
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Предисловие автора к первому изданию
- •Предисловие редактора английского издания
- •Часть первая. Введение
- •Глава 1 Введение
- •Глава 2 Распространение нефти, газа и других нафтидов
- •Условия залегания
- •Поверхностные нафтидопроявления
- •Подземные нафтидопроявления
- •Географическое положение
- •Геологический возраст пород-коллекторов
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Часть вторая. Природный резервуар
- •Глава 3 Порода-коллектор
- •Классификация
- •Номенклатура пород-коллекторов
- •Обломочные породы-коллекторы
- •Глины
- •Цементация обломочных пород-коллекторов
- •Хемогенные породы-коллекторы
- •Химически осажденные карбонатные породы
- •Кремнистые породы-коллекторы
- •Породы-коллекторы смешанного происхождения
- •Разрезы буровых скважин
- •Породы-коллекторы морского и неморского происхождения
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 4 Поровое пространство породы-коллектора
- •Пористость
- •Измерения пористости
- •Проницаемость
- •Измерения проницаемости
- •Эффективная и относительная проницаемость
- •Классификация и происхождение порового пространства
- •Первичная, или межзерновая, пористость
- •Вторичная, или промежуточная, пористость
- •Связь между пористостью и проницаемостью
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 5 Пластовые флюиды-вода, нефть, газ
- •Флюиды, содержащиеся в природных резервуарах
- •Источники информации о пластовых флюидов
- •Распределение газа, нефти и воды в резервуаре
- •Вода
- •Классификация вод нефтяных месторождений
- •Характеристика вод нефтяных месторождений
- •Происхождение соленых вод нефтяных месторождений
- •Нефть
- •Измерение количества нефти
- •Химические свойства нефти
- •Ряды углеводородов
- •Другие компоненты нефтей
- •Физические свойства нефтей
- •Природный газ
- •Измерение объема природного газа
- •Состав природного газа
- •Примеси в природном газе
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 6 Пластовые ловушки: общие сведения и структурные ловушки
- •Антиклинальная теория
- •Классификация ловушек
- •Структурные ловушки
- •Ловушки, связанные с разрывными нарушениями
- •Ловушки, связанные с трещиноватостью
- •Цитированная литература
- •Первичные стратиграфические ловушки
- •Линзы и фациальные замещения обломочных пород
- •Линзы и фации хемогенных пород
- •Вторичные стратиграфические ловушки
- •Гидродинамические ловушки
- •Заключение
- •Комбинированные ловушки
- •Соляные купола
- •Распространение соляных куполов
- •Соляные штоки провинции Галф-Кост
- •Кепрок
- •Происхождение соляных куполов
- •Глава 9 Пластовые условия - давление и температура
- •Пластовое давление
- •Измерение давления
- •Градиенты давления
- •Источники пластового давления
- •Аномальные пластового давления
- •Температура
- •Измерение температуры
- •Геотермическии градиент
- •Использование результатов температурных замеров
- •Источники тепловой энергии
- •Результаты воздействия тепла
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 10 Механика природного резервуара
- •Фазовые состояния
- •Поверхностные явления
- •Поверхностная энергия; поверхностное натяжение; межфазное натяжение
- •Капиллярное давление
- •Пластовая энергия
- •Газ, растворенный в нефти
- •Режим газовой шапки (газонапорный режим)
- •Водонапорный режим
- •Гравитационные силы
- •Комбинированные источники пластовой энергии
- •Движение нефти и газа в залежи
- •Явления, связанные с разработкой залежи
- •Максимально эффективный темп добычи
- •Коэффициент продуктивности
- •Уравнение материального баланса
- •Сверхвысокопродуктивные скважины
- •Малорентабельные скважины и залежи
- •Эксплуатационный период скважин и залежей
- •Вторичные методы разработки залежей
- •Добыча газа
- •Попутный газ
- •Свободный газ
- •Экономические и правовые вопросы
- •Заключение
- •Часть четвертая Геологическая история нефти и газа
- •Глава 11 Происхождение нефти и газа
- •Граничные условия
- •Неорганическое происхождение нефти и газа
- •Органическое происхождение нефти и газа
