Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Пластовые углеводородные системы и продуктивность месторождений Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции

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

Содержание диссертации, доктора геолого-минералогических наук, Фукс, Александр Борисович

ВВЕДЕНИЕ.

2.0СН0ВНЫЕ ЧЕРТЫ ГЕОЛОГИЧЕСКОГОЕНИЯ ЮЖНОЙ ЧАСТИ ЛЕНО-ТУНГУССКОЙ НГП.

2. ¡ .Стратиграфия, литология и фациальная характеристика.

2.2. Тектоника.

2.3.Трапповый магматизм.

2.4. Гидрогеология.

2.5. Физико-химические свойства нефтей, газов и конденсатов

3. СОСТАВ И СВОЙСТВА ПЛАСТОВЫХ НЕФТЕЙ

ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СИСТЕМ ЛЕНО-ТУНГУССКОЙ НГП.

3.¡.Методы исследования свойств пластовых нефтей и конденсатов.

3.1.1. Лабораторные методы изучения пластовых нефтей.

3.1.2. Лабораторные методы изучения газоконденсатных систем.

3.2. Месторождения с повышенным содержанием С 5+в.

3.3.Месторождения со средним содержанием С5+В.

3.4. Месторождения с пониженнным содержанием Cs+g.

3.5. Месторождения с низким содержанием С5+В •.

4.ПРОГНОЗ СВОЙСТВ И СОСТАВА ПЛАСТОВЫХ НЕФТЕЙ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СИСТЕМ.

4.1.Аналитические методы изучения свойств и состава пластовых УВ систем.

4.2. Прогноз свойств и состава пластовых нефтей и газоконденсатных систем Лено-Тунгусской НГП.

5. ВСКРЫТИЕ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ И ОСВОЕНИЕ СКВАЖИН НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЛЕНО-ТУНГУССКОЙ НГП.

5.1. Методы освоения и испытания скважин.

5.2. Освоение скважин и восстановление проницаемости призабойной зоны продуктивных пластов по данным газогидродинамических исследований скважин

6. ПРОГНОЗ ПРОДУКТИВНОСТИ СКВАЖИН ПО ДАННЫМ ГИС, КЕРНА И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений", Фукс, Александр Борисович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Впервые составлен обзор свойств и состава пластовых углеводородных систем месторождений южной части Лено-Тунгусской НГП. Показана изученность свойств и состава пластовых нефтей и свободных газов описанных месторождений, залежей и блоков. Явной зависимости свойств и состава пластовых УВ систем от литологии пород-коллекторов не выявлено. В то же время, свойства и состав пластовых УВ систем залежей межсолевого карбонатного комплекса не укладываются в общие зависимости от современных пластовых давлений и температур, выявленные для залежей терригенного комплекса. Не укладываются в выявленные закономерности состав и свойства пластовых УВ систем для Собин-ского месторождения, что объясняется аномально высоким содержанием азота в газах. Предполагается связь повышенного содержания азота в газах с красно-цветными фациями. Широкое распространение этих фаций в терригенном продуктивном комплексе Катангской НГО позволяет выделить данную область, как содержащую повышенные концентрации азота в пластовых УВ системах, с аномалиями в их свойствах возникающих из-за этого. Связь свойств и состава пластовых УВ систем с фильтрационно-емкостными характеристиками пород-коллекторов, для изученных месторождений южной части Лено-Тунгусской НГП, отсутствует.

Впервые построены схемы распределения свойств пластовых нефтей, концентраций пропана, бутанов и пентанов + вышекипящих в нефтерастворенных газах залежей терригенного продуктивного комплекса региона.

Также впервые построены схемы изменения содержания этана, пропана, бутанов и пентанов + вышекипящих в свободных газах залежей терригенного комплекса.

В результате изучения пластовых УВ систем южной части Лено -Тунгусской НГП установлена практически полная их насыщенность. Для пластовых нефтей региона характерна близость давлений насыщения нефтей газами к начальным пластовым давлениям, а для газоконденсатных систем давления начала конденсации УВ близки к пластовым. Поэтому имеет место тесная связь свойств и состава пластовых нефтей с современными термобарическими условиями существования залежей. Статистическая обработка результатов исследований пластовых нефтей позволила получить зависимости давления насыщения нефтей, газосодержания, объемного коэффициента, плотности пластовой нефти и ее коэффициента вязкости от современных пластовых давлений и температур. Выявлены связи концентраций пропана, бутанов и пентанов + вышекипящих в нефтерастворенных газах с пластовыми давлениями и температурами. Доказана связь с современными пластовыми температурами плотности дегазированной нефти при стандартных условиях. Получены также уравнения взаимосвязи свойств пластовых нефтей.

