Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СПОСОБОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГАЗОНАСЫЩЕННОСТИ КАРБОНАТНЫХ ГОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ. 15
2. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЮЛОГЙЇЕСК0Г0 СТРОЕНИЯ И ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ ПРОДУКТИВНОЙ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО.
2.1. Методические принципы разведки, основные черты геологического строения и цитологические особенности пород-коллекторов Астраханского ГКМ 29
2.2. Методика и схема исследования кернового материала 37
2.3. Характеристика фильтрационно-емкостных свойств карбонатных пород-коллекторов. 47
2.4. Петрофизические исследования карбонатных пород при моделировании термобарических
условий 59
3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФЩИЕНТА ОСТАТОЧНОЙ ВОДОНАСЫЩЕННОСТИ ПО ДАННЫМ ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРНА. б7
3.1. Экспериментальное исследование достоверности
результатов определений остаточной водонасыщенности прямым методом при моделировании
процесса подъема керна на поверхность 68
3.1.1. Теоретические и экспериментальные исследования динамики и времени насыщения газом водонасыщенных образцов 73
3.1.2. Методика и результаты моделирования процесса подъема керна на поверхность
3.2. Определение остаточной водонасыщенности по данным косвенных исследований керна. - З 3
.3. Повышение достоверности выделения коллекторов
по данным исследования водонасыщенности керна юі
4. ОСОБЕННОСТИ ОІШВДЕЛЕНИЯ КОЭШЦЙЕНТА ОСТАТОЧНОЙ НЕФТЕНАСЫЩЕННОСТИ ГАЗОКОНДЕНСАТНИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
4.1. Исследование состава остаточной нефти Астраханского ГКМ и определение коэффициента остаточной нефтенасыщенности по данным прямых определений и геохимических исследований.
4.2. Способ учета доли конденсата в объеме остаточной нефти П7
4.3. Возможности оценки доли конденсата в составе остаточной нефти путем моделирования процесса подъема керна на поверхность
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРНА ДЛЯ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ АСТРАХАНСКОГО ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 125
Основные выводы 131
Литература
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года " предусмотрено опережающее развитие сырьевой базы страны и в первую очередь топливно-энергетической. Для выполнения этой задачи необходимо повышать результативность прогрессивных геологических методов исследования недр и достоверность оценки запасов полезных ископаемых на базе использования для поиска и разведки высокоэффективных методик и разработок. В этой связи существенную роль играет информация о фильтрапионно-емкостных свойствах (ФЕС) пород-коллекторов нефти и газа, получаемая по данным лабораторных исследований керна. При этом одним из наиболее сложных вопросов при обосновании подсчетных параметров является изучение и надежное определение коэффициентов нефте- и газонасыщенности карбонатных пород, в том числе с низкими ФЕС.
В настоящее время поиск и разведка месторождений нефти и газа проводится на глубинах, превышающих 4 км. К числу таких регионов относится Прикаспийская впадина (ПкВ), где уже открыты такие уникальные месторождения как Астраханское, Карачаганакское, Тен-гизское и др. Эти месторождения, приуроченные как правило к мощным продуктивным подсолевым карбонатным толщам, отличаются от традиционных геологическими и термодинамическими особенностями. Характерными для Астраханского газоконденсатного месторождения являются низкие фильтрационные свойства карбонатных пород-коллекторов, неоднородность литологического состава, высокое аномальное пластовое давление, уникальный состав углеводородов с присутствием кислых компонентов, высокие газоконденсатные факторы и пр.