- •Современные теории органического происхождения нефти и газа
- •Природа органического материнского вещества
- •Современное органическое вещество
- •Органическое вещество неморского происхождения
- •Превращение органического вещества в нефть и газ
- •Деятельность бактерий
- •Теплота и давление
- •Изменение нефти под влиянием теплоты и давления
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 12 Миграция и аккумуляция нефти и газа
- •Геологические условия миграции и аккумуляции
- •Дальность миграции
- •Первичная миграция
- •Вода, выжимаемая из глин и сланцев
- •Циркуляция воды
- •Седиментационная и переотложенная нефть
- •Вторичная миграция
- •Перенос частиц нефти и газа водой
- •Явления, связанные с капиллярным давлением и давлением вытеснения
- •Плавучесть
- •Влияние растворенного газа на миграцию нефти
- •Аккумуляция
- •Наклонные водонефтяные контакты
- •Литологические и стратиграфические барьеры¹
- •Вертикальная миграция
- •Время аккумуляции
- •Приток нефти и газа
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 13 Глубинная геология
- •Типы глубинных карт
- •Структурные карты и разрезы
- •Карты изопахит ( карты равных мощностей)
- •Карты фаций
- •Палеогеологические карты
- •Геофизические карты
- •Геохимические карты
- •Другие типы глубинных карт
- •Счетно-решающие машины
- •Сухие скважины
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 14 Нефтегазоносные провинции
- •Характер отложений
- •Теория углеродного коэффициента
- •Седиментационные бассейны
- •Нефте- и газопроявления
- •Несогласия
- •Зоны выклинивания проницаемых отложении
- •Региональные своды
- •Локальные ловушки
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Глава 15 Перспективы нефтегазоносности¹
- •Открытие
- •Геологические факторы
- •Экономические факторы
- •Субъективные факторы
- •Заключение
- •Цитированная литература
- •Общие работы
- •Сокращения, принятые в английской литературе по нефти и газу
- •Литература
- •Дополнительный список литературы
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Глава 13 Глубинная геология
Глубинные карты: структурные карты; карты изопахит; карты фаций; падеогеологические карты; геофизические карты; геохимические карты; другие типы карт. Сухие скважины.
Общий метраж скважин, которые бурятся ежегодно для целей нефтяной промышленности на всем земном шаре, составляет сотни миллионов погонных метров.
Приблизительно ¹/5 этого общего метража приходится на скважины, бурящиеся для поисков новых залежей, а остальные 4/5 - на скважины, бурящиеся на уже установленных залежах и месторождениях. Этот огромный метраж пробуренных скважин представляет собой столько же метров исследованной геологической колонки. В результате изучения буровых разрезов в течение ряда лет накапливается большой объем геологических данных, которые лежат в основе наших знаний о стратиграфии и структуре слоев на глубине, а также о геологической истории, т.е. в основе того комплекса знаний, который называют глубинной геологией [1] в отличие от геологии отложений, развитых на дневной поверхности.
Целью глубинного картирования в геологии нефти и газа является открытие ловушек, содержащих залежи углеводородов. После того как залежь обнаружена,
полученные при поисках геологические данные оказывают большую помощь в ее эффективной разведке и эксплуатации. Чем лучше сможет геолог изучить геологию района, тем выше будет качество его работы; каждая новая частица знаний уменьшит затраты на разведку. Информация, полученная при бурении скважин, составляет основу данныхг от которых зависит правильное понимание глубинной геологии. Тем не менее следует учитывать и сведения, получаемые при геофизических работах, а также при изучении пластовых давлении и температур п истории эксплуатации промышленных залежей нефти и газа. Для правильной интерпретации геологических условий района геолог, занимающийся поисками новых или разведкой уже открытых залежей углеводородов, суммирует все имеющиеся в его распоряжении данные, а затем сопоставляет и увязывает их между собой.
