Введение к работе
Актуальность проблемы. Месторождения нефти и газа в породах фундамента открыты практически во-всех нефтегазоносных провинциях мира: Они связаны как с кристаллическими осадочными и метаморфическими породами, так и с магматическими и эффузивными породами, либо с корами выветривания. Однако, несмотря на большое число открытых месторождений в породах фундамента, целенаправленные поиски залежей нефти и газа в нём ведутся слабо. Особенно это характерно для магматических пород, углеводородный потенциал которых, как показывают исследования последних лет, довольно высок, а наличие коллекторов в них является больше правилом, чем исключением. Причины такого отношения к изучению пород фундамента, и, особенно,- магматических породах, наиболее полно были сформулированы акад.В.Б.Порфирьевым:
Во-первых, для магматических пород, в которых коллекторы характеризуются очень сложной структурой пустотного пространства, отличающейся от трещиноватых карбонатных коллекторов, не определена природа образования ёмкости и время ее образования, особенности развития и локализации коллекторов по разрезу и площади.
Во-вторых, нет достаточно обоснованных способов и методических решений для поисков в магматических породах геофизическими методами физических полей, которые бы отображали реальные зоны или участки развития трещиноватости (пустотности), благоприятные для аккумуляции углеводородов.
В-третьих, не разработаны (или практически не разработаны) методы изучения магматических пород и методики интерпретации данных ГИС для достоверного выделения в магматических породах зон развития коллекторов, оценки их филырационно-емкостных свойств (ФЕС), характера насыщения.
В четвертых, недостаточно изучены способы вскрытия и освоения скважины на приток, а также - применения различных методов интенсификации (соленокислотные обработки, ПГД, ГРП и т.п.), особенно, на больших глубинах, в зонах, выделяемых по ГИС, бурению, керну как коллекторы нефти. Кроме того, не разработан целый ряд геологических аспектов, таких как происхождение нефти в магматических коллекторах, ее миграция и аккууляция в залежи, покрышки и т.д.
Все это требует всестороннего изучения магматических пород фунда
мента, их вещественного состава, вторичных изменений, образования пус
тотности в породах, ее распределения по разрезу и площади, разработки
критериев выделения коллекторов, их количественной оценки, разработки
филырационно-ёмкостной модели, определяющей методологические основы
разработки залежей в гранитоидных коллекторах.Поэтому тема выполнен
ной работы является весьма актуальной и своевременной—
2 Цель работы - показать, что магматические породы являются коллекторами и регионально нефтеносны, по своему строению коллекторы в грани-тоидных породах различных регионов имеют много общего, результаты исследований, выполненных на месторождении-модели, могут быть в целом перенесены на другие регионы, разработанные методические решения, подходы будут применимы с теми или иными изменениями в других региона. Основные задачи исследований.
-
Анализ основных закономерностей распространения, петрологической приуроченности, строения пустотного пространства гранитоидных коллекторов в магматических породах различных регионов.
-
Петрологическое расчленение гранитоидных пород методами ГИС как наиболее полно (практически на 100%) характеризующих разрез по сравнению с керном, вынос которого, как правило, не превышает 1%.
-
Выяснение природы образования пустотности в гранитоидных породах, этапность их развития, разработка классификации коллекторов, ушты-вающей их генезис и морфологию.
-
Разработка филырационно-емкостной модели гранитоидных коллекторов, с учетом возможностей ГИС, как основы эксплуатации залежей.
-
Оценка информативности и разрешающей способности методов ГИС при выделении трещиноватых коллекторов и оценке их ёмкостных свойств.
-
Разработка методик калибровки геофизических методов пористости при переходе от калибровки по стандартным образцам к реальным гранито-идиым породам.
-
Разработка методов оценки общей пустотности коллекторов в грани-тоидах, разделение её на типы пустотностей и установление их соотношения в общем объеме. Разработка способа (метода) определения проницаемости с учетом текущего давления в залежи.
-
Выяснение гидрогеологических особенностей строения фундамента и изменения гидродинамики в процессе разработки месторождения.
