Геологические и технико-экономические критерии ввода первоочередных поисковых объектов в бурение. Геологическая основа постановки поискового бурения.

Геолого-экономическая эффективность поисковых работ на нефть и газа определяется количеством пробуренных скважин. Поскольку, учитывая значительную стоимость их строительства, необходимо выбрать и обосновать такую систему расстановки поисковых скважин, которая оптимально учитывала бы геологические особенности изучаемого объекта и вместе с тем позволяла наиболее полно решить геолого-методические задачи поисковых работ.

Для этого до начала бурения скважин необходимо знать морфологию и примерные размеры прогнозируемой в недрах залежи углеводородов, т.е. иметь объемное представление о ее строении.

Верхняя граница прогнозируемой залежи определяется морфологией кровли возможно продуктивного горизонта или пласта, а нижняя – гипсометрическим положением контуров ее продуктивности (нефте- или газоносности).

Представление о форме поверхности кровли возможно продуктивного горизонта можно получить по структурной карте, построенной на стадии подготовки ловушки к поисковому бурению.

Структурные карты поискового объекта в настоящее время составляются, как правило, по результатам сейсморазведки. Для этого привлекаются также, но в значительно меньшей степени материалы структурного бурения и геолого-структурной съемки. Поскольку структурные карты являются важнейшим геологическим документом, определяющим систему расположения поисковых скважин, они должны составляться в масштабе 1:50000 и крупнее.

В том случае, если в изучаемом районе, исходя из анализа региональных или зональных литофациальных карт и схем стратиграфических срезов, а также по данным сейсмокаротажа, прогнозируется наличие литологических или стратиграфических экранов, которые могут осложнять антиклинальные ловушки, плановое положение этих экранов необходимо по возможности отражать на структурной основе и учитывать при определении оптимального местоположения первой поисковой скважины. Это также касается и необходимости трассирования прогнозируемых или установленных дизъюнктивных дислокаций.

Залежи углеводородов ограничиваются снизу подошвой продуктивного пласта и (или) поверхностью ГВК или ВНК, т.е. разделом углеводороды - вода. Прогнозирование гипсометрического положения поверхностей ГВК или ВНК до начала поискового бурения вызывает большие трудности, так как достоверность прогноза в значительной степени зависит от разведанности изучаемой территории.

Определение гипсометрического положения прогнозной поверхности ГВК или ВНК позволяет устанавливать предварительные контуры продуктивности на поисковых объектах. В районах, где имеются уже открытые месторождения нефти и газа, прогнозирование контуров продуктивности проводится путем обобщения материалов о степени заполнения углеводородами ловушек. В районах, где месторождения углеводородов еще не установлены, используется метод аналогий с соседними, более изученными территориями, в пределах которых имеются выявленные скопления нефти и газа.

В настоящее время известны два метода прогнозирования нижней границы залежей углеводородов до введения объекта в поисковое бурение: ЗапСибНИГНИ (Н.Н. Ростовцев, И.И. Нестеров) и ВНИГНИ (Г.А. Габриэлянц, Ю.В. Сорокин и др.).

По методике ЗапСибНИГНИ степень заполнения подготовленной к поисковому бурению ловушки, а, следовательно, и положение в ее пределах контура продуктивности, определяется путем совмещения структурной карты кровли продуктивного горизонта и обобщенной схемы ВНК /ГВК/ по этому же горизонту, построенных по зоне нефтегазонакопления или нефтегазоносному району в целом.

Высота залежи в поисковом объекте определяется его гипсометрическим положением относительно водонефтяного (газоводяного) контакта. Исходя из указанного соотношения, выделяется три типа ловушек по качественному прогнозу их продуктивности:

- перспективные - кровля продуктивного горизонта (обычно по сейсмической структурной карте) залегает выше поверхности регионального (зонального) положения BНК (ГВК). В данном случае степень заполнения ловушки может быть определена количественно;

- неперспективные - кровля продуктивного горизонта находится значительно ниже поверхности регионального ВНК (ГВК);

- ловушки с неясной продуктивностью - кровля продуктивного горизонта залегает выше или ниже поверхности регионального ВНК (ГВК) не более чем на 50 м, т.е. на величину точности построения указанных выше региональных или зональных карт.