В своей практике геолог постоянно сталкивается с огромным разнообазием глубинных геологических условий, но сомнительно, что когда-нибудь он сможет достаточно полно оценить их. Каждая залежь, по-видимому, сформировалась в свойственной только ей обстановке, создавшейся в результате сочетания многих геологических, химических и физических особенностей, большую часть которых можно понять лишь после того, как залежь будет открыта и разведана. Попытка определить с поверхности земли положение залежи, расположенной на глубине многих сотен метров,
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
даже при использовании всех известных методов скорее всего окончится неудачей. Такую попытку можно сравнить с попыткой разыскать с помощью небольшого магнита иголку в стоге сена. Магнит, безусловно, будет чрезвычайно полезен, если удастся приблизиться к иголке. Но для этого необходимо применить все имеющиеся сведения, чтобы знать, где вскрыть стог, ибо он со всех сторон одинаков. Старая поговорка гласит, что «нефть, как и золото, находится там, где ее находят».
Необходимо помнить, что полностью достоверных глубинных карт быть не может.
Их можно рассматривать только как документы, отражающие состояние наших знаний к данному моменту времени. Бурение новых скважин или пересмотр материалов по старым скважинам предоставляют новые данные, позволяющие дополнить и уточнить ранее построенные карты. В общем виде региональные геологические условия могут быть установлены на некоторых территориях после бурения всего нескольких скважин. В связи с этим определенную ценность имеют карты всех типов, даже если они составлены на основании всего нескольких контрольных точек. Общий характер региональной структуры, региональных фациальных изменений и региональных поверхностей несогласия может дать важные предварительные указания, способствующие удачному выбору перспективных площадей для дальнейшей разведки. Дополнительная информация,
поступающая из года в год при бурении новых скважин, только увеличивает детальность карт. Уточнение последних в конечном счете зависит от получения новых данных от все большего количества скважин.
Информация |
Способы определения |
|
|
Образцы, шлам и керн, электро- и радиоактивный |
|
Границы формаций, |
каротаж, кавернометрия, буровые журналы; геофизическая |
|
съемка; механический каротаж |
||
корреляция |
||
|
||
|
|
|
Литологические особенности |
Образцы шлама; керны; электрокаротаж; кавернометрия; |
|
буровые журналы; механический каротаж |
||
формаций |
||
|
||
|
|
|
Возраст формаций |
Палеонтологические определения образцов из скважин и кернов |
|
Абсолютная глубина |
Вычетание из глубины залегания границ формации в скважине |
|
залегания кровли и подошвы |
величины альтитуды ее устья или альтитуды поверхности земли |
|
формации |
в точке заложения скважины |
|
|
Лабораторные анализы кернов и обломков; пород из |
|
Пористость |
шлама; механический каротаж; электрокаротаж; нейтронный |
|
гамма-каротаж |
||
|
||
|
|
|
|
Лабораторные анализы кернов и обломков пород из шлама; |
|
|
определение скорости подъема уровня жидкости в скважинах |
|
Проницаемость |
при опробовании их испытателем пластов или в открытом |
|
|
стволе, как, например, при ударном бурении; электрозонд; |
|
|
пробная эксплуатация скважины |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
|
Лабораторные анализы кернов и образцов из скважин; |
|
|
опробование скважины испытателем пластов; электрокаротаж; |
|
Содержание флюидов в |
радиоактивный каротаж; подъем уровня жидкости в скважинах, |
|
пористых пластах |
пробуренных ударным способом; анализы бурового раствора; |
|
|
пробная эксплуатация скважины |
|
|
|
|
|
Измерение давления глубинным манометром; высота |
|
|
установившегося уровня жидкости в открытой скважине, как, |
|
Пластовое давление |
например, в насосно-компрессорных и обсадных трубах |
|
скважин ударного бурения; потеря циркуляции; выбросы в |
||
|
||
|
скважинах; опробование испытателем пластов |
|
|
|
|
|
Замеры температуры в скважине с помощью |
|
Пластовая температура |
спускаемого самозаписывающего термометра |
|
|
|
|
|
Образцы из скважин; керны; перерывы в нормальной |
|
|
последовательности палеонтологических комплексов; базальные |
|
Несогласия |
конгломераты; некоторые маломощные прослои красноцветных |
|
