Комплексне вивчення нафтогазоносних об'єктів на різних етапах і стадіях геологорозвідувальних робіт і розробки

Вивчення геологічної будови покладів нафти і газу базується на фактичних даних, отриманих в процесі геологорозвідувальних робіт і експлуатації покладів. Послідовність проведення геологорозвідувальних робіт регламентується «Положенням про етапи і стадії геологорозвідувальних робіт на нафту і газ».

Геологорозвідувальний процес представляється як сукупність взаємозв'язаних видів робіт, що послідовно проводяться на різних етапах і стадіях, що забезпечують народне господарство країни розвіданими запасами нафти, конденсату і газу у відповідності з існуючими для промислового освоєння родовищ (покладів) кондиціями. Розподіл геологорозвідувального процесу на етапи і стадії направлене на встановлення найбільш раціональної послідовності виконання різних видів робіт і загальних принципів оцінки їх результатів на єдиній методичній основі для підвищення ефективності прогнозування нафтогазоносності, пошуків і розвідки родовищ (покладів) нафти і газу. Геологорозвідувальні роботи проводяться за проектами, які складаються відповідно до інструкцій, що діють.

Види і об'єми робіт, а також методи досліджень, які використовують на кожному етапі і кожній стадії геологорозвідувальних, робіт і в процесі розробки покладів, визначаються раціональними їх комплексами, що забезпечують необхідну і відповідну даному етапу і даній стадії детальність, що в кінцевому результаті сприяє підвищенню ефективності робіт, що проводяться.

Геологорозвідувальні роботи на нафту і газ підрозділяються на три етапи - регіональний, пошуковий і розвідувальний. На кожному з них виділяється по дві стадії. В межах однієї території можливе поєднання в часі різних етапів і стадій.

Регіональний етап

На цьому етапі проводяться регіональні геолого-геофізичні роботи. Відповідно до завдань регіональний етап ділять на дві стадії: прогнозування нафтогазоносності і оцінка зон нафтогазонакопичення.

Стадія прогнозування нафтогазоносності. Основним об'єктом досліджень на цій стадії служать нафтогазоносні провінції і їх частини. В процесі досліджень вирішуються наступні завдання:

- виявлення літолого-стратиграфічних комплексів, структурних поверхів, ярусів;

- виявлення фаціальних зон, визначення основних етапів геотектонічного розвитку; тектонічне районування;

- виділення нафтогазоперспективних комплексів і зон; нафтогазогеологічне районування;

- якісна і кількісна оцінка перспектив нафтогазоносності;

- вибір основних напрямів і першочергових об'єктів та подальших досліджень.

Для вирішення перерахованих завдань комплексом регіональних робіт на цій стадії передбачаються:

- дешифрування матеріалів аерофото- і космічних зйомок регіонального і локального рівнів; геологічна, структурно-морфологічна, геохімічна, гідрогеологічна дрібномасштабні зйомки і інші дослідження;

- аеромагнітна, гравіметрична зйомки масштабів 1:1000 000, 1:200 000; електророзвідка в різних модифікаціях;

- сейсморозвідувальні роботи ГСЗ, КМПВ, МОП за системою опорних профільних перетинів;

- буріння опорних і параметричних свердловин у вузлах опорних профільних перетинах в різних структурно-фаціальних умовах.

Стадія оцінки зон нафтогазонакопичення. На цій стадії основними об'єктами дослідження є нафтобазо-перспективні зони і зони нафтогазонакопичення, в межах яких вирішуються наступні завдання:

- виявлення субрегіональних і зональних структурних співвідношень між різними нафтогазоперспективними і літолого-стратиграфічними комплексами;

- встановлення основних закономірностей розповсюдження і зміни властивостей порід-колекторів продуктивних горизонтів і пластів, а також і флюїдоупорів; уточнення нафтогазогеологічного районування;

- виділення найбільш крупних пасток;

- кількісна оцінка перспектив нафтогазоносності;

- вибір площ і встановлення черговості проведення на них пошукових робіт.

Типовий комплекс робіт на цій стадії аналогічний розглянутому вище, але виконується по щільнішій мережі спостережень з укрупненням масштабів досліджень до 1:50 000. Значна роль відводиться сейсморозвідці, спеціальним дослідженням по прогнозуванню геологічного розрізу і оконтурення аномалій типу поклад (АТЗ) (рис. 7.1), а також бурінню параметричних свердловин.

