Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методика разведки небольших нефтяных месторождений юго-восточного склона южно-татарского свода

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Методика разведки небольших нефтяных месторождений юго-восточного склона южно-татарского свода"

МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ВСЕСОЮЗНЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСГОТУТ ИМЕНИ АКАДЕШКА А.П.КРШЮВА (ВНИИ)

УДК 553.98 (470.57) На правах рукописи

СУЛЕЙШШОВ ИСКАНДАР РАЩЦОВИЧ

МЕТОДИКА РАЗВВДКИ НЕБОЛЬШИХ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЮГО-ВОСТОЧНОГО СКЛОНА ШНО-ТАТАРСКОГО СВОДА

Специальность 04.00.17 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1991 г.

Работа выполнена во Всесоюзном нефтегазовом научно-исследовательском институте им. академика А.П. Крылова ( ВШИ ).

Социальные оппоненты

Ведущая организация

Научный руководитель - доктор геолого-лшнералогичес-

ккх наук, профессор Э .М .Хадшков

- доктор геолого-:.Е.чералогичес-ких наук, профессор Г.Т.¡Один

- кандидат геолого-минералогических наук Э.X.¿товаров

- Башкирский государственный ордена *£рудового Красного Знамени научно-исследовательский в проектный институт нефтяной промышленности БапШШнешть

Защита состоится " / У " 1991года в 4 & час.

на заседании специализированного Совета Д.104.02.01 ВАК СССР при Всесоюзном нефтегазовом научно-исследовательском институте им. акад.А.-П.Кршюва по адресу : 125422, Москва, Дг.жтровсклй проезд, Д-10.

С диссертацией :*:ожно ознакомиться в библиотеке 12ШЙ.

Автореферат разослан "/¡2," ¡МлЛ 1991г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат геолого-ш-вералогических наук

М.Н. Ьзаксимов

----------- ------------ОБЩАЯ _ ХАРАКТЕШСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Поддержание достаточно высокого уровня добычи нефти для старых нефтяных районов с зысокой степенью освоенности начальных суммарных ресурсов углеводородов является важной экономической задачей, поскольку они характеризуются высокой эффективностью общественного производства, обусловленной выгодными экономико-географическими условиями, наличием крупной материально-технической базы, квалифицированных кадров, близостью районов добычи к центрам потребления.

Среди нефтедобывающих районов Волго-Уральской нефтегазоносной провинции важное значение имеет юго-восточный склон Южно-Татарского свода. Со времени начала нефтедобычи суммарная накопленная добыча по всем месторождениям этого региона составила около 200 млн.т. Текущая годовая добыча нефти составляет 24,5% от максимальной. Дальнейшее снижение объемов добычи нефти в региона в связи с истощением запасов длительно разрабатываемых месторождений может быть замедлено лишь при условии открытия и ускоренного ввода в разработку больного числа новых нефтяных месторождений, по размерам существенно уступающих уже открытым.

Б настоящее время регион находится на поздней стадии освоения начальных суммарных ресурсов углеводородов, степень разведенности которых к концу 60-х годов составила 78%. Невыявленная часть ресурсов сосредоточена в многочисленных мелких и мельчайших залежах, число которых многократно превышает количество крупных и средних. Среди новых открытий преобладают небольшие месторождения, в основном, с запасами до I млн.т., которые характеризуются низкой эффективностью геологоразведочных работ. Простое расширение объемов поисково-разведочного бурения для подготовки новых запа-

сов неэффективно, т.к. приводит к резкому росту затрат. В связи с этим возрастает актуальность разработки рациональной методики поисков и разведки малоразмерных месторождений с небольшими запасами. Такая методика может быть создана только при разработке приемов, обеспечивающих высокое качество подготовки объектов к поисковому бурению, сокращение числа поисковых и разведочных скважин, а в целом приводящих к снижению сроков и стоимости работ по освоению новых запасов.

Цели и задачи исследований. Цель исследований, выполненных в диссертационной работе заключается в обосновании рациональной методики поисков и разведки применительно к мелким нефтяным месторождениям юго-восточного склона Южно-Татарского свода, а также разработке путей повышения эффективности поисково-разведочных работ.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

1. обобщение геолого-геофизических данных по региону с целью изучения закономерностей и особенностей геологического строения

и нефтеносности палеозойского осадочного чехла и основных типов залежей нефти;

2. усовершенствование морфогенетической классификации малоразмерных залежей нефти;

3. оптимизация геолого-геофизических работ при выявлении и подготовке структур к глубокому бурению;

4. обоснование рациональных объемов бурения и систем размещения скважин для залежей различных типов и размеров;

5. разработка способов повышения эффективности поисково-разведочных работ на малоразмерных нефтяных месторождениях с небольшими запасами;

6. оценка перспектив поисково-разведочных работ в регионе.

Методы решения поставленных •:алач. Поставленные задачи реша------

лись на основе анализа и обобщения опыта геологоразведочных работ в регионе и в целом в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Методические положения и разработки основываются ка современных научных представлениях об оптимизации разведки нефтяных месторождений.

Достоверность научных положений, еыводсв и рекомендаций подтверждается достаточным объемом исследований, сходимостью теоретических положений с фактическими данными по оптимально разведанным месторождениям, положительными результатами применения предложенных рекомендаций на практике.

Научная новизна. Проведена типизация сложнопостроенных зале- . жей нефти в палеозойских отложениях. Разработана классификация типов структурных соотношений маркирующих горизонтов осадочного чехла в пределах локальных поднятий самарского яруса и проведено районирование территории в соответствии с выделенными типами. Предложен способ отбраковки структур в девонском терригекком комплексе по критической амплитуде. Обоснованы рациональные системы разведки мелких нефтяных залежей различных типов. Составлены детальные карты развития терригенных коллекторов продуктивных комплексов с целью прогнозирования перспективных объектов для поисков новых залежей нефти.

Практическая ценность и реализация работы в промышленности.

