ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 72

 

  Главная      Учебники - Разные     ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - 1970 год

 

поиск по сайту            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73   ..

 

 

ГЕОЛОГИЯ НЕФТИ И ГАЗА (Арвилл Леворсен) - часть 72

 

 

ЧАСТЬ ПЯТАЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДАННЫХ НЕФТЕГАЗОВОЙ ГЕОЛОГИИ НА

ПРАКТИКЕ

Главная цель изучения геологии нефти и газа - получить руководящие принципы,

способные   помочь   открытию   новых   нефтяных   и   газовых   месторождений.   Открытие   в

конечном счете происходит в результате бурения, но положение проектируемой скважины

устанавливается   после   анализа   многих   различных   вопросов  -  геологического,

экономического и частного характера.

В заключительной части книги рассматриваются способы выбора точки заложения

скважины и вопросы, как и почему мы должны бурить ее в данном месте, а не в каком-

либо другом. Чтобы принять решение о месте заложения скважины, следует прежде всего

собрать данные из всех доступных источников, например результаты,  полученные при

бурении других скважин, данные геофизических работ и изучения пластовых температур

и давлений. Затем эти данные необходимо свести в виде карт, таблиц, диаграмм и пр., т.е.

в такой форме, которая наилучшим образом будет отражать стратиграфию, структурные

особенности   и   пластовые   условия   в   глубоких   горизонтах   разреза.   Выявление   уже   на

ранних этапах работы основных черт геологического строения района, в котором открыта

залежь углеводородов, может иметь большое экономическое  значение.  Ценность таких

выводов   велика   не   только   потому,   что   они   укажут   лучшие   методы   эксплуатации

месторождения, но и потому, что они могут привести к установлению нового региона с

промышленными залежами нефти и газа.

Обычно   все   залежи   в   данном   районе   связаны   со   сходными   особенностями

геологического строения. В одном районе они могут быть связаны с соляными штоками, в

другом - с погребенными песчаными линзами, барами, руслами и другими коллекторами,

в   третьем   районе   все   залежи   могут   располагаться   под   региональной   поверхностью

несогласия.   Регион,   в   котором   все   залежи   приурочены   к   подобным   геологическим

структурам, называется нефтегазоносной провинцией.

Если данные изучения геологических условий позволяют полагать, что в районе

может   быть   обнаружено   скопление   нефти   и   газа,   решение   о   том,   следует   ли   бурить

разведочную   скважину,   принимается   на   основе   экономических   соображений.   Точное

положение скважины задается согласно заключению геолога-нефтяника. Разведка нефти и

газа начинается с того момента, когда на выбранном участке закладывается скважина¹.

¹В   СССР   принята   несколько   иная   дифференциация   поисково-разведочных   работ,   и

собственно разведка месторождения начинается уже после открытия первой залежи первой же
скважиной. 

-

 Прим. ред.

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,

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

Границы формаций,

корреляция

Образцы, шлам и керн, электро- и радиоактивный

каротаж, кавернометрия, буровые журналы; геофизическая

съемка; механический каротаж

Литологические особенности

формаций

Образцы шлама; керны; электрокаротаж; кавернометрия;

буровые журналы; механический каротаж

Возраст формаций

Палеонтологические определения образцов из скважин и кернов

Абсолютная глубина

залегания кровли и подошвы

формации

Вычетание из глубины залегания границ формации в скважине

величины альтитуды ее устья или альтитуды поверхности земли

в точке заложения скважины

Пористость

Лабораторные   анализы   кернов   и   обломков;   пород   из

шлама;   механический   каротаж;   электрокаротаж;   нейтронный
гамма-каротаж

Проницаемость

Лабораторные анализы кернов и обломков пород из шлама;

определение скорости подъема уровня жидкости в скважинах

при опробовании их испытателем пластов или в открытом

стволе, как, например, при ударном бурении; электрозонд;

пробная эксплуатация скважины

Содержание флюидов в

Лабораторные анализы кернов и образцов из скважин;

пористых пластах

опробование скважины испытателем пластов; электрокаротаж;

радиоактивный каротаж; подъем уровня жидкости в скважинах,

пробуренных ударным способом; анализы бурового раствора;

пробная эксплуатация скважины

Пластовое давление

Измерение давления глубинным манометром; высота

установившегося уровня жидкости в открытой скважине, как,

например, в насосно-компрессорных и обсадных трубах

скважин ударного бурения; потеря циркуляции; выбросы в

скважинах; опробование испытателем пластов

Пластовая температура

Замеры температуры в скважине с помощью

спускаемого самозаписывающего термометра

Несогласия

Образцы из скважин; керны; перерывы в нормальной

последовательности палеонтологических комплексов; базальные

конгломераты; некоторые маломощные прослои красноцветных

образований, свидетельствующие о процессах выветривания;

перерывы в стратиграфической последовательности отложений

Разломы

Керны; образцы из скважин; перерывы в нормальной

стратиграфической последовательности; корреляция с разрезами

других скважин района по кривым электрокаротажа

Трещиноватость

Керны; электрокаротаж, акустический каротаж

Скорость распространения

сейсмических волн

Исследования с помощью сейсмографа, помещенного в

скважине против изучаемых формаций

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;

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

карты.   Масштаб   и   степень   детальности   всех   карт   изменяются   в   широких   пределах   в

зависимости  от количества  имеющихся  в распоряжении  геолога  данных  и целей,  ради

которых   они   составляются.   Такие   карты   не   противопоставляются   одна   другой,   а

используются совместно; каждый их тип имеет важное значение для полного понимания

общей картины геологического строения территории [2].

