Геологічне обґрунтування проекту буріння пошукових та розвідувальних свердловин, складання геолого-технічного наряду

 

МЕТА І ЗАВДАННЯ РОБОТИ

 

Метою роботи є набуття студентами практичних вмінь складання геологічної частини геолого-технічного наряду (ГТН) на буріння пошукових і розвідувальних свердловин.

Для досягнення поставленої мети перед студентом ставиться завдання: розробити геологічну частину ГТН на буріння конкретної пошукової чи розвідувальної свердловини.

 

ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

 

ГТН є одним із основних проектних документів на спорудження свердловини. Він складається для кожної проектної свердловини, що намічається до буріння, на основі очікуваних умов буріння та досвіду проходки сусідніх свердловин. У ГТН наводиться передбачуваний геологічний розріз свердловини, а також перелік всіх основних досліджень, робіт і заходів, виконання яких є обов’язковим для буріння свердловин. Наряд має дві частини: геологічну і технічну. Форма наряду на різних підприємствах дещо відмінна, проте у всіх випадках вона повинна передбачати такі основні відомості та положення.

У заголовку наряду вказуються:

– номер свердловини та назва площі (родовища);

– категорія свердловини (пошукова, розвідувальна, експлуатаційна тощо);

– мета буріння (пошук нафтогазоносних горизонтів, розвідка виявлених покладів, експлуатація певного горизонту, підтримання пластового тиску тощо);

– проектний горизонт;

– проектна глибина свердловини;

– комерційна швидкість буріння;

– початок, кінець і тривалість буріння;

– тип і загальна характеристика буріння;

– бурове підприємство (УБР, ВБР, НГРЕ глибокого буріння, фірма тощо), яке проводитиме буріння.

У геологічній частині наряду у відповідних колонках наводять такі дані:

– шкала (лінійка) глибин в метрах (здебільшого в масштабі 1:5 000 або 1:10 000);

– стратиграфічні підрозділи розрізу свердловини;

– літологічна колонка (проектна та фактична);

– кути падіння порід (очікувані та фактичні);

– міцність порід за категоріями (міцні, тверді, середні, м’які);

– інтервали можливих ускладнень при бурінні (нафтогазоводопроявлення та пластові тиски при цьому, обвали стінок, поглинання промивної рідини тощо);

– інтервали проходки з відбором керна і шламу;

– промислово-геофізичні дослідження в свердловині;

– конструкція свердловини з виділенням інтервалів перфорації та способів випробування колон на герметичність;

– параметри бурового розчину та хімреагенти для його оброблення.

Останні дві колонки іноді наводять в технічній частині наряду, в якій вказують також способи буріння, параметри режиму буріння, типи та кількість доліт тощо.

 

ОПИС КОНКРЕТНОЇ ГЕОЛОГІЧНОЇ СИТУАЦІЇ (початкові дані)

На одній із площ Внутрішньої зони Передкарпатського прогину виявлений і підготовлений до пошукового буріння нафтогазо­перспективний об’єкт, який представляє собою пастку у вигляді асиметричної брахіантиклінальної складки північно-західного простягання. Для цієї складки побудована структурна карта відбивного сейсмогоризонту (ВСГ), приуроченого до покрівлі еоценових відкладів (рис. 12.1). Принципова схема геологічної будови площі наведена на рис. 12.2. Проектом пошуково-розвідувальних робіт на площі передбачено буріння 3 пошукових і 10 розвідувальних свердловин, які розташовані на трьох поперечних і одному поздовжньому профілях.

У геологічній будові площі беруть участь осадові породи від верхньої крейди до четвертинних.

Верхня крейда (К₂). Породи цього відділу представлені стрийською світою, складеною типовим двокомпонентним тонко-ритмічним піщано-глинистим флішем, місцями з прошарками мергелів і вапняків. Категорія буримості – міцні.

 

Рисунок 12.1 – Макет структурної карти

Площа № ____ СХЕМАТИЧНИЙ ПОПЕРЕЧНИЙ ГЕОЛОГІЧНИЙ РОЗРІЗ

Рисунок 12.2 – Принципова схема профільного сейсмогеологічного розрізу

Породи стрийської світи (К₂st) складають ядро складки і характеризуються низькими колекторними властивостями.

Пісковики дрібно і середньозернисті, сильновапняковисті, сірі. Аргіліти та алевроліти темно-сірі, здебільшого вапняковисті.

Палеоген (P). Палеоген складений потужним комплексом теригенного флішу і представлений трьома відділами: палеоценом, еоценом і олігоценом.

Палеоцен (P₁). В складі палеоцену виділяється ямненська світа (P₁jm), в основі якої залягає строкатобарвний яремчанський горизонт, складений тонкоритмічним глинистим флішем. Вище за розрізом залягають масивні середньо- і грубозернисті пісковики товщиною 20 – 30 м з прошарками гравелітів, що перекриті глинистою пачкою. Категорія буримості – тверді.

Еоцен (P₂). У складі еоцену виділяється три світи: манявська, вигодська, бистрицька.

