Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геолого-технологическое обоснование поисково-разведочных работ на нефть на территории Соликамской депрессии

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геолого-технологическое обоснование поисково-разведочных работ на нефть на территории Соликамской депрессии"

На правах рукописи

Козлов Александр Сергеевич

ГЕОЛОГО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ НА НЕФТЬ НА ТЕРРИТОРИИ СОЛИКАМСКОЙ ДЕПРЕССИИ

25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

4840350

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ШР 2011

Пермь 2011

4840350

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая предприятие:

- кандидат технических наук, профессор Толкачев Георгий Михайлович

- доктор технических наук, профессор Андрейко Сергей Семёнович

- кандидат технических наук Шумилов Александр Владимирович

- ООО «Недра»

Защита состоится 30 марта 2011 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.188.03 при Пермском государственном техническом университете по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Комсомольский проспект, 29, ауд 4236.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГИТУ.

Автореферат разослан 28 февраля 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор геолого-минералогических наук, профессор

Обшая характеристика работы

Актуальность проблемы. К настоящему времени на территории платформенной части Пермского края открыто и разведано большинство крупных и средних месторождений нефти. Наиболее перспективным районом для продолжения поисков и разведки месторождений нефти в крае является территория Соликамской депрессии (СолД), особенно её центральная часть, приуроченная к площади залегания калийных солей Верхнекамского месторождения.

Системное изучение и комплексное освоение недр территории Верхнекамского месторождения калийных солей (ВКМКС) было начато в 1971 году. В подсолевых отложениях здесь открыты и разрабатываются 7 нефтяных месторождений. Все они находятся под толщей галогенных пород на участках залегания некондиционных калийных солей.

Дальнейшее развитие работ на нефть в этом районе связывается с поисками, разведкой и вводом в эксплуатацию новых нефтяных месторождений, территориально приуроченных к участкам ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий.

Вероятностно-статистические модели прогноза нефтегазоносное™ в локальном плане позволяют оценить перспективность проведения поисково-разведочного бурения на нефть на таких участках. Ведение этих работ может быть реализовано только при условии наличия в арсенале недропользователей технико-технологических средств, обеспечивающих контроль состояния охраны недр - надежность защиты соляной толщи от сообщения её с флюидами над- и подсолевого водоносных комплексов по искусственно созданным каналам (скважинам) на не ограниченную во времени перспективу.

Цель настоящей работы - научное обоснование перспектив проведения поисково-разведочных работ на нефть на территории СолД в пределах участков ВКМКС с балансовыми запасами калийно-магниевых солей промышленных категорий при использовании технико-технологических средств, гарантировано обеспечивающих охрану недр и окружающей срзды.

Основные задачи исследований заключаются в следующем:

1. Исследование особенностей геологического строения и нефтегазоносности СолД и условий проводки скважин на территории ВКМКС.

2. Разработка вероятностно-статистических моделей прогноза нефтеносности СолД для оценки и обоснования перспективности дальнейшего проведения поисково-разведочных работ на территории ВКМКС.

3. Разработка требований к технико-технологическим средствам обеспечения охраны недр и окружающей среды в процессе поисково-разведочных работ на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий.

4. Анализ результатов оценки качества строительства нефтяных скважин на разрабатываемых в контуре ВКМКС месторождениях нефти.

5. Разработка средств обеспечения условий надежного контроля состояния защиты соляной толщи крепью скважин от флюидов недр в период их эксплуатации и проведение промысловых испытаний разработанных средств с оценкой полученных результатов.

Научная новизна работы заключается в том, что с использованием разработанных вероятностно-статистических моделей прогноза нефтеносности Соликамской депрессии показана перспективность проведения поисково-разведочных работ на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий. С учетом особенностей геологического строения, нефтегазоносности разреза СодЦ и ведения в пределах ВКМКС работ по добыче солей подземным способом обоснован комплекс технико-технологических средств, реализация которых позволит экологически безопасно проводить поисково-разведочные работы на нефть на участках кондиционных калийно-магниевых солей. Для условий территории ВКМКС впервые разработан и практически использован метод контроля и оценки состояния во времени крепи нефтяных скважин в солесодержащей части разреза через две стальные обсадные колонны б течение всего срока службы скважин как горнотехнических сооружений.

В диссертационной работе защищаются следующие положения:

1. Оценка перспектив нефтегазоносности территории Соликамской депрессии с помощью вероятностно-статистических моделей.

2. Комплекс способов и средств обеспечения охраны недр и окружающей среды в процессе поисково-разведочных работ на участках ВКМКС с балансовыми запасами солей промышленных категорий.

3. Технико-технологические решения, позволяющие во времени контролировать качество крепи нефтяных скважин в солях через две обсадные колонны с использованием стандартной геофизической аппаратуры.

Фактический материал. Представленная работа - результат многолетних исследований, выполненных автором в Пермском государственном техническом университете. В работе использованы геологические, геофизические и технико-технологические данные по нефтяным скважинам, пробуренным на территории Соликамской депрессии в пределах участков распространения некондиционных залежей калийно-магниевых солей ВКМКС (около 1000 скважин).

Практическая значимость положений и выводов, приводимых в диссертации, заключается в том, что они позволяют в настоящее время приступить к работам по поиску, разведке и опережающей разработке месторождений нефти в подсолевых отложениях на кондиционных участках ВКМКС при обеспечении охраны недр и окружающей среды,

гарантирующих возможность безопасной добычи калийно-магниевых солей в будущем.

Реализация работы. Разработанные и предлагаемые технико-технологические средства обеспечения охраны недр и окружающей среды для ведения буровых работ при поиске, разведке и разработке новых нефтяных месторождений в контуре ВКМКС используются при строительстве нефтяных скважин на некондиционных участках калийных солей этой территории.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на региональных, всероссийской и международной научных конференциях ПГТУ (Пермь, 1998, 2001 - 2005, 2009, 2010), на международных научных симпозиумах имени академика М. А. Усова в ТПУ (Томск, 2001, 2005), на научно-практической конференции «Передовые технологии строительства и ремонта скважин» (Пермь, 2004), в рамках Конкурса молодых ученых и специалистов ОАО «ЛУКОЙЛ» на лучшую научно-техническую разработку (Болгария, Бургас, 2007), в рамках Конкурса на лучшую молодежную научно-техническую разработку по проблемам топливно-энергетического комплекса (Москва, 2008), на техсоветах: Ростехнадзора РФ (Пермь, 2004-2007), ОАО «Компания «Русиа-Петролеум» (Иркутск, 2007), ОАО «Сургутнефтегаз» (Сургут, 2008).

Автором опубликовано 19 научных работ, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 3 патента РФ на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Текст изложен на 206 страницах машинописного текста, иллюстрирован 41 рисунком и содержит 47 таблиц. Список литературы включает 163 наименования.

Автор искренне благодарит научного руководителя, профессора Г.М. Толкачева. Свою признательность за консультации и поддержку автор выражает сотрудникам ПГТУ, кто способствовал выполнению работы.

Содержание работы

В первой главе «Особенности геологического строения и нефтегазоносности Соликамской депрессии» дается анализ геолого-текгонического строения, гидрогеологической характеристики, нефтегазоносности осадочного разреза территории Соликамской депрессии, карстообразования и газоносности соляной толщи ВКМКС.

Наиболее важной особенностью строения разреза осадочного чехла СолД является развитие мощной толщи солей кунгурского яруса и интенсивное проявление соляной тектоники. Начиная с кунгурского яруса нижнего отдела пермской системы, и до соликамского горизонта уфимского яруса верхнего отдела пермской системы выделяется галогенная формация, с которой связано Верхнекамское месторождение калийно-магниезых солей, разрабатываемое подземным (рудничным) способом.

Нефтяными скважинами на территории ВКМКС вскрывается следующий разрез.

Надсолевые отложения толщиной 180...260 м представлены переслаивающимися мергелями, доломитами, ангидритами, глинами, аргиллитами и прослоями песчаников и галечников. В верхней части надсолевого комплекса пород преобладают пресные и гидрокарбонатно-кальциевые воды. В приподошвенной части (глинисто-мергелистая толща) распространены воды преимущественно сульфатно-кальциевого состава с минерализацией 1...5 г/л и хлоридно-натриевые с минерализацией до 117 г/л.

Переходная толща (0...85 м), представленная мергелями с прослоями каменной соли, характеризуется наличием в ней крепких рассолов (минерализация до 240 г/л) хлоридно-натриевого типа, содержащих сероводород в количестве 30...40 мг/л. Эти рассолы служат буфером, препятствующим растворению залегающих ниже солей.

Безводная часть разреза представлена покровной каменной солью (толщина 16...22 м), продуктивными карналлитовой (толщина 20... 120 м) и сильвиниговой (толщина 10...30 м) пачками, подстилающей каменной солью (толщина 150...400 м) и глинисто-ангидритовой толщей (толщина 120...380 м), в нижней части которой отмечается наличие пласта каменной соли толщиной до 40 м. Глинисто-ангидритовая толща является надежным водоупором и предохраняет соляную толщу от проникновения в нее вод под-солевого комплекса.

Подсолевые отложения, представленные породами различного состава, характеризуются наличием высокоминерализованных (до 300 г/л) сероводородсодержащих вод хлоридно-натриево-кальциевого состава.

Продуктивная соляная толща содержит свободные газы, объем скоплений которых может достигать 2000 м3, они выделяются в результате вскрытия трещин и механического разрушения пород при бурении скважин.

На основании данных по нефтегазоносности и гидрогеологии разреза выполнен локально-зональный прогноз нефтегазоносности территории СолД. Приведенные в главе данные также учтены при обосновании, выборе и разработке технологических средств разобщения и обеспечения контроля во времени состояния защищенности соляной толщи от пластовых вод вскрытого разреза в нефтяных скважинах. Этим исследованиям посвящены следующие главы работы.

Во второй главе «Оценка перспективности проведения поисково-разведочного бурения с использованием вероятностно-статистических моделей прогноза нефтегазоносности» выполнена оценка прогноза нефтегазоносности Соликамской депрессии.