Основные научные положения и выводы, изложенные в диссертационной работе нашли отражение в соответствующих научно-исследовательских отчетах ВНИИ и ИГ и РГИ и использованы при составлении "Методических указаний по поискам и разведке мелких месторождений нефти (до I млн.т.) и газа (до 3 млрд.м3)", "Методического

положения по поискам и разведке мелких месторождений нефти (до I млн.т) и газа (до 3 шрд.м3)", утвержденных Миннефтегазпромом, Мингео СССР, концерном "Газпром" и ГКЗ СССР. Результаты детального районирования территории по типам структурных соотношений используются при проведении структурного бурения Туймазинской геолого-поисковой конторой ПО "Башнефть". Детальные структурные и литологические карты, составленные диссертантом используются при текущем и перспективном планировании поисково-разведочного бурения Белебеевским УБР ПО "Башнефть".

Аппобапия работы и научные публикации.

Содержание диссертационной работы отражено в 4-х научных статья^ и научно-техническом обзоре по основным направлениям развития отрасли, основные положения докладывались на Всесоюзном совещании, посвященном проблеме повышения качества и объемов геолого-геофизической информации при строительстве поисково-разведочных скважин ( октябрь 1988 г.).

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав и основных выводов общим объемом 205 страниц машинописного текста, в том числе 36 рисунков, 7 таблиц, библиография насчитывает 150 наименований на 17 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРГАЩОННОЙ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проблемы. Изложены цели,основные задачи исследований и методы решения поставленных задач.

В первой главе рассмотрены основные*особенности геологического строения и нефтегазоносности юго-восточного склона Хкно-Татар-ского свода (ЮТС). В строении осадочного чехла принимают участие верхнепротерозойские и палеозойские отложения.

Верхнепротерсзойские отложения представлены нижкэрифейским и верхневендским комплексами пород, разделенными поверхностью несогласия. Нижнерифейский комплекс, сложенный преимущественно континентальными отложениями, имеет вскрытую толщину около 1300 и, а верхневендский, представленный, в основном морскими фациями, изменяется по толщине от 700 до 1200 м. Общая толщина верхнепротерозойских отложений по данным сейсморазведки достигает 5-7 км в соответствии с погружением кристаллического фундамента з юго-восточном направлении.

Палеозойские отложения представлены отложениями девонской, камекноугсльной и пермской систем. Разрез девонской системы четко подразделяется на нижний и верхний комплексы. Нижний комплекс сложен карбонатными и терригенными осадками, охватывает интервал от койвенского до кыновского горизонтов включительно. Для комплекса характерно постепенное увеличение доли терригекных пород по направлению к центральной части свода при одновременном увеличении его толщины от SO до 160 м. На фоне незначительных региональных изменений толщины отдельных горизонтов комплекса наблюдаются резкие локальные их увеличения в зонах грабенообразных прогибов. Особенно резкое (3-5 кратное) возрастание толщины характерно для кыновского горизонта, отложения которого нивелируют указанные структурные элементы.

Верхний комплекс девона охватывает интервал от сзргаеЕСкого горизонта франского яруса до фаменского яруса включительно и представлен исключительно карбонатными породами. Франские отложения сложены преимущественно известняками, фаменские - известняками и доломитами. Каменноугольная система представлена моаной толщей карбонатных пород с широким развитием карста в разрезе серпуховского яруса и верхнего карбона. В основании толщи повсеместно просле-

живается пачка терригеннкх отложений бобриковского горизонта тол-чиной 10-25 м. Пермская система представлена всеми отделами, из которых нижний сложен карбонатно-сульфатными и галогенными образованиями, а верхний - карбонатно-терригенными, преимущественно континентальными отложениями.

Юго-зосточный склон ШС в современном структурном плане характеризуется региональным погружением девонских, каменноугольных к нижнепермских отложений в юго-восточном направлении со средним градиентом 4-8 м/км, верхиепермские образования имеют наклон на юго-запад при градиентах 2-50 к/км. В структурном плане кыновско-го и саргаевского горизонтов на фоне регионального погружения ' четко выделяются структуры второго порядка - : грабенообразные прогибы, зоны горстовид.чых поднятий и субширотные залы, образующие самостоятельные зоны нефтенакопления. В структурных планах верхнедевонских и нижнекаменноугольных отложений Сольшуа роль играют неболыяие биогермные сооружения позднефранско-раннефаменского возраста амплитудой 10-30 м, с которыми связаны залежи нефти в струк-. турах их облекания.

Б разрезе осадочного чехла выделены 5 нефтегазоносных комплексов:

1. средне-верхнедевонский терригенно-карбонатный (до кынов-ского горизонта включительно);

2. вархнедевонско-нижнекаменноугольный карбонатный;

3. н идя е камеи н оу г ол ьн ый терригенный;

4. шсхне-среднекаыениоугольный карбонатный (до башкирского яруса включительно);

5. среднекаменноугольно-нижнепермский карбонатный.

3 первом комплексе сношения нефти приурочены преимущественно к песчаникам старооскольского, пашийского и кыновского горизон-

тов. Бо втором комплексе залети нефти распространены вотлонекиях фаменского и турнейского ярусов, преимущественно в структурах облекания биогермов. Б нижнекамекноугольном терригенком комплексе залети нефти приурочены к песчаникам бобриковского горизонта. Остальные нефтегазоносные комплексы пока не имеют промышленного значения, но являются перспективными для обнаружения скоплений нефти на относительно небольшой глубине. Наибольшее количество залежей открыто в I комплексе (47%), во Л и Ш комплексах соответственно 38 и 15%.

Автором предлагается классификация малоразмерных залежей нефти, распространенных в пределах югс-вссточного склона ЕГС. Схема классификации основана на сочетании двух показателей - типа лоеушкк и типа природного резервуара. При ввделении генетических типов ловушек учитывался фактор, оказавший непосредственное влияние на их формирование. В соответствии с этим принципом ;ыдг~ лены структурный, литологическик и рифогенный (биогермный) тиг.=:. По типу природного резервуара залежи разделены на пластовые и массивные с учетом залегания углеводородов в резервуаре. Структурный тип объединяет группы сводовых простого строения и тектоьичееки-экранировакных залежей. Залежи первой группы приурочены к небольшим малоамплитудным поднятиям, осложняющим региональные склоны . структур первого порядка. Группа тектонически-экранироганных залежей является наиболее многочисленной и хорошо изученной. К этой группе относится залежи, имеющие общую специфическую особенность-приуроченность к грабенообраз.чыы прогибам ми зонам горстовидных поднятий.

