
- •Геологоразведочные работы на нефть и газ
- •Оглавление
- •Введение
- •1. История развития добычи и геологоразведочных работ на нефть и газ
- •Развитие добычи нефти и газа
- •1.1.1. Нефть
- •Динамика добычи газа в ссср и в России в 1940-1995 годах (млрд.М3)
- •1.2. Развитие геологоразведочных работ на нефть и газ
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Современное состояние геологоразведочных работ на нефть и газ
- •2.1. Состояние сырьевой базы ув и перспектив развития нефтяной и газовой промышленности России
- •Состояние мировой базы ув-сырья
- •Показатели основных производителей нефти
- •Ориентиры добычи нефти, млн. Т (прогноз)
- •Прогноз добычи нефти (млн.Т) и газа (млрд. М3)
- •2.2. Геологоразведочные работы на нефть и газ в настоящее время
- •Вопросы для самопроверки
- •3. Методологические основы геологоразведочных работ на нефть и газ
- •3.1. Системный подход
- •3.2. Концепция возникновения материального мира
- •3.3. Гипотезы нафтидогенеза
- •3.4. Характеристика геологоразведочного процесса
- •Вопросы для самопроверки
- •Объекты геологоразведочных работ
- •4.1. Залежи углеводородов – основные объекты нефтегазовой геологии
- •4.1.2. Объекты поиска, оценки и разведки
- •4.2. Основные понятия и принципы классификаций запасов и ресурсов
- •4.3. Временная классификация запасов и ресурсов (2001)
- •4.4. Новая классификация запасов и ресурсов (2005)
- •Классификация нефтей по содержанию серы*
- •Классификация нефтей по содержанию парафинов*
- •Минимальные промышленные концентрации попутных компонентов
- •4.4. Классификации запасов и ресурсов за рубежом
- •Классификация запасов и ресурсов npd
- •Вопросы для самопроверки
- •Буровые скважины, применяемые при поиске, разведке и эксплуатации месторождений нефти и газа
- •История развития буровых работ
- •5.2. Временная классификация скважин нефтегазовой отрасли
- •5.2.1. Опорные скважины
- •5.2.2. Параметрические скважины
- •5.2.3. Сверхглубокие скважины
- •5.2.4. Структурные скважины
- •5.2.5. Поисково-оценочные скважины
- •5.2.7. Эксплуатационные скважины
- •5.2.8. Специальные скважины
- •5.3. Исследовательские работы при бурении скважин
- •5.3.1. Отбор керна, шлама
- •5.3.2. Геофизические исследования и работы в скважинах (гирс)
- •Обязательный комплекс гис в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (коллекторы терригенные с различной степенью глинистости; пж пресная)
- •5.4. Сопутствующие работы на бурении
- •5.4.1. Топогеодезические работы
- •5.4.2. Строительство на буровой
- •Вопросы для самопроверки:
- •Геологоразведочный процесс и стадийность работ
- •6.1. Региональный этап геологоразведочных работ
- •6.1.1. Стадия прогноза нефтегазоносности (объекты исследования – осадочные бассейны и их части)
- •6.1.2. Стадия оценки зон нефтегазонакоплений (объекты исследования – нефтегазоперспективные зоны и зоны нефтегазонакопления)
- •6.1. 3. Основные принципы ведения региональных работ
- •1. Соблюдение последовательности в решении задач
- •2. Преимущественное опережение региональных работ
- •3. Комплексность региональных работ
- •4. Специализация
- •5. Совмещение систем опорных и рядовых наблюдений
- •6.1.4. Пути повышения эффективности региональных работ
- •Вопросы для самопроверки:
- •6.2. Поисково-оценочный этап.