образований, свидетельствующие о процессах выветривания; |
||
|
||
|
перерывы в стратиграфической последовательности отложений |
|
|
|
|
|
Керны; образцы из скважин; перерывы в нормальной |
|
Разломы |
стратиграфической последовательности; корреляция с разрезами |
|
других скважин района по кривым электрокаротажа |
||
|
||
|
|
|
Трещиноватость |
Керны; электрокаротаж, акустический каротаж |
|
|
||
|
|
|
Скорость распространения |
Исследования с помощью сейсмографа, помещенного в |
|
скважине против изучаемых формаций |
||
сейсмических волн |
||
|
||
|
|
|
Магнитная восприимчивость |
Лабораторное изучение образцов из скважин и кернов |
|
|
||
|
|
|
Элементы залегания пластов |
Показания пластового дипметра; ориентированные керны |
|
|
||
|
|
Региональное геологическое картирование глубинных горизонтов представляет собой геологическую съемку, и к нему следует подходить так же, как и к геологической съемке, проводимой на поверхности земли. Это означает, что уже на ранних этапах любых подземных работ необходимо проводить тщательные детальные исследования разведываемых площадей, по которым уже имеются достаточно полные геологические данные. К таким площадям относятся, например, нефтяные месторождения или хорошо разбуренные участки с большим количеством документированных геологических разрезов. На этих участках можно изучить характер слагающих разрез горных пород и их стратиграфические взаимоотношения, выявить возможные коллекторы нефти и газа,
положение и природу поверхностей несогласия, время проявления складчатых и разрывных дислокаций, изменение тектонической структуры с глубиной, а также фациальные изменения закартированных отложений.
Следует изучать, кроме того, нефть и другие нафтиды, содержащиеся в породах;
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
необходимо выявить тип пластовой энергии, возможное направление и скорость движения воды, влияние пластовых флюидов на диаграммы электрического и радиоактивного каротажа, порядок величин, которых могут достигнуть запасы нефти и газа на единицу объема пород, и коэффициенты извлечения этих запасов.
Проведя такое детальное историко-геологическое исследование, геолог будет с гораздо большей уверенностью переходить от уже известного к неизвестному. Только после этого он наилучшим образом сможет применить множество разобщенных данных для уточнения региональной схемы основных геологических соотношений, чтобы сделать ее более полезной и даже необходимой для интенсивной разведки. Тщательное изучение отдельных площадей приводит к повышению достоверности прогнозов как региональных,
так и локальных.
Большую часть основных данных для работы геолога-нефтяника получают при бурении поисковых и эксплуатационных скважин. Целесообразно рассмотреть, какие типы сведений может дать бурение одной разведочной и оценочной скважины.
Однако из-за дополнительных расходов значительную часть информации (см. стр.
538: см. выше таблицу без имени об информации и способах её определения) часто вообще не получают, особенно при бурении эксплуатационных скважин, перед большинством которых задача получения этих данных даже не ставится.
Типы глубинных карт
Глубинное картирование применяется главным образом для изучения геологии нефтегазоносных отложений. До развития буровых работ геолог располагал лишь сведениями, полученными по обнажениям на поверхности земли, а также разрезам шахт и карьеров. Однако информация, получаемая из буровых скважин, позволила проводить геологическое картирование в трех измерениях и охватить им обширные территории, на которых отсутствуют обнажения и глубинная геология которых не могла быть поэтому расшифрована старыми методами. На основании этих данных строятся геологические карты многих типов, показывающие разнообразное глубинное строение территории. Затем проводится интерпретация таких карт с целью изучения геологической истории региона и предсказания расположения еще не открытых залежей нефти и газа. Интенсивное развитие бурения требует непрерывной новой интерпретации материалов в свете получаемых геологических данных.
Обычно составляются следующие типы карт глубинного геологического строения: 1) структурные карты и геологические разрезы, 2) карты мощностей (карты изопахит), 3)
карты фаций, 4) палеогеологические карты, 5) геофизические карты и 6) геохимические