Рисунок 7.1 - Аномалія типу покладу (по М. Б. Рапопорту).

а - аномалія якісного параметра поглинання β на Візейській площі; б - сейсмологічний розріз. 1 - продуктивні пласти; 2 - аномалії поглинань над покладами; 3 - відображаючі горизонти

Пошуковий етап

Пошукові роботи направлені на забезпечення необхідних умов для приросту розвіданих запасів нафти і газу. Він розділяється на стадію виявлення і підготовки об'єктів для пошукового буріння і стадію пошуку родовищ (покладів) нафти і газу.

Стадія виявлення і підготовки об'єктів для пошукового буріння. На цій стадії створюється фонд перспективних локальних об'єктів і оцінюються їх ресурси для вибору і визначення черговості їх введення в глибоке буріння. Стадія ділиться на підстадії: виявлення об'єктів; підготовка до пошукового буріння.

На підстадії виявлення об'єктів роботи ведуться на окремих площах в межах нафтогазоперспективних зон і зон нафтогазонакопичення з метою:

- виявлення умов залягання і інших геолого-геофізичних властивостей нафтогазоносних і нафтогазоперспективних комплексів; виділення перспективних пасток;

- кількісної оцінки ресурсів у виявлених пастках; вибору об'єктів і визначення черговості їх підготовки до пошукового буріння.

Типовий комплекс на цій підстадії включає:

- дешифрування матеріалів аерофото- і космічних зйомок локального і детального рівнів генералізації;

- структурно-геологічна і структурно-геоморфологічна зйомки масштабів 1:100000 і 1:50 000;

- гравірозвідку, магніторозвідку і електророзвідку в різних модифікаціях в тих же масштабах;

- сейсморозвідку;

- спеціалізовані роботи і дослідження по прогнозуванню геологічного розрізу і прямим пошукам для виявлення об'єктів - АТЗ.

За цими матеріалами, зокрема, складаються геологічні профілі, тимчасові (мал. 5), сейсмогеологічні, геоелектричні і інші розрізи; геолого-геофізичні розрізи свердловин з виділенням продуктивних, маркіруючих і опорних горизонтів; структурні схеми по цільових горизонтах з виділенням першочергових об'єктів для постановки детальних робіт; інформаційна карта по обліку виявлених нафтогазоперспективних структур і АТЗ.

Виявлені пастки служать об'єктами робіт на підстадії підготовки об'єктів для пошукового буріння, що проводяться з метою:

- деталізації виявлених перспективних пасток, що дозволяє прогнозувати просторове положення передбачуваних покладів;

- вибору місць закладання пошукових свердловин на підготовлених об'єктах;

- оцінки ресурсів на об'єктах, підготовлених для глибокого буріння;

- вибору об'єктів і визначення черговості їх введення в пошукове буріння.

Для підготовки об'єктів до пошукового буріння типовий комплекс включає:

- детальну сейсморозвідку в масштабах 1:50000 і 1:25000 з бурінням параметричних свердловин до першої жорсткої межі;

- детальну електророзвідку, високоточну гравірозвідку в тих же масштабах;

- спеціалізовані роботи і дослідження по прогнозуванню геологічного розрізу і прямим пошукам для підготовки АТЗ;

- структурне буріння;

- у виняткових випадках - буріння глибоких параметричних свердловин.

На основі цих досліджень складаються структурні карти по вивчених цільових горизонтах в масштабі зйомки з нанесенням на них рекомендованих точок закладання свердловин; карти АТЗ, суміщені із структурними картами по продуктивних або близьких до них горизонтах з вказівкою значень параметрів АТЗ, нанесенням контурів передбачуваних покладів і рекомендованих точок закладання свердловин; вертикальні розрізи об'єктів АТЗ з виділенням передбачуваних покладів (рис. 7.2); прогнозні геолого-геофізичні розрізи, що характеризують літологічний склад і товщину відкладів; схеми розповсюдження параметрів, використаних для оцінки ресурсів.

Рисонук 7.2 - Аномалії типу поклад в діапазоні глибини залягання верхньодагинских відкладів Східно-Катанглійській площі за даними обробки результатів електророзвідки (по А. А. Матерко-завивання).