Изучение генезиса и условий формирования таких залежей позволяет отнести их к типу газоконденсатних месторождений, имеющих широкое распространение в таких крупных регионах, к которым относится ПкВ,
Поэтому исследование методики и результатов оценки газонасыщенности глубокопогруженных карбонатных пород-коллекторов на примере такого месторождения для целей обоснования подсчетных параметров является актуальной проблемой для совершенствования процесса разведки залежей нефти и газа. Анализ имеющихся материалов свидетельствует, что при подсчете запасов допускаются ошибки как в сторону завышения, так и занижения при обосновании коэффициента газонасыщенности. На основании данных промысловой геофизики и лабораторного исследования кернов определяется содержание в порах связанной (остаточной) воды. Затем, полагая, что в пустотном пространстве пород-коллекторов газовых и газоконденсатних залежей содержатся только газ и связанная вода, коэффициент газонасыщенности определяется вычитанием объема последней из норового объема. Однако, при наличии в поровом пространстве залежей нескольких типов флюидов, определение коэффициента газонасыщенности требует не только точной оценки содержания связанной воды, но и учета наличия остаточной нефти.
Анализ литературных данных и собственные исследования позволили автору выявить, что методика обоснования коэффициента газонасыщенности требует совершенствования. Так, при изучении остаточной водонасыщенности наиболее надежными считаются результаты, полученные при использовании прямого экстракционно-дис-тилляционного метода на образцах, отобранных при бурении скважин на безводных растворах. Однако по мнению ряда исследователей осложняющим фактором являются возможные потери остаточной воды при выбуривании керна, подъеме его на поверхность и хранении. Несмотря на широкое применение косвенных лабораторных методов для определения остаточной водонасыщенности ( KQB), выявляется слабое методическое обеспечение способа центрифугирования, в том числе для изучения низкопроницаемых карбонатных пород-коллекторов. При использовании капилляриметрического метода выясняется необходимость достижения больших капиллярных давлений для определения неснижаемой водонасыщенности. В связи с оценкой остаточной водонасыщенности прямым и косвенными методами появляется возможность использования этих данных для обоснования методики выделения коллекторов в карбонатном разрезе.
В настоящее время назрела необходимость разработки методики обоснования коэффициента остаточной нефтенасыщенности, определяемого лабораторными методами. Прежде всего это относится к газоконденсатним месторождениям, в составе остаточной нефти которых определенную долю может занимать конденсат.
Весьма важной и дискуссионной проблемой, осложняющей достоверность определения коэффициента газонасыщенности, является учет термобарических факторов для соответствия пластовым условиям. Необходимым является экспериментальное получение петрофизических связей при лабораторном исследовании кернового материала путем моделирования пластовых условий.
Цель настоящей работы заключается в совершенствовании метода определения коэффициента газонасыщенности карбонатных пород -коллекторов по данным лабораторных исследований керна и использование получаемых результатов совместно с данными ІИС при разведке и подсчете запасов газовых и газоконденсатних месторождений.
Основными задачами исследования являются:
- изучение достоверности обоснования коэффициента остаточной водонасыщенности прямыми и косвенными лабораторными методами с целью повышения точности определения коэффициента газонасыщенности при подсчете запасов месторождений нефти и газа;
- разработка методики моделирования процесса подъема керна на поверхность для обоснования надежности оценки остаточной водонасыщенности по данным прямых методов;
- разработка методики определения коэффициента остаточной нефтенасыщенности с учетом доли низкомолекулярных УВ в поровом объеме коллекторов газоконденсатних месторождений;
- разработка основных петрофизических связей с целью интерпретации данных ГИС при учете влияния пластовых условий для низкопроницаемых карбонатных коллекторов Астраханского месторождения.
В результате выполнения исследований в рамках перечисленных задач получены следующие основные результаты:
- доказана достоверность определений коэффициента газонасыщенности, основанная на использовании прямых способов исследования кернового материала, являющихся эталонными при соблюдении условий достаточной представительности и правильной привязки керна, а также аналогии термобарической обстановки при измерении на керне и в скважинах;
- экспериментальными исследованиями путем моделирования пластовых условий с учетом разгазирования остаточных флюидов при подъеме керна на поверхность изучена степень достоверности прямого метода определения остаточной водонасыщенности;
- предложена новая методика определения коэффициента остаточной нефтенасыщенности с учетом доли конденсата в поровом пространстве пород-коллекторов газоконденсатних месторождений;
- усовершенствована методика определения остаточной водонасы - 12 -ценности косвенными способами (центрифугирование, капилляримет-рия); экспериментальными исследованиями для карбонатных пород-коллекторов с низкими величинами проницаемости рекомендованы условия моделирования Ков в сопоставлении с результатами прямых исследований загерметизированного керна и показано, что использование метода центрифугирования возможно только при наличии кривых капиллярного давления;
- экспериментально показана необходимость учета термобарических условий при создании петрофизической основы интерпретации результатов ГИС при обосновании коэффициента газонасыщенности.
