Методы изучения залежей нефти и газа

В связи с тем, что залежи нефти и газа находятся на достаточно больших глубинах и в отличие от многих твердых полезных ископаемых прямой доступ к ним практически невозможен, изучение их осуществляется в основном косвенными методами, хотя не исключается и прямое изучение проб нефти и газа и образцов керна из вмещающих пород, отобранных при бурении скважин.

 

Геологический профиль

Более наглядно поведение горизонтов и пластов по площади месторождений и нефтегазоносных районов можно представить на геологических профилях. Геологический разрез (или профиль) - это графическое изображение строения кедр в вертикальной плоскости, пересекающей объект исследования в определенном направлении. Для получения объемного представления строят несколько разрезов, пересекающих исследуемый объект в разных направлениях. Обычно строят профили вкрест простирания или по простиранию (вдоль длинной и короткой осей структур), а также по диагонали. При графическом оформлении геологических разрезов указывается направление, по которому он построен, масштабы вертикальный и горизонтальный, которые не всегда одинаковы, т.к. часто расстояния по горизонтали и вертикали могут различаться на несколько порядков. При одинаковых масштабах детали строения объекта по вертикали отобразить на таких

профилях не удастся.

Схема построения геологического разреза следующая.

1. Провести линию уровня моря; на линии уровня моря отметить местоположение скважин на профиле в выбранном масштабе.

 

2. Через указанные точки провести вертикальные линии, отображающие ствол скважин, на которых отметить альтитуду устья
скважин и границы основных маркирующих горизонтов, пластов и пачек.

3. Провести корреляцию разрезов и соединить одноименные границы.

4. Вычертить литологию пород в соответствии с принятыми условными обозначениями.

При построении геологических разрезов необходимо учитывать возможные искажения от ошибок при снесении скважин на профиль и из-за возможной кривизны скважин. Искажения возникают также из-за разницы вертикального и горизонтального масштабов.

Структурная карта

Если типовой или нормальный разрез дает представление о строении разреза в точке, геологический профиль - в вертикальной плоскости, то структурная карга дает возможность получить представление о поведении пласта или горизонта в плане. Структурными называются карты, на которых изображается положение опорного горизонта в пространстве при помощи линий равных высот (изогипс). Эти карты позволяют решить целый ряд вопросов нефтегазопромысловой геологии:

газоносности и местоположения проектировании

1) размещение поисково-разведочных скважин;

2) определение контуров нефтеносности и
местоположения залежей;

3) расчет количества          и определение
эксплуатационных, нагнетательных скважин при
разработки нефтяных и газовых залежей;

4) изучение закономерностей изменения свойств продуктивного
пласта, пластовых жидкостей и газов, пластовых давлений в
пространстве;

5) слежение за продвижением текущих контуров нефтеносности и
газоносности в процессе разработки;

6) расчет конечной и текущей нефтеотдачи по залежам или их

частям и т.д.

В зависимости от решаемых задач структурные карты строят по кровле или подошве пласта, или по кровле первого проницаемого пропластка. Промежутки между изогипсами (линиями равных высот) называются сечением изогипс. В зависимости от перепада высот в пределах карты сечение изогипс может быть разным.

Для пологих, малоамплитудных структур сечение изогипс обычно

принимается равным 5-10 м. При структурных построениях на геосинклинальных структурах, характеризующихся крутыми склонами и большой амплитудой падения, сечение изогипс берется больше: 10-25 м. На региональных структурных картах, где перепад высотных отметок может достигать многих сотен, даже тысяч метров, сечение изогипс обычно принимается равным 50-100 м.

Масштаб карт в зависимости от объектов исследования и решаемых задач также может существенно различаться. На мелких залежах для целей подсчета запасов и анализа разработки применяется масштаб 1:10000 или 1:25000. На крупных объектах для тех же задач карты строятся в масштабе 1:50000 и 1:100000. Региональные структурные карты, которые охватывают площадь в десятки и сотни тысяч км², строятся в более мелком масштабе: 1:200000, 1:500000 и даже 1:1000000.

В поисково-разведочной и нефтегазопромысловой практике существует несколько способов построения структурных карт: 1) метод треугольников; 2) метод профилей; 3) метод схождений; 4) комплексный метод на основе сейсмических карт. Сейчас все эти методы реализованы в компьютерных программах, и карты обычно строятся при помощи современных компьютерных средств.

