 |
Поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
|
|
|
|
Поисково-разведочные работы проводятся с целью выявления, открытия, определения запасов нефти и газа и подготовки нефтяного или газового месторождения к разработке.
Поисково-разведочные работы состоят из нескольких этапов: полевых, геологических, геофизических, геохимических и буровых работ.
На первом этапе работ, называемом общей геологической съемкой, составляется геологическая карта местности. Для этого геологическая партия (бригада) выезжает в определенный для поиска район, очищает поверхность земли для обнажения коренных пород. В ходе работ изучаются пласты горных пород, выходящие на поверхность, их состав и углы наклона.
Для изучения горных пород роются шурфы глубиной 2,5-3 метра.
Общая геологическая съемка дает некоторое представление о геологическом строении современных отложений в данной местности. На этом этапе характер горных отложений, покрытых современными наносами, пока остается неизученным.
Следующий этап называется детальной структурно-геологической съемкой. С целью изучения геологического строения данной площади бурятся специальные картировочные и структурные скважины.
Глубина картировочных скважин от 30 до 500 метров, по которым изучаются толщины, характер залегания, формы залегания более глубоко залегающих пород. После проведения вышеизложенных двух этапов геолого-поисковых работ выполняются камеральные работы: обработка и более детальное изучение материалов, собранных в эти периоды.
По результатам общей геологической съемки, картировочного бурения скважин, обработки материалов строят геологическую карту. На этой карте принятыми условными обозначениями показывается распространение горных пород различного возраста. Для детального изучения характера залегания и структурной формы горных пород дополнительно строят структурную карту. С этой целью бурятся специальные структурные скважины (структурная карта, рис. 28). На структурной карте показывается поверхность конкретного пласта и его форма изгиба. На следующем этапе поисково-разведочных работ проводят комплекс геофизических и геохимических методов.
|
|
|
К геофизическим методам относятся сейсморазведка, электроразведка и магниторазведка.
Метод сейсморазведки заключается в использовании закономерностей распространения в земной коре упругих волн. Упругие волны могут быть созданы с помощью взрыва специальных зарядов в скважинах глубиной 20-30 метров с помощью вибраторов и т.д. Скорость распространения упругих волн зависит от плотности горных пород. Чем плотнее порода, тем быстрее проходят через нее упругие волны. Сейсмические волны распространяются по поверхности Земли и в ее недрах. Часть энергии волн (после создания в скважине упругих волн взрывом или другим образом) доходит до поверхности плотных пород, отражается от нее и возвращается к поверхности Земли, а часть волн продолжает движение вниз до новой поверхности раздела пород.
Отраженные волны улавливаются специальными приборами - сейсмоприемниками. По времени прохождения и прихода отраженной волны к сейсмоприемнику определяют глубину залегания пород, отразивших волны, а также угол их наклона.
Метод электрической разведки основан на способности горных пород пропускать электрический ток. Некоторые горные породы МОроию пропускают электрический ток, а другие обладают меньшей прсшодимостью или практически не пропускают электрический ток. Например, известняки, песчаники, граниты, насыщенные минерали-юмнной водой, хорошо пропускают электрический ток, а глины, щсчаиики, насыщенные нефтью, практически не пропускают
|
|
|
Рис. 28. Структурная карта
электрический ток. Породы, которые имеют низкую электропроводность, обладают высоким сопротивлением. Зная сопротивление разных горных пород, по характеру распределения электрического поля определяют последовательность их залегания.
Электроразведка проводится следующим образом. Через металлические стержни (электроды) в земную поверхность подается электрический ток. С помощью других электродов, которые располагаются между стержнями-электродами, с помощью специальной аппаратуры исследуется созданное электрическое поле (рис. 29), и по результатам исследования определяют сопротивление пород и условия их залегания. В процессе электрометрии скважин проводится измерение и одновременно автоматическая запись кажущихся сопротивлений и естественных разностей потенциалов. Сравнивая показатели, полученные при исследовании, определяется глубина залегания и толщина породы, насыщенной нефтью, с большими значениями кажущегося сопротивления и естественной разности потенциалов.
Рис. 29. Искусственно созданное электрическое поле при электроразведке
Высокое электрическое сопротивление является косвенным признаком наличия в этой породе нефти или газа.
С помощью геофизических методов выявляются структуры, в которых могут образовываться ловушки нефти и газа.