- •6.2.1. Стадия выявления объектов поискового бурения
- •Тематические работы и проведение научно-исследовательских работ по конкретной тематике
- •6.2.2. Стадия подготовки объектов к поисковому бурению
- •6.2.3. Стадия поиска и оценки месторождений (залежей)
- •6.2.4. Опробование и испытание продуктивных пластов
- •6.2.5. Геолого-технологические исследования
- •6.2.6. Исследование продуктивной скважины
- •6.2.7. Подсчет запасов
- •6.3. Разведочный этап
- •6.3.1. Бурение разведочных скважин
- •Рекомендуемые расстояния между разведочными скважинами на месторождениях разного размера (на стадии подготовки к разработке)
- •Количество скважин и эффективность разведочного бурения
- •Дифференциация мелких месторождений нефти по размерам с рекомендуемыми объемами поисково-разведочного бурения
- •Переинтерпретации геолого-геофизических материалов
- •6.3.3. Проведение детализационных геолого-геофизических работ на площади и в скважинах
- •6.3.4. Объемная сейсморазведка
- •6.3.5. Проведение пробной эксплуатации отдельных продуктивных скважин и залежей
- •6.4. Аналитические исследования керна, грунтов, шлама и флюидов
- •Вопросы для самопроверки:
- •7. Охрана недр и окружающей среды при геологоразведочных работах на нефть и газ
- •7.1. Государственная экологическая политика Российской Федерации
- •Экологические проблемы геологоразведочных работ нефтяной отрасли
- •7.2.1. Региональный этап геологоразведочных работ
- •7.2.2. Поисково-оценочный этап
- •Вероятность возникновения аварийных ситуаций на 1000 м бурения
- •Состав и количество газов , выбрасываемых в атмосферу при бурении
- •7.2.3. Разведочные работы
- •Последствия возможных аварийных ситуаций в процессе эксплуатации нефтегазопроводов
- •7.3. Природоохранные мероприятия и рекомендации по предотвращению ущерба окружающей среде
- •Мероприятия по предотвращению ущерба окружающей среде при строительстве и эксплуатации скважин
- •Вопросы для самопроверки
- •Литература
Рекомендуемые расстояния между разведочными скважинами на месторождениях разного размера (на стадии подготовки к разработке)
Месторождения |
Запасы: извле-каемые нефти, млн.т, газа, млрд.м3*
|
Площадь месторождения (залежи), км2 толщина про- дуктивного пласта, м |
Расстояние (среднее) между скважинами, км для месторождения |
||
простого строения |
сложного строения |
очень сложного строения |
|||
Уникальные |
>300, >500 |
> 100 10-15 |
___-___ 10-12 |
___-__ 8-10 |
___-___ 5-8 |
Крупные |
100-300, 100-500 |
> 100 10-15 |
___4____ 3,5-4,5 |
___2,9____ 2,7-3,2 |
___1,8_ 1,5-3 |
Крупные |
30-100 |
25-100 8-12 |
___3____ 2,7-3.3 |
___2,1____ 1,8-2.5 |
___1,2_ 0,8-1.5 |
Средние |
10-30 |
10-50 5-10 |
___2____ 1,5-2,5 |
___1,5____ 1, 2-1,7 |
___1____ 0,8-1,3 |
Мелкие |
<10 |
3-25 3-8 |
___1,5____ 1 ,2-1,7 |
___1,5____ 1 ,2-1,7 |
___1____ 0,5-1,5 |
Примечание: *- классификация меcторождений по величине извлекаемых запасов дана в редакции 1983 г.
Таблица 6.2
Количество скважин и эффективность разведочного бурения
Месторождения |
Число месторождений в выборке (% выборки) |
Число скважин |
Коэффициент успешности |
Средняя длительность разведки, мес. |
Уникальные |
5 (4,2) |
55 |
0,74 |
106 |
Крупнейшие |
27 (22,7) |
33 |
0,75 |
76 |
Крупные |
15 (12,6) |
22 |
0,61 |
58 |
Средние |
66 (55,5) |
17 |
0,64 |
72 |
Мелкие |
6 (5,0) |
13 |
0,53 |
52,5 |
Ограничение количества скважин для разведки обусловило более внимательное отношение к их заложению. Сегодня, наряду со стандартным комплексом геолого-геофизических методов прогнозирования границ залежей, используют и новые быстро развивающиеся методы дистанционного изучения недр. Кроме того, при проведении анализа каждой конкретной залежи привлекаются материалы региональных закономерностей ранее изученных нефтегазовых комплексов (связь между высотой залежи и ВНК, коэффициенты заполнения ловушек и т.п.).
