Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геолого-геофизическая характеристика радаевско-бобриковских отложений Илишевской зоны нефтенакопления

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Хассан Нассер Ахмед Абдо

1. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТЕРРИГЕННОЙ ТОЛЩИ НИЖНЕГО КАРБОНА АКТАНЫШ-ЧИШМИНСКОГО ПРОГИБА КАМСКО-КИНЕЛБСКОЙ СИСТЕМЫ.

1.1. История развития и особенности регионального осадконакопления.

1.2. Условия залегания и формирования терригенных коллекторов радаевского и бобриковского горизонтов нижнего карбона.

1.3. Сравнительная характеристика коллекторов зон нефтенакоплений в различных структурно-фациальных условиях Актаныш-Чишминского прогиба.

2. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ РАДАЕВСКОГО И БОБРИКОВСКОГО ГОРИЗОНТОВ ИЛИШЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

2.1. Геологическое строение.

2.2. Анализ геофизических параметров коллекторов.

2.3. Особенности залегания коллекторов аномально высокого сопротивления.

Выводы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЛИТО ЛОГО-П ЕТРОФ ИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ КЕРНА.

3.1. Характеристика коллекторов по керну, отобранному из поисково разведочных скважин.

3.2. Литолого-петрофизические исследования керна по эксплуатационной скважине 1671.

3.3. Обоснование петрофизических зависимостей для определения фильтрационно-емкостных свойств и коэффициента нефтенасыщенности.

Выводы.

4. АНАЛИЗ ОБВОДНЕНИЯ ПРОДУКЦИИ ДОБЫВАЮЩИХ СКВАЖИН.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геолого-геофизическая характеристика радаевско-бобриковских отложений Илишевской зоны нефтенакопления"

Актуальность проблемы. Терригенная толща нижнего карбона (ТТНК) является основным нефтегазоносным комплексом на северо-западе Башкортостана. Все продуктивные пласты представлены песчано-алевролитовыми гидрофильными коллекторами, по которым накоплен большой опыт подсчета запасов и разработки этих залежей нефти. Илишевское месторождение открыто в 1995 г. В отличие от других, ранее открытых месторождений на бортах Актаныш-Чишминского прогиба, оно расположено в осевой части прогиба и приурочено к структурам облекания трех верхнедевонских органогенных построек. Общим в распространении терригенной толщи нижнего карбона на всех трех рифах является минимальная толщина ее над вершинной частью и увеличенная на склонах. В разрезе терригенной толщи нижнего карбона снизу вверх выделяются продуктивные пласты CVI3, CVI2, CVIi. Песчаные коллекторы CVI3 и CVI2 на Кадыровском участке (южном) отсутствуют в своде поднятия. Таким образом, залежи нефти в них являются структурно-литологическими (прислоненными) в отличие от CVIi, где залежь нефти пластовая сводовая. В результате проведенного нами анализа геофизических исследований в скважинах было выявлено широкое развитие в радаевско-бобриковских отложениях ТННК продуктивных терригенных коллекторов аномально высокого сопротивления, которое характерно для гидрофобных коллекторов. Поэтому Илишевское месторождение можно рассматривать как уникальное явление для залежей в терригенных отложениях нижнего карбона Башкортостана.

Изучение особенностей процессов осадконакопления и формирования залежей в радаевско-бобриковских отложениях Илишевского месторождения, анализ эффективности применяемого комплекса ГИС и методик интерпретации результатов измерений, обоснование петрофизических зависимостей для гидрофобных коллекторов являются актуальными проблемами, решение которых необходимо для подсчета запасов нефти, составления проекта разработки и последующего анализа технологических показателей разработки, изучения процессов заводнения и выработки запасов гидрофобных коллекторов.

Цель работы. Исследование условий образования и распространения продуктивных коллекторов аномально высокого сопротивления, их литолого-петрографическая характеристика и обоснование петрофизических зависимостей для гидрофобных коллекторов.

Основные задачи исследований

1. Сопоставление геологического строения, параметров коллекторов и свойств нефти по месторождениям Арлано-Илишевского участка Актаныш-Чишминского прогиба.

2. Информативность и особенности интерпретации методов применяемого комплекса ГИС в высокоомной и низкоомной частях терригенного разреза, геоэлектрическая характеристика нефтеносных и водоносных пластов.

3. Анализ геофизических параметров и особенностей залегания коллекторов аномально высокого сопротивления.

4. Анализ результатов лито лого-петрографических исследований керна, отобранного из водоносных и продуктивных коллекторов.