Манявська світа (P₂mn) складена зеленим глинисто-алевролітовим тонко-ритмічним флішем з потужними (до 30–40 м) пластами пісковиків і прошарками кременистих плитчастих мергелів. Категорія буримості – тверді.

Вигодська світа (P₂vg) представлена потужною товщею масивних, неясно шаруватих світлих пісковиків, розділених прошарками груборитмічного піщаного флішу. Категорія буримості – тверді.

Бистрицька світа (P₂bs) складена переважно аргілітовою невапняковою товщею з рідкісними тонкими прошарками пісковиків. Категорія буримості – міцні.

Олігоцен (P₃) представлений менілітовою світою (P₃ml), яка являє собою товщу чорних, переважно невапнякових бітумінозних сланців, які вміщують значну кількість органічної речовини з прошарками пісковиків, алевролітів, гравелітів і туфів. У розрізі світи, виділяється три підсвіти: нижньоменілітова, середньоменілітова та верхньоменілітова.

Нижньоменілітова підсвіта (P₃ml₁). В складі підсвіти виділяють п’ять пачок: нижній роговиковий горизонт (10–15м), аргілітова пачка (30–40м), пачка світлих слабозцементованих клівських пісковиків (30–40м), пачка сіро-зелених аргілітів (20–30м) і піщано-аргілітова пачка (40–50м). Категорія буримості – міцні.

Середньоменілітова (лоп’янецька) підсвіта (P₃ml₂) складена світло-сірими, м’якими, сильнокарбонатними аргілітами з прошарками сірих пісковиків. Трапляються також прошарки та лінзи чорних піщаних алевролітів із включеннями гальки та уламків раковин. Категорія буримості – тверді.

Верхньоменілітова підсвіта (P₃ml₃) представлена чорними, глинистими і бітумінозними сланцями з прошарками пісковиків, алевролітів, туфів і кременистих порід. У покрівлі підсвіти прослідковується верхній роговиковий горизонт (товщиною до 10м) складений чергуванням тонкошаруватих кременів з чорними невапняковими аргілітами. Категорія буримості – міцні.

Відклади палеоцену, еоцену та олігоцену є регіонально нафтоносними.

Міоцен (N₁). Міоценові відклади представлені потужною товщею молас, що складені здебільшого сірими, часто засоленими і строкатобарвними відкладами. В складі міоцену виділяється поляницька, воротищенська і стебницька світи.

Поляницька світа (N₁рl) представлена вапняковистими глинами та аргілітами з прошарками вапняковистих пісковиків і конгломератів. Категорія буримості – середні.

Воротищенська світа (N₁vr) складена одноманітною товщею сірих і темно-сірих вапняковистих глин з прошарками пісковиків, кам’яної і калійної солі та гіпсу. В нижній і верхній частинах світи поширені піщано-глинисті брекчії, зцементовані галітом. Категорія буримості – середні.

Стебницька світа (N₁st) складена сірими загіпсованими глинами з прошарками пісковиків, а також лінзами кам’яної та калійної солі і соляно-глинисто-піщаної брекчії. Категорія буримості – м’які.

Відклади стебницької світи перекриваються чохлом четвертинних алювіальних відкладів товщиною до 10 м.

Досвід пошуково-розвідувальних робіт в регіоні показує, що в процесі буріння свердловин можуть виникнути такі ускладнення:

– у стебницькій і воротищенській світах – осипи та обвали стінок, каверноутворення, звуження стовбура, поглинання, можлива зміна параметрів бурового розчину внаслідок розчинення солей;

– уполяницькій і бистрицькій світах – осипи, жолобо­утворення;

– проти пластів-колекторів менілітової, вигодської, манявської та ямненської світ – звуження стовбура свердловини, прилипання бурового інструменту та нафтопроявлення з пластовими тисками, що перевищують умовні гідростатичні тиски на 20 % (в менілітовій світі) і 25 % (для еоцену).

 

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОБОТИ

 

Для виконання поставленого завдання рекомендується така послідовність аналізу конкретної ситуації:

1 Запишіть задані викладачем індивідуально кожному студентові такі дані: номер свердловини, тип розрізу, назву нафтогазоперспективних відкладів, абсолютну позначку склепінної ізогіпси та значення перерізу ізогіпси.

2 Виберіть напрямок через задану викладачем проектну свердловину, за яким буде побудований профільний сейсмогеологічний розріз.

3 Побудуйте через задану свердловину профільний геологічний розріз в найбільш інформативному напрямку. При цьому слід використовувати вихідні дані таблиці 12.1, принципову схему геологічної будову площі (рис. 12.1) і макет структурної карти (рис. 12.2). Масштаб побудови: горизонтальний — 1:25 000, вертикальний — 1: 25 000,

4 Визначте проектну глибину буріння заданої свердловини із розрахунку, що абсолютні позначки рельєфу становлять 220–450 м, а нафтогазоносними на площі будуть ямненські, вигодські та верхньоменілітові відклади.