Таблица 6.3
Дифференциация мелких месторождений нефти по размерам с рекомендуемыми объемами поисково-разведочного бурения
Извлекаемые запасы, млн.т |
Балансовые запасы, млн.т |
Площадь, км2 |
Число поисковых и разведочных скважин |
Терригенные коллекторы |
|||
менее 0,1 |
менее 0,4 |
до 2,2 |
1 |
0,1 – 0,3 |
0,4 – 1,1 |
2,2 – 3,5 |
1 – 2 |
0,3 – 1,0 |
1,1 – 2,2 |
3,5 – 5,5 |
2 – 4 |
Карбонатные коллекторы |
|||
менее 0,1 |
менее 0,6 |
до 2,5 |
1 |
0,1 – 0,3 |
0,6 – 1,4 |
2,5 – 4,5 |
1 – 2 |
0,3 – 1,0 |
1,4 – 4,5 |
4,5 – 8,0 |
2 – 4 |
Методы определения контура продуктивной части залежи
Контур продуктивной части залежи определяется месторасположением ВНК и ГВК. Собственно сам контакт ВНК (ГВК) имеет различную толщину (от долей метра до нескольких десятков метров). Обычно выделяют три зоны: нижнюю - зону однофазной фильтрации (вода), среднюю - зону двухфазной фильтрации (нефть или газ + вода) и верхнюю – зону однофазной фильтрации (нефть или газ). При оценке залежи положение ВНК (ГВК) определяется как граница между их верхней и средней зонами. Если в средней зоне нефть (газ) составляют более 5% всех запасов залежи, то граница (ВНК, ГВК) будет проходить между средней и нижней зонами.
Определение положений ВНК (ГВК) осуществляется с помощью ГИС. Основным методом является метод сравнения диаграмм удельного сопротивления водонасыщенных и нефтегазонасыщенных интервалов с граничными (критическими) значениями. Коллекторы являются нефтегазонасыщенными, если полученные значения больше критических. Граничные значения устанавливаются путем непосредственного испытания нефтегазонасыщенных и водонасыщенных пластов и по результатам определений относительной фазовой проницаемости для нефти (газа) и воды по керну в лабораторных условиях.
Существует и другая методика определения границ ВНК (ГНК): расчетным путем. В отечественной практике этому методу посвящен большой объем исследований. Так в 1942 г. А.Н.Снарский и В.М. Барышев предложили гидростатический способ определения высотного положения ГНК, где расстояние от точки замера пластового давления в нефтяной скважине до ГНК определялась как частное от деления разности пластового давления нефти и газа в скважинах, с коэффициентом 10, на среднее значение плотности нефти в пластовых условиях.
В дальнейшем, в первом десятилетии второй половины прошлого века неоднократно зависимость высоты от точки замера в скважине до ГНК (ГВК) от плотности флюидов и встреченного пластового давления, а также вариации на эту тему рассматривались М.А.Ждановым, С.Ф.Сайкиным, В. П. Савченко, Ю.П.Коротаевым, А.П.Полянским, Э.Б.Чекалюк. Следует отметить, что предложенные авторами способы требуют проведения замеров не менее чем в двух скважинах, одна из которых расположена в пределах продуктивной части залежи, а вторая за ее контуром.
В 1964-1967 гг. Б. С. Воробьевым, В. Е. Карачинским был предложен расчетный способ по замерам в первой продуктивной скважине. В целом, этот метод, как и все известные ранее, также основан на гидродинамических зависимостях системы, однако вместо используемых ранее замеров в законтурной скважине, здесь используется известное значение среднего регионального или местного гидростатического давления.
Наибольшим распространением при решении задачи определения высоты ГНК, ГВК, ВНК пользуются разработки В. П. Савченко. Здесь используют данные по двум скважинам, одна из которых вскрыла залежь, а вторая пройдена за контуром продуктивной части.
hг = [ρв hгв – 100 (рв - рг) ] / (ρв - ρг),
где:
hг - превышение отметки точки замера пластового давления газа в продуктивной скважине над отметкой ГВК, м;
рв, рг – пластовое давление, соответственно, воды и газа в точках их замера в скважинах продуктивной и законтурной, МПа;
ρв, ρг - плотность, соответственно, воды и газа в пластовых условиях, г/см3;
hгв – разность высотного положения точек замера пластового давления газа и воды, м.