5. Обоснование петрофизических зависимостей для гидрофобных коллекторов и сопоставление их с зависимостями для гидрофильных коллекторов.

6. Исследование причин обводнения продукции при вводе в эксплуатацию добывающих скважин.

Научная новизна

1. Впервые установлено наличие в разрезах радаевско-бобриковских отложений гидрофобных коллекторов аномально высокого удельного электрического сопротивления. Причиной широкого развития этих коллекторов является переформирование залежи нефти.

2. Показаны особенности залегания и доля в объеме залежи коллекторов аномально высокого сопротивления, зависимость величины сопротивления от толщины пласта и глинистости.

3. Показаны информативность методов применяемого комплекса ГИС в зависимости от геоэлектрической характеристики разреза, искажение регистрируемых диаграмм ПС в интервале гидрофобных коллекторов, перспективность применения спектрометрической модификации ГК для выделения коллекторов различного литологического состава.

4. Предложена методика определения коэффициента нефтенасыщенности гидрофобных коллекторов, предусматривающая построение зависимости параметра насыщения от коэффициента водонасыщенности по результатам исследования на не экстрагированных образцах керна.

5. По сопоставлению геоэлектрической характеристики коллекторов с обводненностью продукции добывающих скважин доказано наличие свободной воды в гидрофобных коллекторах, и дана оценка ее содержания в пустотном пространстве.

Основные защищаемые положения

1. Выявленные отличительные особенности продуктивных коллекторов радаевско-бобриковских отложений Илишевского месторождения.

2. Установленная гидрофобизация продуктивных коллекторов в процессе переформирования залежи нефти.

3. Влияние экстракции образцов керна на степень смачиваемости скелета.

4. Петрофизические зависимости подсчетных параметров для гидрофобных коллекторов.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы заключается в установлении взаимосвязи между переформированием залежи нефти и аномально высоким удельным электрическим сопротивлением продуктивных коллекторов, наличии свободной воды в этих коллекторах.

Результаты исследований будут использованы для построения геологической основы, обоснования петрофизических зависимостей, анализа технологических показателей разработки, для подсчета запасов нефти и составления проекта разработки Илишевского месторождения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на региональной конференции для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике в Башкирском государственном университете (Уфа, 2001), международной научно-практической конференции "Проблемы и перспективы применения современных геофизических технологий для повышения эффективности решения задач геологоразведки и разработки месторождений полезных ископаемых" (Октябрьский, 2001), республиканской конференции "Геология и перспективы расширения сырьевой базы Башкортостана и сопредельных территорий " (Уфа, 2001), и на научно-техническом совете кафедр геофизики и геологии УГНТУ (Уфа, 2001).

Публикации. Основные научные положения и практические результаты диссертационной работы освещены в 5 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа объемом 120 страниц состоит из четырех глав, введения и заключения, содержит 10 таблиц, 33 рисунка. Библиографический список использованной литературы включает 50 наименований.

Работа выполнена в период обучения в аспирантуре на кафедре геофизики Уфимского государственного нефтяного технического университета.

Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям заведующему кафедрой геофизики УГНТУ. доктору геолого-минералогических наук, профессору Орлинскому Б.М. и заведующему отделом поисково-разведочной геологии БашНИПИнефти кандидату геолого-минералогических наук, старшему научному сотруднику Масагутову Р.Х., идеи и методики которых лежат в основе исследований.

Искреннюю признательность за постоянную помощь, консультации и поддержку автор выражает доктору геолого-минералогических наук 7

Баймухаметову К.С. Автор благодарен также к.г.-м.н. Тюрихину A.M., к.т.н. Зайнутдинову Р.С., Сахаутдинову А.Б., к.т.н. Родионову В.П. (БашНИПИнефть) и к.т.н. Шшнловой Л.М. (НПФ «Геофизика») за помощь в работе и участие в совместных исследованиях. Автор благодарен также к.т.н. Булгакову Р.Б. за постоянную консультацию.

Большая помощь была оказана автору сотрудниками сектора ГИС (БашНИПИнефть).

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Хассан Нассер Ахмед Абдо

выводы

1. С начала ввода в разработку залежи радаевско-бобриковских отложений обводненность продукции во много раз превышает проектную. Скважины, расположенные в пределах внутреннего контура нефтеносности, часто вступали в работу с содержанием воды в пределах 6 - 10%. Сопоставление обводненности продукции скважины с геоэлектрической характеристикой коллекторов, вскрытых перфорацией, показывает, что источником поступления воды видимо является преимущественно коллекторы аномально высокого сопротивления, которые содержат подвижную воду.

