Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Методика обнаружения техногенных залежей нефти по геофизическим и геолого-промысловым данным

ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мосунов, Александр Юрьевич

Введение.

Раздел 1. Геолого-геофизическая характеристика пласта БВ

Самотлорского месторождения.

Раздел 2. Обоснование методов интерпретации данных геофизических исследований скважин в разрезе пласта БВ7 Самотлорского месторождения с целью выявления изменений в характере насыщения.

2.1. Сравнение параметров пластов БВ7 и БВ8 по данным радиоактивных методов.

2.2. Обоснование ионного состава и минерализации пластовых вод горизонта БВ7 и оценка их влияния на результаты электрометрии скважин.

2.3. Особенности автоматизированной интерпретации данных геофизических исследований скважин для определения характера насыщения пласта БВ7 Самотлорского месторождения.

2.4. Определение характера притока пласта БВ7 Самотлорского месторождения по данным электрометрии и опробования скважин

Раздел 3. Обоснование механизма формирования и подсчетных параметров техногенной залежи нефти пласта БВ7 Самотлорского месторождения.

3.1. Анализ геофизических и геолого-промысловых данных.

3.2. Сравнительная физико-химическая характеристика нефтей пластов БВ7 и БВ8 Самотлорского месторождения.

3.3 Анализ результатов пробной эксплуатации пласта БВ7.

3.4 Обоснование подсчетных параметров техногенной залежи нефти пласта БВ7 Самотлорского месторождения.

3.4.1 Представление о механизме третичной миграции нефти на уровне порового коллектора.

3.4.2 Оценка коэффициента нефтенасыщенности.

3.4.3 Экспертная оценка балансовых запасов техногенной залежи нефти пласта БВ7 Самотлорского месторождения.

Раздел 4. Геолого-геофизические признаки и рекомендуемый комплекс ГИС для выявления техногенных залежей нефти.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика обнаружения техногенных залежей нефти по геофизическим и геолого-промысловым данным"

Актуальность темы

Залежи нефти делятся на природные, которые образованы естественным путем, и искусственные, созданные в результате инженерно-хозяйственной деятельности человека.

Искусственные залежи нефти можно разделить на целенаправленные (хранилища газа, нефтепродуктов) и созданные случайно - техногенные.

Залежи углеводородов, образованные в поверхностных условиях (четвертичные отложения), представляют научный и практический интерес, в основном для специалистов-экологов, занимающихся вопросами загрязнения окружающей среды. Такие залежи образуются, как правило, в результате аварийных разливов и перетоков нефти или нефтепродуктов в районах нефтебаз и магистральных нефтепроводов. Дебиты нефти, полученные из таких залежей, являются незначительными и представляют собой, как правило, результат аварийных разливов и перетоков нефти или нефтепродуктов в районах нефтебаз и магистральных нефтепроводов

Наиболее полное изучение в этой области проведено такими исследователями, как Ю.И. Пиковский (1993), В.В. Андреев, В.Ф. Лузин, В.К. Савинцев, Н.В Синицина и др. (1994-2000 гг.).

Для специалистов наибольший интерес представляют техногенные залежи углеводородов, имеющие промышленное значение, которым и посвящена диссертационная работа. О возможности техногенного изменения геологической среды при разработке нефтяных залежей упоминается в работах Г.П. Волобуева (1986) на примере Терско-Сунженской нефтегазоносной области.

На территории Тюменской области в настоящее время эксплуатируется более 120 крупных, как правило, многопластовых нефтяных месторождений. Из-за некачественного цементирования обсадных колонн проблемы заколонных межпластовых перетоков жидкости и газа существуют на каждом из них.

В настоящее время вопрос выявления и ликвидации заколонных перетоков изучен достаточно хорошо. Однако, изучение их последствий, в частности, образования техногенных залежей нефти, а также методика их выявления отсутствует.

Существующие комплексы ГИС ориентированы на обнаружение только природных залежей углеводородов. В связи с этим назрела необходимость в разработке методики выявления и промышленной оценке техногенных залежей нефти.

Решение данной задачи выполнено на примере водонасыщенного пласта БВ7 Самотлорского месторождения, в котором автор настоящей работы используя свою методику в 1994 г. установил залежь нефти.

Цель работы

Разработка методики выявления техногенных залежей углеводородов, представляющих промышленный интерес.

Основные задачи исследования

1. Определение поисковых признаков, характеризующих изменение характера насыщения залежей, связанное с техногенными факторами (на примере коллекторов водоносного горизонта БВ7 Самотлорского месторождения).