Научная новизна. Впервые выполнены в гранитоидных коллекторах комплексные исследования, последовательно решающие задачу оценки филырационно-ёмкостных свойств. Комплексные исследования выполнены в логическом порядке:
-
- разработана теория образования трещиноватых коллекторов в гранитоидных породах, изучена структура пустотного пространства, петрологическая классификация пород по ГИС;
-
- предложена классификация гранитоидных коллекторов по генетико-морфологическому принципу;
-
- разработана и обоснована трёхпустотная фильтрационно-ёмкостная модель коллекторов, их развитие по площади и разрезу батолита;
-
- установлена степень информативности методов ГИС в разрезах магматических пород, выделение коллекторов по ГИС в разрезе, количественное
определение емкостных свойств коллекторов с делением на типы пустотного пространства, оценка фильтрационных свойств коллекторов с учетом изменения давления в залежи.
Доказано, что коллектора в магматических породах обычное явление и представляют новый тип коллекторов, являющихся крупным потенциальным нефтегазосодержащим объектом в мире. Поисковыми работами в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции огромные запасы углеводородов (УВ) пока подтверждены косвенно, а в Западно-Сибирском регионе залежи нефти в аналогичных породах установлены. Таким образом, решение целого ряда задач на модели месторождения, в качестве которой выбрано месторождение Белый Тигр, которое наиболее полно изучено, имеет огромное научное и практическое значение.
Основные защищаемые положения.
1.В результате изучения огромного геологического материала, полученного при бурении разведочных и эксплуатационных скважин (= 200 скважин) в пределах шельфа Южного Вьетнама, а также материалов по ряду месторождений Египта, Индии и т.д., показано, что коллектора в магматических породах явление ординарное. В разрезах магматических пород встречен новый тип коллекторов со сложной структурой пустотного пространства и различной природой их образования в течение длительного периода времени - конец пластичной фазы и переход в фазу жесткого тела.
2. Научно -методические разработки: литофизический способ классифи
кации гранитоидных пород по ТИС, который позволяет с высокой степенью
достоверности осуществлять деление их на основные пстротипы и решать
задачу как выделения коллекторов, так и количественной оценки их фльтра-
ционно - емкостных свойств, уточнять геологическое строение батолита ре
шать ряд геолого-промысловых задач; механизм образования трещиноватых
коллекторов в гранитоидных породах, который соединил в себе математиче
скую и атомную теории с процессом дегидратащш. Результатом действия
этих процессов явилось образование микротрещиноватости с последующим
образованием изометрической (каверновой) пустотности за счет процессов
метасамотоза и гидротерм; вывод о развитии коллекторов в магматических
породах ниже абсолютной глубины 5000 м, основанный на результатах бу
рения (наличие поглощений промывочной жидкости),данных исследования
керна, ТИС.
3. Результаты анализа и оценки информативности промыслово-
геофизических методов изучения разрезов скважин, сложенных гранитоид-
ными породами: максимальной информативностью обладают акустический
и нейтрон-нейтронный методы, недостаточно высокой - новые методы:
электрическое сканирование (ЕМІ), волны Стоунли из-за недоучета при раз
работке методики их интерпретации специфики магматических коллекторов,
вторичных изменений пород, сложности структуры пустотного пространст
ва.
4 4. Методики: калибровка геофизических методов оценки пористости, что позволяет перейти от стандартизованных по стандартньм образцам (или ККУ) кривых ГИС к пустотности магматической породы определенного состава; выделение коллекторов в разрезе скважины, определения типа коллектора по ГИС и количественной оценки типов пустотности в общей емкости коллектора; оценки проницаемости трещиноватых гранитоидных коллекторов с учетом текущих пластовых давлений на основе определения и изучения упругих и деформационных свойств пород.
Практическая ценность и реализация в промышленности.
Диссертационные исследования показали, что коллекторы в магматических породах - это обычное явление и представляют новый тип коллекторов, являющихся крупным потенциальным нефтегазосодержащим объектом в мире. Потенциальные возможности гранитоидных пород, как коллекторов нефти, недооцениваются. В качестве модели для решения перечисленных вопросов было собрано наиболее изученное крупное уникальное месторождение Белый Тигр, хотя в работе были использованы материалы и по другим месторождениям и площадям шельфа Южного Вьетнама.