На первом этапе определения принадлежности объектов к нефтяным структурам с учетом комплекса геохимических показателей (содержание в породе рассеянного органического вещества - РОВ, содержание органического углерода - Сорг в РОВ, концентрация хлороформенных бшумоидов - Бхл, концентрация петролей-эфирных битумоидов - Бц»

концентрация сингенетитаых бжуиощов - Бс6, отношение содержания хлороформенных и синбитумоидов - Б^/Б^, битумоидный коэффициент -ß), определяющих, по мнению автора, генерационный потенциал нефтегазоматеринской франско-фаменско-турнейской толщи были построены статистические линейные модели. По ним вычислены вероятности нефтегазоносное™ по всем 90 структурам, расположенным в пределах СолД, 55 из которых содержат промышленные скопления углеводородов. С целью подтверждения информативности построенных вероятностных моделей по геохимическим показателям и оценки степени их влияния на нефтегазоносность выполнен анализ значений критериев Стьюдента t и Пирсона которым установлено, что вероятности Р(Со?г), Р(РОВ), Р(Бхл), Р(Рсб) являются информативными, так как средние значения этих вероятностей и их распределения для нефтяных и пустых структур статистически различаются. Статистическое различие по Р(БПэ), Р(Бхл/Бсб), P(ß) ке получено как по критерию », так и по критерию у\ Поэтому при комплексном прогнозе они не использовались [1].

Для дальнейшего анализа с использованием вероятностей Р(Сорг), Р{РОВ), Р(Бхл), Р{Бсб) была вычислена условная комплексная вероятность -РУКВгх По полученным значениям условных комплексных вероятностей в пределах СолД выделены три зоны с повышенными значениями Pyvsn (геохимические аномалии со значением Рукв^О^), характеризующиеся наиболее благоприятными условиями для генерации углеводородов (УВ) в основной франско-фаменско-турнейской нефтематеринской толще. Для оценки процессов генерации углеводородов в пределах кавдой из этих зон определены их геометрические центры и минимальное расстояние от них до центра всех локальных структур (¿геох), а также определено расстояние до ближайших разломов (¿разл) как возможных путей миграции УВ. Предположено, что величина ¿геох отвечает за латеральный массоперенос УВ, а ¿разл - за вертикальный. Среднее значение ¿геох для нефтяных структур равно 26,8±18,9 км, для пустых структур оно равно 41,1±22,58 км, т.е. полученные цифры в определенной мере подтверждают выдвинутую гипотезу. По критерию t средние значения статистически различаются, по критерию х2 плотности распределений также отличаются. Среднее значение 1разл для нефтяных структур равно 3,9 ± 2,9 км, для пустых - 5,1 ± 3,0 км. По критерию t средние значения по ¿разл являются статистически различными, плотности распределения также отличаются. Все это показывает, что положение структур относительно выделенных зон благоприятной генерации УВ влияет на заполнение структур углеводородами при прочих разных условиях - чем дальше от источника образования УВ до ловушки нефти и газа, как по латерали, так и по вертикали, тем меньше вероятность, что лозушка будет заполнена [1].

Полученные статистические оценки показывают, что нефтегазоносность локальных структур СолД действительно контролируется величинами ¿геох и ¿разл- для комплексной оценки влияния /щэх и ¿разл на нефтегазоносность СолД предлох<ено использовать соотношение, которое будет оценивать

дальность субвертикальной миграции УВ: =^тжох2+ЬрШ2. Среднее значение ¿митр для нефтяных структур равно 27,4 км, для пустых - 40,3 км, по критериям /и^2 данный показатель является информативным [1].

По полученным значениям вероятностей Р(£геох), ^(¿разл) и Р(£мигр) с использованием пошагового линейного дискриминаягаого анализа получены следующие дискриминангные функции:

= 59,71 ^(¿мип>) + 26,3035 Р(1ШЛ) - 29,1372 Р(1геох) -15,3316. = 65,9188 Р(Ь мигр) + 23,5222 />(1рам) - 38,466 ?(1га0х) - 12,9043.

Соотношение между дискриминантным индексом 2 и вероятностью принадлежности к нефтяным структурам имеет следующий вид:

р^;=-о,оо723- 0,015г2 + о,187г+ 0,552.

Выполненный анализ соотношений Р(2) и 2 показал, что разработанный критерий Р(2), построенный по характеристикам, которые по мнению автора описывают процессы сублатеральный и субвертикальной миграции УВ, достаточно хорошо отображает нефтегазоносность СолД.

Вероятностный критерий миграции (/'км) рассчитан по следующей формуле: Рш = 0,882 + 0,0072611мяп>~ 0,014267 ¿геох - 0,02666651РАзл, при К — 0,99, Р^г = 1588,5, р < 0,0000.

По данному уравнению была построена схема распределения Рш по всей территории СолД. Выделены три основные зоны повышенных Рш-Нефтяные структуры преимущественно располагаются в зонах высоких значений Рш, тогда как пустые - в более низких - при большей удаленности от разломов и геохимических аномалий. Главный очаг нефтеобразования расположен в центральной части СолД [1].

Кроме геохимических показателей для прогноза нефтегазоносности использованы характеристики самих локальных структур: амплитуды структур, площади структур, интенсивности структур. По этим данным определена условная комплексная .вероятность по морфологическим характеристикам - РуквМОРФ- Абсолютные отметки залегания кровли пластов и толщины пород были использованы для вычисления условной комплексной вероятности - Руквш. Также для локально-зонального прогноза нефтегазоносности использована совокупность показателей, которые условно можно назвать геологическими: приуроченность к определенной зоне нефтегеологического районирования, комплексный критерий приуроченности к Камско-Кинельской системе прогибов (ККСП), расстояние от центра структуры до контура солей, расстояние от центра структур до осевой линии депрессионной части ККСП, угол между длинной осью структуры и осевой линией депрессионной части ККСП. По этим показателям вычислена условная комплексная вероятность по совокупности геологических показателей вероятности - /\тсвга.

Необходимой составляющей экономической оценки перспектив лицензирования и последующего освоения территории является прогнозная оценка количества ожидаемых к открытию месторождений нефти и прироста запасов по ним. Для решения этой задачи предложена методика, исходной

информацией для которой являются вероятностные оценки Русп и прироста запасов.

Величина вероятности успешности нефтегазонакогшения - Руси определялась путем последовательного использования пошаговых линейного дискриминантного и регрессионного анализов. Полученная формула для определения этой величины имеет следующий вид:

-русп=0,072 166 Рш +0,696732рукзморф-ю,234142^^+0,009667^^0,012011

Значения Руоп были вычислены по 20 прогнозным структурам, подготовленным к глубокому бурению на территории СолД, суммарные ресурсы нефти категории С3 которых оцениваются более 50 млн.т. С помощью вычисления коэффициента корреляции и построения уравнений регрессии перспективные ресурсы по всем исследуемым 20 структурам переведены в прогнозные запасы [2].

Результаты расчетов вероятностного распределения количества ожидаемых к открытию на территории СолД месторождений свидетельствуют, что при вводе в поиск 20 подготовленных структур наиболее вероятным (53% всех возможных йсходое) является открытие 11-13 месторождений нефти (рис. 1).

Р(¥/), Д-е.

0,20 0,1В 0,15 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00

— 1 *

- — —

?

1

(

' 1 1 1 . г—тД-Д.

10 12 14 16

18 20 т, шт.

Рис. 1. Вероятностное распределение количества ожидаемых к открытию месторождений нефти на территории Соликамской депрессии

На территории Соликамской депрессии в пределах ВКМКС в фонде подготовленных структур находится 9 объектов [2]. При вводе их в поиск наиболее вероятным исходом (56% всех возможных исходов), согласно выполненным расчетам, является открытие 6-7 месторождений нефти. Далее на основании методики для потенциальных приростов рассчитаны плотности распределения /(х) и функции распределения Е(х). Исходя из биде Р(х),

можно оценить значения приростов УВ, соответствующие различным вероятностям. При разбуривании 9 подготовленных структур с достоверностью 90% (риск 10% - Р10) можно прогнозировать величину приростов запасов на уровне, превышающем 26,0 млн. т (рис. 2, а).

а б

Рис. 2. Вид плотности f(x) и функции распределения F(x) прироста

запасов нефти, рассчитанные по формуле производящей функции (биномиальное распределение) для территории Соликамской депрессии в пределах ВКМКС (а) и вне ВКМКС (б)

С достоверностью 10% (риск 90% - Р90) можно ожидать, что приросты запасов не превысят 39,0 млн.т. Математическое ожидание прироста составляет М(х)=36,0 млн.т. Такая величина прироста является наиболее вероятной, которую можно рассматривать как базовый вариант результата поисков. Здесь следует заметить, что М(х) прироста смещено в сторону их высоких величин, что объяснимо повышенными перспективами открытий в районе ВКМКС на крупных структурах со значительными запасами.

В фонде подготовленных структур на территории Соликамской депрессии вне ВКМКС находится 11 объектов. При вводе их в поиск наиболее вероятным исходом (47% всех возможных исходов) согласно расчетам является открытие 5-6 месторождений нефти. При этом с достоверностью 90% (риск 10% - Р10) можно прогнозировать величину прироста запасов на уровне, превышающем 1,6 млн.т. (рис. 2, б). С достоверностью 10% (риск 90% - Р90) можно ожидать, что прирост запасов не превысит 3,9 млн.т. Математическое ожидание прироста составляет M(x)=2,i млн.т.

Проведенный вероятностно-статистический прогноз нефтегазоносности территории СолД в целом и по отдельным подготовленным к глубокому бурению структурам однозначно показывает, что основные перспективы

и

территории связаны с районом ВКМКС, располагающимся в её центральной части [2]. Оценка вероятных приростов запасов для района за границами ВКМКС кратно ниже, к тому жз поиски месторождений здесь будут сопровождаться существенно большими рисками получения отрицательных результатов. На основании этого сделан вывод о необходимости и приоритетности освоения района ВКМКС, как базовой территории для продолжения поисков нефтяных месторождений в Соликамской депрессии.