Для зон грабенообразных прогибов характерны следующие виды тектонически-зкранированных залежей:

- в ловушках, образованных сбросом грабена и неполной брахи-

антиклиналью, развитой на приподнятом крыле сброса;

- в ловушках, образованных основным сбросом грабена и поперечным тектоническим нарушением, являющимся экраном;

- во внутриграбенных сброшенных блоках или меяграбенных зонах.

Залежи структурного типа встречаются в песчаниках пласта Д1 пашийского горизонта и в меньшей степени в пласте Д1У староосколь-ского горизонта. Литологический тип включает две большие группы залежей - ограниченные к экранированные (зональные). Дитологи-чески-ограниченные залей*, приурочены к линзам, раздувам песчаных тел или пористо-кавернозным зонам в карбонатных породах. Залежи этой группы характерны для верхней пачки пласта Д1, кыновского и бобриковского горизонтов. Изредка они встречаются э карбонатных отложениях (верхнефранский подьярус). Литологически-экранирован-ные залежи развиты на моноклинальных склонах, их образование связывается с трангрессивнкм выклиниванием или замещением коллекторов слабопроницаемыми породами. К рифогенному (биогермному) типу отнесены залежи в структурах облекания биогермов, которые встречаются в интервале от нижнефаменского подьяруеа до бобриковского горизонта.

Во второй главе проведен анализ методики и эффективности подготовки структур геолого-геофизическими методами и предложены пути повышения качества подготовки объектов структурным бурением и сейсморазведкой. Подтверкдаекость структур, подготовленных как структурным бурением, так и сейсморазведкой остается пока невысокой и не превышает 30%. Для анализа причин низкой эффективности структурного бурения был рассмотрен характер отражения локальных поднятий опорного маркирующего горизонта ШГ структурного бурения в нижележащих горизонтах карбона и девона. В качестве ОЫГ в настоя-

щзе время принимается кровля сакмарского-яруса. - ... ________

Всего было проанализировано соотношение структурных планов на 65 разбуренных нижнепермских структурах, неравномерно расположенных на изучаемой территории. По характеру отображения локальных поднятий сакмарского яруса в структурных планах глубоких горизонтов выделена следующие типы структурных соотношений:

I тип - унаследовагшьй ¡1 л:: сквозной, который характеризуется плановым соответствием по всем горизонтам осадочного чехла;

П тип - пслусквозной, когда поднятие прослеживается до карбонатных отложений верхнего девона. По нижележащим горизонтам терригенного девона структура не прослеживается;

Ш тип - характеризуется совпадением в наенг локальной структуры ОМГ с поднятием турнзЗсиого яруса, при этом по промежуточным отложениям (кровля серпуховского яруса и вышележащие горизонты) фиксируется прогиб или моноклинальное залегание слоев;

IV тип- навешанный, когда поднятие ОМГ затухает к верейскому

горизонту;

V тип - является разновидностью 1У типа, при этом структура

не прослеживается уже в верхнекаменноугольных отложениях .

По проанализированным объектам первый тип соотношения установлен для 7% структур, второй - 30%, третий - 12%, четвертый - 44% •л пятый - 7%.

Структуры I и П типов являются тектоническими и тектоно-седи-ментационными и являются наиболее важными, т.к. содержат залежи в терригенных отложениях девона, а при осложнении биогермообразова-

нием - в карбонатных отложениях верхнего девона и нижнего карбона. Структуры Ш типа, по-видимому, обусловлены совпадением в плане разновозрастных биогермов. Над многими позднедевонскими био-герыами наблюдаются прогибы и впадины по Верейскому и вышележащим горизонтам, имеющие карстогенное происхождение. Обычно амплитуда прогибов соответствует толщине уничтоженных карстом пород серпуховского яруса.

Возможно, что формирование локальных поднятий в верхней части разреза обусловлено биогермообразованием на участках формирующихся карстовых воронок. Структуры 1У и У типов обязаны своим происхождением локальным колебаниям толщины каширо-сакмарского карбонатного комплекса. Детальный послойный анализ разрезов скважин показывает, что основной причиной возникновения структур в верхнем плане и не отображающихся на глубине являются локальные раздувы отдельных пачек пород в каширском, подольском горизонтах и сакмарском ярусе.

На основе анализа закономерностей распространения структур различных типов и профильных разрезов по глубоким скважинам было проведено районирование территории в соответствии с выделенными типами. Выявлено, что структуры I и П типов характерны для северной части Шкапово-Белебеевского района и некоторых локальных площадей. Именно в этих зонах целесообразна подготовка объектов поисков структурным бурением в его существующем виде, т.е. по сакмар-скому ярусу. В пределах зон распространения структур других типов подготовка структур должна осуществляться по другим реперам. Анализ структурных планов горизонтов осадочного чехла в пределах этих зон показывает, что морфологию продуктивных комплексов наиболее достоверно отражает верейский горизонт. Верейский горизонт хорошо выделяется на диаграммах ГМС и повсеместно распространен.

Перевод структурного бурения на этот горизонт позволил бы поднять _ подтверадаемость структур до 80-50%. Однако в настоящее время структурное бурение со вскрытием верейсксго горизонта сопряжено с резким ростом затрат на подготовку одной структуры. На современном этапе структурное бурение следует проводить на сакмарский ярус и только в благоприятных районах. В районах слабого соответствия структурных паанов основную роль при выявлении и подготовке структур должна играть высокоразрепазощая сейсморазведка.

Изученность региона структурным бурением крайне неравномерна. Наиболее хорошо изучен Шкапово-Белебеевский район, но и в ее пределах имеются обширные площади, разбуренные с плотностью 3-5 км^/скв, явно недостаточной для достоверного выявления особенностей рельефа поверхности.