В то же время не во всех выявленных структурах может быть наличие нефти и газа. Выявить благоприятные структуры, которые наиболее перспективны на содержание в них нефти и газа, без бурения глубоких разведочных скважин позволяют гидродинамические методы исследования горных пород. К ним относят газовую, люминисцентно-битумологическую, радиоактивную съемки и гидрохимический метод.
Сущность газовой съемки заключается в определении наличия углеводородных газов в пробах горных пород и грунтовых вод, отобранных с глубины от 2 до 50 метров. Каждая нефтяная и газовая залежь выделяет углеводородные газы, которые проникают по порам и трещинам в любых породах. С помощью высокочувствительных газоанализаторов определяется содержание углеводородных газов в пробах пород, отобранных в скважинах и в воздухе на исследуемом участке. Над нефтяной или газовой залежью приборы показывают наличие углеводородов.
|
|
|
Применяется также люминисцентно-битумологический метод, который основан на том, что над нефтяными залежами увеличено содержание битумов в породе, и на явлении так называемого свечения битумов в ультрафиолетовом свете. По специфическому характеру свечения отобранной пробы породы делают заключение о наличии нефти в залежи.
В основу бактериологической съемки положен метод поиска бактерий, содержащихся в углеводородах. При этом методе делают анализ, позволяющий на изучаемом участке площади обнаружить места скопления этих бактерий. По результатам бактериологического анализа почв составляется карта предполагаемых залежей нефти и газа. Результаты газовой и бактериологической съемок дополняют друг друга, они позволяют с большей степенью уверенности определять наличие нефти и газа на исследуемой площади и с большей уверенностью проводить бурение глубоких разведочных скважин. Таким образом, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений ведутся путем комплексного исследования недр геолого-структурным каротированием, геофизическими, геохимическими и гидрохимическими методами.
ч Поисково-разведочные работы проводятся в два этапа: поисковый и разведочный. При поисковом этапе работы ведутся в трех направлениях: геолого-геофизические работы, подготовка к проведению глубокого разведочного (поискового) бурения и поиска (открытия) месторождений нефти и газа.
Геолого-геофизическими работами выявляются возможные скопления нефти и газа, делается прогнозная оценка по запасам нефти и газа и устанавливаются наиболее перспективные участки для ведения дальнейших поисковых работ. Вслед за этим ведется более детальное изучение горных пород, где предполагается наличие нефти и газа геологическими и геофизическими методами. При этом в основном применяется сейсморазведка, которая позволяет изучать строение недр на больших глубинах. И последняя стадия, когда проводится бурение разведочных (поисковых) скважин с целью выявления нефти и газа, т.е. открытие нефтяного или газового месторождения. На первых глубоких разведочных (поисковых) скважинах при бурении тщательно изучается весь разрез осадочных пород с помощью сплошного отбора керна (горной породы) по всему стволу скважины. Бурение ведется до проектного горизонта. После окончания бурения разведочной, глубокой скважины в ней проводят геофизический каротаж, а затем поинтервально сверху вниз перфорируют каждый возможный нефтяной или газовый пласт. После перфорации верхнего этажа нефти или газоносности скважину осваивают, пускают в пробную эксплуатацию в земляной котлован или металлическую емкость. Из скважины отбирают нефть и газ и производят ее глубокий анализ. Определяют также возможный дебит нефти и газа, газовый фактор и проводят другие исследования. После этого делается предварительная оценка запасов и добытых возможностей данного пласта.
|
|
|
Затем этот пласт изолируют с помощью установки цементного моста в интервале проведенной перфорации, ствол скважины испытывают на герметичность и перфорируют следующий (§ели он, конечно, есть) пласт. И так поочередно проводят отбор
нефти и газа из каждого имеющегося в разрезе пласта. После испытания всех имеющихся в разрезе скважины продуктивных пластов даются рекомендации по дальнейшему ведению разведочных работ.
Разведочный этап проводится с целью подготовки месторождения к планомерной разработке. В процессе проведения разведочных работ бурятся скважины по контуру нефтеносности (первоначально берется контур нефтеносности по данным геологопоисковых работ), оконтуриваются залежи (уточняются), уточняются толщины продуктивных пластов и их коллекторские свойства и т.д.
После завершения бурения разведочных (поисковых) глубоких скважин производят подсчет промышленных запасов нефти и газа. Эти запасы утверждаются в ГКЗ России (Государственный комитет по запасам) и передаются в промышленную разработку. Недра и содержащиеся в них природные ресурсы (в данном случае нефть и газ) принадлежат народу в лице государства, которое затем на конкурсной основе передает их в разработку. Последние годы на этапе поисковых работ на нефть и газ стали широко применять съемки из космоса, которые называют аэрогеологической съемкой.