В третьей главе «Обоснование технико-технологических средств проведения поисково-разведочных работ на нефть на территории ВКМКС» с учетом особенностей геологического строения разреза Соликамской депрессии и ведения в пределах ВКМКС работ по добыче солей подземным способом сформулированы требования к конструкции разведочной глубокой нефтяной скважины, к буровым растворам для отбора керна и проводки скважины в солесодержащей части разреза, к тажюнажным материалам для разобщения соляной толщи от над- и подсолевого водоносных комплексов [3, 4]. По результатам бурения к крепления на некондиционных участках ВКМКС глубоких нефтяных скважин выполнен статистический анализ и оценено качество их строительства с позиции восстановления герметичности водозащитных толщ и обеспечения надежности защиты залежей калийно-магниевых солей от проникновения в них флюидов по нефтяным скважинам [5-7]. На основе предъявленных требований и выполненного анализа качества обоснованы технико-технологические средства, позволяющие обеспечить охрану недр и окружающей среды в процессе поисково-разведочных работ на нефть на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий. Поставлена задача создания в скважинах условий, гарантирующих необходимый уровень информативности при проведении ГИС в эксплуатационной колонне с целью оценки изменения во времени состояния крепи скважины в интервале солесодержащей части разреза за технической колонкой [8, 9].

Обобщив данные по существующим и реализуемым для условий ВКМКС технико-технологическим средствам строительства нефтяных скважин, выполнив анализ и оценку достигнутого с их использованием качества работ, на статистическом уровне установлено:

-для условий разреза ВКМКС разработана и реализуется конструкция скважины, которая отвечает предъявленным требованиям и обеспечивает надежное разобщение несовместимой по условиям бурения соляной толщи, включающей залежи калийно-магкиезых и каменной солей, от водоносных комплексов разреза на весь период её функционирования;

-разработанные [10-16] и реализуемые при строительстве скважин на некондиционных участках ВКМКС специальные соленасыщенкые буровые растворы ПСБ? и ХМФБР, расширяющиеся тагдтонажные материалы ка основе магнезиальных цементов РМФТМ и РИМТМ, а также шпсомагнезиальные тампонажные составы ГМТМ для изоляции зон

поглощения в межсолевых отложениях и/или зонах соляного карста, отвечают требованиям качественного вскрытая солесодержащей части разреза и последующего крепления в ней скважин;

-использованием этих средств обеспечивается долговременная защита соляной толщи и обсадных труб в скважине от негативного воздействия флюидов недр и техногенных процессов, обусловленных ведением горных работ по добыче калийных солей и нефти.

Высокая эффективность этих средств подтверждена многочисленными исследованиями результатов строительства скважин и состояния их крепи в контролируемых интервалах с привлечением прямых (инструментальных) и косвенных (геофизических) методов.

Установленное качество строительства и состояние подавляющего большинства нефтяных скважин, пробуренных на участках отсутствия запасов калийных солей промышленных категорий, свидетельствует, что защищенность соляной толщи и крепи самих скважин от негативного воздействия флюидов недр и техногенных процессов отвечает требованиям промышленной безопасности, охраны недр и окружающей среды [5-7].

Выполненный анализ результатов качества цементирования технических колонн в скважинах позволяет судить о состоянии крепи в солесодержащей части разреза на момент спуска в скважину эксплуатационной колонны и его прогнозирования на отдаленную перспективу. Однако надежный долговременный контроль состояния наиболее ответственного участка крепи скважины в реальных термобарических условиях разреза территории ВКМКС может быть осуществлен только в пятой части скважин (табл. 1), что не является достаточным условием для оценки фактической безопасности функционирования нефтяных скважин при ведении на одной территории горных работ по добыче нефти и калийных солей [8, 9].

Таким образом, обосновано, что используемые при строительстве нефтяных скважин на некондиционных участках ВКМКС технико-технологические средства (за исключением состава облегченного тампонажного материала, предназначенного для цементирования второй ступени эксплуатационных колонн) могут быть успешно использованы при ведении работ поисково-разведочного бурения на нефть на кондиционных участках калийного месторождения.

Для продолжения работ по опережающей разведке и разработке месторождений нефти на участках ВКМКС с запасами калийных солей промышленных категорий и обеспечения возможности последующей организации на этих участках безопасной добычи калийных солей, необходимо при цементировании эксплуатационных колонн создавать условия, позволяющие на протяжении всего срока функционирования скважин осуществлять мониторинг состояния их крепи в интервале соляной толщи, вплоть до момента их физической ликвидации.

Таблица 1

Оценка возможности контроля во времени состояния крепи в солесодержащей части разреза методами АКЦ за двумя колоннами в нефтяных скважинах, пробуренных на территории ВКМКС в 1976-2005 гг.

Месторождение, площадь Количество скважин по "Критериям качества крепи нефтяных скважин...", шт. / %

Всего в том числе с оценкой возможности контроля во времени состояния крепи за двумя колоннами

нет частично есть есть + частично

км.Архангельского 5 4 1 0 1

1% 80% 20% 0% 20%

Восточно-Соликамская 1 1 0 0 0

0% 100% 0% 0% 0%

Логовское 17 14 3 0 .э

2% 82% 18% 0% 18%

Сибирское 146 108 36 2 38

21% 74% 25% 1% 26%

Уньвинское 376 313 60 3 63

55% 83% 16% 1% 17%

Чашкинское 10 8 2 0 2

1% 80% 20% 0% 20%

Шершневское 35 21 14 0 14

5% 60% 40% 0% 40%

Юрчукское 97 67 27 3 30

14% 69% 28% 3% 31%

Итого 687 536 143 8 151

100% 78% 21% 1% 22%

В четвертой главе «Совершенствование технико-технологических средств ведения поисково-разведочных работ на нефть» показаны причины невозможности в большинстве случаев оценивать характер связи цементного камня с технической колонной и горными породами солесодержащего разреза после спуска в скважину эксплуатационной колонны и цементирования её портландцеменгным тампонажным материалом. Сформулированы требования к тампонажному материалу, размещаемому между эксплуатационной и технической колоннами в скважинах на территории ВКМКС. Дан краткий анализ состояния разработок отечественных и зарубежных исследователей по созданию расширяющихся и напрягающихся цементов. Обоснован выбор применяемых материалов, приведены методы исследований технологических свойств тампонажного раствора-камня (плотность, реология, стабильность, сроки загустевания и схватывания раствора, объемные изменения и прочностные характеристики

камня), разработана модель зацементированного межколонного пространства, установка к методы для исследования контактных зон в модели акустическим прозвучиванием и гидравлической опрессовкой. Приведены результаты лабораторных исследований по разработке состава тампонажного материала, формирующего без доступа воды и влаги из вне в межтрубном пространстве скважины контактные зоны, характеризующиеся сцгплением цементного камня с металлом обсадных труб и проводящие акустические импульсы. Дается анализ результатов опытко-промыслозых испытаний разработанного состава расширяющегося магнезиального тампонажного материала при цементировании второй ступени эксплуатационных колонн в скважинах на территории ВКМКС [17, 18].

В нефтяных скважинах на территории ВКМКС тампонажный раствор-камень, размещаемый за эксплуатационной колонной в интервале спуска технической колонны, в дополнение к общеизвестным техническим функциям должен выполнять и функцию среды, обеспечивающей прохождение акустических волн по цепочке «труба - цементный камень -труба» при проведении в эксплуатационной колонне геофизических исследований состояния крепи за второй (технической) колонной. При этом результативность метода акустической цементометрин и надежность получаемых результатов исследования состояния крепи гарантируется лишь при условии, если находящийся в кольцевом (межтрубном) пространстве цементный камень имеет близкие к максимальным значения упруго-прочностных свойств, и если он формирует с поверхностями труб обеих обсадных колонн контактную зону, проводящую акустические импульсы. Из этого следует, что тампонажный раствор при твердении в кольцевом пространстве между эксплуатационной и технической колоннами должен сформировать цементный камень, характеризующийся положительными деформационными характеристиками (скелетное расширение) и обладающий высокой конечной прочностью.

Отличительной особенностью условий формирования и последующего нахождения тампонажного камня, размещаемого в межколонном кольцевом пространстве (между двумя непроницаемыми оболочками - стальными трубами), является отсутствие доступа к нему пластовых вод. В таких условиях цементный камень большинства известных тампонажных составов имеет худшее сцепление с сопрягающими поверхностями, чем в интервале проницаемых, особенно водонасыщенных пластов. Основной причиной этому являются усадочные деформации цементного камня. Поэтому твердеющий в межколонном пространстве цементный камень должен расширяться именно в условиях отсутствия доступа к нему воды.

Важной характеристикой цементного камня, выполняющего, в том числе, и роль проводника акустической волны, является его пористость и проницаемость. Общеизвестно, что наличие в цементном камне пор и трещин негативно сказывается на скорости распространения акустической волны, повышает значения коэффициента затухания сигнала, снижает информативность получаемых результатов, затрудняет интерпретацию

волновой картины, зарегистрированной при проведении ГИС. Таким образом, сформированный цементный камень должен характеризоваться минимальными значениями пористости и проницаемости.

Проведенными сравнительными лабораторными исследованиями расширяющегося магнезиального тампонажного материала и известных составов портландцементных тампонажных материалов сульфоалюминатного и оксидного расширения установлено, что магнезиальный тампонажный материал в наибольшей степени отвечает предъявленным требованиям и может служить основой для разработки состава, адаптированного к условиям и задачам, решаемым при цементировании эксплуатационных колонн в интервале спуска технических колонн в скважинах на территории ВКМКС [17].

