Введение к работе
Актуальность работы. Природные резервуары углеводородов в арбонатных толщах отличаются сложным строением, значительной из-іенчивостью фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пород и широким иогообразием сложнопостроенных коллекторов. Прежде всего, это от-осится к крупным залежам массивного типа с большой площадью газь-идкостного контакта (Оренбургское, Астраханское, Вуктыльское и р. месторождения). Повышение эффективности мероприятий и техноло-ических процессов, из которых складывается система разведки, раз-аботки и эксплуатации подобных месторождений является сложной роблемой, которая до настоящего времени не нашла своего полного ешения. Недостаточно изученным в настоящее время является вопрос трещиноватости пород как о факторе, определяющем фильтрационную еоднородность карбонатного массива в процессе накопления углево-ородов и при эксплуатации месторождений и влияющим на изменения изических свойств и пустотного пространства пород. Конечная цель сех работ на нефть и газ состоит, как известно, в более полном звлечении углеводородов из продуктивных тола Это возможно только ри детальной изученности фильтрационно-емкостной неоднородности ФЕН) продуктивной толщи и при точном представлении о геолого-про-ысловой модели залежи углеводородов(УВ).
Перечисленные факторы в значительной мере характерны для родуктивных отложений Оренбургского газоконденсатного месторожде-ия (ОГНЮ, промышленная разработка которого началась в 1974 г., иходя из представления о массивном строении залежи, уетановленно-э на основании геолого-разведочных работ. Однако, возникшее вско-э избирательное обводнение скважин и большое различие в их продуктивности вызвали необходимость детального изучения ФЕН карбо-аткого массива залежи.
Анализ результатов работ по изучению детального строения ОГКМ жазал, что геолого-геофизической и промысловой информации по ^следованию скважин недостаточно для достоверного представления о
- г -
геолого-промыеловой модели залежи, несмотря на высокую разбурен-ность площади.
Щюблема изучения ФЕН карбонатного массива ОГКМ актуальна і настоявше время. Запасы верхнего 1-го эксплуатационного объекта, которые составляют около 30 7. от обшей суммы запасов, дренирован! на начало 1992 г. по данным БУНИПИгаз только на 20 %. Это объясняется низкими по сравнению с нижележащими фильтрационными свойствами коллекторов 1-го объекта, представленного тонкопоровыми породами артинского яруса. Для более полного извлечения газа из этогс объекта необходимо дополнительно провести детальные иссдедованю ФЕС коллекторов комплексом геодого-геофизических методов с использованием новых методов ГИС и сейсморазведки, а также применение! передовых технологий обработки и интерпретации материалов.
Изучение фильтрационно- емкостной неоднородности карбонатной массива должно базироваться на специальной технологии комлексної интерпретации всего спектра геолого-геофизической информации. Однако до настояного времени подобная технология еще не разработан; в іребуемом объеме. Создание такой технологии является важной задачей, имеющей научное и практическое значение.
Цель работа Повышение достоверности оценки фильтрационно-ем-костной неоднородности карбонатных массивов как научной основы дл$ наиболее полного извлечения УВ из продуктивных толш.
Основные задачи исследований:
разработка технологии интерпретации геофизических методов, проводимых при исследовании эксплуатационных скважин, с использованием промысловых данных для оценки "ЕН на основе детальных геолого-геофизических исследований оценочных и разведочных скважин;
выбор параметров сейсмического волнового поля для изучени* фильтрациочно-емкостной неоднородности карбонатного массива;
разработка методики комплексной геологической интерпретацю материалов ГИС и сейсморазведки с целью прогнозирования ФЕН карбонатного массива. .
Защищаются следующие основные положения и научные результаты:
1. Безамплитудные нарушения сплошности карбонатного массиве
Актуальность работы. Природные резервуары углеводородов в карбонатных толпах отличаются сложным строением, значительной изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) пород и широким «шогообразием сложнопостроенных коллекторов. Прежде всего, это от-госится к крупным залежам массивного типа с большой площадью газс,-кидкостного контакта (Оренбургское, Астраханское, Вуктыльское и їр. месторождения). Повышение эффективности мероприятий и техноло-"ических процессов, из которых складывается система разведки, раз->аботки и эксплуатации подобных месторождений является сложной іроблемой, которая до настоящего времени не нашла своего полного юшения. Недостаточно изученным в настоящее время является вопрос і трещиноватости пород как о факторе, определяющем фильтрационную «однородность карбонатного массива в процессе накопления углево-ородов и при эксплуатации месторождений и влияющим на изменения изических свойств и пустотного пространства пород. Конечная цель сех работ на нефть и газ состоит, как известно, в более полном звлечении углеводородов из продуктивных толщ. Это возможно только ри детальной изученности фильтрационно-емкостной неоднородности ФЕН) продуктивной толщи и при точном представлении о геолого-про-ысловой модели залежи углеводородов(УВ).
