Геологические факторы

Геологические факторы, которые учитываются при выявлении перспективно нефтегазоносных участков, в значительной мере сводятся к оценке подземного резервуара - пород-коллекторов, их пористости и проницаемости, а также характера ловушки. Из этих параметров наиболее важен последний, поскольку именно характер ловушки обусловливает локализацию разведочных работ как в разрезе, так и по площади. Ловушка формируется в результате различных сочетаний деформаций пластов (таких, как склад-ко- и сбросообразование или наклон слоев) с литолого-стратиграфическими изменениями разреза (развитием линз пористых пород, фациальными замещениями, эрозионным срезом и трансгрессивным перекрытием поверхности несогласия, а также цементацией при диа- и катагенезе). Структурные элементы ловушки могут быть легко установлены до начала буровых работ, поскольку эти структуры часто прослеживаются в широком вертикальном диапазоне и могут быть закартированы с поверхности земли с помощью геологических или геофизических методов. После того как скважина пробурена и получены данные о потенциально нефтегазоносных коллекторах, возрастает важность стратиграфических данных как средства прогнозирования ловушек. При этом выявляются многие новые комбинации тектонической структуры с литолого-стратиграфическими изменениями разреза.

Вероятно, из каждых трех предполагаемых ловушек две бурением не под­тверждаются. Такие случаи несовпадения прогнозов с результатами бурения могут быть обусловлены ненадежностью использованных данных или ошибочной интерпретацией правильных, но недостаточно полных данных. Так, из-за малого числа обнажений, а также из-за фациальных замещений, несогласий, покровов аллювиальных отложений и ошибок в корреляции часто на поверхности устанавливаются антиклинальные структуры, не прослеживающиеся в более глубокозалегающих горизонтах. В районах, где пробуренные в прошлом скважины расположены далеко одна от другой, данные каротажа и отбор керна недостаточны, а корреляция затруднительна, глубинные карты не отражают или неточно отражают истинное геологическое строение. Большое значение имеют живые нефте- и газопроявляения из перспективных коллекторов. Но если эти проявления недоступны прямому наблюдению, а устные сведения о них получены через ряд заинтересованных лиц. цен­ность такой информации значительно уменьшается. Результаты сейсмических исследований могут не подтвердиться из-за ошибок, возникающих в случае наличия фациальных замещений, погребенных разрывных нарушений, аномалий, связанных с несогласиями в залегании слоев и поверхностным выветриванием. В итоге при бурении может выясниться, что предполагаемая ловушка в данном районе отсутствует и вероятность этого еще больше увеличивается, если данные, используемые для прогнозирования мзстоположения ловушки, получены из ненадежных источников.

Даже в случае обнаружения ловушек в перспективно нефтегазоносных коллекторах лишь одна из трех или четырех ловушек может содержать промышленную залежь нефти или газа. Однако это соотношение в разных регионах изменяется в широких пределах. В некоторых регионах продуктивной может оказаться лишь одна из многих пористых и проницаемых пачек, хотя все они, как показывают результаты разведки, содержат ловушки. В разрезе других регионов имеется очень немного или даже всего одна потенциально нефтегазоносная формация с коллекторами, но все они могут давать притоки нефти и газа в любом участке, где существует ловушка. Бурение сухих скважин, т.е. скважин, вскрывающих пустую ловушку или вообще не попавших в ловушку, - это предусматриваемый риск любых разведочных работ на нефть и газ.

Свои представления о геологическом строении района геологи пытаются проиллюстрировать на картах. Если геолог уверен, что полученная им информация достоверна, он изображает на карте непрерывные изолинии или границы контактов между формациями. Если данные сомнительны, то изолинии и границы на картах он показывает штриховой линией, и чем менее достоверны сведения, тем короче штрихи, которые, наконец, могут быть замещены точками. Часто геолог не имеет ясного представления о глубинном строении, но знает, что условия там не обычны и имеется какая-то аномалия. В этом случае, кроме штриховых или точечных линий, он использует также специальные значки или дает к карте короткое примечание. Геофизики тоже пользуются непрерывными или штриховыми линиями для изображения на картах имеющихся данных. Помимо этого, они часто сопровождают сейсмические записи символом G (good), если они хорошие. F (fair), если они посредственные, Р (poor), если плохие, и VP (very poor) - очень плохие. Таким образом, и геологи, и геофизики стараются отобразить на картах не только свои представления о типе ловушки на данном участке, но и свою оценку достоверности данных, на которых основывается их мнение.