Структурный план нижнепермских отложений характеризуется довольно мелкой дифференциацией и наличием большого числа уелких поднятий, которые при редкой сети скважин не картируатся. Размеры большинства нижнепермских структур составляет 0,8-1,2x1,5-2 км, поэтому для достоверного картирования структур таких размеров плот-

о

ность сети структурных скважин должна быть не менее 0,25-0,3 км /скз Существующая практика многократного возврата со структурным бурением на площади, ранее разбуренные по редкой сетке представляется нерациональной, т.к. приводит к __ дополнительным неэффективным затратам. При проведении структурного бурения рекомендуется методика равномерно-уплотненного размещения скважин, которая предусматривает постепенный охват территории структурными скважинами, бурящимися по равномерной треугольной сетке с шагом 0,5-0,75 км. Она позволяет ускорить подготовку структур вследствии совмещения подста-дий выявления и подготовки структур и исключает затраты, связанные с многократным возвратом работ на недоизученные площади. В сложных

сейсмогеологических условиях структурное бурение следует комллек-сировать с сейсморазведкой для повышения качества подготовки структур. Возможны следующие варианты комплексирования:

- картирование структуры сейсморазведкой с проверкой критического крыла структурным бурением;

- проверка наличия структур ОМГ сейсморазведкой по целевым отражающим горизонтам;

- картирование"сейсморазведкой структур при построениях от верхней опорной границы с уточнением ее рельефа структурными скважинами.

Первые два вида комплексирования следует применять в районах согласного залегания слоев осадочного чехла. Третий вид комплексирования применяется в районах со сложными сейсмогеологическими условиями верхней части разреза (рыхлые четвертичные осадки »приповерхностный карст, изменчивая толщина галогенных отложений). Комплекс сейсморазведки и структурного бурения наиболее универсальный метод, эффективный при неблагоприятных поверхностных сейсмогеологических условиях, а таюхе в районах слабого соответствия структурных планов.

В главе проведен анализ эффективности сейсморазведки при подготовке структур, выделены основные причины, влияющие на достоверность структурных построений по данным сейсморазведки и намечены пути совераенствованкя сейсмических методов. Наиболее важное значение имеет выбор рациональной методики полевых наблюдений МОГГ. Основными методическими приемами являются: увеличение канальности регистрирующей аппаратура с переходом на телеметрические системы с канальностью 240-480, применение схем наблюдений с 96-кратным перекрытием и более, возбуждение сейсмических сигналов взрывами малых зарядов (0,2-0,4 кг) в скважинах на глубинах, обеспечиваю-

щих наилучшую разрешенность записи, сокращение группирования сей- -смоприемников до 20 м, уменьшение шага между каналами до 25 м, в перспективе до 10-15 м.

Для исключения отрицательного влияния скоростных неоднород-ностей верхней части разреза обязательным является получение отражений от верхней опорной гранищл, при этом ее прослеживаеыость на временных разрезах должна быть не хуже целевых отражающих горизонтов. Построение верхней опорной границы с использованием эффективных скоростей контролируется структурными скважинами.

Для учета влияния высокоскоростных неоднородностей в средней части разреза (зон вторичной доломитизации) необходимо проведение качественного скоростного анализа на всех подготавливаемых объектах независимо от наличия или отсутствия аномалий волнэвого поля. Для улучшения исследования скоростных неоднородностей при подготовке структур следует широко применять специальные системы зондирования МОГТ и массовые определения эффективных скоростей по наиболее совершенным комплексам программ.

При интерпретации необходимо использовать закономерности изменения скоростных параметров в различных структурно-формацион-ных комплексах, а также повысить обоснованность выбора интерпретационной модели среды. При выборе такой модели используются результаты теоретических расчетов и сейсмического моделирования.

В третьей главе проведен анализ применявшихся систем разведки залежей нефти различных типов к выявлены основные их.недостатки. На первых этапах освоения начальных суммарных ресурсов углеводородов объектами разведки являлись пластово-сводовые залежи в крупных платформенных структурах (Туймазинское, Шкаповское месторождения). В дальнейшем преобладали тектонически-экранированные залежи, контролируемые впервые установленными в Волго-Уральской

нефтегазоносной провинции конседиментационными грабенообразными прогибами. Ка стадии значительной геологической изученности территории были выявлены тектонически - экранированные залежи, приуроченные к горстовидным зонам. На всех этапах изучения региона открывались и разведывались литологические залежи, преимущественно в отложениях терригенного девона.

Общая тенденция развития геологоразведочных работ состоит ■ в том, что по мере разведанности начальных суммарных ресурсов углеводородов их эффективность снижается. При разведке мелких месторождений наблюдается наиболее низкая эффективность работ как по удельному весу продуктивных скважин, так и по геолого-экономическим показателям. Анализ причин низкой эффективности разведки залежей нефти малых размеров пок&зывает, что они могут быть разделены на две основные группы:

- низкое качество подготовки структур геолого-геофизическими методами;

- недостатки методики разведки , выражающиеся в нерациональной системе размещения скважин.

Низкое качество подготовки структур наглядно проявилось при разведке тектонически-экранированных залежей, приуроченных к гра-бенообразным прогибам и зонам горстовидных поднятий. В нижнепермском структурном плане, по которому готовились структуры грабено-образный прогиб ввделялся нечетко, в результате чего около 40$ разведочных скважин было пробурено в пределах грабена или к западу от него (Раевское, Шафрановское, Сатаевское месторождения).Например, на южном участке Сатаевского месторождения доля ошибки, обусловленной неточным картированием грабена составила ?£$ от общей ошибки площади залежи пласта Д1.

Сейсморазведка МОГТ также не позволяет выявлять узкие слабо-

выраженные прогибы."Обычно^ по сейсмическим данным намечается лишь предполагаемое положение экранных зон при их трассировании от скважин, установивших достоверные признаки разрывных нарушений. Бурение разведочных и эксплуатационных скважин нередко приводит к существенному пересмотру положения грабенов, на что затрачивается много непродуктивных скважин.

В зонах горстовидных поднятий сейсморазведка МОГТ не обеспечивает надежное картирование малоамплитудных разрывных нарушений, вследствии чего при заложении разведочных скважин оставалась неясной ширина горстоввдной зоны и ее внутреннее строение. Это приводило к тому, что все разведочные скважины, -заложенные вкрест простирания зоны оказывались за ее пределами. Ввиду небольших поперечных размеров горстовидных залежей в дальнейшем отдавалось предпочтение заложению разведочных скважин на периклиналях структур на укороченных расстояниях от поисковой (Четырбашская, Крык-наратовская сейсмические структуры). Однако это не всегда приводило к успеху, что объясняется сложным внутренним строением самих зон в пределах месторождений. На своем протяжении зоны разбиты на ряд мелких блоков со сдвигом или без сдвига в плане. Величина горизонтального смещения достигает 200-250 м, а амплитуда вертикального смещения - 20-30 м. Такое "клавишное" строение обусловливает непродуктивность скважин, попавших в погруженный блок. Последнее характерно для юго-восточного продолжения Ново-Киколаев-ско-Черниговской полосы горстовидных поднятий. Мелкие особенности строения горстовидных зон не улавливаются сейсморазведкой, в результате чего часто сейсмический прогноз на развитие зон не подтверждается и скважины "проваливаются".