Значення параметра δρ_к.н, %: 1-60, 2-40-60, 3-20-40, 4-0-20; 5-точки ВЕЗ; 6-межі відбиваючих товщ; 7-розривні порушення

 

Стадія пошуку родовищ (покладів). Об'єктами робіт на цій стадії є пастки, які підготовлені для пошукового буріння. Відповідно до інструкції підставою для постановки пошукового буріння служить наявність підготовленої до нього структури (пастки) і підрахованих перспективних ресурсів категорії С₃.

Пошукове буріння може проводитися на розвіданих родовищах, на тих, що розробляються, з метою пошуку покладів в не розкритих раніше горизонтах і пластах, продуктивних на інших родовищах.

Завдання на цій стадії зводяться до:

- виявлення в розрізі нафтогазоносних і нафтогазоперспективних комплексів покладів нафти і газу;

- визначення геолого-геофізичних властивостей (параметрів) горизонтів і пластів;

- виділення, випробування нафтогазонасичених пластів і горизонтів, отримання промислових припливів нафти і газу, вивчення властивостей флюїдів і ємнісно-фільтраційних властивостей пластів; підрахунку запасів відкритих покладів;

- вибір об'єктів для проведення детальних і оціночних бурових робіт.

Типовим комплексом на стадії пошуку родовищ (покладів) передбачаються:

- буріння і випробування пошукових свердловин;

- геохімічні, гідрогеологічні і гідродинамічні та інші види досліджень свердловин в процесі буріння і випробування;

- геофізичні дослідження свердловин;

- відбір керна, шламу, проб води, нафти, газу і їх лабораторне вивчення;

- деталізаційна свердловинна і наземна (морська) сейсморозвідка;

- спеціалізовані роботи і дослідження по прогнозуванню геологічного розрізу і положення контурів покладів.

Стадія пошуку родовищ (покладів), а разом з нею і пошуковий етап завершується або отриманням першого промислового притоку нафти і газу, або обґрунтуванням безперспективності об'єкту, що вивчається. Проте в районах де ведеться видобуток нафти і газу, а також на дрібних об'єктах на пошуковому етапі разом із завданнями пошуку можуть спільно вирішуватися завдання стадії оцінки родовищ (покладів) наступного розвідувального етапу.

Розвідувальний етап

Цей етап ділиться на дві стадії: оцінка родовищ (покладів) і підготовка їх до розробки.

Стадія оцінки родовищ (покладів). Об'єктами робіт на цій стадії служать відкриті родовища і виявлені поклади. В процесі проведення робіт вирішуються наступні завдання:

- встановлення основних характеристик родовищ (покладів) для визначення їх промислового значення;

- визначення фазового стану УВ покладів;

- вивчення фізико-хімічних властивостей нафт, газів, конденсатів в пластових і поверхневих умовах, визначення їх товарних якостей;

- встановлення типу колекторів і їх ємнісно-фільтраційних характеристик;

- встановлення типу покладів;

- визначення ефективної товщини, значень пористості, нафтогазонасиченості відкладів;

- встановлення коефіцієнтів продуктивності свердловин;

- підрахунок запасів;

- розділення родовищ (покладів) на промислові і непромислові;

- вибір об'єктів і поверхів розвідки, виділення базисних покладів і визначення черговості проведення на них дослідно-промислової експлуатації і підготовки до розробки.

Вирішення цих задач повинен забезпечити наступний комплекс робіт:

- буріння і випробування розвідувальних свердловин із застосуванням методів інтенсифікації припливів;

- відбір керна, шламу; проб води, нафти, газу і їх вивчення;

- геофізичні дослідження свердловин;

- геохімічні, гідрогеологічні, гідродинамічні і інші види дослідження свердловин в процесі буріння, випробування;

- деталізаційна свердловинна і наземна (морська) сейсморозвідка;

- дослідно-промислова експлуатація свердловин (у районах з розвинутим видобутком за наявності транспорту).

Стадія підготовки родовищ (покладів) до розробки. На цій стадії об'єктами робіт служать родовища і поклади, що мають промислове значення. Типовий комплекс включає ті ж роботи, що і на попередній стадії, а також повторну інтерпретацію геолого-геофізичних матеріалів з урахуванням даних по пробурених свердловинах і проведення детальних геолого-геофізичних робіт на площі (сейсморозвідка, структурне буріння) і в свердловинах (ВСП, СК, електророзвідка і т. д.). У ряді випадків передбачається буріння випереджаючих видобувних свердловин.