2. Обоснование методики интерпретации данных ГИС в разрезе малоизученного пласта БВ7 Самотлорского месторождения с целью выявления изменений в характере насыщения и определения геолого-технических факторов, способствующих образованию техногенной залежи.

3. Обоснование техногенных изменений в характере насыщения пласта БВ7 путем комплексного анализа геофизического и геолого-промыслового материала.

4. Оценка промышленной значимости техногенной залежи нефти пласта БВ7 Самотлорского месторождения.

5. Разработка методики выявления техногенных залежей нефти.

Научная новизна работы

1. Разработана методика выявления техногенных образований нефти (на примере пласта БВ7 Самотлорского месторождения) по данным анализа геофизической и геолого-промысловой информации.

2. Доказано, что в процессе разработки пласта BBg в вышезалегающем водонасыщенном пласте БВ7 Самотлорского месторождения путем заколонных перетоков части запасов нефти образована промышленно нефтеносная техногенная залежь.

3. Обоснованы способы интерпретации данных ГИС для количественной оценки подсчетных параметров при определении запасов нефти техногенной залежи нефти пласта БВ7 Самотлорского месторождения.

Фактический материал и личный вклад автора

Основной базой для диссертационной работы послужили геолого-геофизические материалы более чем по 2400 скважинам Самотлорского месторождения, занесенные в компьютерный комплекс «БАСПРО-АНАЛИТИК», содержащий серию геофизических и геологических программ. Использованы первичные материалы цехов добычи нефти и результаты ГИС по контролю за разработкой месторождения за период с 1969-2002 гг., материалы ЦЛ Главтюменьгеологии, сейсморазведки, проведенной в разные годы на территории Самотлорского месторождения и результаты исследования керна в более чем в 300 скважинах. Основу диссертации составили исследования, выполненные в период с 1984-2003 гг., при проведении научно-исследовательских и производственных работ, связанных с контролем разработки и детализацией геологического строения продуктивных пластов на месторождениях ОАО «Нижневартовскнефтегаз» геофизическими методами.

Апробация работы

Основные положения работы были обсуждены на закрытых заседаниях НТС при главном инженере НГДУ «Самотлорнефть» (1994 и 2000 гг.), НТС при главном геологе ОАО «Нижневартовскнефтегаз» (2001 г.), на кафедре ГИС ТГНГУ (2002 г.), на VI научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО» (Ханты-Мансийск, 11-15 ноября 2002 г.).

Практическая значимость

Установлено, что объем запасов нефти техногенных залежей может представлять практический интерес для их разработки. В результате применения разработанной методики на Самотлорском месторождении выявлена техногенная залежь с балансовыми запасами около 521 тыс. т нефти. По рекомендациям автора, с целью извлечения нефти из этой считавшейся водоносной залежи, на пласт БВ7 переведено 3 скважины, в результате эксплуатации которых добыто более 127 тыс. т нефти.

Разработанная методика позволяет обнаружить техногенные залежи углеводородов и на других длительно эксплуатирующихся месторождениях нефти и газа, где существуют проблемы межпластовых заколонных перетоков.

Предложены и апробированы способы обоснования подсчетных параметров коллекторов для оценки запасов нефти техногенных залежей по данным ГИС.

Предложен комплекс ГИС, позволяющий сократить затраты на обнаружение техногенных залежей нефти.

Для техногенных залежей нефти рекомендуется способ разработки, защищенный патентом РФ [18] и апробированный на практике.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 101 странице машинописного текста, содержит 16 таблиц, 40 рисунков, 37 приложений. Список источников включает 85 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Мосунов, Александр Юрьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Установлено и доказано, что в процессе разработки нефтяных месторождений под влиянием геологических и промыслово-технологических факторов могут образовываться техногенные залежи с промышленными запасами нефти.

2. Разработана методика и комплекс ГИС для выявления техногенных залежей нефти, предусматривающая комплексный анализ геолого-геофизических и промыслово-технологических данных.

3. Установлены причины, обуславливающие механизм третичного перераспределения пластовых флюидов в пласте БВ7 Самотлорского месторождения.

4. Установлено, что техногенная залежь нефти пласта БВ7 образована за короткий период разработки Самотлорского месторождения и имеет непредельное нефтенасыщение. Получена зависимость коэффициента предельной нефтенасыщенности от проницаемости способом поршневого вытеснения воды нефтью на образцах керна для оценки Кн техногенных залежей нефти Самотлорского месторождения.

5. Предложены пути повышения достоверности интерпретации данных ГИС для количественной оценки параметров техногенных залежей нефти.