Недостатки методики разведки заключались, главным образом, в заложении разведочных скважин за контуром структур, подготовлен-

ных геолого-геофиэическими методами и в применении завышенных расстояний между скважиной-открывательницей и разведочными скважинами без учета коэффициента заполнения ловушки. Эти методические недостатки были допущены при разведке залежей в горстоввдных структурах и слабовыраженных надбиогермных ловушках. В начальный период изучения горстоввдных зон продолжалось применение систем разведки, ориентированных на значительные по запасам и размерам месторождения. Разведочные скважины бурились по системе "крест" и по поперечным профилям, при этом расстояния между поисковой и разведочными скважинами значительно превышали ширину горстовид-ной зоны. Разведочные скважины часто закладывались до получения результатов бурения по предыдущим, что ограничивало возможности управления процессом разведки. Практически все скважины, пробуренные после скважины-открывательницы оказывались за контуром залежей и являлись малоинформативными, т.к. сохранялась большая неопределенность в местоположении диъюнктивных нарушений.

По этой причине эксплуатационные скважины, особенно бурившиеся на Орловском месторождении выполняли функции оконтуривания залежи, что приводило к снижению эффективности эксплуатационного бурения.

При разведке залежей нефти в надбиогермных ловушках разведочные скважины часто закладывались вне подготовленных сейсмических структур, т.е. результаты сейсморазведки, по существу, не учитывались, хотя метод при отсутствии искажающего влияния высокоскоростных неоднородностей в средней части разреза позволяет достаточно надежно картировать локальные поднятия амплитудой свыше 20 м. Обычно при получении промышленного притока нефти в поисковой скважине, заложенной на подготовленном объекте, проводилась линейная интерполяция между этой и блиэрасположенными ранее про-

буренными скважинами. В результате намечались поднятия значительных размеров, б сводах"которых-бурились разведочные скважины в предположении вскрыть продуктивный горизонт на еысоких гипсометрических отметках. В подавляющем большинстве случаев прогноз не подтверждался, разведочные скважины "проваливались" и оказывались непродуктивными. Это характерно для небольших структур,расположенных на обширных моноклинальных склонах (Пчельниковская структура).

Применение завышенных расстояний между скважинами объясняется неверными представлениями о масштабах залежей. В этом случае исходили из предположения о полном заполнении ловушки, вследствии чего пёрвая разведочная скважина закладывалась на отметках,близких к уровню замыкающей изогипсы. На большинстве месторождений прогноз на полное заполнение ловушек не оправдывался и разведочные скважины оказывались за контуром нефтеносности. При этом сохранилась большая неопределенность в положении границ залежей, поэтому последующие разведочные скважины бурились в створе ранее пробуренных на промежуточных гипсометрических отметках.

Залежи литологического типа являются наиболее многочисленными и широко распространенными. Для залежей этого типа характерен длительный , с перерывами, период разведки, растягивающийся иногда на 20-30 лет. Например, залежи, открытые в 50-е годы оставались неоконтуренными вплоть до конца 60-х годов (Знзменское, Усень-Ивановское, Белебеевское месторождения). Основная часть прироста запасов нефти в Х1-ХП пятилетках обеспечивалась именно за счет доразведки старых, длительно разрабатываемых залежей литологического типа. Скопления нефти в литологических лонутквх контролируются характером развития коллекторов, который трудно прогнозируется. В связи с этим разведка залежей осуществлялась по типично пол-

зущей системе путем последовательного наращивания продуктивной площади. Расстояния между скважинами на разведочном этапе изменялись в довольно широких пределах - от I до 3 км, в основном интервале 1-2 км.

Ввделить какие-либо стандартные системы размещения разведочных скважин затруднительно, т.к. часто они закладывались на соседних близрасположенных подготовленных и выявленных структурах. При этом дополнительно преследовались задачи опоисгсования структур, находящихся в фонде. Такая практика приводила к тому, что расстояния между скважинами достигали 2,5 км и более. Данный подход не всегда оправдан, т.к. не ориентируясь на соседние структуры скважины можно было бы разместить значительно эффективнее, принимая во внимание закономерности развития коллекторов.

Эффективность разведки литологических залежей по числу продуктивных скважин находится в прямой зависимости от их размеров. Например, для залежей площадью более 10 км2 доля продуктивных скважин составляет 0,5-0,6, для залежей площадью 5-10 км2 - 0,330,5, а для залежей площадью менее 5 к«2- 0,25-0,33. Низкая эффек-/

тивность разведки объясняется отсутствием структурной основы,сложным характером залегания коллекторов без учета размеров залежей.

Для выявления различий в объемах бурения для залежей нефти различных типов и размеров проведено сравнение их характеристик разведанности. К основным характеристикам разведанности относятся общее количество пробуренных поисково-разведочных скважин, в том числе вскрывших залежь, удельная площадь на одну скважину и средние расстояния между скважинами. В качестве параметра для сопоставления характеристик разведанности залежей принята их площадь. При анализе зависимостей характеристик разведанности выявлено, что объемы бурения закономерно возрастают с ростом площадей залежей,

причем при одинаковой площади количество скважин возрастает от пластово-сводовых к тектонически-экранированным залежам в зонах горстовидных поднятий. Существенными можно считать различия между зависимостями для пластово-сводовых и приразломных (в пригребенных зонах) залежей с одной стороны и для горстовидных и литоло-гических - с другой, причем для второй группы залежей при незначительном увеличении их размеров резко возрастает количество скважин на их разведку.

