|
Поиск и разведка нефтяных и газовый месторождений
Космические исследования не открывают
месторождений полезных ископаемых. С их помощью находят геологические
структуры, где возможно размещение месторождений нефти и газа. В последующем
геологические экспедиции проводят в этих местах полевые исследования и дают
окончательное заключение о наличии или отсутствии этих полезных
ископаемых.Вместе с тем, несмотря на то, что современный геолог-поисковик
достаточно хорошо «вооружен» эффективности поисковых работ на нефть и газ
остается актуальной проблемой. Об этом говорит значительное количество «сухих»
(не приведших к находке промышленных залежей углеводородов) скважин.
Первое в Саудовской Аравии крупное
месторождение Дамам было открыто после неудачного бурения 8 поисковых скважин,
заложенных на одной и той же структуре, а уникальное месторождение Хасси-Месауд
(Алжир) – после 20 «сухих» скважин. Первые крупные залежи нефти в Северном море
были обнаружены после бурения крупнейшими мировыми компаниями 200 скважин (либо
«сухих», либо только с газопроявлениями). Крупнейшее в Северной Америке
нефтяное месторождение Прадхо-Бей размерами 70 на 16 км с извлекаемыми запасами
нефти порядка 2 млрд.т было обнаружено после бурения на северном склоне Аляски
46 поисковых скважин.
Есть подобные примеры и в
отечественной практике. До открытия гигантского Астрахонского газоконденсатного
месторождения было пробурено 16 непродуктивных поисковых скважин. Еще 14
«сухих» скважин пришлось пробурить прежде, чем нашли второе в Астрахансткой
области по запасам Еленовское газоконденсатное месторождение.
В среднем, по всему миру коеффициент
успешности поисков нефтяных и газовых месторождений составляет около 0,3. Таким
образом, только каждый третий разбуренный объект оказывается месторождением. Но
это только в среднем. Нередки и меньшие значения коэффициента успешности.
Геологи имеют дело с природой, в
которой не все связи объектов и явлений достаточно изучены. Кроме того,
применяемая при поисках месторождений аппаратура еще далека от совершенства, а
ее показания не всегда могут быть интерпретированы однозначно.
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».
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица
2
|
Классификация залежей по типу экрана
|
Тип
экрана
|
Положение
залежей по типу экрана
|
по простиранию
|
по падению
|
по восстанию
|
со всех
сторон
|
по простиранию
и падению
|
по простиранию
и восстанию
|
по падению
и восстанию
|
сложное
|
Литологический
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Литолого-стратиграфический
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Тектонический (разрывные наруш.)
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Литолого-денудационный
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
Соляной шток
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
Глинистый шток
|
-
|
-
|
+
|
-
|
-
|
-
|
-
|
+
|
Экранированные водой залежи
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
+
|
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.
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.
Страницы: 1, 2, 3
|
|