2. До подхода фронта законтурной воды наблюдается период стабилизации обводненности продукции в течение 4 лет на уровне около 10% по скважинам, работающим из пластов CVIi и CVI3, основной объем которых представлен коллекторами аномально высокого сопротивления. Величину обводненности в период ее стабилизации можно отождествлять с количеством подвижной воды в коллекторе. Учитывая аномально высокое сопротивление коллектора, вся или значительная часть этой подвижной воды не является проводником тока и представлена изолированными глобулами воды в нефти.

3. К началу заводнения коллекторов вследствие подхода фронта законтурной воды по пластам CVIi и CVI2 отобрано 5% и по пласту CVI3 10% от начальных извлекаемых запасов нефти. Контроль за выработкой запасов нефти следует осуществлять по измерениям импульсным нейтронным методом в интервале пластов, не вскрытых перфорацией, в период остановки скважин и подъема ШГН для проведения ремонтных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение геологического строения залежи нефти радаевско-бобриковских отложений Илишевского месторождения, анализ геофизических параметров продуктивных коллекторов, литолого-петрофизических исследований образцов керна и обводненности продукций добывающих скважин позволяют автору получить следующие результаты.

1. Для пород радаевско-бобриковских отложений характерно развитие субвертикальных трещин с выделением на стенках пленок окисленной нефти, прослоек битума и наличие битума в межзерновом пространстве продуктивных и водоносных коллекторов, что является следами миграции углеводородов в период переформирования залежи нефти. Переформирование залежи следует рассматривать в качестве главной причины широкого развития продуктивных гидрофобных коллекторов, что представляет собой уникальное явление для терригенных залежей месторождений Башкортостана.

2. Продуктивные коллекторы отличаются аномально высоким удельным электрическим сопротивлением от 500 до тысяч Ом.м. Они хорошо коррелируются по площади залежи, на долю подобных коллекторов приходится 40% объема залежи. Построены карты распространения коллекторов высокого и аномально высокого сопротивления по пластам радаевско-бобриковских отложений. Установлена связь максимального значения сопротивления коллектора с толщиной пласта и его глинистостью, что объясняется влиянием на величину сопротивления коллектора сечения фильтрации при миграции углеводородов в процессе переформирования залежи.

3. По параметрам ГИС коллекторам аномально высокого сопротивления соответствуют высокие значения интервального времени, времени жизни тепловых нейтронов, минимальные показания ГК, и они представлены плохо -и среднесцементированными песчаниками. С увеличением глинистости продуктивных коллекторов резко снижается электрическое сопротивление, уменьшается интервальное время и время жизни тепловых нейтронов. Для высокоомной части разреза характерно плохая корреляция между показаниями ГК и ПС, что связано с искажением при регистрации диффузионно-адсорбционных потенциалов в скважине, и диаграммы ПС нельзя использовать для определения фильтрационно-емкостных свойств гидрофобных коллекторов.

4. Коэффициенты корреляции парных зависимостей по образцам керна сравнительно невелики, особенно в области высоких значений пористости. По сопоставлению данных анализа керна с результатами геофизических исследований это объясняется различием коллекторов по литологии, типу и составу цемента. По акустическому каротажу смена глинистого цемента на карбонатный резко снижает интервальное время. Коллекторы отличаются по радиоизотопному составу. Радиоактивность чистых коллекторов определяется содержанием Ra, в интервале глинистых коллекторов преобладает К, коллекторам с карбонатным цементом соответствует высокое содержание Th. Использование акустического каротажа и спектрометрической модификации гамма-каротажа позволит перейти к обоснованию петрофизических зависимостей по литотипам коллекторов.

5. Для гидрофобных коллекторов лабораторные исследования с целью получения зависимости параметра насыщения от водонасыщенности необходимо проводить до экстрагирования образцов непосредственно после отбора керна при проходке ствола скважины. Полученная зависимость fj Q

Рн=0,89Кв"' по величине показателя степени соответствует гидрофобным коллекторам и позволяет объяснить аномально высокое сопротивление продуктивных пластов. После горячей экстракции образцов спиртобензольной смесью резко меняется степень смачиваемости скелета, и зависимость 1

Рн=1,05Кв"' , полученную по этим образцам, можно использовать только для определения коэффициента нефтенасыщенности гидрофильных коллекторов.

