книги / Теоретические основы поиска и разведки месторождений нефти и газа

Рис. 19. Выбор глубины скважины: а – в неизученных районах; б – в изученных районах

Проектная глубина скважины определяется соответственно глубиной залегания фундамента или подошвой нижнего перспективного пласта с учетом технологии бурения, включая зумпф и цементный стакан (рис. 19).

Определение числа поисково-оценочных скважин

Прежде чем перейти к обоснованию числа поисково-оце- ночных скважин, необходимо вернуться к классификации скважин, бурящихся на этапах и стадиях геолого-разведочного процесса. Согласно классификации, на поисково-оценочном этапе бурятся поисково-оценочные скважины, собственно поисковые

скважины в ней отсутствуют.

«Поисково-оценочная» скважина – название более правильное, чем просто «поисковая». Бурением любой поисковой скважины мы осуществляем поиск месторождения и частичную его оценку посредством подсчета запасов по категории С1.

Введение термина «поисково-оценочная» скважина дает нам возможность открыть месторождение и подготовить его

кпромышленной эксплуатации поисково-оценочным бурением, без передачи в разведочное бурение. Особенно это относится

кнебольшим месторождениям достаточно простого строения. Если месторождение крупное, сложной конфигурации, с набо-

71

ром разнотипных залежей, в том числе неантиклинальных, то в этом случае понадобится не одна поисково-оценочная скважина, чтобы только открыть и оценить промышленную значимость месторождения, с последующей передачей его в разведочное бурение.

Установлено, что основное количество месторождений открыто первой скважиной. Для поиска мелких залежей простого строения достаточно бурения одной поисково-оценочной скважины, в которой получены промышленные притоки и предварительно установлена их промышленная значимость.

Однако в современных условиях, когда объектами изучения все чаще становятся сложнопостроенные ловушки, единственной поисково-оценочной скважиной нельзя уверенно решить все задачи поисков. Увеличение числа поисково-оценочных скважин необходимо при поисках залежей в антиклинальных ловушках сложного строения: многокупольных (рис. 20, а), тектонически нарушенных (рис. 20, в), а также в неантиклинальных (рис. 20, г) и в рифогенных (рис. 20, б).

в

Рис. 20. Применение поисково-оценочных скважин

Из всех видов геолого-разведочных работ наиболее дорогостоящий – это бурение скважин. Поэтому, определяя объем

72

работ, оптимальный для поиска и оценки месторождения, необходимо, прежде всего, установить число проектируемых скважин.

Обоснованное определение количества поисково-оценоч- ных скважин повышает надежность поисков залежей нефти

игаза всех типов по всему разрезу осадочного чехла, позволяет при определенных условиях передать все месторождение или отдельные залежи или в разведку, или в пробную эксплуатацию, или в промышленную разработку.

Количество и места заложения поисково-оценочных скважин устанавливаются в зависимости от типа ловушки, ее размеров, достоверности ее подготовки к глубокому бурению, сложности геологического строения недр, величины подсчитанных

ресурсов нефти и газа категории С3.

Существует множество различных методик расчета количества поисковых и разведочных скважин.

Всовременных условиях наиболее приемлемым вариантом обоснования числа поисково-оценочных скважин является расчет количества скважин исходя из ожидаемых запасов нефти

игаза категорий С1 и С2 и материальных затрат на бурение по- исково-оценочных скважин.

Оценка открытого месторождения считается завершенной, если после подсчета запасов 25–40 % из них относится к катего-

рии С1, а остальные – к категории С2. Мелкие месторождения после стадии оценки при доведении доли запасов категории С1 до 80 %, минуя стадию разведки месторождения, могут быть переданы в разработку.

Так как основные задачи бурения поисково-оценочных скважин – открытие месторождения и определение его размеров (установление ВНК), рекомендуемыми условиями для обоснования их заложения являются:

• выбор «приоритетных» точек,

• метод «шаг поискового бурения».

73

«Приоритетные» – это точки, бурение скважин в которых позволит однозначно доказать наличие скоплений УВ, оценить масштабы месторождения. Такими точками для различных типов ловушек являются:

•сводовые участки;

•участки наименее выраженного замыкания ловушки, определяющие возможность сохранения залежи и ее вероятную высоту;

•участки, примыкающие к зонам экранирования;

•зоны развития межфазовых контактов.

Метод «шаг поискового бурения» обеспечивает постепен-

ное изучение залежи, исключающее пропуск ВНК при минимальном риске заложения непродуктивных скважин, так как каждая последующая скважина закладывается с учетом данных предыдущей скважины (рис. 21).

Этот метод применяется как на поисково-оценочном этапе, так и на разведочном.

Если поисковая скважина 1 в своде вскрывает пласт на полную мощность H, значит, в присводовой части залежь уверенно присутствует и ограничена поверхностью достоверного существования залежи АВ. Линия поверхности проходит горизонтально через самую нижнюю точку, в которой установлена нефть.

Скважина 2 закладывается на профиле в точке пересечения линии поверхности достоверного существования залежи с кровлей пласта. Она дает информацию о залежи в пространстве между поверхностями достоверности, установленными в скважинах 1 и 2. Последующие скважины закладываются аналогично до установления ВНК.