С целью оптимизации состава расширяющегося магнезиально-фссфатного тампонажного материала для цементирования межколонного пространства (РМФТМ-МКП) [19] и оценки комплексного влияния его компонентов на основные технологические свойства раствора-камня (зремя загустевания прочность цементного камня атп прочность сцепления цементного камня с металлической огибающей поверхностью осц -параметры оптимизации) составлен и реализован 3-х факторный планируемый эксперимент. Программа эксперимента, представляющая из себя некомпозиционный план второго порядка, включала 15 опытов для трех факторов на трех уровнях. Переменными параметрами изучаемой системы являлись: плотность водного раствора бишофига - рж, содержание триполифосфата натрия - Сг и содержание суперфосфата - Сс. Обработка результатов лабораторных исследований выполнена на персональном компьютере с использованием современных средств программного обеспечения. Исследованные технологические свойства РМФТМ-МКП в зависимости от исходных факторов описаны следующими уравнениями регрессии: ТзаГ=107,33+17,35-рж+8,13-Ст+29,75-Сс-4,50-рж-Ст+5,33-рж2

" 0„зг=9,62+2,62'рж-3,73'С1-1,25-Сс+2,25-рж'Ст+О,92'рж'Се-О,55'Ст2-1,99-Сс2 оСц=2,32-0,13-Ст-0,15-Сс+0>59-рж-Сг+0,22-рж-Сс-0,41-С1-Сс-0,71-рж2-0,66-С12 Адекватность каждой из полученных моделей проверена и подтверждена по критерию Фишера при 5%-ном уровне значимости. Проведенные дополнительные лабораторные исследования также показали близость экспериментальных значений к значениям, полученным расчетными путем.

Полученные в ходе исследований по разработке оптимального состава РМФТМ-МКП технологические свойства тампонажного раствора-камня и результаты математического описания влияния на их значения компонентного состава тампонажного материала доказали, что априори выбранный в центре плана состав РМФТМ-МКП находится достаточно близко к оптимуму, а также позволили выбрать диапазон содержания компонентов в составе РМФТМ-МКП.

Параллельно с исследованиями технологических свойств растворов тампонажных материалов выполнялись исследования их цементного камня и

контактных зон в модели зацементированного межколонного пространства методами «акустического прозвучивания» и гидравлической опрессовки.

Современные методы контроля состояния связи (сцепления) цементного камня с обсадными трубами и стенками скважины основаны на определении величины амплитуд акустических импульсов (продольных волн), прошедших по трубе, горной породе, а также времени распространения продольных волн по породе. Качество цементирования обсадной колонны б скважине при этом оценивается по величинам указанных показателей я соотношениям между ними. Такой же принцип определения связи цементного камня с трубами использован при работе с лабораторными моделями зацементированного межколонного пространства. Б ходе лабораторных исследований акустических характеристик образцов-сростков <сгруба- цементный камень -труба», сформированных с использованием тамхюнажных материалов различного состава, замерялись значения скорости продольных и поперечных волн, проходящих через сростки в моделях зацементированного межколонного пространства, с одновременной регистрацией амплитуды этих волн. При этом считали, что наиболее плотному сцеплению цементного камня с трубой соответствуют наибольшие значения амплитуды, а также наибольшие скорости продольных и поперечных волн. Затухание акустического сигнала при проходе его через сросток в модели оценивали как отсутствие адгезионной связи цементного камня с трубой. Параллельно с регистрацией акустических характеристик сростков «труба - цементный камень - труба» регистрировались аналогичные характеристики цементного камня образцов-балочек, длина которых принималась равной расстоянию между датчиком и приемником акустических импульсов, установленному для модели. Сравнение значений акустических характеристик модели и образда-балочки также использовались для оценки плотности контакта «труба - цементный камень».

По завершении исследования состояния контакта цементного камня с трубами в моделях межколонного пространства и установления значений акустических характеристик сформированных сростков последние испытывались с целью получения сведений об их герметичности -флюидонепроницаемости цементного камня и контакта цементного камня с обеими трубами в модели методом опрессовки.

Анализ результатов выполненных лабораторных исследований показал, что применение РМФТМ-МКП с высокой степенью вероятности обеспечит получение в кольцевом пространстве между эксплуатационной и технической колоннами цементного камня с необходимыми параметрами, гарантирующими успешное выполнение работ по оценке состояния крепи за двумя колоннами методами акустической цементометрии.

Электронно-микроскопические исследования структуры цементного камня свидетельствуют о ее высокой плотности, мелкозернистости, отсутствии в камне пор, трещин и каналов, что характеризует цементный камень как хороший прозодних акустических волн.

Опытно-промысловое испытание разработанного состава РМФТМ-МКП проводилось в Березниковской экспедиции глубокого разведочного и эксплуатационного бурения ООО «Евразия-Пермь» при строительстве 9-ти скважин на Шершневском нефтяном месторождении (лицензионный участок ООО «Лукойл-Пермь»), территориально расположенном в контуре ВКМКС.

Результаты исследования качества цементирования межколонного кольцевого пространства между эксплуатационными и техническими колоннами в интервале от башмака кондуктора до головы пакера двухступенчатого и манжетного цементирования (ПДМ) методами акустической цеменгометрии, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Результаты цементирования второй ступени эксплуатационных колонн в опытных скважинах Шершневского нефтяного месторождения

Номер скважины Доля плотного (сплошного) контакта цементного камня РМФТМ-МКП с обеими колоннами, %

первое исследование (после ОЗЦ) второе исследование (после разбуривания цем. стакана и пакера) третье исследование (после опрессовки экспл. колонны) четвертое исследование (после перфорации экспл. колонны)

203 81,1 86,3 86,5 86,7

416 43,4 43,1 44,2 58,8

418 77,6 79,6 85,0 брак записи

213 33,9 25,2 33,9 27,8

102 28,5 28,3 27,4 32,9

204 76,:3 75,9 76,4 76,4

101 50,5 49,3 49,5 50,0

234 62,7 62,5 62,9 64,2

421 67,7 66,6 65,2 65,2

Известно, при наличии плотного контакта цементного камня с колонной и породой акустическая энергия полностью передается через крепь скважины породе. Акустическая волна, распространяющаяся по породе, обычно четко выделяется на фазокорреляционной диаграмме (ФКД). При плотном контакте цементного камня с колонной и горной породой конфигурация линий фазовой корреляции (ЛФК) волны, распространяющейся по породе, хорошо коррелируется с ЛФК на ФКД, зарегистрированной в открытом стволе скважины. При отсутствии же контакта цементного камня с колонной ФКД характеризуется наличием ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся только по колонне (прямых параллельных линий с одинаковыми расстояниями между ними с характерным сдвигом на муфтовых соединениях), ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе - отсутствуют. Таким образом, ФКД,

зарегистрированная в эксплуатационной колонне, характеризующаяся наличием ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе и коррелирующейся с ЛФК на ФКД, зарегистрированной в открытом стволе скважины, а также с ЛФК на ФКД, зарегистрированной в технической колонне свидетельствует о плотном контакте цементного камня с породой и технической колонной. Отсутствие контакта цементного камня с эксплуатационной колонной не позволяет отобразить на ФКД ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе и тем самым оценить традиционными методами акустической цементометрии состояние контакта с породой цементного камня, размещенного за двумя обсадными колоннами.

Анализ результатов геофизических исследований, проведенных в опытных скважинах подтверждает возможность оценки в них через две колонны методами акустической цементометрии при размещении в межтрубном кольцевом пространстве между эксплуатационной и технической колоннами РМФТМ-МКП состояние контакта цементного камня с горной породой и технической колонной. На ФКД, зарегистрированных в эксплуатационной колонне в опытных скважинах, присутствуют ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе, которые по большей части исследуемых интервалов скважин отчетливо повторяют конфигурацию ЛФК продольной акустической волны, распространяющейся по породе на ФКД, зарегистрированных в этих скважинах в открытом стволе и в технической колонне.

Изложенные в четвертой главе результаты опытно-промысловых испытаний РМФТМ-МКП позволили сделать следующие выводы:

РМФТМ-МКП, в отличие от ранее использовавшегося для цементирования второй ступени эксплуатационных колонн облегченного портландцеменшого тампонажного материала, в условиях межколонного пространства формирует высокопрочный расширяющийся цементный камень и плотный, проводящий акустический сигнал, контакт его с обеими обсадными колоннами.

В результате использования РМФТМ-МКП положительная оценка «наличию условий для инструментального контроля» во времени состояния крепи за технической колонной дана по всем 9-ти опытным скважинам.

По результатам исследований АКЦ по оценке качества цементирования эксплуатационной колонны в опытных скважинах на дату проведения этих исследований может быть оценено качество цементирования технической колонны в солях и в особо важных местах геологического разреза.

Разработанный состав расширяющегося магнезиального тампонажного материала РМФТМ-МКП (патент РФ № 2295554) [19] в полной мере отвечает требованиям, предъявляемым к тампонажному раствору-камню, размещаемому в межколонном пространстве за эксплуатационной колонной в нефтяных скважинах на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленный категорий.

Основные результаты и выводы

1. Охарактеризованы особенности геологического строения СолД для учета их при оценке перспектив нефтегазоносности разреза, обосновании, выборе и разработке технологических средств ведения поисково-разведочных буровых работ, гарантирующих сохранность соляной толщи при последующей разработке ее подземным способом.

2. Разработаны вероятностно-статистические модели прогноза нефтеносности СолД, оценены и обоснованы перспективы дальнейшего проведения поисково-разведочных работ на территории ВКМКС. Показано, что вероятный прирост запасов в подготовленных к бурению структурах оценивается в 36 млн. т.

3. Охарактеризованы особенности горно-геологических условий проводки глубоких скважин, главной из которых является наличие в разрезе мощной пачки водорастворимых калийно-магниевых и каменой солей, разрабатываемых подземным способом.

4. Разработаны требования к технологическим средствам обеспечения охраны недр и окружающей среды в процессе проведения поисхово-разведочных работ на нефть на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийнно-магниевых солей промышленных категорий.

5. Выполнен анализ и с помощью пошагового многомерного регрессионного анализа выполнена статистическая обработка результатов оценки качества строительства более 650 скважин на непромышленных участках ВКМКС, бурение которых осуществлялось с использование технологических средств, регламентированных для этой территории. Установлено, что в подавляющем большинстве нефтяных скважин защищенность соляной толщи и крепи самих скважин от негативного воздействия флюидов недр и техногенных процессов отвечает действующим требованиям охраны недр, экологической и промышленной безопасности. Эти технологические средства рекомендуются к использованию при бурении поисково-разведочных нефтяных скважин на участках ВКМКС с запасами солей промышленных категорий, где в дальнейшем может быть организована добыча солей подземным способом.