Структурные карты и разрезы

Глубинная тектоническая структура может быть закартирована по любой границе

между   формациями,   поверхности   несогласия   или   продуктивному   горизонту,   которые

удается выделить и скоррелировать по данным бурения. Структуру можно показать на

карте в изолиниях абсолютной высоты залегания опорного горизонта или на профильном

разрезе. Поскольку большинство формаций в нефтеносных регионах залегает ниже уровня

моря, цифры на изолиниях высоты обычно имеют знак минус; сама же цифра показывает

глубину   относительно   этого   уровня.   Подобные   глубинные   структурные   карты   иногда

называются «subsea maps». Хотя структурные соотношения, как правило, показывают в

глубинах относительно уровня моря, во многих случаях для этой цели с таким же успехом

подходит   любой   произвольно   выбранный   уровень.   Важно   лишь   показать   залегание

пластов,   разрывные   нарушения,   складки   и   т.д.   в   их   современном   положении.   Таким

образом, структурные  профильные разрезы  представляют  собой вертикальные  разрезы,

показывающие   современное   положение   слоев   горных   пород   по   отношению   к   уровню

моря. Выше было уже приведено много структурных разрезов, например на фиг. 7-12, 7-16

и 8-12. Стратиграфический профильный разрез отличается от структурного тем, что за

горизонтальный   уровень,   к   которому   приводятся   все   остальные   поверхности,   в   нем

принимается какая-либо стратиграфическая граница или поверхность несогласия (см. фиг.

7-3 и 7-45). При этом подразумевается, что во время формирования горизонта, принятого

за нулевую поверхность, его кровля в существенной мере представляла собой ровную,

вероятно горизонтальную, плоскость и что показанное на разрезе положение всех слоев

ниже   этой   поверхности   отражает   их   положение   во   время   образования   последней.

Стратиграфические   профильные   разрезы   являются,   следовательно,   палеоструктурными

разрезами  того времени, когда нулевая поверхность действительно  представляла  собой

горизонтальную плоскость (см. фиг. 12-1). И структурный, и стратиграфический разрезы

могут   быть   построены   в   изометрической   проекции;   в   таком   виде   они   известны   под

названием панельных профилей или блок-диаграмм. Пример блок-диаграммы приведен на

фиг. 13-1.

Изолинии   равных   глубин   (изогипсы)   должны   проводиться   через   интервалы,

выбранные в соответствии с точностью и детальностью имеющихся данных по буровым

скважинам. Интервалы между изогипсами меньше 10 футов обычно находятся в границах

допустимых   ошибок.   Поэтому  карты,   построенные  со   столь  малым  интервалом,   могут

помочь обнаружить аномалии, которые обусловлены не самой структурой, а неточностями

при   измерениях   глубин   или   при   отбивке   границ   формаций,   допущенными   в   процессе

отбора   образцов   или   обработки   кривых   электрокаротажа.   Практически   минимальные

интервалы между изогипсами, принимаемые даже в регионах с преобладающим пологим

падением слоев, составляют 20-25 футов¹.

¹При выборе сечения изогипс необходимо также учитывать глубину залегания опорного

горизонта. Так, например, для горизонтов, залегающих на глубине свыше 3000 м, нельзя выбирать
сечения в 5 м, поскольку при этом возможна ошибка. Однако для горизонтов, залегающих на
глубин 300 м, такое сечение изогипс вполне подходит. - Прим. ред

Большинство   локальных   складок   характеризуется   развитием   разрывных

нарушений,   с   которыми   часто   связаны   ловушки   для   нефти   и   газа.   При   глубинном

картировании часто возникает вопрос, являются ли отсутствие какой-либо формации и

перерыв   в   нормальной   последовательности   палеонтологических   комплексов,

наблюдаемые в разрезе скважины, следствием разрывного нарушения или они связаны с

несогласием.   Обычно   на   этот   вопрос   невозможно   ответить,   основываясь   лишь   на

материалах   одной   скважины.   Доказательства   существования   несогласия   скорее   всего

могут предоставить данные изучения геологической истории рассматриваемого района, в

то время как на разрывные нарушения указывают следы дробления в образцах, взятых из

буровых скважин. Несогласия и разрывные нарушения, как правило, устанавливаются по

материалам бурения нескольких скважин [3].

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73   ..