Методы геологоразведочных работ на нефть и газ

На региональном этапе объемы и методика работ зависят от степени изученности и сложности геологического строения региона. Регионы по степени изученности делятся на три типа: неизученные, со слабой изученностью глубинного строения, хорошо изученные.

В новых неизученных регионах (центральная часть Тунгусской синеклизы, Восточная Якутия, акватории северных морей) региональные работы первой и второй стадии последовательно сменяют друг друга во времени. В регионах со слабой изученностью глубинного строения (большинство нефтегазоперспективных районов) основные объемы региональных работ направлены на решение задач второй стадии. В хорошо изученных регионах (отдельные районы Волго-Уральской антеклизы, Предкавказье и др.) региональные работы проводятся в небольшом объеме и направлены, главным образом, на изучение перспектив нефтегазоносности на глубинах свыше 5–6 км и на выявление зон нефтегазонакопления неантиклинального типа.

По сложности геологического строения все нефтегазоносные и неф-тегазоперспективные регионы подразделяются на три группы:

- регионы простого строения (Вилюйская синеклиза и др.); - регионы сложного строения (Прикаспийская и Московская синеклизы, Ангаро-Ленская антеклизы и др.);

- регионы весьма сложного строения (Тунгусская синеклиза и др.).

Изучение регионов простого строения осуществляется на второй стадии региональных работ по всему разрезу осадочного чехла.

Регионы сложного и весьма сложного строения, мощность осадочного чехла в которых превышает 5-6 км, изучают региональными работами поэтажно, по отдельным продуктивным и перспективным комплексам: сначала изучают верхний структурный этаж, затем – нижние.

Картирование перспективных зон лигологического типа, как правило, осуществляется параллельно с оконтуриванием антиклинальных структур. В районах, в которых все выявленные и подготовленные ловушки опоискованы, допускается ведение региональных работ с целью обнаружения зон нефтегазонакопления, связанных с фациальным замещением пород и их срезанием поверхностями стратиграфических несогласий.

Комплекс региональных работ включает геологические, геофизические, геохимические, аэрокосмические и некоторые другие методы изучения перспективных территорий. Ведущими среди применяемых методов являются геофизические, комплексирование которых с геологическими методами (включая бурение опорных и параметрических скважин) обеспечивает высокую эффективность региональных работ.

Для получения всесторонней и максимально достоверной информации одна часть территории исследуется расширенным комплексом методов с целью создания опорной сети скважин и геофизических профилей, а другая изучается лишь отдельными методами. Материалы изучения последней контролируются данными наблюдений по опорной сети.

На основе анализа и обобщения материалов региональных геолого-геофизических исследований разрабатываются модели геологического строения и представления о развитии изучаемых регионов, дается качественный и количественный прогноз перспектив нефтегазоносности, устанавливаются основные направления геологоразведочных работ, создается рациональный комплекс поисковых работ.

Региональные работы оцениваются двумя показателями: качеством выполнения поставленных геологических задач и степенью достоверности количественной прогнозной оценки нефтегазоносности изучаемой территории.

На поисковом этапе на стадии выявления и подготовки объектов к поисковому бурению основным методом проведения работ при выявлении ловушек является сейсморазведка MOB в модификации МОГТ, которая часто применяется в комплексе с МРНП. В некоторых районах эти геофизические методы используются с мелким структурным бурением.

Поиски неструктурных ловушек проводятся в установленных предшествовавшими работами зонах регионального выклинивания продуктивных отложений (горизонтов) или их стратиграфического срезания, вокруг "лысых" вершин антиклиналей и соляных куполов, а также в приразломных зонах. Поиски ловушек этого типа обычно требуют применения более густой сети геофизических профилей с использованием специальных приемов цифровой обработки данных МОГТ по сложным алгоритмам.

При подготовке объектов к поисковому бурению выполняется следующий комплекс геолого-геофизических работ:

- детальная сейсморазведка масштабов 1:50 000 и 1:25000, которая сопровождается бурением параметрических скважин до первой жесткой границы;

- детальная электроразведка, высокоточная гравиразведка масштабов 1:50000 и 1:25000;

- специализированные работы и исследования с целью прогнозирования геологического разреза объекта и прямые поиски с целью выявления аномалий типа залежь (АТЗ);

- структурное бурение;

- в исключительных случаях – бурение глубоких параметрических скважин.

Подготовка ловушек к глубокому поисковому бурению как на суше, так и на шельфе проводится сейсморазведкой на поднятиях, выявленных и оконтуренных в основном MOB, а в ряде случаев и другими геофизическими методами. Структурные карты, получаемые по данным сейсморазведки, позволяют выбрать наиболее благоприятное для поисков нефти и газа местоположение поисковых скважин.

Эффективность геолого-геофизических работ, проведенных на стадии выявления и подготовки ловушек, оценивается в последующем подтверждаемостью подготовленных структур глубоким поисковым бурением.