Способ треугольников применяют обычно при наличии большого количества скважин, когда этих данных достаточно для кондиционных структурных построений. При этом на лист наносятся все скважины в выбранном масштабе и абсолютные отметки изучаемого горизонта. Отметки наносятся с учетом возможных искажений за счет кривизны ствола. Затем ближайшие друг к другу скважины соединяются прямыми линиями так, что вся площадь залежи разбивается на отдельные треугольники. По этим линиям производится интерполяция отметок между соседними скважинами при выбранном сечении изогипс. Затем одноименные отметки соединяют плавными линиями и получают структурную карту по изучаемой поверхности. При этом следует учесть некоторые ограничения, пренебрежение которыми может привести к грубым ошибкам построения. В частности, нельзя интерполировать отметки между скважинами, расположенными на разных крыльях структуры, в зоне седлообразных прогибов между мелкими осложнениями структуры, между скважинами в разных блоках тектонически нарушенной структуры и т.д.

Способ геологических профилей. Метод применяется при наличии тектонических разломов и недостаточном количестве пробуренных скважин. Для построения структурной карты этим способом строят ряд поперечных и продольных профилей, на которых отображают поведение изучаемой поверхности. Затем пересекают эти профили горизонтальными линиями, отстоящими друг от друга на расстоянии выбранного сечения

изогипс. Точки пересечения этих линяй с изучаемой поверхностью переносят на карту и соединяют одноименные (по отметке) точки.

Карты схождения строят тогда, когда данных для кондиционных построений явно недостаточно, но имеются достоверные сведения о строении вышележащих горизонтов (например, по данным структурного бурения) и о поведении толщин пород между этой поверхностью и поверхностью, по которой предстоит построить карту. Метод основан на двух допущениях: во-первых, предполагается, что структура имеет унаследованное развитие (т.е. по разным поверхностям конфигурация карт сходна и может отличаться лишь глубиной и амплитудой), во-вторых, считается, что толщины по площади более стабильны, чем высотные отметки и прогнозировать их можно более достоверно. При построении структурных карт методом схождения на структурную карту по верхнему горизонту с достоверными отметками накладывается карта толщин между ним и изучаемым горизонтом. В местах пересечения изогипс и линий равных толщин (изопахит) суммированием отметок по верхнему горизонту и толщин определяют расчетные отметки по нижнему, исследуемому горизонту. По этим отметкам строят структурную карту.

Комплексный метод предусматривает использование дополнительной информации, в частности, сейсмической карты по ближайшему отражающему горизонту. На сейсмическую карту наносят в выбранном масштабе пробуренные скважины и абсолютные отметки горизонта, по которой предполагается построение карты. Изолинии в соответствии с этими отметками проводят, стараясь вести их параллельно с изогипсами сейсмического горизонта.

Карты мощностей (толщин)

Карты мощностей широко используются в поисково-разведочной и нефтегазопромысловой практике при прогнозе изменения мощности пород по площади, определении объемов нефгегазосодержащих пород, при размещении поисково-разведочных и эксплуатационных скважин, гидродинамических расчетах и т.д.

Различают карты общей, эффективной и эффективной нефте-газонасыщенной мощностей пласта. Общая мощность пласта - это мощность пласта от кровли до подошвы по корреляции. Эффективная мощность определяется как сумма мощностей проницаемых пропластков в пределах границ пласта, а эффективная нефтегазонасыщенная- сумма мощностей пропластков, насыщенных нефтью или газом.

Методика построения карт мощностей практически ничем не отличается от методики построения структурных карт. На плане с

нанесенными скважинами наносятся сведения о соответствующих мощностях и по методу треугольников проводятся изолинии, которые в этом случае называются изопахитами. При наличии априорной информации (установленная связь мощностей с высотным положением пласта или другие закономерности) карта изопахит строится с учетом этих данных.

Для построения карты эффективных нефтегазонасыщенных мощностей на карту эффективных мощностей наносят внешний и внутренний контуры нефтегазоносности. Во внутреннем контуре нефтеносности изопахиты эффективных мощностей оставляют без изменения, а в межконтурной зоне мощности уменьшают от конкретной величины у внутреннего контура до нуля у внешнего. Изопахиты в этой зоне проводят параллельно к линиям контуров.