Разведка нефтяных и газовых месторождений.

Нефтегазоносные структуры, выявленные в ходе поисковых геолого-геофизических работ, становятся объектом детальной разведки. Целью ее является уточнение геометрии нефтегазоперспективных структур (положение кровли и подошвы продуктивных пластов); определение коллекторских свойств пород; выявление положения в залежах нефти и газа водонефтяного, газонефтяного и газоводяного контактов; подсчет запасов нефти и газа.

На стадии разведки нефти и газа применяют следующие геофизические методы: сейсморазведку (МОГТ) в трехмерном (3- D) площадном варианте (сейсмическая томография), когда по сотням расставленных на изучаемой площади сейсмоприемников улавливаются упругие волны, приходящие от расположенных в разных частях этой площади пунктов возбуждения. Проверка выявленных структур-ловушек осуществляется бурением параметрических и поисково-разведочных скважин и проведением в них геофизических исследований. Окончательные выводы по разведанным месторождениям делают на основе результатов комплексных геолого-геофизических исследований, выполненных как при разведке, так и в ходе предшествующих поисковых работ и обычно заканчивающихся построением сейсмостратиграфических карт и разрезов.

Особенностями полевых и скважинных разведочных работ на нефть и газ являются:

• повышенная детальность сейсмических работ и плотность сети наблюдений на изучаемых площадях;
• применение сложных приемов обработки информации с помощью ЭВМ для изучения кинематических (времен прихода) и динамических (амплитуд и их затуханий) характеристик волн;
• тесная связь данных полевых сейсмических работ и геофизических исследований скважин (электрическими, сейсмоакустическими, ядерными);
• геохимические, гидрогеологические, гидродинамические, технологические опробования и испытания скважин, позволяющие совместно с ГИС и петрофизическим изучением керна определять пространственные положения контактов газ - нефть - вода в разрезе скважин;
• тщательное использование всей геолого-геофизической информации для прогнозирования геологического разреза, четкого определения геометрии и контуров залежей, сейсмостратификации разрезов, изучения коллекторских свойств и нефтегазонасыщенности слоев для подсчета запасов и составления схемы разработки месторождения нефти и газа.

Большие перспективы открываются при внедрении автоматизированных систем управления процессом разведки, что возможно при тесной совместной работе геологов-нефтяников и геофизиков.

Расстояние между сейсмическими профилями обычно не превышает 2км. При изучении ловушек антиклинального типа сравнительно небольших размеров в большинстве случаев бурят одну поисковую скважину, которая задается в наиболее приподнятой точке локального поднятия, изображенного на структурной карте по данным сейсморазведки. При равномерной сети профилей такая практика оправдана. Если плотность профилей различна, то при выборе точки заложения скважины учитывается дисперсии отметок глубин по данным сейсморазведки и находят совокупность точек с максимальной вероятностью принадлежащих своду поднятия. В случае ловушек несводового типа для достоверной оценки их перспективности обычно необходимо бурение нескольких скважин – при этом учитывается размер объекта, точность структурных построений по сейсморазведке, а также характер соответствия контуров объекта по данным сейсморазведки и границам нефтегазовых залежей.

Обнаружение залежи решается только бурением, оценка запасов открытой залежи и выбор объектов детализационных работ – геофизических и буровых работ – решается с широким использованием сейсморазведки. Информация, необходимая для подсчета запасов основана прежде всего на сведениях о положении водонефтяного контакта, который устанавливается по сейсмической структурной карте, приведенной к кровле пласта-коллектора. В отдельных случаях границы залежи удается установить по характерным аномалиям сейсмической записи. По сеймическим данным удается выделить на разрезах аномалии типа» яркое пятно», отвечающие ГНК или ГВК, что в совокупности с отражающей границей на кровле пласта-коллектора, позволяет геометризировать залежь. На сейсмических разрезах, подверженных специальной обработке, могут быть отражены и другие аномалии, связанные с углеводородным насыщением (зоны тени, краевые аномалии). Для уточнения положения залежи нужна оценка литолого-фациальных особенностей продуктивной толщи и вмещающих отложений по ПГР и сейсмостратиграфии.