В основе методики ВНИГНИ лежит статистическое обобщение материалов о степени заполнения ловушек углеводородами на месторождениях, приуроченных к зонам нефтегазонакопления, со сходными условиями формирования залежей. Следовательно, зная характер заполнения ловушек углеводородами на открытых месторождениях района, можно достаточно уверенно прогнозировать степень заполнения в подготовленных к поисковому бурению ловушек, т.е. положение контактов углеводороды - вода любого нового поискового объекта. Причем реализация прогноза требует бурения не более трех поисковых скважин: одной – в своде ловушки, а двух других - в контурах, соответствующих максимальному и минимальному коэффициенту ее заполнения.

Таким образом, для получения объемной модели прогнозируемой залежи и обоснования наиболее оптимальной сметены расстановки поисковых скважин в зависимости от конкретных особенностей геологического строения поискового объекта необходимо иметь структурную карту кровли возможно нефтегазоносного комплекса (горизонта) и карту, отражающую степень заполнения ловушек в изучаемом районе.

Как показывает практика нефтегазопоисковых работ, прогнозированию нижней границы залежи пока еще уделяется мало внимания. Это методически неверно, если учитывать все усложняющиеся условия поисков скоплений нефти и газа на современном этапе. Поэтому вопросам геометризации прогнозируемых залежей нефти и газа должно уделяться значительно больше внимания. Для этого, с целью обобщения и анализа имеющейся в большом объеме в каждом нефтегазоносном районе геолого-геофизической информации по поискам и разведке скоплений нефти и газа различного генетического типа, необходимо широко использовать математические методы и ЭВМ.

Следует иметь в виду, что после бурения первой поисковой скважины структурная основа, послужившая материалом ее заложения, должна быть увязана с данными бурения и уточнена. В первую очередь это касается уточнения глубинной привязки опорного сейсмического горизонта и местоположения свода структуры.

10.Выбор оптимального варианта разбуривания площади. Принципы размещения поисковых скважин в пределах ловушек различного генетического типа.

При современной практике поискового бурения в стране подавляющая часть новых залежей и месторождений (более 60%) открывается первой же скважиной и более 80% - первыми двумя скважинами. Большее число скважин (до 5-7) требуется для открытия залежей на площадях, плохо подготовленных или со сложным строением. Предварительная оценка открытых залежей требует бурения различного числа дополнительных скважин в зависимости от типов залежей, их размеров и сложности строения. Существует множество приемов или методик размещения поисковых скважин (и скважин предварительной разведки), возникающих из опыта ведения разведочных работ в различных геологических условиях.

Пластовые сводовые залежи

Отличительной чертой всех сводовых залежей является соответствие между структурной формой поднятия и формой связанных с ним залежей. Сводовые залежи приурочены к куполам, брахиантиклиналям, антиклинальным складкам и в отдельных случаях на платформе к тектоническим сводам, например Ромашкинское месторождение, приуроченное к Татарскому своду. К куполам принято относить поднятие с отношением осей, близким к единице; к брахиантиклиналям - с отношением осей от 1 до 3; антиклиналями называются вытянутые складки, у которых длинные оси более чем в 3 раза превышают короткие.

Открытие залежи производится наиболее просто для случая, когда свод возможного пласта-коллектора определяется достаточно точно по данным геологического картирования вышележащих отложений или по данным сейсморазведки близкого по глубине горизонта. В этом случае обычно залежь открывается первой поисковой скважиной.