6. Эффект от открытия и эксплуатации техногенной залежи нефти пласта БВ7 Самотлорского месторождения путем применения разработанной методики исследования составил на 1.01.2001 г. 127 тыс. т нефти.

7. Разработанная методика внедрена на предприятиях ОАО «Самотлорнефтегаз» и рекомендуется к использованию в других нефтяных компаниях Западной Сибири. fw

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мосунов, Александр Юрьевич, Тюмень

1. Зефиров Н.Н., ЧукинВ.Т., Ручкин А.В. Методические рекомендации по боковому микрокаротажу. М.: Ротапринт ВНИИ Геофизики. - 1975.-С. 10-21к Альбом палеток и номограмм для интерпретации промыслово-геофизических данных /ВНИИгеофизика. 1977.- С.7, 14-66.

2. Руководство по применению промыслово-геофизических методов для контроля за разработкой нефтяных месторождений. -М.: Недра. 1978. -С.256.

3. Альбом палеток и номограмм для интерпретации промыслово-геофизических данных /ВНИИНГ. М.: Недра. - 1984. С.4-56.

4. Подсчет запасов нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентах. /Под редакцией В.В. Стасенкова, И.С.Гутмана. -М.: Недра. 1989.-С. 1-188.

5. Методы подсчета запасов нефти и газа. М.: Наука. - 1968г. - С.60-65.

6. Технологическая инструкция по проведению геофизических исследований в скважинах М.: Недра. - 1985.- С. 18-24.

7. Методическое руководство по подсчету запасов нефти и газа. -М.: ВНИИнефть. 1986.- С. 1-20.

8. Инструкция по применению материалов промыслово-геофизических исследований с использованием результатов изучения керна и испытаний скважин для определения и обоснования подсчетных параметров нефти и газа. -М.: 1987. -С.4- 50.

9. Техническая инструкция по проведению геофизических исследований и работ приборами на кабеле в нефтяных и газовых скважинах. М.: ВНИГИК ГНЦ ВНИИГеосистем. РД 153-39.0-072-01.-2002.- С.206.

10. Регламент комплексного контроля за разработкой нефтяных и нефтегазовых месторождений Главтюменьнефтегаза. Тюмень.: СибНИИНП. - 1987.- С.22.

11. Методическое руководство по гидродинамическим, промыслово-геофизическим и физико-химическим методам контроля разработки нефтяных месторождений.- М.: ВНИИ. РД-39-100-91. - 1991.- С.2-10.

12. Аппаратура и оборудование для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. М.: Недра. - 1987.С 2-12, 34-56.

13. Воды нефтяных и газовых месторождений СССР./ Под редакцией Л.М.Зорькина. -М.: Недра. 1989. С. 12.

14. Интерпретация результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин. / Под редакцией В.М.Добрынина. -М.: Недра. 1988. -С. 269, 421-426, 447-448.

15. Патент на изобретение №2099512 Способ разработки нефтяных залежей., МКИ4 Е21В49/00, опубл.20.12.1997. Бюлл. №35 //Бриллиант Л.С., Горбунова Е.И., Мосунов А.Ю. и др.

16. Положительное решение по заявке №200010335/03(003277) «Способ повышения производительности скважин».

17. Програмный комплекс для проектирования разработки нефтегазовых месторождений. / Реестр программ для ЭВМ.- Свидетельство №2002610812.2002.

18. Duewer D.L., Kovalski B.R., Shatzki T.F. Anal. Chem. 1975. -V. 47. -P. 1573.

19. CrainE.R. The Log Analisis HandBook. 1986. -V. 1. -P. 37.

20. Culver R.В, Hopkinson E.C. and Youmans A.H.: "Carbone/Oxygen(C/0) Logging Instrumentation." SPEJ.- (№10 1974) - P. 463-470.

21. Cased Hole, log Interpretation, Principles/Applications // Schlumberger Educational Servises-Houston-Texas: 1989.-P. 3-36-3-41.

22. Gilchrist W.A., Jr., Rogers L.T. and Watson J.T. "Carbone/Oxygen Interpretation- A Teoretical Model" Trans. 1983-SPWLA Annual Logging Symposium, Calgary.

23. Алексеев Ф.А., Гловацкая KB. и др. Ядерная геофизика при исследовании нефтяных месторождений. М.: Недра. - 1978. - С. 167-170, 206.

24. Ахияров В.Х. Закономерность изменения физических параметров полимиктовых пород-коллекторов по разрезу Западной Сибири. -//Труды ЗапСибНИГНИ. Тюмень. - Вып. 151. - С. 1 -22.

