Индонезии и на Ближнем

Востоке.

Все поверхности проявления нефти и газа приурочены к горным районам и

межгорным впадинам. Это объясняется тем, что в результате сложных

горообразовательных процессов нефтегазоносные пласты, залегавшие ранее на

большой глубине, оказались близко к поверхности или даже на поверхности

земли. Кроме того, в горных породах возникают многочисленные разрывы и

трещины, уходящие на большую глубину. По ним также выходят на поверхность

нефть и природный газ.

Наиболее часто встречаются выходы природного газа – от едва заметных

пузырьков до мощных фонтанов. На влажной почве и на поверхности воды

небольшие газовые выходы фиксируются по появляющимся на них пузырькам. При

фонтанных же выбросах, когда вместе с газом извергаются вода и горная

порода, на поверхности остаются грязевые конусы высотой от нескольких до

сотен метров. Представителями таких конусов на Апшеронском полуострове

являются грязевые «вулканы» Тоурагай (высота 300 м) и Кянизадаг (490 м).

Конусы из грязи, образовавшиеся при периодических выбросах газа,

встречаются также на севере Ирана, в Мексике, Румынии, США и других

странах.

Естественные выходы нефти на дневную поверхность происходят со дна

различных водоемов, через трещины в породах, через пропитанные нефтью

конусы (подобные грязевым) и в виде пород, пропитанных нефтью.

На реке Ухте со дна через небольшие промежутки времени наблюдается

всплытие небольших капель нефти. Нефть постоянно выделяется со дна

Каспийского моря недалеко от острова Жилого.

В Дагестане, Чечне, на Апшеронском и Таманском полуостровах, а также во

многих других местах земного шара имеются многочисленные нефтяные

источники. Такие поверхностные нефтепроявления характерны для горных

регионов с сильно изрезанным рельефом, где балки и овраги врезаются в

нефтеносные пласты, расположенные вблизи поверхности земли.

Иногда выходы нефти происходят через конические бугры с кратерами. Тело

конуса состоим из загустевшей окисленной нефти и породы. Подобные конусы

встречаются на Небит-Даге (Туркмения), в Мексике и других местах. На о.

Тринидат высота нефтяных конусов достигает 20 м, а площадь «нефтяных озер»

состоит из загустевшей и окисленной нефти. Поэтому даже в жаркую погоду

человек не только не проваливается, но даже не оставляет следов на их

поверхности.

Породы, пропитанные окисленной и затвердевшей нефтью, именуются

«кирами». Они широко распространены на Кавказе, в Туркмении и Азербайджане.

Встречаются они на равнинах: на Волге, например, имеются выходы

известняков, пропитанных нефтью.

В течение длительного времени естественные выходы нефти и газа

полностью удовлетворяли потребности человечества. Однако развитие

хозяйственной деятельности человека требовало все больше источников

энергии.

Стремясь увеличить количество потребляемой нефти, люди стали рыть

колодцы в местах поверхностных нефтепроявлений, а затем бурить скважины.

Сначала их закладывали там, где нефть выхолила на поверхность земли. На

количество таких мест ограничено. В конце прошлого века был разработан

новый перспективный способ поиска. Бурение стали вести на прямой,

соединяющий две скважины, уже дающие нефть.

В новых районах поиск месторождений нефти и газа велся практически

вслепую, шарахаясь из стороны в сторону. Понятно, что так не могло долго

продолжаться, ведь бурение каждой скважины стоит тысяч долларов. Поэтому

остро встал вопрос о том, где бурить скважины, чтобы безошибочно находить

нефть и газ.

Это потребовало объяснить происхождение нефти и газа, дало мощный

толчок развитию геологии – науки о составе, строении и истории Земли, а

также методов поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений.

Поисковые работы на нефть и газ осуществляются последовательно от

регионального этапа к поисковому и далее – разведочному. Каждый этап

подразделяется на две стадии, на которых осуществляют большой комплекс

работ, выполняемых специалистами разног профиля: геологами, буровиками,

геофизиками, гидродинамиками и др.

Среди геологических исследований и работ большое место занимает бурение

скважин, их опробование, отбор керна и его изучение, отбор проб нефти, газа

и воды и их изучении и др.

Назначение буровых скважин при поисково-разведочных работах на нефть и

газ различно. На региональном этапе бурят опорные и параметрические

скважины.

Опорные скважины бурятся в слабоизученных территориях для изучения

геологического строения и перспектив нефтегазоносности. По данным опорных

скважин выявляются крупные структурные элементы и разрез земной коры,

изучаются геологическая история и условия возможного нефтегазообразования и

нефтегазонакопления. Опорные скважины закладываются, как правило, до

фундамента или до технически возможной глубины и в благоприятных

сткруктурных условиях (на сводах и других поднятиях). В опорных скважинах

отбирается керн и шлам по всему разрезу отложений, проводится полный

комплекс промыслово-геофизических исследований скважин (ГИС), опробование

перспективных горизонтов и др.

Параметрические скважины бурятся в целях изучения геологического

строения, перспектив нефтегазоносности и определения параметров физических

свойств пластов для боле эффективной интерпретации геофизических

исследований. Они закладываются на локальных поднятиях по профилям для

регионального изучения крупных структурных элементов. Глубина скважин, как

и для опорных выбирается до фундамента или, в случае невозможности его

достижения (как, например, в Прикаспии), до технически возможной.