Из анализа другой характеристики - удельной площади также следует, что наиболее редкие сетки скважин применялись при раэ-.__ ведке приразломных залекей Сергеевско-Демской зоны. Для всех типов заЛежей кривые зависимостей средних расстояний между скважинами от площади группируются в довольно тесное семейство в основном диапазоне 1-2 км, причем наименьшие расстояния характерны для горстовидных залежей.

Динамика соотношения общего и внутриконтурного числа скважин

о

показывает, что для залежей площадью до 5 км разность состазляет в среднем 1-2 скважины, по мерз увеличения площади она возрастает до 3, что свидетельствует о применении завышенных расстояний ыеэду скважинами. Сокращение числа этих калоинформативных скважин представляет существенный резерв повышения эффективности поисково-разведочных работ.

Разведка мелких месторождений осуществляется одностадийно, т.е. сгущение сети разведочных скважин не производилось. В связи с этим геологические модели залежей уточнялись эксплуатационными скважинами. На недостаточно разведанных месторождениях это приводило к бурению части непродуктивных эксплуатационных скважин. В результате исследований установлено, что из всех подсчетяых параметров при эксплуатационном разбуривании наибольшим изменениям

подвергается площадь залежей, поэтому методика разведки должна ориентироваться на достоверное оконтуривание базисной залежи месторождения и быстрейшее устранение неопределенности в оценке ее площади.

Анализ разведки и эксплуатационного разбуривания залежей нефти различных типов показывает, что выделяются следующие основные причины, обусловившие сокращение площади:

- более рельефное строение структурного плана локальных поднятий, чем предполагалось по окончании разведки;

- наличие неизвестных и расширение известных на стадии проектирования разработки зон отсутствия коллекторов;

- неопределенность положения линий дизъюнктивных экранирующих нарушений.

Первая причина характерна для залежей, приуроченных к малоразмерным структурам тектонического и седиментационного генезиса. Для таких поднятий при больших расстояниях между скважинами они могут оказаться на соседних структурных осложнениях. Линейная интерполяция между скважинами в этом случае приводит к завышению размеров поднятия. При фиксированном положении ВНК наблюдается соответствующее завышение площади залежей.

Обычно в этом случае эксплуатационное бурение выявляет более рельефное строение структурного плана, сужение границ залежей и уменьшение площади нефтеносности.

Вторая причина характерна для литологических залежей, приуроченных к зональным коллекторам (пласт Д1У старооскольского горизонта, кыновский, бобриковский горизонты, турнейский ярус). Для них часты литологические выклинивания, фациальные замещения на коротких расстояниях, вследствии чего применявшиеся расстояния между разведочными скважинами часто оказывались слишком большими

для выявления особенностей распространения коллекторов в контуре залежей. Третья причина характерна дл я т е к т он ;:ч с с к и-з кран иро ван- ._ кых залежей, приуроченных к грабенсобразнкм прогибам и зонам горстовидных поднятий. Бурение эксплуатационных скважин нередко приводит к пересмотру положения дизъюнктивных нарушений,зследствии чего происходит существенное изменение площади залежей пласта Д1, который является основным объектом разработки для тектонически-экранирсаакшас ген нзфтенакопления.

Таким образом, низкая эффективность разведки небольших залежей обусловлена недостаточной достоверностью структурной основы, незначительными линейными размерами и недостатками самой методики разведки.

Системы размещения разведочных скважин, применяемые на современном этапе кз малоразмерных объектах не отличаются большим разнообразием. Наиболее часто реализуемой является методика заложения отдельных разведочных скЕажда,вынесенных ::а 1,0-1,5 км от поисковой з сторону предполагаемого контура нефтенссноо';и или другого ограничения залежи.

Текущий фонд подготовленных структур предполагает открытие мелких залежей площадью до 3 км*", Поэтому в настоящее время на продуктивных структурах бурятся единичные, редко 2-3 разведочные скважины. При анализе разведочного бурения усгдкаьяи&еется, что среднее количество разведочных сква&ин по продоггвите.'г-ни:- группам структур уменьшается с сокращением их размеров с 2,5 до 0,5 и в среднем составляет 1,3. На мелких залежах разведочные скважины ввиду ограниченности площади практически должны бурится ка месте эксплуатационных, что не обеспечивает планируемого прироста запасов, Поэтому для малоразмерных скоплений нефти практикуется их разведка в процессе эксплуатационного разбуривания.

В четвертой главе разрабатываются вопросы обоснования рациональной методики разведки малоразмерных залежей нефти различного типа и предлагаются пути повышения эффективности разведки. Кратко рассмотрены пути оптимизации стадии поискового бурения, т.к. от успешности решения задач этой стадии во многом зависит эффективность последующей разведки. Основными условиями являются: качественная подготовка объекта геолого-геофизическими методами, заложение поисковой скважины в оптимальных структурных условиях или в зоне концентрации максимальных запасов, переинтерпретация сейсмических материалов, качественное поинтервальное испытание перспективных интервалов в процессе бурения или в эксплуатационной колонне.

Повышение эффективности поискового бурения связано с совершенствованием локального прогноза перспективности структур.Предложен способ оценки критической амплитуды ппикативных структур, ' исходя из истории геологического развития региона. Наиболее благоприятными условиями для сохранения залежей нефти в пликативных складках обладал Шкапово-Белебеевский район, в пределах которого залежи существуют в очень слабовыраженных структурах амплитудой в : единицы метров; На площадях, расположенных к югу и востоку от Шка- ; повского поднятия залег»:* нефти могли сохраниться лишь в достаточно контрастных структурах, тлеющих современную амплитуду в зависимости от размеров не менее Юм.

Основными элементами проектирования разведки являются:

- обоснование числа этажей разведки и системы разведки месторождения в целом;

- обоснование рационального числа скважин и объемов исследований в них;

- выбор оптимальной системы размещения скважин и порядок их бурения.

Анализ разведки месторождений юго-восточного склона ЮТС показывает, что преимущественное применение находит одноэтажная система, при которой разведочные скважины бурятся со вскрытием бавлкнских отложений. Если для залежей в терригенном комплексе девона такой подход оправдан ,тс при разведке залежей в верхиедевок-ско-никнекаменноугольном комплексе он приводит к нерациональному расходу разведочного метража. Предлагается дифференцированный подход к разведке многопластовых нефтяных месторождений ъ соответствии с основными нефтегазоносными комплексами.

