Введение к работе
Актуальность проблемы. Поиск, разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений, в силу специфики ведения горных работ, характеризуются мощным техногенным воздействием на геологическую среду. Особенно актуальна задача оценки масштабов техногенных изменений в районах разведки и разработки карбонатных трещиноватых пород. Месторождения со сложно построенными коллекторами имеют достаточно широкое распространение в нефтегазовых регионах и составляют значительную часть в общем балансе запасов нефти, обеспечивая существенный вклад в ее добычу. В Волгоградском Поволжье в последние годы открыто ряд новых месторождений с такими коллекторами: Добринское, Демьяновское, Памятно-Сасовское, Ново-Кочетковское, Ковалевское.
Техногенные изменения связаны, в основном, с фильтрационной деформацией пород при изменении напряженного состояния среды и давления жидкости, резко изменяющей фильтрационно-емкостные характеристики сложно построенных коллекторов.
В связи с этим возникает проблема прогнозирования таких коллекторов современными методами, обеспечивающими получение полной информации об исследуемых отложениях с минимальным нарушением состояния геологической среды.
Среди всех известных методов геоэкологически наиболее безопасным, решающим поставленную проблему, выбран метод пластоиспытателя на трубах.
Специфические геологические, физические, промысловые и геоэкологические особенности коллекторов со сложной структурой емкостного пространства ограничили перенос на них результатов, отработанных применительно к обычным залежам с гранулярными коллекторами. В силу ряда причин эта сложная проблема осталась менее изученной.
Известны научные рекомендации и методы, позволяющие надежно оценивать гидродинамические характеристики и потенциальные возможности карбонатных коллекторов. Вместе с тем для условий исследования скважин в процессе бурения пластоиспытателем на трубах практически отсутствуют методики, обеспечивающие высокую достоверность оценки промышленной значимости, фильтрационных и емкостных параметров сложно
построенных коллекторов. Совершенствование методов
интерпретации результатов испытания пластоиспытателем в открытом стволе таких объектов направлено на обеспечение экологической безопасности и высокой эффективности поиска залежей, прирост запасов нефти и газа, расширение геоэкологической информативности и является весьма актуальным и экономически целесообразным.
Целью работы является выбор экологически наиболее безопасного метода исследований коллекторов и научная разработка новых и совершенствование известных методов оперативного получения информации о геологических, структурных, фильтрационных и промысловых характеристиках коллекторов для решения практических задач экологии, геологии и разработки месторождений (на примере девонских отложений Волгоградского Поволжья).
Основные задачи исследований:
-
Анализ техногенного влияния нефтегазовой отрасли на недра и окружающую среду и оценка возможностей пластоиспытателя как экологически наиболее безопасного, информативного и надежного метода исследования скважин в процессе бурения для решения задач сохранения природного уровня изменения геологической среды и' прогнозирования опасных природно-техногенных явлений.
-
Анализ перспективности на нефть и газ девонских отложений Волгоградского Поволжья по особенностям геологического строения и результатам исследований их пластоиспытателем.
-
Изучение особенностей фильтрации в сложно построенных коллекторах и анализ методов получения гидродинамических и емкостных характеристик с учетом влияющих режимно-технологических факторов кратковременного исследования скважин пластоиспытателем.
-
Создание и опробование комплексного метода интерпретации данных исследования пластоиспытателем сложных по строению объектов.
-
Разработка метода прогнозирования промысловых характеристик нефтенасыщенных пластов.
Научная новизна. Впервые рассмотрен экологический аспект метода исследования скважин пластоиспытателем.
Установлены рациональные режимно-технологические параметры испытания, обеспечивающие минимальное техногенное влияние на объект исследования.
С учетом специфики испытания скважин в процессе бурения пластоиспытателем исследованы и усовершенствованы методы выделения и оценки сложно построенных коллекторов.
Впервые предложен и апробирован в Волгоградском Поволжье и других регионах универсальный интерпретационный комплекс получения экологических, геологических, структурных и фильтрационных характеристик карбонатных коллекторов.
Разработан эффективный метод прогнозирования промысловых параметров нефтенасыщенных пластов в процессе бурения.