6. Впервые для условий строительства нефтяных скважин на территории ВКМКС разработан состав тампонажного материала РМФТМ-МКП, реализована и рекомендуется к дальнейшему использованию методика мониторинга состояния крепи скважин в солесодержащей части разреза за двумя колоннами во времени.

7. Доказано, что техническая и технологическая готовность нефтяной отрасли строить и эксплуатировать нефтяные скважины без ущерба для недр и сохранности сырьевой базы предприятий по производству минеральных удобрений позволяет продолжить работы по поиску, разведке и освоению новых нефтяных месторождений и перспективных структур на территории СолД в подсолевых отложениях на участках ВКМКС с запасами солей промышленных категорий.

Основные положения н научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. О масштабах миграции углеводородов в пределах Соликамской депрессии Предуральского прогиба и возможностях её использования для прогноза нефтегазоносности // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: ВНИИОЭНГ, 2010. - № 12 (в соавторстве с Воеводкиным В. Л., Галкиным В.И., Козловой И. А., Кривощёковым С.Н.).

2. Прогноз запасов нефти вероятностно-статистическими методами для обоснования глубокого бурения на территории Верхнекамского месторождения калийных солей // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: ВНИИОЭНГ, 2010. - № 12 (в соавторстве с Растегаевым A.B.).

3. К вопросу о качестве строительства глубоких нефтяных скважин на территории ВКМКС // Проблемы геологии и освоения недр: Труды Пятого Международного научного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых, посвященного 100-летию горногеологического образования в Сибири. - Томск: ТПУ, 2001. - С. 428-429.

4. Оценка качества вскрытия солесодержащей части разреза и водозащитных толщ при бурении нефтяных скважин на территории ВКМКС // Нефтепромысловое дело. - М.: ВНИИОЭНГ, 2010. - № 7. - С. 43-45 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым А.М., Пастуховым A.M.).

5. Радикальный путь решения проблемы рационального природопользования, экологической и промышленной безопасности при освоении нефтяных и газовых месторождений в подсолевых отложениях на Западном Урале и Восточной Сибири // Проблемы рационального недропользования: Материалы международной научно-технической конференции. - Пермь: ПГТУ, 2008. - С. 12-19 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым А.М.).

6. Анализ и оценка качества строительства глубоких нефтяных скважин на территории Верхнекамского месторождения калийных солей // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: ВНИИОЭНГ, 2010. -№12 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Галкиным В.И).

7. Опыт оценки промышленной и экологической безопасности крепи нефтяных скважин в интервалах залегания водорастворимых солей // Промышленность и безопасность. - Пермь: Горизонт-Прикамье, 2010. - № 9. - С. 46-51 (в соавторстве с Толкачевым Г.М.).

8. Тампонажный материал для цементирования межколонного пространства при строительстве скважин на территории ВКМКС // 75 лет Пермской нефта: Материалы XXXIII научно-практической конференции горно-нефтяного факультета ПГТУ. - Пермь: ПГТУ, 2004. - С. 94-100 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым A.M.).

9. К вопросу о продолжении поисково-разведочных работ на нефть на территории Верхнекамского месторождения калийных солей // Научные исследования и инновации. - Пермь: Изд-во ПГТУ, 2011. - Т. 5. - № 2. - С. 52-54 (в соавторстве с Толкачевым Г.М.)

10. Технологические жидкости для бурения, крепления и ремонта скважин // Передовые технологии строительства и ремонта скважин: Материалы научно-практической конференции. - Пермь, 2004 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым А.М.).

11. Расширяющийся тампонажный материал для крепления кондукторов в глубоких скважинах на территории ВКМКС. // Нефть и газ. Вестник Iii ТУ. -Пермь, 2000. - С.80-84 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым A.M., Болотовым В.П.).

12. Толкачев Г.М., Шилов А.М., Козлов A.C., Болотов В.П. Расширяющийся известняково-магнезиальный тампонажный материал для крепления технических колонн в скважинах на территории ВКМКС. Нефть и газ. Вестник ПГТУ. - Перла, 2000. - С. 84-88 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым А.М., Болотовым В.П.).

13. Порошок бруситовый каустический как альтернатива порошку магнезитовому каустическому для приготовления магнезиальных тампонажных материалов при цементировании обсадных колонн в отложениях легкорастворимых солей // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: ВНИИОЭНГ, 2005. - Ж№ 9,10. — С. 68-71 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым A.M.).

14. Толкачев Г.М., Шилов А.М., Козлов A.C., Гипсомагнезиальный тампонажный состав для изоляции зон поглощения технологических жидкостей при строительстве скважин // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: ВНИИОЭНГ, 2007. - № 10. - С. 73-76 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым А.М. и др.).

15. Тампонажный состав для изоляции зон поглощения при бурении скважин. Патент 2273724. Россия. Заявл. 14.10.04. Опубл. 10.04.06, Бюл. № 10(в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым А.М., Копытовой С.А.).

16. Тампонажный состав для изоляции зон поглощения технологических жидкостей при бурении скважин. Патент 2337123 Россия Заявл. 08.02.07 Опубл. 27.10.08, Бюл. № 30 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым A.M., Угольниковым Ю.С., Мялициным В. А.).

17. Сравнительные лабораторные исследования по оценке герметизирующей способности межколонного пространства при использовании различных тампонажных материалов // 75 лет Пермской нефти: Материалы XXXIII научно-практической конференции горнонефтяного факультета ПГТУ. -. Перш, 2004. С. 101-105 (в соавторстве с Тожачевым Г.М., Шиловым A.M.).

18. Магнезиальный тампонажный материал для повышения качества строительства газовых скважин // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М,: ВНИИОЭНГ, 2005. - №№ 9, 10. -С. 65-68 (в соавторстве с Толкачевым Г.М., Шиловым A.M.).

19. Тампонажный материал и способ его приготовления. Патент 2295554 Россия, Заявл. 03.02.06 Опубл. 20.03.07, Бюл. № 8 (в соавторстве с Тожачевым Г.М., Шиловым А.М.).

Подписано в печать 22,02.11. Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ № 37/2011.

Издательство

Пермского государственного технического университета. Адрес: 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к. 113. Тел.(342)219-80-33.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Козлов, Александр Сергеевич

Введение.

1. Особенности геологического строения и нефтегазоносности Соликамской депрессии.

2. Оценка перспективности проведения поисково-разведочного бурения с использованием вероятностно-статистических моделей прогноза нефтегазоносности.

3. Обоснование технико-технологических средств проведения поисково-разведочных работ на нефть на территории ВКМКС.

4. Совершенствование технико-технологических средств ведения поисково-разведочных работ на нефть.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геолого-технологическое обоснование поисково-разведочных работ на нефть на территории Соликамской депрессии"

Успешное функционирование различных отраслей промышленности и сельского хозяйства, определяющих социально-экономический потенциал отдельно взятой области (края) и государства в целом во многом зависит от наличия в недрах их территорий полезных ископаемых, эффективности их освоения; '

Основными полезными ископаемыми в Пермском крае являются нефть и калийно-магниевые соли. Принимая во внимание невозобновляемость этих видов природных ресурсов и растущий на них спрос, следует уделять особое внимание решению вопросов рационального и безопасного недропользования.

К настоящему времени на территории платформенной части Пермского края открыто и разведано большинство крупных и средних месторождений нефти: Наиболее перспективным районом для продолжения поисков и разведки месторождений нефти в крае является территория Соликамской депрессии (СолД), особенно её центральная часть, приуроченная к площади залегания, калийных солей Верхнекамского месторождения.

Системное изучение и комплексное освоение недр территории Верхнекамского месторождения калийных'солей (ВКМКС) было начато в 1971 году [163]. В подсолевых отложениях здесь открыты и разрабатываются 7 нефтяных месторождений. Все они находятся под толщей галогенных пород на участках залегания некондиционных калийных солей, где ведение буровых работ на нефть допускается и осуществляется в соответствии с «Правилами промышленной безопасности.» [128].

Дальнейшее развитие работ на нефть в этом районе связывается с поисками, разведкой и вводом в эксплуатацию новых нефтяных месторождений, территориально приуроченных к малоизученным глубоким . бурением участкам ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий:

Особенностью месторождений водорастворимых калийных солей, добываемых подземным способом, является их повышенная уязвимость сообщение горных выработок калийных рудников с водоносными комплексами геологического разреза может привести к безвозвратной потере части запасов ископаемых солей [35, 115]. При ведении поисково-разведочных работ глубоким бурением на нефть на территории ВКМКС скважины становятся потенциальным каналами поступления флюидов к соляной толще. Это обусловлено тем, что на данной территории буровые работы на нефть сопряжены со вскрытием на всю толщину отложений водорастворимых минеральных солей (каменная соль, сильвинит, карналлит) и с нарушением сплошности природных флюидоупоров, разобщающих в естественных условиях эту соляную толщу от надсолевого и подсолевого водоносных комплексов геологического разреза.

Поэтому обеспечение высокого качества строительства нефтяных скважин с формированием в солесодержащей и остальной безводной части разреза герметичной корозионностойкой крепи, как и возможность осуществления мониторинга ее состояния, являются необходимыми условиями для продолжения поисково-разведочных работ на нефть, безопасности и эффективности разработки территориально совмещенных месторождений нефти и калийных солей.

Настоящая работа посвящена прогнозу нефтегазоносности территории СолД и оценке перспективности продолжения поисково-разведочного бурения на нефть на этой территории. В работе также обосновывается комплекс способов и технико-технологических средств обеспечения охраны недр и окружающей среды в процессе проведения поисково-разведочных работ на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий. Для условий территории ВКМКС впервые разработан и практически использован метод контроля состояния во времени крепи нефтяных скважин в солесодержащей части разреза через две стальные обсадные колонны в течение всего срока службы скважин как горнотехнических сооружений.