В диссертации защищаются:
1. Методика, аппаратура и результаты лабораторного моделирования процесса подъема керна на поверхность для уточнения величины остаточной водонасыщенности, определяемой прямым методом.
2. Обоснование условий применения косвенных методов определения остаточной водонасыщенности (капилляриметрия и центрифугирование) для карбонатных пород-коллекторов с ьшзкими фильтрационно-емкостными свойствами.
3. Методика учета доли конденсата, выпадающего в керне при его подъеме на поверхность, для определения коэффициента газонасыщенности.
4.Петрофизические связи для обоснования коэффициента газонасыщенности Астраханского ГКМ.
Промышленное внедрение усовершенствованной методики определения коэффициента газонасыщенности для карбонатных пород-коллекторов осуществлено в первом этапе подсчета запасов газа, конденсата и сопутствующих компонентов Астраханского газоконденсатного месторождения, разведуемого согласно Постановления» ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 23 сентября 1981 года 16 943 "О мерах по освоению
Астраханского газоконденсатного месторождения". Фактический экономический эффект от внедрения усовершенствованной методики в подсчете запасов АГКМ составил 2,1 млн.руб.
Доля автора диссертационной работы в получении указанного экономического эффекта (30$ от общего эффекта) составляет 630 тыс.руб.
Основные материалы диссертационной работы докладывались на Ш Всесоюзной конференции по коллекторам нефти и газа на больших глубинах (г.Москва, МИНХиГП, 1983 год), на 7 Всесоюзном совещании по коллекторам и флюидоупорам (г.Новосибирск, СО АН СССР, 1983 год), в школе по обмену опытом по методике и качеству поисково-разведочных работ и подсчета запасов нефти и газа Европейской части РСФСР (г.Архангельск, 1982 год).
Основное содержание диссертации опубликовано в 8 статьях (1980-1984 гг). Результаты исследований вошли в отчет "Подсчет запасов газа, конденсата и сопутствующих компонентов Астраханского газоконденсатного месторождения" (протокол ГКЗ СССР Л 9023 от 28 июня 1982 года).
Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, выводов и рекомендаций. В работе № страниц машинописного текста, 13 таблиц, 22 рисунка и список литературы из 107 названий. Основу работы составили результаты экспериментальных исследований, проведенных под руководством автора, по изучению фильтрационно-ем-костных свойств карбонатных коллекторов Астраханского газоконденсатного месторождения (проведено более 4000 определений на 2000 образцах). Исследования, лежащие в основе диссертационной работы, выполнены в лабораториях Комплексной тематической экспедиции ПГО "Нижневожскгеология" и лаборатории методики обоснования подсчетных параметров запасов нефти и газа ВНИПШ в период с 1979 по 1984 год.
Научное руководство .диссертационной работой осуществляли доктор геолого-минералогических наук, профессор Г.А.Габриэлянц и кандидат геолого- минералогических наук В.И.Петерсилье.
Большая помощь в реализации работы была оказана сотрудниками ВЕШНИ кандидатами геолого-минералогических наук Л.А.Коцерубой, Э.Г.Рабицем. Автор благодарен кандидатам технических наук Я.Н.Басину (ВНИШПТ), Г.Х.Шерману (НВНИИГГ), И.М.Беликову . (ВНШШгаздобыча), кандидату физико-математических наук А.И.Саф-рончику (СГУ) за оказанную помощь в консультациях и сотрудникам лаборатории физики пласта КТЭ при проведении экспериментальных исследований.
Всем перечисленным товарищам автор выражает свою самую искреннюю благодарность.