5 Заповніть заголовок і розробіть зміст колонок ГТН, використовуючи вихідні дані, результати вимірів і розрахунків (кути падіння порід, пластові тиски, густини бурового розчину тощо), нормативні положення (відбір керна і шламу, раціональний комплекс ГДС для регіону, перевірка колон на герметичність тощо), а також наявний досвід буріння в регіоні на сусідніх площах (конструкція свердловини, параметри бурового розчину та хімреагенти для його оброблення тощо).

 

 

 

Таблиця 12.1 – Характеристика типів геологічних розрізів

 

Стратиграфічний підрозділ	Індекс	Очікувана товщина світ (підсвіт) за типами розрізів на площі, м
а	б	в	г	д
Стебницька світа	N1st	Розраховується, як залишкова при побудові геологічного профілю
Воротищенська світа	N1vr
Поляницька світа	N1pl
Верхньоменілітова п/св.	P 3ml3
Середньоменілітова п/св.	P 3ml2
Нижньоменілітова п/св.	P 3ml1
Бистрицька світа	P 2bs
Вигодська світа	P 2vq
Манявська світа	P 2mn
Ямненська світа	P 1jm
Стрийська світа	К2st	>100

 

Звіт про виконану роботу повинен містити:

1) пояснювальну записку, в якій висвітлити:

– мету роботи та поставлене завдання;

– обґрунтування принципів вибору глибин буріння запроектованих пошукової та розвідувальних свердловин;

– повний і детальний розрахунок проектних глибин кожної із запроектованих свердловин з наведенням розрахункових формул;;

– висновок про загальний обсяг бурових робіт.

2) оформлені на аркуші формату А4 структурну карту та профільний сейсмогеологічний розріз із нанесеною на них заданою свердловиною.

Графічні побудови необхідно виконувати на аркушах А4 із дотримуванням галузевих стандартів і використанням умовних знаків і зразків для складання картографічної документації при розвідці та розробці нафтових родовищ, які демонструються в навчальному кабінеті № 5322.

Для зручності побудови та перевірки викладачем профільний розріз бажано будувати на аркуші із зошиту в клітинку.

 

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1 У чому полягає основний принцип визначення проектної глибини пошукової свердловини?

2 У чому полягає основний принцип визначення проектної глибини розвідувальної свердловини?

3 В яких випадках виникає потреба буріння на одній площі пошукових свердловин різної глибини?

4 Якими графічними документами користуються для розрахунку проектної глибини пошукової або розвідувальної свердловини?

5 Яка глибина має бути прийнята для проекту буріння пошукової свердловини, якщо розрахункова глибина її виявилась рівною 4125 м?

6 Яка глибина має бути прийнята для проекту буріння розвідувальної свердловини, якщо розрахункова глибина її виявилась рівною 3377м?

ПеРЕЛІК РЕкомендованих джерел

Основна література

1 Орлов О.О., Євдощук М.І., Омельченко В.Г., Трубенко О.М., Чорний М.І. Нафтогазопромислова геологія / Підручн. для студ. вищ. навч. закл. – К.: Наук. думка, 2005. – 432 с.

2 Іванишин В.С. Нафтогазопромислова геологія. – Львів, 2003. – 648 с.

3 Жданов М.А., Карцев А.А. Нефтепромысловая геология и гидрогеология. – М.: Госнаучтехиздат, 1958.

4 Жданов М.А. Промысловая геология и подсчёт запасов нефти и газа. – М.: Недра, 1981.

5 Орлов А.А. Аномальные пластовые давления в нефтегазоносных областях Украины. – Вища школа, 1980,

6 Нефтегазопромысловая геология. Терминологический справочник / Под ред. М.М. Ивановой. – М.: Недра, 1983.

7 Орлов О.О., Омельченко В.Г. Нафтогазопромислова геологія. Конспект лекцій для студентів. – ІФІНГ, Івано-Франківськ, 1991.

Додаткова література

8 Карцев А.А. Гидрогеология нефтяных и газовых месторождений. – М.: Недра, 1972.

9 Сухарев Г.М. Гидрогеология нефтяных и газовых месторождений. – М.: Недра, 1979.

10 Гуревич А.Е., Капченко Л.Н., Кругликов Н.М. Теоретические основы нефтяной гидрогеологии. – М.: Недра, 1972.

11 Иттенберг С.С. Нефтепромысловая геология для геофизиков. – М.: Госнаучтехиздат, 1967.

12 Чебаненко И.И., Орлов А.А., Ляху М.В. и др. Пластовые давления в нефтегазовых структурах Кримско-Азовской провинции и методы их прогнозирования. – Киев: Изд-во ИГН АН УССР, 1987.

13 Орлов А.А.,Чебаненко И.И., Клочко В.П. и др. Генезис и методы оценки аномально высоких пластовых давлений в нефтегазовых структурах. – Киев: Изд-во ИГН АН УССР, 1989.

 

МВ 02070855 – 2865 – 2010