Рациональное число разведочных скважин в общем случае зависит от требуемой достоверности определения подсчетных параметров и запасов в целом, сложности геологического строения месторождения, а также от уровня геолого-экономической эффективности поисково-разведочного бурения в каждом конкретном районе. В различных методиках по оптимизации разведки нефтяных месторождений рациональное число разведочных скважин определяется на основе расчета оптимальных уровней изученности, оценки стабилизированных значений подсчетных параметров, адаптивных систем размещения скважин к т.д. Для мелких месторождений эти методы малопригодны вследствии слабовы-раженной стадийности поисково-разведочных работ, малого числа бурящихся скважин и из-за сложностей расчетов погрешностей на разных стадиях изучения залежей, когда они практически сливаются. Поэтому для таких месторождений рекомендуются методы обобщения накопленного опыта разведки дифференцированно по размерам и типам базисных залежей. Сюда можно отнести методы факторного анализа, многомерной регрессии, обобщенные геолого-статистические зависимости объемов бурения от различных геологических факторов. В структуре погрешностей определения балансовых запасов нефти наибольшую роль играют погрешности определения площади, поэтому площадь базисной

залежи должна являться доминирующим критерием при выборе рационального количества разведочных скважин.

В результате анализа объемов бурения на залехах различных типов законченных разведкой, были построены обобщенные зависимости рационального числа скватая от площади, которые рекомендуется использовать при проектировании разведки аналогичных залежей. В качестве информативных скважин для пластово-сводовых залежей принимались все вяутрякоятурлке скважины, а для слознодо етроенны: наряду с продуктивными учитывалось минимально необходимое число непродуктивных разведочных скважин, определявших пологение линии отсутствия коллекторов или тектонического нарушения. Принимаемое таким образом количество скважин, в основном, соответствует оптимальным условиям разведанности, устанавливаемым на основе минимизации затрат на разведку и издержек в разработке.

Из приведенного анализа следует, что существует определенная зависимость рационального числа разведочных скважин от типов залежей. Наиболее простыми с точка зрения разведки язляются пластово-саодовые залежи полного контура, которые при достаточно надежной подготовке -контролирует« структур разведуются небольшим количеством скважин. Для залежей в карбонатных отложениях площадью до1 2,5 км^ следует ограничиться бурением одной сводовой скважины, для залежей площадью 2,5 - 4,5 км2 предусматривается бурение одной разведочной скважины, а для залежей площадью до 8,5 км^для завершения разведки необходимо бурение 2-3 разведочных скважин из расчета 2,и - 2,5 км^/скв. Максимальное число скважин требуется для разведки тектонически-экранированных залежей в, зонах горстовидных поднятий, особенно в области малых значений площадей. В этом отношении им уступают даже лзтологически-ограниченные залежи. Это связано с очень сложным строением малоразмерных залежей и недостаточ-

ной эффективностью сейсморазведки при картировании тектонических нарушений.

Методика разведки малоразмерных залежей значительно отличается от применяемой для крупных и средних. Главное ее отличие заключается в необходимости экономного расходования объемов бурения, т.н. кгэдая последующая скважина резко ухудшает геолого-экономические показатели разведки.

Основным методическим принципом при проведении разведочного бурения должно быть заложение скважин з экстремальных точках, т.е. на участках, обеспечивающих получение максимальной геологической информации о залежи. Поскольку полезную информацию о геолого-физических свойствах залежи обеспечивают лишь знутриконтурные скважины, то оптимальный вариант разведки должен предусматривать наилучшее размещение фиксированного минимального числа скважин, единичные разведочные скважины призваны обеспечить оценку и подготовку малоразмерных залежей к разработке.

Предложены системы размещения скважин для залежей различных типов и размеров. Для пластовых залежей, приуроченных к куполам или брахиантиклиналям в зависимости от их размеров рекомендуются полупрофильная (2 скважины), профильная вдоль длинной оси структуры и трехлучевая системы. При разведке тектонически-экранирован-ных залежей нефти в зонах грабенообразных прогибов следует применять системы треугольную и продольного профиля, а для литологичес-ких залежей - треугольную и сеточную.

Вследствие большой неопределенности в оценке площади мелких залежей при заложении разведочных скважин следует применять адаптивный подход, т.е. заложение каждой последующей скважины производится после анализа результатов бурения всех ранее пробуренных скважин. Наилучшие результата получаются при разбуривании залежей

одним станком.

Одним из основных резервов повышения эффективности разведки является минимизация непроизводительных затрат на бурение, поскольку этот вид работ является наиболее капиталоемким в общем цикле геолсго-разведочных работ. Оптимизация разведочного этапа предусматривает сокращение числа законтурных скважик, что возможно лишь при условии достоверного установления границ залежи после ее вскрытия первой хе скважиной. Предложены пути раннего оконту-ривания залежей. Обязательным элементом разведочного этапа необходимо считать комплексирование детализационной сейсморазведки с глубоким бурением, заключающееся в переинтерпретации сейсмических материалов с учетом проведенных схважинных исследований, а также дополнительные полевые наблюдения с использованием совершенных методик полевых работ и обработки сейсмических материалов. Такой подход позволяет оперативно пересматривать сейсмические построения, сократить число разведочных скважин и обеспечивает высокую точность структурной основы для подсчета запасов.

На небольших месторождениях по экономическим условиям предусматривается бурение минимального количества скважин, поэтому важное значение приобретает необходимость получения достаточной гео-лого-геофизическсй информации в бурящихся скважинах. В связи с этим следует максимально использовать поисковую скважину как активный инструмент исследования. В ней необходимо проводить полный и качественный комплекс П1С и гидродинамических исследований,обеспечить достаточный вынос керна и грунтов из продуктивных горизонтов, отбор проб нефти и воды и т.д.

Рациональный комплекс ГИС в екзажинах, бурящихся на карбонатные отложения помимо стандартных должен включать новые меэоды каротажа, специальные геофизические исследования. Прямые методы иссле-

дований предусматривай! сплошной отбор керна в продуктивных интервалах разреза с выкосом не менее 70-80^ .оперативный геолого-технологическкй контроль за процессом бурения, поинтервалъные испытания перспективных объектов испытателем на трубах и опробовате-лем на кабеле. В скважинах всех категорий, которые бурятся на малоразмерных надбиогермных ловушках следует проводить исследования пластовым наклономером НИД-1.