По ре численные факторы в значительной мере хар;истерны для родуктивных отложений Оренбургского газоконденсатного месторожде-ия (ОГКМ), промышленная разработка которого началась в 1974 г., сходя из представления о массивном строении залежи, установленно-о на основании геолого-разведочных работ. Однако, возникшее вско-э избирательное обводнение скважин и большое различие в их про-уктивности вызвали необходимость детального изучения тен карбо-зткого массива залежи.
Анализ результатов работ по изучению детального строения ОГКМ эказал, что геолого-геофизической и промысловой информации по ^следованию скважин недостаточно для достоверного представления о
- 2 -геолого-промькловой модели залежи, несмотря на высокую разбурен-ность площади.
Щюблема изучения ОЕН карбонатного массива ОГКМ актуальна в настоящее время. Запасы верхнего 1-го эксплуатационного объекта, которые составляют около 30 Z от общей суммы запасов, дренированы на начало 1992 г. по данным БУНИПИгаз только на 20 Z. Это объясняется низкими по сравнению с нижележащими фильтрационными свойствами коллекторов 1-го объекта, представленного тонкопоровыми породами артннского яруса Ддя более полного извлечения газа из этого объекта необходимо дополнительно провести детальные исследования ФЕС коллекторов комплексом геолого-геофизических методов с использованием новых методов ГИС и сейсморазведки, а также применением передовых технологий обработки и интерпретации материалов.
Изучение фшштрационно-емкостной неоднородности карбонатного массива должно базироваться на специальной технологии комдексной интерпретации всего спектра геолого-геофизической информации. Однако до настоящего времени подобная технология еще не разработана в требуемом объеме. Создание такой технологии является важной задачей, имеющей научное и практическое значение.
Цель работа Повышение достоверности оценки фильтрационно-ем-костиой неоднородности карбонатных массивов как научной основы для наиболее полного извлечения УВ из продуктивных толщ.
Основные задачи исследований:
разработка технологии интерпретации геофизических методов, проводимых при исследовании эксплуатационных скважин, с использованием промысловых данных для оценки ЕН на основе детальных геолого- геофизических исследований оценочных и разведочных скважин;
выбор параметров сейсмического волнового поля для изучения фильтраци^чно-емкоетной неоднородности карбонатного массива;
разработка методики комплексной геологической интерпретации материалов ГИС и сейсморшведки с целью прогнозирования ФЕН карбонатного массива .
Защищаются следующие основные положения и научные результаты:
1. Безамплитудные нарушения сплошности карбонатного массива
- З -(субвертикальные зоны повышенной трещиноватости) формируются ^наследований под действием тектонических напряжений небольшой величины, возникающих многократно в процессе его длительного геотектонического развития.
-
Совокупность трещин и метасоматических преобразований горных пород создают в карбонатном массиве своеобразные петрофизиче-ские зоны, которые отличаются от вмещающих пород геоакустическими свойствами и характеризуются аномальными значениями динамических параметров сейсмического BOJxHOBoro поля.
-
Блоковая модель залежи ОГКМ, которая при разработке проявляет двойственный характер: как массивной залежи в зонах повышенной трещиноватости (преимущественно вертикальное движение флюидов) , так и пластовой - в консолидированных блоках, где наибольшее распространение получили коллекторы порового типа (горизонтальная фильтрация по пластовым коллекторам).
Научная новизна-
-
Автором впервые методология прогнозирования геологического разреза по данным сейсморазведки использована на стадии разработки Эренбургского газоконденсатного месторождения для уточнения его геолого-промысловой модели. По результатам исследований установлено, что в карбонатном массиве трещиноватость и геологическая неоднородность влияют на затухание сейсмических волн значительно сильнее, чем газонасыщенная пористость блока (матрицы) пород.