6. На основе анализа геофизических и промысловых данных источником воды в продукции при вводе в эксплуатацию скважин, расположенных в пределах внутреннего контура нефтеносности, является свободная вода

114 гидрофобных коллекторов аномально высокого сопротивления. По уровню стабилизации обводненности продукции до подхода фронта законтурной воды к добывающим скважинам в течение 4-х лет содержание свободной воды составляет около 10% объема порового пространства, она может быть представлена отдельными глобулами воды в нефти и поэтому не оказывает существенного влияния на величину электрического сопротивления.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Хассан Нассер Ахмед Абдо, Уфа

1. Мирчинк М.Ф., Хачатрян P.O., Громека В.И.и др. Тектоника и зоны нефтегазонакопления Камско-Кинельской системы прогибов. М.Наука, 1965. -214с.

2. Юнусов М.А. Строение и эволюция Камско-Кинельских прогибов территории Башкирской АССР и основные направления геолого-разведочных работ в них в XII и XIII пятилетках / Юнусов М.А., Валеева Р.Т, Викторов П.Ф. и др. М.: Наука, 1991.-С.44-51,- (Тр. ИГИРГИ)

3. Юнусов М.А. Структурно-фациальные соотношения стратиграфических комплексов верхнего девона и нижнего карбона северной половины платформенной части. Уфа, Башкнигоиздат, 1965,- Вып. XV.-C. 104-117,- (Тр. УФНИИ)

4. Шаронов JI.B., Юнусов М.А. Новые данные о геологическом строении и нефтеносности рифовых массивов в зоне Камско-Кинельских прогибов (в Пермской области и Башкирской АССР). //Нефтегазовая геология и геофизика. -1965.-№ 10,- С. 8-11.

5. Юнусов М.А. Биостратиграфия рифовых массивов платформенного Башкортостана./ Юнусов М.А. Чижова В.А., Архипова В.В. и др.- Уфа,1997,-Вып. 93.-С. 78- 91.- (Тр. Башнипинефть)

6. Масагутов Р.Х. Тектоническое строение Бащкиро-Татрского Прибелья,- Уфа, 2000,- Вып. 100,- С. 43-56.- (Тр. Башнипинефть)

7. Валиуллина Р.Т. Литолого-фациональные особенности терригенной толщи нижнего карбона Ново-Хазинской площади Арланского нефтяного месторожлдения./ Валиуллина Р.Т., Петухова Е.Н. Уфа, 1971.-Вып.29.-С.80-89.-(Тр.УфНИИ).

8. Юнусов М.А. Закономерности осадконакопления и нефтенакопления на востоке Русской плиты,- Уфа, 2000.- Вып. 100,- С.36-42.-(Тр.УфНИИ)

9. Егорова Н.П., Халимов Э.М., Озолин Б.В. и др. Закономерности размещения и условия формирования залежей нефти и газа Волго-Уральской области. (Башкирская АССР) М.: Недра, 1975, T.IV, 239с.

10. Цоцур B.C. Закономерности размещения залежей нефти в терригенной толще нижнего карбона на платформенной части Башкирии: Дисс. ,канд.геолого-минер.наук:04.00.17.-Уфа:Башнипинефть, 1975.-226с.

11. Петухова Е.Н. Пути разноса обломочного материала в нижнем карбоне Башкирии.-Уфа, 1982.-Вып.63.-С.52-60.-(Тр.Башнипинефть)

12. Чуносов П.И. Сопоставление и единая индексация продуктивных пластов терригенных отложений нижнего карбона Башкирии./ Чуносов П.И., Алалыкина В.Ф. -Уфа, 1969.-Вып.27.-С.48-52.-(ТР:УфНИИ)

13. Цоцур B.C. К вопросу поисков структурно-литологических залежей нефти в нижнем карбоне на юго-западном борту Актаныш-Чишминской дипрессии /. Цоцур B.C., ВалееваР.Т. -Уфа, 1975 .-Вып.38.-С.8-13.-(Тр.Башнипинефть)

14. Лозин Е.В. Зоны нефтегазонакопления палеозоя. Уфа, 1997.-Вып. 93,- С. 93107,- (Тр. Башнипинефть)

15. Юнусов М.А. Особенности строения Камско-Кинельской системы прогибов и их влияние на нефтеносность карбонатных отложений Северной Башкирии. М.: Недра,1965,-Вып. XVI,- С.147-150.-(Тр. ВНИГНИ)