Оценка потенциала залежей нефти в недрах территории ВКМКС позволит объективно подойти к обоснованию экономической целесообразности и эффективности реализации варианта комплексного освоения недр СолД [128,163], которым предусматривается опережающая разведка и разработка месторождений нефти на участках ВКМКС с запасами калийных солей промышленных категорий и последующей организацией на этих участках добычи калийных солей, а техническая и технологическая готовность нефтяной отрасли строить и эксплуатировать нефтяные скважины без ущерба для сохранности сырьевой базы предприятий по производству минеральных удобрений позволит продолжить освоение новых нефтяных месторождений и перспективных структур в подсолевых отложениях территории ВКМКС.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Козлов, Александр Сергеевич

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ и РЕКОМЕНДАЦИИ

В процессе выполнения работы были получены следующие результаты.

1. Охарактеризованы особенности геологического строения СолД для учета их при оцешсе перспектив нефтегазоносности разреза, обосновании, выборе и разработке технологических средств ведения поисково-разведочных буровых работ, гарантирующих сохранность соляной толщи при последующей разработке ее подземным способом.

2. Разработаны вероятностно-статистические модели прогноза нефтеносности СолД, оценены и обоснованы перспективы дальнейшего проведения поисково-разведочных работ на территории ВКМКС. Показано, что вероятный прирост запасов в подготовленных к бурению структурах оценивается в 36 млн. т. Расчетами установлено, что для данного района при вводе в поиск 9 подготовленных структур наиболее вероятным исходом (56% всех возможных исходов) является открытие 6-7 месторождений нефти.

3. Охарактеризованы особенности горно-геологических условий проводки глубоких скважин на территории ВКМКС, главной из которых является наличие в разрезе мощной пачки водорастворимых калийно-магшевых и каменой солей, разрабатываемых подземным способом.

4. Разработаны требования к технологическим средствам обеспечения охраны недр и окружающей среды в процессе проведения поисково-разведочных работ на нефть на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийнно-магниевых солей промышленных категорий.

5. Выполнен анализ и с помощью пошагового многомерного регрессионного анализа выполнена статистическая обработка результатов оценки качества строительства более 650 скважин на непромышленных участках ВКМКС, бурение которых осуществлялось с использованием технологических средств, регламентированных для этой территории. Установлено, что в подавляющем большинстве нефтяных скважин защищенность соляной толщи и крепи самих скважин от негативного воздействия флюидов недр и техногенных процессов отвечает действующим требованиям охраны недр, экологической и промышленной безопасности. Эти технологические средства рекомендуются к использованию при бурении поисково-разведочных нефтяных скважин на участках ВКМКС с запасами солей промышленных категорий, где в дальнейшем может быть организована добыча солей подземным способом. . ; .

6. Показано, что надежный долговременный контроль состояния, наиболее ответственного участка крепи скважины для оценки во времени фактической безопасности ее может быть осуществлен, если при цементировании эксплуатационных колонн в межколонном пространстве размещается тампонажный материал, обеспечивающий надежное сцепление цементного камня с ограничивающими поверхностями обсадных труб и создающий крепь, проводящую акустические импульсы геофизической аппаратуры. Выполненным анализом результатов качества цементирования эксплуатационных колонн в глубоких нефтяных скважинах территории ВКМКС установлено, что такой контроль может быть осуществлен только в пятой части скважин. Это связано с тем, что используемые для цементирования эксплуатационных колонн портландцементные тампонажные материалы в условиях межколонного пространства формируют усадочный цементный камень, что не обеспечивает надежного сцепления его с ограничивающими поверхностями обсадных труб. Обосновано, что для решения задачи создания крепи, проводящей акустические импульсы геофизической аппаратуры предпочтительно использовать тампонажный материал на основе магнезиального вяжущего.

7. Впервые для условий строительства нефтяных скважин на территории ВКМКС разработан состав тампонажного материала РМФТМ-МКП (патент РФ № 2295554), реализована и рекомендуется к дальнейшему использованию методика мониторинга состояния крепи скважин в солесодержащей части разреза за двумя колоннами во времени.

8. Доказано, что техническая и технологическая готовность нефтяной отрасли строить и эксплуатировать нефтяные скважины без ущерба для недр и. сохранности сырьевой базы предприятий по производству минеральных удобрений позволяет продолжить работы по поиску, разведке и освоению новых нефтяных месторождений и перспективных структур на территории СолД в подсолевых отложениях на участках ВКМКС с запасами солей промышленных категорий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Козлов, Александр Сергеевич, Пермь

1. Агзамов Ф.А., Измухамбетов Б.С. Долговечность цементного камня в коррозионно-активных средах. СПб.: Недра, 2005 . 315 с.

2. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976. 280 с.

3. Ананьев А.Н., Векслер Л.И., Гребенников Н.П. и др. Бурение и крепление скважин в соленосных отложениях. М.: ВНИИОЭНГ, 1972. -124 с.

4. Ананьев А.Н., Комяков Ю.А., Белова Т.А. Регулирование свойств бурового раствора в условиях поливалентной электролитной агрессии / Сб. научн. Трудов ВолгоградНИПИнефть. Волгоград, 1978. - Вып. 31.

5. Ангелопуло O.K., Подгорнов В.М., Аваков В.Э. Буровые растворы для осложненных условий. — М.: Недра, 1988. 135 с.

6. Андрейко С.С. Газодинамические явления в калийных рудниках: методы прогнозирования и способы их предотвращения. Пермь: Изд-во ПГТУ, 2007.-218 с.

7. Ахмадеев Р.Г., Данюшевский B.C. Химия промывочных и тампонажных жидкостей. М.: Недра, 1981. - 152 с.

8. Ашрафьян М.О. Повышение качества разобщения пластов в глубоких скважинах. -М.: Недра, 1982. -152 с.

9. Бакшутов B.C. Минерализованные тампонажные растворы для цементирования скважин в сложных условиях. М.: Недра, 1986. - 272 с.

10. Белоликов А.И., Сапегин Б.И. Верхнекамское калийное месторождение / Проблемы прогноза, поисков и разведки горно-химического сырья СССР. -М.: Недра, 1971. С. 193-209.

11. Беспалов В.В., Дулаев В.Х., Петерсон А .Я. и др. Оценка качества цементирования скважин специальными тампонажными материалами / Обзорная информация, сер. Бурение. -М.: ВНИИОЭНГ, 1983. Вып. 14 (53).

12. Будников В.Ф., Булатов А.И., Петерсон А.Я. и др. Контроль и пути улучшения технического состояния скважин. М.: Недра-Бизнесцентр, 2001. -305 с.

13. Булатов А.И., Рябченко В.И., Сухарев С.С. Основы физико-химии промывочных жидкостей и тампонажных растворов. М.: Недра, 1968. - 176 с.

14. Булатов А.И. Управление физико-механическими свойствами тампонажных систем. -М.: Недра, 1976. 248 с.

15. Булатов А.И., Овечкин А.И., Петерсон А.Я. Оценка качества цементирования обсадных колонн. М.: Недра, 1977. 278 с.

16. Булатов А.И., Пеньков А.И., Проселков Ю.М. Справочник по промывке скважин. -М.: Недра, 1984. -317 с.

17. Булатов А.И., Данюшевский B.C. Тампонажные материалы. М.: Недра, 1987.-280 с.

18. Булатов А.И. Тампонажные материалы и технология цементирования скважин. М.: Недра, 1991. - 336 с.

19. Вайвад А. Я. Магнезиальные вяжущие вещества. Рига: Зинатне, 1971.-332 с.

20. Виноградов Б. H. Сырьевая база промышленности вяжущих веществ СССР. -М.: Недра, 1971. 324 с.

21. Высоцкий В.А., Гарецкий Р.Г., Кислик В.З. Калиеносные бассейны мира. Минск: Наука и техника, 1988. — 387 с.

22. Гайдуков Д.Т. Тампонажный материал для цементирования скважин в солевых отложениях с пропластками бишофита / РНТС, сер. Бурение. — М.: ВНИИОЭНГ, 1973.-Вып. 10.

23. Галкин В.И., Жуков Ю.А., Шишкин М.А. Применение вероятностных моделей для локального прогноза нефтегазоносности. Екатеринбург, 1992. -108 с.

24. Галкин В.И., Растегаев A.B., Галкин C.B. Вероятностно-статистическая оценка нефтегазоносности локальных структур. -Екатеринбург, 2001.-277 с.

25. Галкин В.И., Кривощёков С.Н. Обоснование направлений поисков месторождений нефти и газа в Пермском крае / Научные исследования и инновации. Пермь: Изд-во ПГТУ, 2009. - №4. - С. 3-7.

26. Галкин В.И., Растегаев А.В., Козлова И.А. и др. Прогнозная оценка нефтегазоносности структур на территории Соликамской депрессии / Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 2010. - № 7. - С. 4-7.

27. Галкин В.И., Козлова И.А., Растегаев A.B. и др. К методике оценки перспектив нефтегазоносности Соликамской депрессии по характеристикам локальных структур / Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 2010. - №7. -С. 12-17.

28. Галургия. Теория и практика. Под ред. Соколова И.Д. Ленинград: Химия, 1983.-368 с.

29. Гамзатов С.М. Применение вяжущих веществ в нефтяных и газовых скважинах. -М.: Недра, 1985. -184 с.

30. Гамзатов С.М., Рахимбаев Ш.М., Кадыров Ю.Т. Крепление газовых скважин на месторождениях Узбекистана / Тематический научно-технический обзор. Сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1975. - 27 с.

31. Ганджумян P.A. Математическая статистика в разведочном бурении: Справочное пособиею. -М.: Недра, 1990. 218 с.

32. Гидрогеология СССР. Т XIV. -М.: Недра, 1972. 648 с.

33. Грей Д.Р., Дарли Г.С. Состав и свойства буровых агентов. М.: Недра, 1985.-509 с.

34. Гроховский Л.М., Гроховская М.А. Поиски и разведка месторождений минеральных солей. -М.: Недра, 1980. 163 с.