-
Разработаны автором:
методики оценки загипсованности коллекторов по комплексу методов НК-АК и битуминозности по данным БК для прогнозирования фильтрационных свойств матрицы пород;
методика выделения зон повышенной тектонической трещиноватости карбонатных пород по данным ГИС и сейсморазведки.
3. Установлены:
вертикальная зональность в распространении разновозрастных коллекторов порового типа для нижнепермских отложений ОГКМ;
наличие прямой связи между диффузионной составляющей сейсмического волнового поля и фильтрационными свойствами пород,
- 4 -обратной связи - между параметром затухания энергии сейсмически: волн и емкостными свойствами коллекторов продуктивной толщи карбонатного массива ОГКМ.
4. Ва основе интегрированного анализа результатов интерпретации материааов ГИС, сейсморазведки и геолого-промысловых данньс выявлены субвертикальные зоны повышенной трещиноватоети карбонатного массива ОГКМ, в которых отмечается вертикальная газогидродинамическая связь между продуктивной газонасыщенной толщей и подстилающей водонапорной системой.
Практическая ценность работы заключается в повышении эффективности геолого-геофизических исследований на этапе разработю Оренбургского месторождения на основе изучения фильтрационно-емкостной неоднородности нефтегазонасыщенной толщи карбонатноп массива, что позволяет более рационально разместить фонд эксплуа тационного бурения скважин, повысить конечную отдачу УВ npi эксплуатации залежи.
Реализация работы. Результаты работы автором совместно с По литыкиной М.А. и Чиркиным И. А. использованы; при изучении фильтра ционно-емкостной неоднородности карбонатного массива с целью уточ нения геолого-промысловой модели основной газовой залежи ОГКМ; а участке в пределах восточного окончания Оренбургского вала на ста дай завершения геолого-разведочных работ нефтяной залежи, где про ведены исследования с применением новых передовых методов ГИС : сейсморазведки и технологий обработки материалов для прогнозирова ния изменения ФЕС карбонатных пород.
Апробация работы. Основные поло вния диссертационной работы докладывались на Ш Бсесозной конференции "Коллекторы нефти и газ на больших глубинах" (г.Москва 1983 г.), на семинаре специалисто по геофизическим исследованиям и работам в скважинах по теме: "Оп ределение параметров коллекторов и залежей нефти и газа по матери алам ГИС" (г. Тверь, 1992 г.), на совещании по проблеме "Карбонат ные коллекторы нефти и газа на больших глубинах" (г.Киев, 1992 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных ра бот.
- 5 -Фактический материал. Основой для написания диссертационной аботы явились исследования, проведенные автором в Волго-УралНИПИ-аз (1979-1983г) и во ВНИГИК НПГП "ГЕРС" (1987-1993 г.). Был обра-іотан, проанализирован и обобщен фактический материал ГИС, керна і промысловых данных более чем по 600 эксплуатационным и разведоч-|ым скважинам, сейсмический материал по 76 профилям общэй прота-кнностыо около 700 погонных км. Проанализированы совместно с ГИС
Ч =
езультаты сейсмической локации на участке 3x6 км в пределах ^сточного окончания Оренбургского вала
Объем работа Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит іь"7 страниц текста, 4 таблицы, 31 рисунок, биб-мография включает 119 наименований.
Научные исследования проведены под руководством д. т. н. Афа-:асьева В. С. В процессе работы над диссертацией автор пользовался гамощыо и советами докторов наук Бродского IL А., Струкова А. С., «онова А. И., Федорцова Е К. , Чаадаева Е. В., Фоменко В. Г., Ручкина l. Е , Соколова Е Я. , Попсуй- Шапко Г. П., кандидатов наук Воярчука и Ф. , Красильникова С. М., Политыкиной Л А., Кан Е Е., Чиркина И. А., іареничевой ЕЙ., гл. геолога ГП "Оренбурггазпрома" Участкина I Е , гл. геолога ГТП "Оренбурггеология" Кутеева КХ С., гл. геолога СЭГИС Маленковой О. А. , специалистов Будыко А. Е , Гладковой Л. Ф. , (евычаловой ЕП.
Всем вышеназванным ученым и специалистам, а также сотрудникам СЭГИС и ВНИГИК, оказавшим помощь в сборе геолого-геофизических нтериалов и оформлении рукописи, автор выражает свою искреннкзо їлагодарность.