25. Барышев Л.А. Подход к динамической интерпретации отраженных волн на основе физико-геологических и петрофизических моделей. -М.: //Геофизика.- 2002. Специальный выпуск. - С. 31-35.

26. БегакО.Ю., СыроежкоА.М. Идентификация источников нефтяных загрязнений комплексом современных инструментальных методов анализа. //ЖПХ. Том 74. - 2001. - С. 762-766.

27. Бескровый Н.С. Нафтометаллогения: единство нефте- и рудообразования. //ЖВХО им. Д.И. Менделеева. Том XXXI. - 1986. - С. 569-574.

28. Боб Адольф, Кристиан Столлер, Дж. Брейди и др. Оперативный контроль за насыщенностью коллектора при помощи прибора RST. //«Ойлфилд Ревью».1994г.-№1.-С. 15-20.

29. Большаков Ю.Я. Теория капиллярности нефтегазонакопления. -Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН. 1995.- С. 18-31, 32-47, 48-52, 58.

30. Булатов А.И. Формирование и работа цементного камня в скважине.- М.: Недра. 1997. - С. 10, 299, 275, 305, 367, 374.

31. Бриллиант JI.С., Иванов С.В., Шарифуллин Ф.А., Ручкин А.А., Мосунов А.Ю. Полимерно-щелочное заводнение через врезку в системе водоводов кустовой насосной станции. М.: //Нефтяное хозяйство - 2000 - № 9. - С. 57-61.

32. Резванов Р.А. Радиоактивные и другие неэлектрические методы исследования скважин. М.: Недра. - 1982.-С.96-114, 190-210.

33. Волобуев Г.П. Типизация и прогноз техногенных изменений геологической среды при разработке нефтяных залежей. //Труды СевКавНИПИнефть. -Вып. 44. Грозный.- 1986. - С. 95-101.

34. Гаджиев М.А., Гаджиев Я.М. Средство контроля и ограничения техногенного загрязнения среды на Каспии. -М.: //«Нефтяное хозяйство». -№4-2001-С. 82- 84.

35. ГулинЮ.А., Бернштейн Д.А., Прямое Т1.А. и др. Акустические и радиометрические методы определения качества цементирования нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра. 1971., с 2-14, 33-89.

36. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. Издательство второе, переработанное и дополненное. -М.: Гостоптехиздат. 1962. - С.32.

37. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. -М.: Недра. 1982.- С.145-215.

38. Заворотько Ю.М. Методика и техника геофизических исследований скважин. М.: Наука. - 1974. - С. 279.

39. Комаров С.Г. Геофизические методы исследования скважин. Изд.2-е. -М.: Недра. 1973.- С.4-17, 34-42.

40. Коноплев Ю.В., Кузнецов Г.С., Леонтьев Е.И., Моисеев В.Н., Швецова JI.E. Геофизические методы контроля разработки нефтяных месторождений. -М.: Недра. 1986-С. 177-186.

41. Крикунов В.В., Шилов В.К, Мосунов А.Ю. Сравнительная физико-химическая характеристика нефтей пластов BBg и БВ7 Самотлорского месторождения.- М.: //Вестник недропользователя. 2001. - № 9. - С. 76-80.

42. Кузнецов Г. С., Леонтьев Е.И. Поведение кривой собственной поляризации против пластов обводненных водами различной минерализации. //НТС «Проблемы нефти и газа Тюмени». Тюмень. - 1979. - Вып. 42.-С.З-7.

43. Максимов С.П., Киров В.А., ЛаркинВ.Н. О минимальной амплитуде структурных ловушек, способных аккумулировать промышленные скопления нефти и газа в платформенных условиях. /Серия геологич.- ДАН СССР. Том 205. - 1972.-С.1436-1438.

44. Мосунов А.Ю. Механизм образования техногенных формирований нефти пласта БВ7 Самотлорского месторождения и результаты их опытно-промышленной эксплуатации. — М: //Вестник недропользователя. -2001.-№9.-С. 99-100.

45. Налимов В.В. Теория эксперимента. М.: Наука. - 1971. - С. 87-109.

46. Нестеров И.И., Потеряева В.В., Салманов Ф.К. Закономерности распределения крупных месторождений нефти и газа в земной коре. М.: Недра. - 1975. -С.79.

47. Никитин А.Ю., Бодрягин А.В., Куприянов Ю.Д., Корчнев А.В. Эффективность проведения МУН по результатам проведенных серий индикаторных исследований на месторождениях ОАО ТНК Нижневартовск. //Интервал.- 2001. -№ 7. С. 6-11.