При статистической обработке компонентного состава свободных газов залежей терригенного комплекса и термобарических условий их залегания выявлена связь между начальным потенциальным содержанием пентанов +вышекипящих и произведением пластовых температур и давлений.

Полученные уравнения связи свойств пластовых УВ систем и концентраций в них ряда полезных компонентов с современными термобарическими условиями существования залежей, в комплексе с приведенными в работе схемами изменения этих величин, используются для количественной оценки перспектив нефтегазоносности южной части Лено-Тунгусской НГП и при поиске и разведке залежей УВ в регионе. Уравнения взаимосвязи свойств пластовых нефтей рекомендуется использовать при оперативной оценке запасов отдельных залежей.

При оценке перспектив нефтегазоносности в изучаемом регионе необходимо учитывать влияние мощных толщ многолетнемерзлых пород на пластовые давления и температуры, а значит и на свойства и состав УВ. Границы распространения аномально-низких пластовых давлений в терригенных отложениях и их связь с мощной толщей многолетнемерзлых пород в северо-восточной части Не-пско - Ботуобинской НГО , впервые для данного района, были предсказаны автором в 1976 г.

Связь свойств и состава пластовых УВ систем месторождений юга Лено-Тунгусской НГП с современными термобарическими условиями позволяет говорить об общности процессов нефтегазообразования, формирования и существования залежей УВ в данном регионе. Следует обратить внимание на то , что в данной работе рассматриваются залежи УВ связанные с древнейшими осадочными отложениями планеты. Изученные месторождения имеют длительную сложную историю существования. В четвертичном периоде на рассматриваемой территории возникла мощная толща многолетней мерзлоты. Появление и исчезновение этой толщи происходили в четвертичном периоде неоднократно, что вело к изменениям пластовых температур и давлений в продуктивных отложениях. Последнее отступление многолетней мерзлоты к ее современным границам, а значит, и связанные с этим изменения термобарических условий, начались в период времени порядка 10 тысяч лет назад. Таким образом, современная термобарическая обстановка во многом сформировалась буквально в исторический период времени. Так как все залежи УВ, как находящиеся в зоне влияния многолетней мерзлоты, так и на значительном от нее удалении, характеризуются предельной насыщенностью, можно сделать вывод о быстром установлении фазового равновесия при изменениях пластовых давлений и температур. Следовательно, время окончательного формирования современного состава и свойств пластовых УВ систем месторождений НГП относится к концу четвертичного периода.

Впервые обобщены материалы вскрытия и испытания для ряда месторождений региона. Вскрытие пластов в процессе бурения осуществляется, в большинстве случаев, промывочными жидкостями на основе предельно насыщенного раствоо ра хлористого натрия, плотностью 1.22-1.25 г/м . Так как пластовые давления в залежах УВ терригенных отложений южной части Лено-Тунгусской НГП, за исключением Катангской НГО, ниже условных гидростатических, имеют место поглощения промывочной жидкости в процессе вскрытия продуктивных пластов. Анализ результатов запуска, очистки и последующих гидродинамических исследований показывает, что в результате очистки призабойной зоны пластов путем продувки скважины на шайбе или штуцере большого диаметра в течение нескольких суток в большинстве случаев происходит восстановление коэффициентов проницаемости призабойной зоны пласта. Снижение фильтрационных свойств призабойной зоны отмечается для газонасыщенных песчаников 4-5 класса по Ханину. В ряде случаев имеет место снижение коэффициента проницаемости призабойной зоны нефтенасыщенных пластов 3-4 классов.

Изучение свойств пластовых нефтей Среднеботуобинского месторождения, а также опыта освоения нефтяных скважин в других регионах, позволило автору обосновать возможность получения устойчивых фонтанных притоков нефти из терригенных пластов-коллекторов северо-восточной части Непско-Ботуобинской НГО. Предложенное автором изменение схемы освоения скважин, вскрывших нефтенасыщенные пласты, позволило получить устойчивые фонтанирующие притоки нефти Это положительно сказалось на подготовке и утверждении в ГКЗ запасов нефти категории С, Среднеботуобинского, Тас- Юряхского и Иреляхско-го месторождений и проведении геологоразведочных работ на нефть в республике Саха (Якутия). Получение устойчивых притоков нефти позволило с середины 80-х годов начать опытно-промышленную эксплуатацию Иреляхского и Среднеботуобинского месторождений, где скважины до настоящего времени эксплуатируются на режиме естественного газлифта, и перевести на самоснабжение топливом Ленский и Мирнинский районы республики.

Комплексный анализ результатов геофизических исследований скважин, данных изучения коллекторских свойств по керну и газогидродинамических исследований скважин позволил выявить ряд зависимостей между продуктивностью скважин, параметрами ГИС и фильтрационно-емкостными свойствами пород-коллекторов. Для Марковского и Ярактинского месторождений получены уравнения, позволяющие по данным ГИС прогнозировать дебит газа указанных месторождений.