Поисковые скважины бурятся с целью открытия скоплений нефти и газа на

подготовленной геологическими и геофизическими методами площади. Поисковыми

считаются все скважины, пробуренные на поисковой площади до получения

промышленного притока нефти или газа. Разрезы поисковых скважин детально

изучаются (отбор керна, ГИС, опробование, отбор проб флюидов и др.)

Глубина поисковых скважин соответствует глубине залегания самого

нижнего перспективного горизонта и в зависимости от геологического строения

разных регионов и с учетом технических условий бурения колеблется от 1,5-2

до 4,5-5,5 км и более.

Разведочные скважины бурятся с целью оценки запасов открытых залежей и

местоскоплений. По данным разведочных скважин определяется конфигурация

залежей нефти и газа, и рассчитываются параметры продуктивных пластов и

залежей, определяется положение ВНК, ГНК, ГВК. На основании разведочных

скважин делается подсчет запасов нефти и газа на открытых местоскоплениях.

В разведочных скважинах проводится большой комплекс исследований, включая

отбор и исследование керна, отбор проб флюидов и исследование их в

лабораториях, опробование пластов в процессе бурения и испытание их после

окончания бурения, ГИС и др.

Бурение скважин на нефть и газ, осуществляемое на этапах региональных

работ, поисков; разведки, а также разработки, является самым трудоемким и

дорогостоящим процессом. Большие затраты при бурении скважин на нефть и газ

обусловлены: сложностью бурения на большую глубину, огромным объемом

бурового оборудования и инструментов, а также различных материалов,

которые требуются для осуществления этого процесса, включая глинистый

раствор, цемент, химреагенты и др. кроме этого, затраты возрастают за счет

обеспечения природоохранных мероприятий.

Основные проблемы, возникающие в современных условиях при бурении

скважин, поисках и разведке нефти и газа, сводятся к следующему.

1. Необходимость бурения во многих регионах на большую глубину, превышающую

4-4,5 км, связана с поисками УВ в неизученных низких частях разреза

отложений. В связи с этим, требуется применение более сложных, но

надежных конструкций скважин для обеспечения эффективности и

безопасности работ. При этом, бурение на глубину свыше 4,8 км сопряжено

со значительно большими затратами, чем при бурении на меньшую глубину.

2. В последние годы возникли более сложные условия для проведения буровых

работ и поисков нефти и газа. Геологоразведочные работы на современном

этапе все больше продвигаются в регионы и районы, характеризующиеся

сложными географическими и геологическими условиями. Прежде всего, это

труднодоступные районы, неосвоенные и необустроенные, включая Западную

Сибирь, европейский север, тундру, тайгу, вечную мерзлоту и др. Кроме

этого, бурение и поиски нефти и газа ведутся в сложных геологических

условиях, включая мощные толщи каменной соли (например, в Прикаспии),

наличие в залежах сероводорода и других агрессивных компонентов,

аномально высокого пластового давления и др.

Указанные факторы создают большие проблемы при бурении, поисках и

разведке нефти и газа.

3. Выход с бурением и поисками УВ в акватории северных и восточных морей,

омывающих Россию, создает огромные проблемы, которые связаны как со

сложной технологией бурения, поисков и разведки нефти и газа, так и с

охраной окружающей среды. Выход на морские территории диктуется

необходимостью прироста запасов УВ, тем более что перспективы там

имеются. Однако, это значительно сложнее и дороже, чем бурение, поиски и

разведка, а также разработка скоплений нефти и газа на суше.

При бурении скважин на море по сравнению с сушей при одних и тех же

глубинах бурения по зарубежным данным затраты возрастают в 9-10 раз.

Кроме того, при работе на море затраты возрастают за счет большего

обеспечения безопасности работ, т.к. самые страшные последствия и аварии

происходят на море, где масштабы загрязнения акваторий и побережья могут

быть огромными.

4. Бурение на большую глубину (свыше 4,5 км) и безаварийная проводка

скважин во многих регионах невозможны. Это связано с отсталостью буровой

базы, изношенностью оборудования и отсутствием эффективных технологий

проводки скважин на большую глубину. Поэтому стоит проблема – в

ближайшие годы модернизировать буровую базу и освоить технологию

сверхглубокого бурения (т.е. бурения свыше 4,5 км – вплоть до 5,6 км и

более).

5. Проблемы возникают при бурении горизонтальных скважин и поведения в них

геофизических исследований (ГИС). Как правило, несовершенство бурового

оборудования приводит к неудачам при строительстве горизонтальных

скважин.

Ошибки при бурении нередко обусловлены отсутствием точной информации о

текущих координатах скважины в их связи с геологическими реперами. Такая

информация нужна в особенности при приближении к продуктивному пласту.

6. Актуальной проблемой является поиск ловушек и открытие скоплений

нефти и газа неантиклинального типа. Много примеров по зарубежным объектам

свидетельствует о том, что в литологических и стратиграфических, а также

литолого-стратиграфических ловушках может содержаться огромное количество

нефти и газа.

В нашей стране в большей степени задействованы структурные ловушки, в

которых обнаружены крупные скопления нефти и газа. Практически в каждой

нефтегазоносной провинции (НГП) выявлено большое количество новых

региональных и локальных поднятий, составляющих потенциальный резерв для

Страницы: 1, 2, 3

МЕНЮ

Поиск и разведка нефтяных и газовый месторождений