48. Померанц Л.И., ЧукинВ.Т. Аппаратура и оборудование для геофизических методов исследования скважин. М.: Недра. - 1978.-С.34-38.

49. Предеин О.А. Алгоритм расчленения и корреляции разрезов скважин на ЭВМ по геофизическим данным. / «Методы математического моделирования при решении прикладных задач в нефтяной геологии». Вып. 192. - 1984.-С.2-12

50. Сургучев М.Л. Методы контроля и регулирования процесса разработки нефтяных месторождений. М.: Недра. - 1968. С.2-12.

51. Толстолыткин И.П., Лазарев И.С., Мосунов Ю.А. Организация контроля за состоянием скважин в процессе разработки нефтяных месторождений Западной Сибири. -М.: ВНИИОЭНГ. //Обзорная информация. -Серия «Нефтепромысловое дело». -Вып.23(47). 1982.-С.1-32.

52. Хабберт М.К. Гидродинамические условия формирования нефтяных месторождений. -М.: ГОСИНТИ. 1958.-С.9, 16-21, 33-44.

53. Хаматдинов Р.Т., Бортасевич B.C., Велижанин В.А., Еникеева Ф.Х., Черменский В.Г. Современные аппаратурно-методические комплексы углеродно-кислородного каротажа -М.: //Геофизика.-2002.-№4.-С. 24-29.

54. Хисметов Т.В., Джафаров И.С., Шарифуллин Ф.А., Брехунцов A.M. К проблеме реализации «упущенных» возможностей на длительно разрабатываемых месторождениях Западной Сибири. — М.: //Нефтяное хозяйство. -№6.-2001.- С.43-48.

55. Чекалюк Э.Б. Термодинамика нефтяного пласта. М.: Недра.- 1965.-С.22-43.

56. Шанович Л.П., Шакиров А.Ф., Портнов В.И. Опробование и испытание скважин в процессе бурения. -М.: Недра. 1985.-С.1-5, 12-16, 23-28.

57. Шарафф М.А., ИллмэнД.Л., Ковальски Б.Р. Хемометрика. -Ленинград: //Химия. ЛОАНСССР. - 1989. - С. 141-230.

58. Швецова ЛЕ. О некоторых вопросах интерпретации термограмм искусственного теплового поля. //Труды Гипротюменьнефтегаза Геология и разработка нефтяных месторождений Западной Сибири. -Тюмень. - 1972.-С.22-24.

59. Шейх-Али Д.М. Изменение свойств пластовой нефти и газового фактора в процессе эксплуатации нефтяных месторождений. -Уфа: Башнипинефть. -2001.- 140 с.

60. Шпуров КВ., Ручкин А.А., Мосунов А.Ю. Сравнительный анализ методов повышения нефтеотдачи пластов Самотлорского месторождения. -М.: //Нефтяное хозяйство. 1997. - № 10. - С. 27-32.1. Фондовая литература

61. Отчет о научно-исследовательской работе «Проект разработки Самотлорского месторождения». -Тюмень.: СибНИИНП. 1991,-Том 1,4.-С.34-48, 60-63, 122-134, 208-220, Том 4.- С.56-58, 182-189, 225-228.

62. Отчет о научно-исследовательской работе по теме 24-68 «Обоснование иыдача параметров пластов-коллекторов по геофизическим данным». Часть 1.

63. Гюмень.: Гипротюменьнефтегаз. 1970. - С. 25-26, 116-118.

64. Комплекс промыслово-геофизических исследований разведочных скважин Средне-Обского района.- Тюмень.: Главтюменьнефтегаз.- фонды СибНИИНП.- 1977.-СЛ.

65. Комплекс промыслово-геофизических исследований эксплуатационных и нагнетательных скважин Средне-Обского района.- Тюмень.: Главтюменьнефтегаз.- Тюмень.: фонды СибНИИНП.- 1977. .-СЛ.

66. Технологические регламенты на проектирование и строительство скважин нефтяных месторождений Западной Сибири (геофизические исследования скважин) .- Тюмень.: фонды СибНИИНП.-1988.-С.2-5.

67. А. Обязательные комплексы геотермодинамических , промыслово-геофизических и гидрохимических исследований по контролю за разработкой нефтяных месторождений термическими методами. Краснодар.- фонды КраснодарНИПИнефть.- 1982.-С.1-10.

68. Регламент комплексного контроля за разработкой нефтяных и нефтегазовых месторождений Главтюменьнефтегаза.- Тюмень.: фонды СибНИИНП.-1987.-С.1-15.1.