Результаты исследований докладывались на многих международных конференциях: Ханой, Вьетнам (1995), Кала Лампур, Малайзия (SPE, 1998), Москва, Россия (SPWLA-ЕАГО-РГУНГ, 1998), Уфа, Рссия (1999, 2000), Брисбан, Австралия (SPE, 2000)., Далат, Вьетнам (1999), Ханой, Вьетнам (2000), Мурманск, Россия (2002), Казань , Россия (EAGE, 2003) и ведомственных совещаниях в ВунгТау, СРВ (1996), в Москве (1997) и др.
Кроме того, результаты исследований были использованы при подсчете запасов нефти и газа по месторождениям Белый Тигр и Дракон, которые утверждены ГКЗ СРВ, при составлении технологических схем разработки, утвержденных ЦКР ГУНГ, а также при разработке геологических моделей месторождений, регулировании разработки, оценке перспектив и направления поисково-разведочных работ на новых блоках шельфа Южного Вьетнама.
В дальнейшем результаты исследований могут быть использованы при проведении буровых работ на нефть и газ в различных нефтегазоносных провинциях мира, а также в работах по оценке запасов нефти и газа, их разработке.
Результаты всех научных разработок оформлены в виде научно-производственных отчетов, которые имеются в геологических фондах СП «Вьетсовпетро», ГУНГ «Петровьетнам».
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 41 печатной работе, в том числе в трех монографиях, 35 статьях и тезисах, трех авторских свидетельствах, часть из которых издана на английском и вьетнамском языках, а также в ряде отчетов НИР, выполненных во время работы в НИПИ-морнефтегаз (СП «Вьетсовпетро», Вьетнам).
Используемые материалы. Основой для написания монографии послужили результаты обработки и изучения первичных геологических, про-мыслово-геофизических материалов, данных бурения, гидродинамических исследований, результатов освоения и работы скважин. Обработка первичных материалов выполнена лично автором или под его руководством и непосредственном участии в рамках тематических научно-исследовательских работ за период 1991-2000 г. в НИПИморнефтегаз СП «Вьетсовпетро». Автором лично обработаны и проанализированы материалы ГИС по скважинам месторождений Белый Тигр, Дракон, вскрывающих фундамент (около 170 скважин), данные бурения (поглощения, газопоказания), индикаторные кривые, кривые термопрофилирования и каротажа продуктивности. Проведена обработка результатов керновых определений и больших шлифов. В монографии использованы также результаты исследований, выполненные российскими и вьетнамскими специалистами в НИПИморнефтегаз, производственных предприятиях СП «Вьетсовпетро».
Автор принимал непосредственное участие в подсчете запасов нефти и газа месторождений Белый Тигр, Дракон, составлении технологических схем разработки этих месторождений, разработке геологических моделей месторождений в гранитоидных коллекторах, в разработке ряда комплексных программ по развитию геолого-разведочных работ по ряду блоков шельфа Южного Вьетнама. Кроме того, автором использованы материалы и личный богатый опыт изучения трещиноватых коллекторов в осадочных (Алжир) и карбонатных (Россия, Иран, Болгария) отложениях, а также обширная литература.
Структура и объем работы. Монография состоит из введения, 8 глав основного текста и заключения. Общий объем работы 256 стр., включая 140 рисунков, 25 таблиц и список литературы из 99 наименований. В процессе работы над монографией автор пользовался советами и рекомендациями В.К.Горохова, Ч.Л.Донга, А.В.Борисова, Е.Г.Арешсва, Б.Ю.Венделыдтейна, Г.Н.Белянина, А.Д.Дзюбло, Б.Н.Куликова, О.А.Шнипа, Ф.А.Кирссва, И.Е.Николаева, В.А.Лаврешшкова, И.Э.Насенкова, Ю.А.Тронова, А.Ш.Ксримова, М.Г.Алшиаева, Х.В.Куи, Р.Д.Хая, Ч.С.Нюана, Ф. АТуана. Всем им автор выражает глубокую благодарность.