Для Верхнечонского месторождения была проведена обработка данных ГИС и результатов гидродинамических исследований продуктивных скважин. В результате определено наличие связей между удельным коэффициентом продуктивности скважин и данными акустического каротажа, МБК, НГК и коэффициентом открытой пористости. Связи эти имеют коэффициенты парной корреляции ниже 0.7, что недостаточно для практического использования. Применение метода распознавания образов позволило уверенно отнести рассматриваемые объекты к одному из трех классов. Полученные результаты позволяют прогнозировать продуктивность нефтенасыщенных песчаников верхнечонского горизонта Верхнечонского месторождения по данным ГИС.

Аналогичные исследования проведены автором для находящегося в разведке Ковыктинского газоконденсатного месторождения, где основные запасы связаны с песчаниками парфеновского горизонта. Ввиду низких фильтрационно-емкостных свойств горизонта на данном месторождении, одной из основных задач, решаемых в данный момент, является повышение продуктивности скважин. При этом желательно выделить в разрезе наиболее проницаемые пропластки с тем, чтобы именно с ними работать при бурении горизонтальных участков стволов, и интенсификации притоков. Проведено сопоставление данных ГИС и коэффициента проницаемости по керну для достаточно полно охарактеризованных по керну пропластков. Статистическая обработка показала отсутствие надежных зависимостей между коэффициентом проницаемости по керну и данными ГИС. Дальнейшая обработка проведена методом распознавания образов по программам СОД (В.В. Ломтадзе - 1993), для чего вся контрольная выборка была разделена по проницаемости на три класса. Получен удовлетворительный результат.

Приведенные примеры подтверждают возможность оценки продуктивности скважин и выделения наиболее продуктивных пропластков в нефтегазонасы-щенных пластах на основе комплексного анализа данных ГИС, изучения керна и результатов газогидродинамических исследований скважин для месторождений нефти и газа южной части Лено - Тунгусской НГП.

Результаты выше приведенных исследований широко применяются при геологоразведочных работах на нефть и газ в пределах Лено-Тунгусской НГП.

Библиография Диссертация по геологии, доктора геолого-минералогических наук, Фукс, Александр Борисович, Иркутск

1. Амерханов И.М. Пластовые нефти Татарской, 1975,- 483 с.

2. Амерханов И.М. Точность определения параметров пластовой нефти // Нефтяное хозяйство,- 1968, № 2 , С. 40-42.

3. Амерханов И.М., Гребнева С.Т., Катаева М.Р. Зависимость параметров пластовой нефти от ее молекулярной массы.// Геология нефти и газа, -1982.-№ 11, С.52-54. АССР и изменения их параметров в зависимости от различных факторов.-Бугульма

4. Амерханов И.М., Федотова В.А. Взаимосвязь параметров пластовой нефти в каменноугольных отложениях Татарии. // Геология нефти и газа, -1977.- № 2, С. 45-48.

5. Анализ результатов испытания скважин на Дулисьминском месторождении / А.Г.Вахромеев, А.Б. Фукс, Б.А. Фукс, A.JI. Реутов // Особенности технологии проводки и заканчивания скважин в Восточной Сибири,- Иркутск : ВостСиб-Правда, 1988. С. 129-133.

6. Анциферов A.C. Гидрогеология древнейших нефтегазоносных толщ Сибирской платформы,- М.: Недра, 1989,- 176 с.

7. Анциферов A.C. О причинах аномально низких пластовых давлений в нефтегазоносных отложениях Непско-Ботуобинской антиклизы // Доклады АН СССР, -1979,- Т. 242, № 5,- С. 1130-1132.

8. Артамонов В.Ю., Коновалов Е.А., Афонин В.Н. Влияние буровых растворов на фильтрационные свойства газонасыщенных коллекторов // Газовая промышленность, 1984,-№7,-С. 20-22.

9. Бардеева A.M. Опорный разрез четвертичных отложений Среднесибирского плоскогорья // Четвертичные оледенения Средней Сибири,- М.: Наука, 1986,- С. 35-51.

10. Баренблатт Г.И., Ентов В.П., Рыжик В.Н. Движение жидкостей и газов в природных пластах.- М.: Недра, 1984,- 208 с.

11. Баталин О.Ю., Брусиловский А.И., Захаров М.Ю. Фазовые равновесия в системах природных углеводородов. М.: Недра, 1992. - 272 с.

12. Бузинов С.Н., Николаев В.А., Тер- Саркисов P.M. О влиянии пористой среды на фазовые переходы газоконденсатной системы // РНТС Нефтепромысловое дело14