16. Юнусов М.А. О влиянии Камско-Кинельской системы депрессий на распределение и методику поисков нефтяных скоплений в Башкирии. -Уфа, 1973.-Вып. 33.-С.37-43.-(Тр. Башнипинефть)

17. Юнусов М.А. Камско-Кинельская система прогибов основное направление геологоразведочных работ. / ЮнусовМ.А., Архипова В.В., Тюрихин A.M. и др. - Уфа,1988.- Вып. 77.- С. 14-21.-(Тр. Башнипинефть)

18. Баймухаметов К.С., Викторов П.Ф., Гайнуллин К.Х. и др.Геологическое строение и разработка нефтяных и газовых месторождений Башкортостана.-Уфа:Башнефть,1997.- 423 с.

19. Комаров С.Г. Геофизические методы исследования скважин.-М.: Недра, 1973.-367с.

20. Итенберг С.С. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин.-М.: Недра, 1987.-375с.

21. Михайлов Н.Н. Изменение физических свойств горных пород в околоскважинных зонах.- М.: Недра, 1987.-152с.

22. Хассан Нассер. Характеристика коллекторов бобриковского горизонта Илишевского месторождения по данным ГИС.//Региональная школа-конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых по математике и физике.-Уфа.-2001 .-с.83.

23. Пирсон С.ДЖ. Учение о нефтяном пласте.- М.: Гостоптехиздат, 1961.-570с.

24. Венделынтейн Б.Ю. Исследование разрезов нефтяных и газовых скважин методом собственных потенциалов,- М.-.Недра, 1966,- 206 с.

25. Латышова М.Г. Практическое руководство по интерпретации диаграмм геофизических исследований скважин,- М.: Недра, 1991.-219с.

26. Персии С.Дж. Спровочник по интерпретации данных каротажа.-М.:Недра,1966,- 413 с.

27. Орлинский Б.М., Хассан Нассер, Сахаутдинов А.Б. Анализ результатов ГИС в терригенных отложениях с гидрофобными коллекторами.// НТВ «Каротажник» .-Тверь, 2002. -Вып. 91. -с. -90-102.

28. Козяр В.Ф., Белоконь Д.В., Козяр Н.В. и др. Акустические исследования в нефтегазовых скважинах состояние и направление развития. //НТВ «Каротажник».-Тверь, 2001.-Вып.-С.63-119.

29. Определение емкостных свойств и литологии пород в разрезах нефтегазовых скважинах по данным радиоактивного и акустического каротажа.// НПО Союзпромгеофизика.- Калинин, 1984.-С.71, 80, 30.(Под ред. Бродского П.А.)

30. Резванов Р. А. Радиоактивные и другие неэлектрическик методы исследования скважин.- М.: Недра,1982.-368с.

31. Виноградов В.Г., Дахнов А.В., Пацевич C.J1. Практикум по петрофизике.-М.: Недра, 1990.- 227с.

32. Тульбович Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа.-М.: Недра, 1979.-245с.

33. Элланский М.М. Петрофизические основы комплексной интерпретации данных геофизических исследований скважин (методическое пособие).- М.: издательство ГЕРС, 2001,- 229с.

34. Кожевников Д.А. Гамма-спектрометрия в комплексе геофизических исследований нефтегазовых скважин, ч. I, II//HTB «Каротажник»,- Тверь, 1997,-Вып.39.- С.37-67.

35. Орлинский Б.М., Брызгалов К.М., Бурикова Т.В. Выделение по геофизическим параметрам литотипов коллекторов для определения фильтрационно-емкостных свойств.//Материалы Республиканской научно-практической конференции,- Октябрский, 1999.-С.323-328.

36. Орлинский Б.М., Брызгалов К.М., Бурикова Т.В. Обоснование петрофизических зависимостей для литотипов коллекторов.// Сб. докладов россйско-китайского симпозиума по промысловой геофизике.- Уфа, 2000, т.1.-С152-158.

37. Дахнов В.Н. Геофизические методы определения коллекторских свойств и нефтегазонасыщения горных пород. М.: Недра, 1975.-343с.

38. Венделыптейн Б.Ю., Резванов Р.А. Геофизические методы определения параметров нефтегазовых коллекторов.- М.: Недра, 1978.- 318с.

39. Венделыптейн Б.Ю., Золоева Г.М., Царева Н.В. и др. Геофизические методы изучения подсчетных параметров при определении запасов нефти и газа.-М.:Недра,1985,-247с.

40. Кобранова В.Н. Петрофизика.-М.: Недра,1986.-392с.