Результатом работ на стадии поисков залежи является оценка запасов по категории С₂ и составление проекта разведки. Невскрытые залежи в совокупности с неблагоприятной оценкой перспективности объекта по сейсморазведочным данным, является основой о целесообразности проведения работ на объекте.

Лекция Методы исследований в геофизике

При региональных исследованиях широко применяются магнито-, гравии-, и сейсморазведка. Они дают информацию о распространенности, глубинах, условиях залегания и вещественном составе магматических и метаморфических пород входящих в фундамент и образующих обычно совокупность вертикально слоистых тел. Данные сейсмо-, электро- и гравиразведки характеризуют строение горизонтально-слоистых и наклонно слоистых толщ надфундаментного разреза. Их общую мощность, оценивают основные особенности их литологии, служат основой для составления структурных карт. Комплексная геофизическая информация позволяет расчленить исследуемые пространства на определенные литологические структуры. При региональных исследованиях применяются следующие виды геофизических исследований.

1. Опорное профилирование глубинных сейсмических зондирований (ГСЗ). Обычно по трассам этих профилей или на их определенных участкахвыполняется так же сейсморазведка КМПВ, МОГТ. Наблюдения одним или несколькими электрометодами, гравии-, магнито-. В полном комплексе наблюдения ГСЗ служат опорными при разработке сводных геолого-геофизических моделей и комплексной интерпретации результатов региональных исследований .

2. Гравиметрические съемкимасштаба 1:1000000 – 1:200000 и аэромагнитные съемкимасштаба 1:1000000 – 1:100000. По материалам этих съемок составляются карты аномалий Δg и ΔТа, выполняют предварительное районирование геофизических аномалий, намечают трассы опорных профилей ГСЗ и других модификаций сейсморазведки. Эти съемки обычно выполняются в два этапа. Вначале в масштабе 1:1000000 – 1: 500000, затем 1:200000 – 1:100000.

3. Сейсмическое профилирование КМПВ с расстоянием между профилями 100-200 км на первом этапе и 20-50 км на втором этапе на отдельных участках. По ряду таких профилей выполняются так же исследования другими методами, что и на ГСЗ часто комплексируют КМПВ и ОГТ. Эти профили служат основой для выделения поверхности фундамента, для оценки природы аномалий Δg и ΔТа, для построения структурных карт по материалам комплексной интерпретации. Длина годографов по региональным профилям КМПВ первого этапа составляет не менее 50-100 км, а второго этапа в 5-10 раз больше, чем глубина залегания фундамента.

4. Геофизические исследования по трассированию поверхности фундамента в зонах интерполяции между соседними профилями КМПВ. Эти исследования выполняются в зависимости от конкретных условий региона и результатов остальных работ одним или несколькими методами.

а) Зондированием МПВ

б) Сейсмологическими исследованиями для регистрации обменных волн землетрясений (МОВЗ)

в) Электроразведкой МТЗ, ДЭЗ, ТТ.

г) Низкочастотный метод (5-10Гц)МТП-МТЗ.

Густота наблюдений при этих исследованиях не унифицирована, обычно они выполняются по профилям с шагом 3-5 км , а густота профилей выбирается с учетом обеспечения плотности съемок 1 пункт на 100-300 км2 или гуще. В ТПП применяются МТП-МТЗ или комбинационный метод ТП (КНТП).

Для построения поверхности фундамента используют так же материал корреляции данных КМПВ с аномалиями Δg или их компонентами, намеченными в результате трансформаций, данные количественной интерпретации магнитных и гравитационных аномалий, прежде всего магнитных ΔТ.

Необходимо подчеркнуть, что успешное трассирование поверхности фундамента удается осуществить только при наличии опорных профилей КМПВ. Как правило, попытки удешевить комплекс, обойтись без опорных горизонтов КМПВ приводили к значительным ошибкам.

5. Нефтегазоперспективные районы покрываются профилями или зондированиями ОГТ с густотой сети, позволяющей выполнять обоснованные структурные построения в масштабе 1:1000000-1:500000 по сейсмическим реперам в осадочном чехле. В труднодоступных районах сети наблюдений нередко приурочены к рекам, ручьям, расстояние между профилями 20-30 км, а плотность зондирования 1 пункт на 100-200 км².

6. В комплекс региональных исследований помимо геофизических работ включается бурение опорных, параметрических скважин и др.