35. Гуторов Ю.А., Салахова А.Р. Методические рекомендации по контролю качества цементирования обсаженных скважин акустическимиметодами с использованием фазокорреляционных диаграмм (ФКД) и волновых картин (ВК). Октябрьский: ВНИИГИС, 1992. - 38 с.

36. Гуторов Ю.А. Метод широкополосного акустического каротажа для контроля технического состояния обсаженных скважин нефтяных и газовых месторождений. Уфа: Изд-е Баппсирск. ун-та, 1995. - 244 с.

37. Данюшевский B.C. Проектирование оптимальных составов тампонажных цементов. М.: Недра, 1978. - 293 с.

38. Данюшевский B.C., Алиев P.M., Толстых И.Ф. Справочное руководство по тампонажным материалам. М.: Недра, 1987. — 373 с.

39. Дедученко Д.Я., Иванников В.И., Липиес М.И. Буровые растворы с малым содержанием твердой фазы. М.: Недра, 1985. - 160 с.

40. Долгих Л.Н. Повышение качества крепления скважин в отложениях калийно-магниевых солей при низких положительных температурах использованием коррозионностойких магнезиальных тампонажных материалов. Дис. .канд. техн. наук. -М., 1989. 156 с.

41. Жарков М.М. О промежуточных бассейнах эпох соленакопления и парагенитической связи с соленосными сериями нефтяных и газовых месторождений 1 Проблемы нефтегазоносности Сибири. Новосибирск: Наука, 1971.-С. 168-185.

42. Жуков Ю.А. Закономерности размещения залежей нефти и газа в продуктивных комплексах палеозоя Пермской области. Пермь, 1998 - 172с.

43. Жуков Ю.А. Анализ и уточнение сырьевой базы нефти, газа и конденсата Пермской области. Отчет по договору 945. Пермь, 2002. - 194 с.

44. Зуева A.C., Толкачев Г.М., Копнин В.И. и др. Новые данные о нефтегазоносности подсолевых отложений Верхнекамского месторождения калийных солей/Геология нефти игаза. -М., 1982. -№ 3. -С. 18-21.

45. Ивакин Б.Н., Карус Е.В., Кузнецов О.Л. Акустический метод исследования скважин, М.: Недра, 1978. 320 с.

46. Иванов А.И. Воронова М.Л. Верхнекамское месторождение калийных солей. -М.: Недра, 1975. 219 с.

47. Итенберг С.С., Дахкильгов Т.Д. Геофизические исследования в скважинах. -М.: Недра, 1982. 351 с.

48. Калинко М.К. Соленакопление, образование соляных структур и их влияние на нефтегазоносность. -М.: Недра, 1973.

49. Капченко Л.Н. Связь нефти рассолов и соли в земной коре. — Л.: Недра, 1974. 184 с.

50. Каримов Н.Х., Губкин H.A. Особенности крепления скважин в солях. -М.: Недра, 1974.-114 с.

51. Каримов Н.Х., Данюшевский B.C., Рахимбаев Ш.М. Разработка рецептур и применение расширяющихся тампонажных цементов / Обзорная информация. Сер. Бурение. -М.: ВНИИОЭНГ, 1986. 51 с.

52. Кирпиченко Б.И., Кучернюк В.Д., Прямов П.А. Некоторые причины неравномерности формирования цементного камня в скважине / Нефтяное хозяйство. -М.: Недра, 1983. №2. - С. 25-27.

53. Кистер Э.Г. Химическая обработка буровых растворов. М.: Недра, 1972.-392 с.

54. Козлова И.А., Ванцева И.В. Особенности нефтегазоносности Соликамской депрессии / Наука производству. - М., 2003.-№ 10.-С. 2123.

55. Козлова H.A., Галкин В.И., Ванцева И.В. К оценке перспектив нефтегазоносности Соликамской депрессии с помощью геолого-геохимических характеристик нефтегазоматеринских пород / Нефтепромысловое дело. — М.: ВНИИОЭНГ, 2010. № 7. - С. 20-23.

56. Копнин В.И., Коротаев М.А. Стратификация соляной толщи Верхнекамского месторождения калийных солей /Строение и условия формирования месторождений калийных солей. Новосибирск: Наука, 1981. — С. 79-94.

57. Кравцов В.М., Кузнецов Ю.С., Мавлютов М.Р. Крепление высокотемпературных скважин в коррозионно-активных средах. М.: Недра, 1987.-190 с.

58. Кругов В.Д., Плошко В.В. Причины нарушения обсадных колонн в интервалах залегания галогенных толщь нижней перми на площадях Черниговского нефтегазопромыслового района / РНТС, сер. Бурение. М.: ВНИИОЭНГ, 1977. - Вып. 7.

59. Кудряшов А.И. Основные черты геологического строения Верхнекамского калийного месторождения / Повышение эффективности разработки Верхнекамского калийного бассейна. Пермь: Перм. КН. Изд-во, 1986.-С. 6-20.

60. Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. Пермь: ГИ УрО РАН, 2001. -429 с.

61. Кузнецов A.M. Технология вяжущих веществ и изделия из них. М.: "Высшая школа", 1963.-455 с.

62. Кузнецов В.Г. О некоторых причинных связях нефтегазоносности с соленосными бассейнами / Проблемы соленакопления. Новосибирск: Наука, 1977.-Т. 2.-С. 282-284.

63. Лаптев Б.В. Предотвращение газодинамических явлений на калийных рудниках. -М.: Недра, 1994. 138 с.

64. Литвин А.З., Поляков Н.М. Проходка стволов шахт специальными способами. -М.: Недра, 1974.-326 с.

65. Лыков Е.А., Рахимбаев Ш.М. Опыт цементирования скважин в соленосных отложениях в Юго-Западном Узбекистане / Бурение и крепление скважин в солях. М.: 1969. — С. 26-31.

66. Львовский E.H. Статистические методы построения эмпирических формул. -М.: Высш. нпс., 1988 239 с.

67. Магнезиальноетойкие облегченные цементы / H.A. Иванова, Д. Ф. Новохатский, В. Т. Филиппов, и др. // Промывка и технология крепления скважин. М.: ВНИИОЭНГ, 1973. С. 243-249.

68. Медведев И.И., Полянина Г.Д. Газовыделения на калийных рудниках. -М.: Недра, 1974.-168 с.

69. Мерсон М.Э. Прогноз нефтегазоносности структур в условиях высокой изученности территорий. Екатеринбург, 2005. - 207 с.

70. Мирзаджанзаде А.Х., Мирзоян A.A., Гевинян Г.М. О турбулентности двухфазных систем / Азербайджанское нефтяное хозяйство. Баку, 1967. — № 8.-С. 46-49.

71. Непримеров А.Ф. О ликвидационном тампонаже скважин на калийных месторождениях / Горный журнал. М., 1970. - № 12.

72. Непримеров А.Ф. Исследование эффективности восстановления водонепроницаемой защиты толщи калийных рудников, нарушенной буровыми скважинами на примере Верхнекамского калийного месторождения. Дис. .канд. техн. наук. Л., 1972. - 175 с.

73. Пащенко A.A., Сербии В.П., Старчевская Е.А. Вяжущие материалы. -Киев: Вшца школа, 1975. 444 с.

74. Петротектонические основы безопасной эксплуатации Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей / Н.М. Джиноридзе и др. под ред. Н.М. Джиноридзе. СПб., 2000. - 400 с.

75. Плескунин В.И., Воронина Е.Д. Теоретические основы организации и анализа выборочных данных в эксперименте. Л.: Изд-во Ленинг. ун-та, 1979. -232 с.

76. Прасолов В.А. Разобщение пластов в скважинах с помощью пакеров типа ПФМ / РНТС, сер. Бурение. -М.: ВНИИОЭНГ, 1974. Вып. 3. - С. 16-19.

77. Проскуряков Н.М., Ковалев О.В., Мещеряков В.В. Управление газодинамическими процессами в пластах калийных руд. — М.: Недра, 1988. -239 с.

78. Прямов П.А., Бершптейн Д.А. Руководство по применению акустических и радиометрических методов контроля качества цементирования нефтяных и газовых скважин. Уфа: ВНИИНПГ, 1978. - 46 с.

79. Рогачева И.Н. Исследования и разработки в области технологии магнезиального цемента. Дис. .канд. техн. наук. Харьков, 1975. - 161 с.

80. Родионов Д.А., Коган Р.И., Голубева В.А. и др. Справочник по математическим методам в геологии. -М.: Недра, 1987. — 336 с.

81. Романов Ю.В. Ликвидация поглощения промывочной жидкости на Элотонском месторождении / Разведка и охрана недр. М.,1972. - № 8. - С. 5152.

82. Романов Ю.В. Исследование и разработка рациональной технологии бурения многопластовых калийных месторождений в осложненных условиях (напримереЭлотона). Дис. .канд. техн. наук. -М., 1974. 134 с.

83. Рояк С.М., Рояк Г.С. Специальные цементы. М.: Стойиздат, 1983. -279 с.

84. Рябова Л.И., Кравцов В.М., Мавшотов М.Р. и др. Повышение надежности изоляции пластов в отложениях бишофита. Технология крепления скважин. 1980. - Вып. 19. - С. 12.

85. Рязанов Я. А. Справочник по буровым растворам. М.: Недра, 1979. -215 с.

86. Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. Оренбург: Летопись, 2005. - 663 с.

87. Смирнов Б.И., Соловьева Е.С., Сегалова Е.Е. Исследование химического взаимодействия окиси магния с растворами хлористого магния различных концентраций / Журнал прокладной химии. Л., 1967. - Т. 40. -Вып. З.-С. 505-515.

88. Современные технологии и технические средства для крепления нефтяных и газовых скважин / Ашрафьян М.О., Новохатский Д.Ф., Лебедев O.A. и др. Краснодар: Изд-во Просвещение - Юг, 2003. - 368 с.

89. Соловьев Е.М. Заканчивание скважин. М.: Недра, 1979. - 303 с.

90. Соловьева Е.С., Смирнов Б.И., Сегалова Е.Е. О кинетике развития кристаллизационных структур твердения на примере гидратационного магнезиального вяжущего магнезиального цемента / Успехи коллоидной химии. -М.: Наука, 1976.-248 с.