При проектирования раззедул мзлк'.гс месторождений в основу должны быть положены ресурсы подготовленного объекта и возможность их перевода в запасы промышленных категорий. 3 главе предложен метод расчета уинкмадьного числа скважин исходя из условий рентабельности подготовки запасов.

Для небольших месторождений задачи стадии оценки в значительной степени решаются на стадяи подготовки структуры (оценка ресур-соз категории С^) и в процессе поискового бурения, что создает предпосылки для сокращения или исключения разведочного бурения, при этом задачи стадии подготовки к разработке могут резаться эксплуатационными эпер&жающимн скзаккнами. Благоприятными факторами, способствующими успешному кспользовакко эксплуатационных скважин в разведочных целях являются хорошая 5:зученность и обустроенность территории и наличие сложившихся рациональных систем разработки.. иоисково-Г'аэведочныз работы провидятся, "р.к "гябкло, в определенных зонах нефтенакопления, для которых достаточно надежно прогнозируются типы залежей, их размеры, сложность строения и т.д. Небольшой объем капитальных вложений на обустройство мелких месторождений является достаточным основанием для того,чтобы после получения промышленного притока нефти з едингп'лк скважинах ввести месторождение в разработку, проводя его дальнейшее изучение за счет эксплуатационного бурения. Первые эксплуатационные

скважины должны буриться вокруг скважины-открыЕательницы ,в зонах с наибольшими значениями нефтенасцденных толщин. Размещение скважин проводится от свода к периферии залежи по ползущей системе в соответствии с принятыми сетками эксплуатационных скважин. Уменьшение размеров открываемых залежей приводит к тому, что даже обычный эксплуатационный шаг оказывается завышенным, обусловливающим большую долю непродуктивных скважин, сто обстоятельство вынуждает применять сокращенные расстояния, не превышающие 150200 м.

С целью ускорения ввода мелких месторождений в разработку и расширения масштабов использования эксплуатационных скважин в разведочных целях следует снизить требования к соотношению запасов категорий С^ и при оценке степени их подготовленности к. промышленному освоению.

' Если по данным поисковой скважины оцениваются по категории С| не менее 50% запасов месторождения, то целесообразно бурение разведочных скважин не проводить, а задачи доразведки возложить на эксплуатационные скважины.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты выполненных исследований сводятся к следующим положениям:

1. Разработана усовершенствованная схема классификации малоразмерных залежей юго-восточного склока ЮТС, которая является основой при проектировании поисково-равведочных работ.

2. Предложена схема классификации типов структурных соотношений в пределах локальных поднятий опорного маркирующего горизонта, согласно которой проведено детальное районирование территории.

Структурное соответствие характерно для_северной части ШкапоЕо-Белебеевского района и некоторых локальных площадей, в пределах которых целесообразно проводить структурное бурение со вскрытием сакмарского яруса. 3 зонах, характеризующихся структурным несоответствием опорного маркирующего горизонта с нижележащими горизонтами осадочного чехла возможно проведение структурного бурения на верейский горизонт.

3. Предложен способ сценки критической амплитуда пдккатигнмзг структур исходя из истории геологического развития региона. Установлено, что на территории юго-восточного КУГС залежи нефти могли сохраниться лишь в достаточно контрастных структурах, имеющих современную амплитуду в зависимости от их размеров не менее 1015 м.

4. На основе анализа опыта разгадки иегкю: затеей различного типа выявлены основные причини ее низкой эффективности, сакдпшхг-щиеся в некачественной подготовке структур, бурсчи» излотнего числа скважин и нерациональной системе их размещения.

5. Определены рациональные объемы бурения для залежей различных типов и размеров, обеспечивающих классификационные требования, предъявляемые к степени подготовленности запасов к подсчету и разработке.

6. Показано,что перспективы повышения эффективности поисково-разведочного бурения связаны с повышением качества подготовки объектов, применением рациональных систем размещения разведочных скважин, заменой части разведочных скважин эксплуатационными,широким использованием современных сейсм;гческих методов на разьедоч-ном этапа, а также совершенствованием способов исследования скважин.

?. Составлены карты локального прогноза нефтегаэоносности,

выделены отдельные зоны и участки по различным нефтегазоносным комплексам, перспективные для первоочередных поисков залежей нефти.

В работе защищаются следующие положения:

1. Морфогенетическая классификация залежей нефти и локальных поднятий.

2. Районирование территории по типам структуршх соотношений в пределах локальных поднятий ОМГ.

3. Рациональные системы разведки малоразмерных залежей нефти различных типов.

4. Разработка путей повышения эффективности геологоразведочных работ применительно к мелким нефтяным месторождениям.

5. Оценка перспектив поисков новых залежей нефти в различных нефтегазоносных комплексах региона.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Сулейманов И.Р. Нефтеносность нижнепермских отложений юго- ■ западной части Башкирии // Нефтегазовая реология, геофизика и бу- | рение. - 1984. - Кб. - С.8-9.

2. Сулейманов И.Р. Особенности распространения и поисков за- ; лежей нефти в бобриковском горизонте юго-западной Башкирии / ЭИ ВНИИОЭНГ.Сер. Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 1986. - Вып.2. - С.1-3.

3. Сулейманов И.Р. Влияние степени геологической изученности на развитие системы разработки Шкаповского месторождения // Гео- ■

I

логия нефти и газа. - 1986. - £5. - С.18-23. !

4. Сулейманов И.Р. Особенности опоискования малоразмерных | седиментационных структур карбонатного комплекса юго-западной ' Башкирии // Труды ВНИИ. - 1987. - Вып.98. - С.114-121.

5. Пути повышения эффективности поисков и-разведки мелких

месторождений нефти /В.И.Громека, С.З. Кузнецов, Д.Я.Фурсов, И.Р.Сулейманоз // Обзорная кнформ. Сер. Нефтегаз.геол.и геоф.-М.: ВНШОЭНГ. - 1989. - Вып.6(26).

ьоискатель

^¿¿.и*/' И.Р.Сулейманов