При аэрогеологических исследованиях пользуются визуальным наблюдением космонавтов, применяются также телевизионные, спектрометрические, радарные и другие виды съемок.
Космические исследования не открывают нефтяные или газовые месторождения, а позволяют находить геологические структуры, где возможны скопления нефти и газа и на которых в последующем проводят комплексные исследования с выдачей заключения о наличии нефти и газа на данной структуре. Несмотря на наличие множества методов поисково-разведочных работ на нефть и газ до последнего времени проблема повышения эффективности поисковых работ на нефть и газ продолжает оставаться одной из актуальных.
|
|
|
По статистике, в среднем по всем нефтяным регионам мира успешность открытия нефтяных и газовых месторождений существующими методами составляет 0,3, т.е. только на каждой третьей структуре, рекомендованной к глубокому разведочному
бурению, подтверждается наличие промышленных запасов нефти и газа.
Значимость каждого открытого месторождения оценивается запасами нефти и газа, содержащимися на этом месторождении.
Запасы нефти по степени их изученности и подготовленности к разработке делятся на четыре категории: А, В, С] и С2. Запасы А, В и С] - это разведанные запасы, а С^ - предварительно оцененные.
К запасам категории А относятся запасы нефти всей залежи или ее части, разбуренной в соответствии с проектом разработки. Степень изученности их по данным разведочного и эксплуатационного бурения дает полную характеристику залежи -тип и форму залежи, размеры, эффективную нефте- или газонасыщенную толщину, тип коллектора, состав и свойства нефти, режим работы залежи, пластовое давление, дебиты скважин и т.д.
К категории запасов В относятся запасы залежи или ее части, разбуренной в соответствии с технологической схемой разработки или проектом опытно-промышленной эксплуатации. Степень изученности ее по данным разведочного и эксплуатационного бурения обеспечивает характеристику типа, формы и размеров залежи, эффективной нефтенасыщенной толщины, типа коллектора и изменения его свойств, а также основных особенностей залежи, достаточных для составления технологической схемы разработки месторождения.
К категории запасов gi относятся запасы залежи или ее части, законченной разведкой, нефтегазоносность которой установлена получением промышленных притоков нефти и газа и положительными данными керна и ГИС в неопробированных укиажинах.
По данным разведочного и эксплуатационного бурения изу-MiHiiocTb этой категории запасов позволяет иметь высокую характеристику типа, формы и размеров залежи, условия залегания Продуктивных коллекторов, их состав, нефтенасыщенность и ос-НОНИыс свойства залежи нефти и газа, необходимые для состав-ЛФНИЯ технологической схемы разработки.
К категории запасов С-i относят запасы залежи или некоторой ее части, которые выявлены в промежуточных и выше залегающих пройденных бурением, но не опробованных продуктивных пластов на разведанном или разрабатываемом месторождении по результатам бурения, керна и ГИС. В этом случае режим залежей, коэффициенты вытеснения, продуктивность скважин, пластовое давление и температура, гидро- и пьезопровод-ность принимаются по аналогии с выявленными залежами в тех же пластах соседних месторождений.
Все запасы нефти в пласте подразделяются на следующие:
1. Разведанные - количество нефти, битума, газа и газоконденсата, установленное в залежи в процессе бурения разведочных и добывающих скважин и подсчитанное по категориям запасов А+В+Сь
2. Балансовые геологические - общее количество полезных ископаемых в залежи;
3. Балансовые извлекаемые - запасы, которые могут быть извлечены из залежи с применением современных технологий и технических средств, с соблюдением требований по охране недр и окружающей среды;
4. Прогнозируемые - запасы нефти тех месторождений и залежей, на которых прогнозируется применение новых методов и технологий повышения нефтеизвлечения (тепловые
и т.д.);
5. Активные - запасы нефти, введенные в разработку и готовящиеся к вводу в разработку;
6. Текущие - запасы нефти любых категорий и групп, подсчитанные на определенную дату, за вычетом добытой нефти и газа;
7. Забалансовые - запасы нефти, разработка которых в настоящее время экономически нецелесообразна или технически и технологически невозможна, но которые со временем могут быть переведены в категорию балансовых;
8. Остаточные - балансовые запасы, оставшиеся в недрах после завершения разработки месторождения данным методом.
|
|
|