Для оценки размеров залежи скважины закладываются так, чтобы подсечь водонефтяной контакт. Для крупных сводовых залежей, связанных с брахиантиклиналями, эта задача решается заложением двух профилей по взаимно перпендикулярным направлениям, вдоль и поперек структуры. На крупных куполовидных структурах поисковые скважины целесообразно располагать на радиальных профилях (первая скважина - на своде, последующие три вокруг нее примерно через 120° по окружности). Поиски залежей на линейно вытянутых антиклиналях рекомендуется производить диагональным профилем из 3-4 скважин.

На структурах меньших размеров число поисковых скважин уменьшается до двух-трех. В частности, на брахиантиклинальных складках закладывается один поперечный профиль.

В общем случае скважины размещают с таким расчетом, чтобы вскрыть пласт на различных отметках, близких к предполагаемой отметке водонефтяного контакта. Выбор расстояний между поисковыми скважинами может быть более обоснованным, если имеются статистические данные о коэффициенте заполнения ловушек.

При поисках залежей, приуроченных к малоамплитудным поднятиям, на моноклинальном склоне или на склоне крупного свода следует обращать внимание на характер сочленения структуры с другими структурами, расположенными выше по региональному подъему слоев. Изучение морфологической характеристики структуры по сейсмической карте или по карте структурного бурения позволит найти так называемое «критическое направление», т. е. участок наиболее слабо выраженного замыкания («замок структуры»), который определяет возможность сохранения залежи и ее высоту. В этом случае после бурения сводовой скважины, выявляющей залежи нефти или газа, вторую скважину следует располагать в зоне «замка» с целью выяснения степени самостоятельности открытой залежи и ее высоты. В случае получения во второй скважине нефти или нефти с водой этих сведений может быть достаточно для того, чтобы судить об общих размерах открытой залежи. Если во второй скважине не будет получено притока нефти, то потребуется прорубить еще 2-3 скважины, располагая их на разных отметках.

Своды отдельных горизонтов в ряде случаев имеют смещение с глубиной, которое может быть связано с особенностью структурной формы складки. Это обстоятельство надо учитывать при заложении поисковых скважин, смещая их в сторону соответствующего крыла относительно свода, картируемого по верхним горизонтам.

Пластовые сводовые залежи нефти и газа иногда смещаются относительно свода ловушки под влиянием гидродинамических факторов и ограничиваются наклонным контактом. При этом разность отметок контакта в нефтяных залежах достигает десятков метров. В платформенных условиях такие залежи оказываются смещенными относительно свода на заметные расстояния, что необходимо учитывать при заложении поисковых скважин.

На многокупольной структуре могут быть обнаружены пластовые залежи с единым контуром. При вскрытии первой скважиной залежи нефти или газа на наиболее высоком куполе следующую скважину необходимо заложить в седловине между куполами. Если она вскроет полностью насыщенный пласт, то третья скважина должна быть заложена на участке раскрытия ловушки в пределах изогипсы, охватывающей все поднятие. Такая методика позволит быстро оценить размеры месторождения. Если вторая скважина окажется водоносной, дальнейшие поиски проводятся раздельно на каждом куполе.

Залежи пластовые, сводовые, нарушенные разрывами. Если амплитуда разрывов не связана с разделением залежи на изолированные блоки, поисковое бурение производится по методикам, аналогичным описанным выше. При наличии разрывов, разделяющих залежь на отдельные блоки, обусловливающие изменение конфигурации границ и увеличение изменчивости ее свойств по площади, задача оконтуривания этих блоков усложняется. Для ее решения необходимо определить положение и характер разрывов. Они могут носить характер сбросов или взбросов.

Наличие разрыва устанавливается по ряду признаков. Так, пропуск или повторение части разреза в скважинах указывает на наличие сброса или взброса. Если предполагается наличие сброса, разделяющего пластовую залежь на две части, то для их обнаружения закладываются две поисковые скважины по обе стороны от нарушения. В случае взброса иногда достаточно одной скважины, пересекающей его плоскость и вскрывающей обе части залежи. Оконтуривание залежей производится аналогично ненарушенным ловушкам сходной конфигурации.