Специальность
25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых
На территории Предкавказья (Северо-Кавказской нефтегазоносной провинции) большинство месторождений углеводородов связаны с терригенными отложениями. Залежи нефти, газа и газоконденсата выявлены в осадочных формациях от третичного до юрского возраста, при этом коллекторы сложены песчано-алеврито-глинистыми породами, характеризуются специфическими особенностями и их изучение по данным геофизических исследований скважин (ГИС) является достаточно сложной проблемой.
Активное изучение рассматриваемого района приходится на середину и конец прошлого века. В это время были разведаны и открыты большинство месторождений, отличительной особенностью которых являлось выдержанность по разрезу и площади фильтрационно-емкостных свойств коллекторов, их значительные толщины и, как следствие, четко выраженная геофизическая характеристика. С середины 80-90-х годов прошлого века и до настоящего времени доля таких объектов в общем количестве разведанных месторождений неуклонно сокращается. При этом открываемые залежи углеводородов приурочены к сложно построенным терригенным коллекторам, которые отличаются значительной неоднородностью, малыми 1.5 - 2м толщинами, сложной структурой порового пространства и, как следствие, значительной вариацией фильтрационно-емкостных свойств, что неизбежно приводит к снижению информативности геофизических исследований скважин.
В условиях перехода к рыночным отношениям, из-за негативных явлений, связанных с перестройкой и преобразованием топливно-энергетического комплекса России, практически исчез системный подход к изучению таких объектов и учету новых ранее не рассматриваемых факторов, определяющих эффективность геологоразведочных работ.
В рамках диссертационной работы поставлена задача, разработать петрофизические и интерпретационные модели ГИС для оценки фильтрационноемкостных свойств и насыщенности сложно построенных коллекторов региона. Обоснование таких моделей на базе единого методологического подхода дает возможность унифицировать технологию исследования сложно построенных коллекторов на всех этапах исследования недр, которая может служить основой для создания единого информационного пространства геологоразведочного процесса.
Особое внимание в работе уделено выбору объектов для обоснования петрофизических и интерпретационных моделей ГИС сложно построенных коллекторов Предкавказья, в том числе в горизонтальных скважинах. К объектам, в наибольшей
степени отражающим многообразие таких типов коллекторов, распределение глинистого материала, фильтрационно-емкостных свойств, фациальную изменчивость, отличающимся сложными геолого-техническими условиями бурения (АВПД АНПД) можно отнести чокракские отложения Западно-Кубанского прогиба (ЗКП), альбские Кущевского подземного хранилища газа (КПХГ) и нижнемеловые и юрские отложения Восточного Предкавказья.
Целью работы является теоретическое и экспериментальное обоснование петрофизических и интерпретационных моделей ГИС для сложно построенных терригенных коллекторов Предкавказья, и создание на этой основе технологии определения фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) и насыщенности, обеспечивающей повышение эффективности геофизических методов исследования разрезов нефтегазовых скважин, ее внедрение в практику геологоразведочных работ и оценку результатов применения.
Основные задачи исследований.
1. Анализ геолого-технических условий проведения ГИС и современного состояния методического обеспечения интерпретации данных каротажа при изучении сложно построенных терригенных коллекторов.
2. Разработка методического и теоретического подходов и обоснование на этой основе объемных и структурных моделей сложно построенных терригенных коллекторов Предкавказья.
3. Экспериментальное и теоретическое обоснование петрофизических и интерпретационных моделей геофизических методов.
4. Совершенствование специальных вопросов технологии проведения ГИС по теме исследований: прогнозирования поровых давлений и зон АВПД, влияния зоны проникновения, интерпретации результатов исследований в горизонтальных скважинах.
5. Разработка технологии проведения геофизических исследований и предварительной обработки материалов ГИС в коллекторах малой толщины.
6. Разработка эффективной технологии для выделения сложно построенных терригенных коллекторов, определения их фильтрационно-емкостных свойств и насыщенности.
7. Опробование и внедрение разработанных и усовершенствованных технологий, оценка результатов внедрения, эффективности.
Методы исследования и фактический материал. Поставленные задачи решались путем обработки, обобщения и анализа геолого-геофизических материалов более чем в 300 скважинах Предкавказья с использованием программных средств Microsoft Excel,
системы СИГМА и Геопоиск; проведения комплексных петрофизических исследований керна более чем 2500 образцов, по каждому из которых сделано в среднем около б определений, в том числе специальных петрофизических исследований в установках моделирующих пластовые условия, выполнением ртутной порометрии, оценкой удельной поверхности методом низко температурной адсорбции, капиллярометрия, термогравиметрический анализ и др.; моделированием, расчетами, экспериментальными работами в нефтегазовых скважинах на месторождениях Ставропольского и Краснодарского края, Кущевском подземном хранилище газа, привлечением публикаций отечественных и зарубежных ученых.
Диссертация базируется на результатах исследований, выполненных автором лично или при его непосредственном участии в Научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте геофизических исследований (НИИГИ) г. Грозный, где проведены работы по совершенствованию методического и петрофизического обеспечения ГИС при изучении нижнемеловых и юрских отложений Восточного Предкавказья; ОАО «Нефтегеофизприбор» г. Краснодар, где разработана интерпретационная модель акустического каротажа; ПФ «Кубаньгазгеофизика» пос. Афипский Краснодарского края, где обоснованы новые методические основы интерпретации ГИС чокракских и альбских коллекторов Западного Предкавказья, обобщены и систематизированы результаты исследований в области изучения сложнопостроенных коллекторов Предкавказья геофизическими методами.
Автор принимал участие в планировании и проведении специальных петрофизических исследований образцов керна юрских коллекторов Ставропольского края, а также в планировании специальных петрофизических и геофизических исследований при изучении чокракских и нижнемеловых коллекторов Краснодарского края. Диссертант непосредственно участвовал в обосновании параметров для подсчета запасов нефти и газа ряда месторождений Предкавказья.
Достоверность предложенных автором выводов и рекомендаций проверялась путем сравнения результатов интерпретации с независимыми геолого-промысловыми материалами и результатами опробований скважин.
Научная новизна. В диссертации получены следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:
1. Разработаны новые объемные и структурные модели сложно построенных терригенных коллекторов Предкавказья, отличающиеся учетом ранее неизвестных закономерностей распределения глинистых минералов и алевритового материала в породе, учетом структуры порового пространства, особенностей распределения
фильтрационно-емкостных свойств и обеспечивающие эффективное их использование при интерпретации ГИС.
2. Разработаны петрофизические и интерпретационные модели ГИС для изучения сложно построенных терригенных коллекторов Предкавказья, основанные на новых методических подходах по обоснованию многомерных интерпретационных связей и параметров коллекторов, обеспечивающих внутреннюю интеграцию и возможность их применения при изучении всех типов терригенных пород.
3. Доказана трехкомпонентная модель интегрального гамма-каротажа терригенных пород и определены подходы к ее использованию для количественных определений глинистости и компонентного состава.
4. Разработана технология проведения геофизических исследований в коллекторах малой толщины ( |