91. Софроницкий П.А. К поискам нефти в Уфимско-Соликамской впадине / Геологическое строение и нефтегазоносновсть Пермской области и Прикамья: труды ВНИИГНИ. М.: Гостоптехиздат, 1960. - Вып. XXXI. - С. 47-59.

92. Спиридонов A.A., Васильев Н.Г. Планирование эксперимента при исследовании и оптимизации технологических процессов. Свердловск, Изд-во УПИ им. Кирова, 1975. - 140 с.

93. Справочник инженера по бурению. Под ред. В.И. Мшцевича, H.A. Сидорова. -М.: Недра, 1973. Т 1. - 519 с.

94. Справочные по креплению нефтяных и газовых скважин / БулатовА.И., Измайлов Л.Б., Крылов В.И. и др. М.: Недра, 1981. - 240 с.

95. Справочник по химии цемента / Бутт Ю.М., Волконский Б.В., Егоров Г.Б. и др. // Под ред. В.Б. Волоконского и Л.Г. Судакаса. Л.: Стройиздат, 1980.-224 с.

96. Титков Н.И., Цырин Ю.З. Повышение эффективности исследований тампонажных смесей. М.: Недра, 1968. — 136 с.

97. Толкачев Г.М., Долгих Л.Н., Шилов A.M. Повышение надежности ликвидационного тампонажа скважин на калийных месторождениях / Разработка соляных месторождений: межвуз. Тематический сборник научных трудов. Пермь, 1974.

98. Толкачев Г.М., Зуева A.C., Копнин В.И., Дозорцев Р.Н. Опыт изучения нефтегазоносности калиеносных бассейнов (на примере Верхнекамского месторождения) / Советская геология. М., 1981. - № 12. - С. 45-48.

99. Толкачев Г.М., Шилов A.M., Пакусин В.И. и др. Хлормагниево-фосфатный буровой раствор для бурения скважин на калийные соли / Разведка и охрана недр. М., 1983. - № 3. - С. 49-50.

100. Толкачев Г.М., Шилов A.M., Жилкин М.Г. и др. Ликвидационное тампонирование поисковых скважин / Разведка и охрана недр. М., 1983. - №9.-С. 35-37.

101. Толкачев Г.М., Зуева A.C., Сапегин Б.И. Повышение информативности геологоразведочных работ на калийные соли / Новые данные по геологии соленосных бассейнов Советского Союза. — М.: Наука, 1986. С. 19-27.

102. Тожачев Г.М., Дулепов Ю.А., Шилов A.M., Мордвинов В.А. Применение магнезиальных цементов в бурении скважин и добычи нефти. -М.: Изд. ЦП НТО НГП им. академика И.М. Губкина, 1987. 45 с.

103. Толкачев Г.М., Шилов A.M., Козлов A.C. и др. Расширяющийся тампонажный материал для крепления кондукторов в глубоких скважинах на территории ВКМКС / Нефть и газ. Вестник ПГТУ. Пермь: ПГТУ, 2000. -С.80-84.

104. Толкачев Г.М., Шилов A.M., Козлов A.C. и др. Расширяющийся известняково-магнезиальный тампонажный материал для крепления технических колонн в скважинах на территории ВКМКС / Нефть и газ: Вестник ПГТУ. Пермь, 2000. - С. 84-88.

105. Толкачев Г.М., Шилов A.M., Козлов A.C., Пастухов A.M. Оценка качества вскрытия солесодержащей части разреза и водозащитных толщ при бурении нефтяных скважин на территории ВКМКС / Нефтепромысловое дело. М.: ВНИИОЭНГ, 2010. -№ 7. С. 43-45.

106. Толстогузов В.Б. Неорганические полимеры. -М.: Наука, 1967. 190с.

107. Трупак Н.Г. Способы борьбы с водой на калийных и соляных рудниках при проходке стволов. М.: Госгортехиздат, 1961. - 320 с.

108. Федоров Н.Ф., СадиковаН.С. О твердении и аналогах цемента Сореля / Неорганические материалы. М., 1966. - Т. П. - № 6. - С. 1124-1128.

109. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. -М.: Мир, 1977. -552 с.

110. Чахмачев В.А. Геохимия процесса миграции углеводородных систем. -М.: Недра, 1983.-230 с.

111. Шадрин Л.Н. Регулирование свойств тампонажных растворов при цементировании скважин. М.: Недра, 1969. - 240 с.

112. Шатов В.П. Исследование газопроявлений и газовый режим на Верхнекамских калийных рудниках. Автореферат диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук. Свердловск: СГИ, 1966. - 21 с.

113. Шелягин В.В. Магнезиальный цемент. М.: Госстройиздат, 1933. - 87с.

114. Яржемский Я.Я. Калийные и калиеносные галогенные породы. -Новосибирск: Наука, 1967. -136 с.

115. Временная технологическая схема геофизических исследований в глубоких скважинах на территории Верхнекамского месторождения калийных солей. — Пермь, 1988.

116. Инструкция по расчету обсадных колонн для нефтяных и газовых скважин/РД 39-71-0001-89. Куйбышев: ВНИИТнефть, 1989. -196 с.

117. Инструкция по приготовлению, контролю качества и использованию магнезиально-фосфатного тампонажного раствора. Пермь: ПГТУ, 1996.

118. Методика контроля параметров буровых растворов / РД 39-2-645-81. -Краснодар: ВНИИКРнефть, 1981.

119. Правила промышленной безопасности при освоении месторождений нефти на площадях залегания калийных солей. Утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 04.02.2000 г. № 8. -М., 2002.

120. Раствор тампонажный. Методы испытании / ОСТ 39-051-77. М., 1978.

121. Руководство по отбору, документации и хранению керна соляных пород при бурении глубоких скважин на территории Верхнекамского месторождения калийных солей. Пермь: ООО «ПермНИПИнефть», 1995.

122. Состав обязательного комплекса и порядок проведения промьтслово-геофизических исследований в глубоких скважинах на территории Верхнекамского месторождения калийных солей. Пермь, 1999.

123. Технология контроля цементирования скважин с применением регистраторов фазокорреляционных диаграмм. РД 39-0147009-534-87/ В.Х. Дулаев, В.В. Беспалов, А.Я. Петерсон и др. Краснодар: ВНИИКРнефть, 1986.

124. Технологический регламент приготовления, обработки и использования хлормагниево-фосфатного бурового раствора при строительстве нефтяных скважин территории ВКМКС / Г.М. Толкачев, A.M. Шилов, В.П. Болотов, A.C. Козлов. Пермь: ПГТУ, 2005.

125. Технологический регламент приготовления, обработки и использования полисолевого бурового раствора при строительстве нефтяных скважин на территории ВКМКС / Г.М. Толкачев, A.M. Шилов, В.П. Болотов, A.C. Козлов и др. Пермь: ПГТУ, 2005.

126. Технологический регламент приготовления и использования расширяющегося тампонажного материала для цементирования кондукторов в глубоких скважинах на территории ВКМКС / Г.М. Толкачев, A.M. Шилов, В.П. Болотов, A.C. Козлов. Пермь: ПГТУ, 2005.

127. Demediuk Т, Gole W.F., Iiueber H.V. Studies on magnesium and calcium oxychlorides /Aust. J. Chem., 1955. Vol. 8. -№ 2. - P. 215-233.

128. Heathman J., Vargo R. Salt vs. Non-Salt Cement Slurries A Practical Review / AADE Drilling Fluids Technical Conference. - Houston, Texas, April, 2006.

129. Kasai J., Ichiba M., Nakanara M. Mechanism of the Hydration of Magnesia Cement/J. of Chem. Soc. of Japan, 1956. Vol. 63. -№ 7. -P. 1182-1184.

130. Newman E.S. A Study of the System Magnesium Oxide -Magnesium Chloride Water and the Heat of Formation of Magnesium Oxyclorides / Journal Research Bar. Std., 1955. - Vol. 54. -Xa 6. - P. 347-355.

131. Unger K.W.,- Howard D.C. Drilling Techniques Improve Success in Drilling and Casing Deep Overthrust Belt Salt / SPE Drilling Engineering, June, 1986.-P. 183-192.

132. A.c. 209360 СССР, МГЖ6 E21B33/13, E02D31/02. Тампонажный материал для закрепления калийно-магниевых солевых пород. А.Ф. Непримеров, Т.Н. Попов, В.А. Борисовец (СССР).

133. A.c. 662570 СССР МПК5 С09К7/04. Буровой раствор. Г.М. Толкачев, A.M. Шилов, JI.H. Долгих, Н.И. Киселева, Н.В. Петухова (СССР).

134. A.c. 840293 СССР МПК5 Е21В 33/138. Тампонажный раствор. Г.М. Толкачев, A.M. Шилов, J1.H. Долгих, В.П. Болотов (СССР).

135. A.c. 1183660 СССР МПК4 E21B33/138. Тампонажный материал. Г.М. Толкачев, A.M. Шилов, О.Б. Сукманский, P.C. Югай (СССР).

136. Тампонажный состав для изоляции зон поглощения при бурении скважин. Толкачев Г.М., Шилов A.M., Козлов A.C., Копытова С.А. Патент 2273724. Россия. Заявл. 14.10.04. Опубл. 10.04.06, Бюл. № 10.

137. Тампонажный состав для изоляции зон поглощения технологических жидкостей при бурении скважин. Толкачев Г.М., Шилов.А.М., Козлов A.C. и др. Патент 2337123 Россия. Заявл. 08.02.07 Опубл. 27.10.08, Бюл. № 30.

138. Тампонажный материал и способ его приготовления. Толкачев Г.М., Шилов.А.М., Козлов A.C. Патент 2295554 Россия. Заявл. 03.02.06 Опубл. 20.03.07, Бюл. № 8.

139. Анализ минерально-сырьевых ресурсов Верхнекамского месторождения калийных, калийно-магниевых и каменной солей / Кудряшов А.И., Квиткин С.Ю. // Отчет о НИР. Пермь: ГИ УрО РАН, 2001.