Таким чином, на розвідувальному етапі вирішується загальне завдання підготовки промислових родовищ (покладів) до розробки. Проводяться визначення геометрії і оцінка достовірності значень геолого-промислових і підрахункових параметрів з метою підготовки початкових даних для складання технологічної схеми розробки родовища нафти і проекту дослідно-промислової розробки родовища газу. Розвідувальний етап завершується підрахунком запасів нафти і газу і оцінкою економічної ефективності проведених робіт.

Вимоги до вивченості родовищ і покладів на пошуковому і розвідувальному етапах, а також в процесі розробки визначаються інструкцією. Цей документ зобов'язує дотримувати встановлені етапи і стадії геологорозвідувальних робіт, строго виконувати вимоги до їх проведення і якості, здійснювати раціональне комплексування методів і технічних засобів розвідки, своєчасно проводити постадійну геолого-економічну оцінку результатів робіт. Ступінь вивченості родовища повинен забезпечувати можливість його комплексного освоєння при обов'язковому дотриманні вимог з охорони довкілля.

При розвідці родовищ глибина, спосіб буріння і конструкція розвідувальних свердловин визначаються у кожному конкретному випадку проектом розвідки. Конструкція свердловин повинна забезпечувати можливість проведення геофізичних досліджень, випробування на приплив рідини і газу як у відкритому стовбурі, так і в колоні, гідродинамічних досліджень, відбору глибинних проб флюїдів.

Кількість, система розміщення і послідовність буріння розвідувальних свердловин повинні забезпечувати отримання надійних даних для виявлення закономірностей зміни будови продуктивних пластів, їх товщини, колекторських властивостей, характеру насичення і особливостей тектонічної будови родовища. Відстані між розвідувальними свердловинами, необхідні для детального вивчення геологічної будови родовища (покладу), обґрунтування підрахунку запасів і підготовки об'єкту для промислового освоєння, визначаються розмірами покладу і складністю її геологічної будови.

У табл. 7.1 приведені узагальнені відомості про середні відстані між розвідувальними свердловинами, що застосовувалися при розвідці нафтових і газових родовищ СРСР. Вони можуть враховуватися при проектуванні геологорозвідувальних робіт, але їх не можна розглядати як обов'язкові. Для кожного родовища на підставі вивчення і ретельного аналізу всіх наявних геологічних і геофізичних матеріалів обґрунтовується найбільш раціональна система розміщення розвідувальних свердловин.

 

Таблиця 7.1 - Рекомендована кількість свердловин для розвідки родовищ (покладів) вуглеводнів залежно від площі і складності геологічної будови

 

Плоша. км2 Діапазон зміни площі, км2	Складність геологічної будови: 1 - проста 2 - складна 3 - дуже складна	Середня відстань між свердловинами, км	Кількість свердловин для розвідки	Кількість свердловин з високим виносом керна
2 1-3	2,3	0,8- 1,3 0,7- 1,1	1 -2	1 -2
5 3-7	2,3	1,0- 1,6 0,8- 1,3	2-4 3-6
10 7-15	2,3	1,2- 1,8 0,8- 1,6	4-6 5-8	3-4
25 15-40	2,3	1,4-2,2 1,1 - 1,9	5- 12 7-50	3-6 4-7
50 40-75	2,3	1,6-2,5 1,4-2,2	8-20 10-27	4-8 5-10

 

У зв'язку із складністю проведення і високою вартістю робіт пошуки і розвідка родовищ нафти і газу, розташованих в межах шельфової зони, здійснюються по більш рідшій, що приведена в табл. 7.1 мережі свердловин з попереднім виконанням на площах високоточних сейсморозвідувальних робіт і з довивченням будови родовища в процесі його розробки.

Для нафтогазових і газонафтових покладів при виборі систем розташування розвідувальних свердловин і відстаней між ними слід враховувати необхідність оцінки промислового значення нафтової і газової частин цих покладів.

При розвідці родовищ, розташованих в зонах вічної мерзлоти порід, особливу увагу слід приділяти вивченню геокриологічних умов родовища і прилеглих районів з метою отримання необхідних даних для проектування підприємств з видобутку нафти і газу і прогнозування можливих змін навколишнього середовища. У районі розвіданого родовища повинні бути оцінені сировинна база для виробництва будівельних матеріалів і можливі джерела водопостачання з погляду можливості задоволення потреби майбутніх підприємств з видобутку нафти і газу або для обґрунтування проведення надалі спеціальних геологорозвідувальних, гідрогеологічних і дослідницьких робіт.