Практическая ценность исследований определяется
необходимостью- всестороннего изучения перспективных в нефтегазоносном отношении девонских отложений Волгоградского Поволжья. Полученные результаты исследований нашли самое непосредственное практическое применение: это комплекс интерпретации данных пластоиспытателя для сложно построенных коллекторов, прогнозирование промысловых характеристик нефтенасыщенных пластов в процессе поиска и разведки месторождений, рекомендации по геоэкологически безопасному методу исследования скважин и режимным параметрам испытания карбонатных отложений, уменьшающим техногенную нагрузку на геологическую среду.
Совершенствование и разработка методов интерпретации данных испытания скважин пластоиспытателем позволяет повысить достоверность информации о продуктивности изучаемых отложений, типе и фильтрационно-емкостных параметрах коллекторов со сложной структурой порового пространства, необходимой для подсчета запасов, проектирования разработки месторождений и геоэкологического прогнозирования опасных природно-техногенных явлений.
Применение разработанных рекомендаций позволит увеличить на 15-20 % число объектов с количественным определением параметров, избежать ошибок в оценке промышленной значимости и сократить объем техногенных влияний на коллектора.
Ценность выполненных исследований заключается еще и в том, что все основные решения базируются на параметрах, определяемых оперативно по данным испытания объектов пластоиспытателем в процессе поисково-разведочного бурения скважин, что значительно сокращает время техногенных влияний на геологическую среду. Почти все методические рекомендации
конкретизированы для девонских отложений Волгоградского региона, но могут быть использованы для решения промысловых и геоэкологических проблем в других районах страны.
Реализация в нефтяной отрасли. Основные положения, изложенные соискателем в диссертации, были применены при разработке «Методического руководства по оценке типа и гидродинамических параметров карбонатных нефтенасыщенных коллекторов» и метода прогнозирования промысловых параметров нефтенасыщенных пластов в процессе бурения.
Обоснованные в работе методы были использованы автором при оценке промысловых, структурных и фильтрационно-емкостных характеристик нефтенасыщенных сложно построенных коллекторов на Котовской, Мирошниковской, Романовской, Голубковской, Памятной и других площадях.
Результаты исследований представлены в виде рекомендаций и методических указаний в научно-технических отчетах, инструкциях и руководящих документах и используются при интерпретации данных испытания скважин в ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», АО «Волгограднефтегеофизика», РАО «Газпром».
Апробация работы. Основные материалы ' диссертации доложены на заседаниях Ученого Совета (1987) и научно-методического совета направления бурения скважин (1990) ДОАО «ВолгоградНИПИнефть», на курсах повышения квалификации ИТР по испытанию и интерпретации данных пластоиспытателя (1990, 1994, 1996) МНП РФ. «Методическое руководство по определению параметров пласта и призабойной зоны по данным пластоиспытателя» экспонировалось на тематической выставке ВДНХ СССР (1985). Автор диссертации награждена бронзовой медалью ВДНХ СССР (1985).
Фактический материал. В основу диссертации положены результаты исследований, проведенных автором в течении 22 лет. В процессе исследований изучен фактический материал более чем по 6000 испытаний пластоиспытателем на трубах поисково-разведочных скважин Волгоградского Поволжья. Проведена реинтерпретация более 1000 испытаний с учетом геолого-промысловых характеристик карбонатных пород. В работе использовались также фондовые материалы научно-исследовательских организаций и многочисленные публикации. Основное содержание диссертации изложено в 10 статьях.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения. Общий объем текста 153 страницы, 12 таблиц, 25 рисунков. Список использованной литературы включает 127 наименований.
Диссертация выполнена под научным руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора А.В. Бочкарева, которому автор выражает искреннюю благодарность. Автор глубоко признателен кандидатам технических наук Г.Д. Сухоносову, Ф.И. Тетерину, кандидатам геолого-минералогических наук СВ. Кузнецовой, М.Е. Костылевои за консультации, ценные практические рекомендации и замечания, полученные в процессе работы над диссертацией, а также сотрудникам лаборатории ЭВМ и технического обеспечения ДОАО «ВолгоградНИПИнефть», оказавших большую техническую помощь при оформлении работы.