В проблеме правильного предсказания положения ловушки значительная роль отводится также «подтверждению данных». Этот критерий означает, что если предположение о существовании ловушки в каком-либо определенном месте основывается только на одном типе данных, то вероятность ее открытия значительно ниже, а перспективность участка соответственно меньше, чем если это предположение базируется на двух категориях подтверждающих друг друга данных. Разумеется, еще лучше, если совпадают три независимые категории данных. Складка, закартированная по поверхности террасы, сама по себе уже может указывать на существование в этом месте ловушки в глубинных слоях, но вероятность этого удваивается, если данные геологической съемки подтверждаются сейсмической аномалией, установленной в подстилающих отложениях. Вероятность увеличивается втрое или даже больше, если, кроме данных геологической съемки и сейсмических работ, на существование ловушки указывают данные каротажа. Три категории не зависящих друг от друга данных, свидетельствующих о наличии ловушки на определенном участке в известных пластах-коллекторах, дают большую уверенность руководителю, решающему вопрос о бурении разведочной скважины, если, конечно, эти данные достоверны. В итоге проблема бурения скважины решается, когда делается оценка того, насколько показательны все имеющиеся данные, какое им следует придавать значение и в какой мере один тип данных подтверждается другими. В целом, чем более разнообразны использованные данные и чем более определенно они указывают на существование ловушки на каком-либо конкретном участке, тем выше оцениваются геологические перспективы нефтегазоносности.

Данные, на основании которых разведчик нефти устанавливает перспективные участки, весьма различны. В одном случае, предположим, имеются хорошо выраженная на поверхности куполовидная структура и многочисленные сейсмические данные, указывающие на то, что на глубине этой структуре соответствует антиклинальная складка, причем предполагается, что ловушка находится в районе, где достоверно известны нефте- и газопроявления в мощной толще, содержащей коллекторы. Разбуривание такого перспективного участка наименее рисковано. В другом случае также предполагается существование подобной же перспективно нефтегазоносной ловушки, но все имеющиеся данные отрывочны, неопределенны и неубедительны. В последнем примере вероятность того, что ловушка будет обнаружена, гораздо меньше. В практической деятельности отмечается целая гамма переходов между первым случаем, в котором перспективы можно считать идеальными, и вторым, где перспективы разведки настолько малопривлекательны, что для бурения скважины этот участок лишь немного предпочтительнее любой наугад выбранной точки на окружающей территории. Однако геологические данные позволяют надеяться обнаружить на перспективном участке залежь нефти или газа после бурения разведочной скважины, хотя шансов может быть один из трех, пяти или десяти, в зависимости от сравнения данного участка со многими другими, подобными ему, которые разбуривались, пока на одном из них не были получены нефть или газ.

Геолог-нефтяник во многом похож на детектива - он всегда настойчиво ищет факты, которые могут привести к открытию залежи нефти или газа. Обнаружение перспективного участка в плане и разрезе - процесс дедуктивный. Некоторые факты служат прямым доказательством наличия залежи в определенном месте, в то время как другие позволяют только предположить существование залежи на какой-то более обширной территории. В последнем случае необходимо получить дополнительные сведения, для того чтобы сузить площадь поисков. Это может быть достигнуто проведением новых, более детальных геологических работ, более частым расположением пунктов взрыва при сейсмических исследованиях, пересмотром геофизических метериалов, проведением мелкого структурного бурения или привлечением к работе более опытных специалистов. Иногда данных бывает достаточно для того, чтобы обосновать заложение разведочной скважины. Даже если эта скважина окажется непродуктивной, она позволит получить дополнительные сведения, что в свою очередь даст возможность выбрать для бурения следующей скважины такую точку, где вероятность вскрыть залежь нефти или газа будет значительно больше. Основная задача таких скважин, именуемых стратиграфическими или стратиграфо-параметрическими (strat holes, stratigraphic tests), - не столько даже открыть новую залежь нефти или газа, сколько получить дополнительную информацию о геологическом строении недр.

Большинство промышленников знают, что для открытия залежи на перспективном участке может потребоваться бурение двух, трех или даже еще большего количества разведочных скважин, и поэтому в своих планах они принимают это в расчет. Многие перспективные участки были оставлены после того, как первая пробуренная скважина оказывалась непродуктивной. И только позже какой-либо другой специалист, по-иному проинтерпретировав информацию, полученную из первой скважины, и выбрав на основании этого более удачное положение для следующей скважины, добивался успеха. Есть даже примеры, когда после пересмотра каротажных и других данных залежи обнаруживали при опробовании скважин, которые ранее были оставлены как сухие. Искусство геолога заключается в том, чтобы выявить необходимые факты и найти правильное соотношение между ними, и это искусство позволяет ему открывать новые залежи нефти и газа.