На стадии поисков локальных скоплений нефти и газа основным методом является бурение поисковых скважин на локальных геологических объектах. Основными задачами, связанными с поисковым бурением, являются:

-выделение во вскрытом скважинами разрезе пластов-коллекторов и разделяющих их флюидоупоров;

-оценка продуктивности каждого перспективного пласта методами геофизических исследований скважин (ГИС);

-выяснение характера насыщения выделенных перспективных пластов (пачки пластов) путем опробования и установления физико-химических свойств флюидов и пластовых условий их залегания;

-получение предварительной общей оценки открытых залежей нефти и газа.

Геологическими объектами поискового бурения служат подготов­ленные для поисков нефтегазоперспективные ловушки и АТЗ.

Для каждого объекта перед вводом его в поисковое бурение составляют (в основном по результатам сейсморазведки) карты и разрезы, находят глубину залегания перспективных комплексов, устанавливают размеры ловушек и местоположение наиболее благоприятных для поисков нефти и газа их частей. Эти данные используются при решении вопросов, связанных с определением глубины и местоположения поисковых скважин, а также расстояний между ними.

Как правило, рекомендуется бурить на каждом объекте не более трех поисковых скважин. К поисковым относятся скважины, начатые и законченные бурением на подготовленной площади до получения в одной из них первого промышленного притока нефти или газа при опробовании испытателями пластов или в колонне.

На поисковом этапе применяются разнообразные геолого-технологические операции в скважинах (отбор керна, шлама, флюидов, ГИС, опробование и испытание и др.), а также дополнительные детализационные геофизические исследования (по специальным проектам) с целью уточнения структурных планов изучаемого объекта.

Задачи поискового этапа считаются полностью решенными тогда, когда однозначно доказано наличие или отсутствие промышленных скоплений нефти и газа в пределах исследуемой локальной площади. В случае открытия нескольких нефтегазоносных горизонтов дается сравнительная оценка их продуктивности для выбора первоочередных объектов разведки, при отсутствии на площади промышленных скоплений нефти и газа дальнейшие геологоразведочные работы прекращаются. Если установлено более сложное строение площади, дается заключение о проведении на ней дополнительных геолого-геофизических работ.

Работы разведочного этапа делятся на две стадии: оценка открытых местоскоплений (залежей) и подготовка их к разработке.

На стадии оценки местоскопления (залежи) уточняется его геологичес­кое строение (структурные планы по отдельным горизонтам, наличие дизъюнктивных нарушений и др.), детально изучается литологический состав продуктивных горизонтов (общая и эффективная мощность, характер изменения коллекторских свойств), устанавливаются количество, размер залежей, тип природного резервуара (пластовый, массивный, литологически ограниченный) и фазовое состояние УВ, изучаются физико-химические свойства нефтей, газов, конденсатов и вод в пластовых и поверхностных условиях, устанавливаются коэффициенты продуктивности скважин.

Типовой комплекс работ, проводимых на стадии оценки местоскоплений (залежей), предусматривает: бурение, опробование и испытание разведочных скважин с применением методов интенсификации притоков; отбор керна, шлама, проб воды, нефти и газа и их изучение; геофизические исследования скважин; геохимические, гидрогеологические, гидродинамические и другие виды исследований скважин в ходе бурения, опробования и испытания; детализационную скважинную и наземную (морскую) сейсморазведку. По результатам этих работ местоскопления и залежи дифференцируются на промышленные (кондиционные) и непромышленные (некондиционные); выделяются объекты и этажи разведки; устанавливается очередность ввода местоскоплений (залежей) в дальнейшую разведку, обосновываются оптимальные методики последующих работ.

На стадии подготовки местоскоплений (залежей) к разработке определяются положение контактов газ — нефть — вода, дебиты нефти, газа, конденсата, воды, пластовое давление, давление насыщения, коэффициенты продуктивности скважин, исследуются гидродинамическая связь залежей с законтурной областью, изменчивость физико-химических свойств флюидов по площади и разрезу залежей, устанавливаются характеристики, определяющие выбор методов воздействия на залежь и призабойную зону с целью повышения коэффициентов извлечения.

Типовой комплекс работ предусматривает: бурение, опробование и испытание разведочных (в отдельных случаях опережающих эксплуатационных) скважин с применением методов интенсификации притоков; проведение различных видов промыслово-геофизических исследований и гидрогеологические, геохимические, гидродинамические и другие виды исследования скважин в процессе как бурения, так и опробования и испытания; отбор керна, шлама, проб воды, нефти, газа и их лабораторное изучение; повторную интерпретацию геолого-геофизических материалов с учетом данных по пробуренным скважинам; проведение детализационных геолого-геофизических работ на площади (сейсмо­разведка, структурное бурение и т.п.) и в скважинах; проведение опытно-промышленной эксплуатации залежи в обустроенных районах.

В дальнейшем, во время разработки местоскоплений (залежей), производится доразведка разрабатываемых залежей, разведка второстепенных горизонтов, куполов, блоков, а также перевод запасов в более высокие категории и их дифференциация применительно к методам извлечения.

Следует различать разведку отдельных залежей (или однозалежных местоскоплений) и разведку многозалежных местоскоплений в целом.