74

Рис. 21. Схема размещения скважин по методу «шаг поискового бурения»: 1 – ВНК; 2 – блок залежи, вскрытый первой скважиной; 3 – блок залежи, вскрытый второй скважиной; 4 – скважины; 5 – изогипсы кров-

ли продуктивных отложений; 6 – пластовые воды

Эти рекомендации позволяют оценить масштабы открытого месторождения или залежи, уменьшить объем поисковоразведочных работ, сократить сроки разведки и получить определенный экономический эффект.

Системы размещения поисково-оценочных скважин

К размещению поисково-оценочных и разведочных скважин необходимо приступать только после определения их оптимального количества.

Система размещения скважин – это совокупность правил расстановки, включающая очередность бурения, поисково-оце-

75

ночных и разведочных скважин. Она учитывает плановое положение ранее принятых точек заложения скважин и накопленные данные о распределении в пространстве параметров объекта.

Поисково-оценочные и разведочные скважины при размещении должны образовывать систему, которая в дальнейшем уплотняется эксплуатационными скважинами. В результате образуется единая, целостная система разработки месторождения, при реализации которой достигается минимум ошибок. Наименьшей является система из 1 скважины.

Использование той или иной системы зависит от типа залежи, ее геометрии и других факторов. Все системы рассматриваются как проектные и применяются в начальной стадии ведения работ. В этом случае они выбираются с учетом общих представлений о строении месторождения. Ценность любой скважины на начальном этапе составляет 100 %.

С повышением степени изученности залежи ценность скважины снижается, поэтому на завершающей стадии разведки необходима строгая обоснованность целесообразности и места заложения каждой скважины.

Первоначальная схема размещения скважин постоянно претерпевает существенные изменения в зависимости от бурения каждой последующей скважины, и на конечном этапе разведки она может не иметь ничего общего с проектной системой.

Системы размещения скважин зависят от типа ловушки и применяются с учетом «приоритетных точек», «шага поискового бурения» и очередности бурения.

Метод радиальных профилей

Метод эффективен при разбуривании куполовидных складок, структур неправильной формы, соляных куполов (рис. 22).

Первая скважина бурится в своде структуры, последующие – на профилях трехлучевой системы с учетом «шага поискового бурения» на разных гипсометрических отметках.

76

На мелких структурах достаточно бывает одной сводовой скважины, на крупных, амплитудных – 3–4 скважины.

Рис. 22. Схема размеРис. 23. Схема размещения скважин щения скважин по радипродольным профилем

альным профилям

Метод продольного профиля

Его применение целесообразно на узких, линейно вытянутых брахиантиклинальных структурах (рис. 23).

Скважина 1 бурится в своде структуры, скважина 2 – на пологой периклинали. Бурение на крутом крыле не рекомендуется в условиях небольшого для района коэффициента заполнения ловушки при смещении структурных планов.

Метод «критического направления»

Применяется на малоамплитудных, неоднозначно картируемых структурах (рис. 24). Опоискование следует проводить,

б

а

77

Рис. 24. Схема размещения скважин по принципу «критического направления»: а – структурная карта; б – геологический профиль. 1 – изогипсы кровли продуктивных отложений; 2 – скважины; 3 – лишние

скважины

одновременно закладывая две поисковые скважины: одну – в районе предполагаемого свода, вторую – в зоне наиболее слабовыраженного замыкания ловушки. Бурение скважины 3 по профилю в сторону регионального погружения пластов, и тем более скважин 4 и 5 на этом этапе нерационально, так как вопрос наличия залежи решают первыми двумя скважинами.

Метод размещения скважин на многокупольных структурах

Поиски на многокупольных структурах осуществляются путем опережающего бурения скважин на участках, определяющих степень заполнения всей ловушки (рис. 25). Такими участками являются межкупольные зоны и возможные зоны замыкания поднятия в целом.

или газом не только разведываемого купола, но и других куполов, расположенных в пределах вскрытого этой скважиной гипсометрического уровня, а также положение контакта, если вскрытый скважиной 2 пласт насыщен не на полную мощность.

78

Скважина 3 задается на участке раскрытия ловушки в пределах изогипсы, охватывающей все поднятие, – в «зоне максимального заполнения ловушки». Если вторая скважина окажется законтурной, водоносной, дальнейшие поиски проводят на каждом куполе в отдельности.

в плане верхнего и нижнего блоков; на тектонически нарушенной (рис. 27, в) – одиночные скважины в наиболее приподнятых и крупных блоках.

79

Рис. 27. Системы заложения скважин на тектонически нарушенных структурах

Поиски и разведка залежей в рифовых ловушках

К телу рифа чаще всего приурочены массивные залежи, которые имеют большую высоту (иногда более 1000 м), незначительные размеры по площади и коллекторы с резко меняющимся литологическим составом.

Поиски и оценку таких залежей рекомендуется проводить наклонно-направленным бурением. В этом случае вместо 3–4 скважин, расположенных на расстоянии 400–500 м друг от друга, бурится одна скважина с двумя-тремя дополнительными стволами. После окончания бурения первого ствола, в случае

80