Создание геологической модели слабоизученных месторождений нефти и газа на основе нового подхода к получению геолого-геофизических данных

Шевченко, Игорь Валерьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Создание геологической модели слабоизученных месторождений нефти и газа на основе нового подхода к получению геолого-геофизических данных
ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Создание геологической модели слабоизученных месторождений нефти и газа на основе нового подхода к получению геолого-геофизических данных"

На правах рукописи

Шевченко Игорь Валерьевич

СОЗДАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СЛАБОИЗУЧЕННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА НА ОСНОВЕ НОВОГО ПОДХОДА К ПОЛУЧЕНИЮ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ДАННЫХ (НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОСТОЧНЫЙ ЧЕЛЕКЕН, ТУРКМЕНИЯ)

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 25.00.12 -геология, поиски и разведка горючих полезных

ископаемых

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва-2008

Работа выполнена в Институте проблем нефти и газа Российской Академии Наук

Научный руков одитель:

д.г.-м.н.

Шустер Владимир Львович

Оффициальные оппоненты:

д.г.-м.н., професор

Бурлин Юрий Константинович

к.г.-м.н.

Шиловская Татьяна Ильинична

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт (ВНИГНИ)

Защита состоится 1 б АПРЕЛЯ 2008г. в 15 ч. 00 мин. на заседании Диссертационного Совета Д.002.076.01 ИПНГ РАН в зале Ученого Совета при ИПНГ РАН.

С диссертацией можно ознакомить ся у ученого секретаря диссертационного совета. Отзывы на автореферат можно присылать по адресу: 119333, ГСП-1, г.Москва, ул. Губкина, 3, ИПНГ РАН.

Автореферат разослан 14 марта 2008г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета,

к.т.н.

М.Н.Баганова

Общая характеристика работы

Работа посвящена решению задачи оценки перспектив нефтегазоносное™ слабоизученного нефтяного месторождения Восточный Челекен на основе создания его уточненной геологической модели При создании геологической модели применены новые технологии и методы исследования, позволившие в короткие сроки приступить к освоению месторождения

Геологическое строение Юго-Западного Туркменистана и сведения о его полезных ископаемых давно и подробно изучались многими поколениями исследователей Первые сведения о геологии Юго-Западного Туркменистана датируются XVIII веком Они связаны с именами А Бековича-Черкасского (1715), Вудруфа (1743), Миллера (1763), Ладыженского (1764), ЭИЭйхвальда (1825), Фон-Кошкуля (1869-70), АМКошина (1881), НИАндрусова (1885), К Н Богданович (1890), В Успенского (1895), А Рожденственского (1899) и других В конце XIX века Мушкетов ИВ и Романовский Г Д составили первую геологическую карту Туркестана, включая территорию Челекенского полуострова Детальная геологическая съемка была проведена К П Калицким и В Н Вебером по отдельным площадям региона в 1912 году В работе «Челекен» они описали стратиграфию, тектонику, водонефтеносность, составили геологическую карту (масштаб 1 21000) Глубокопогруженные поднятия Прибалхано-Апшеронской зоны, к которым приурочены выявленные позже месторождения, изучались в 30-х и 40-х годах Ю А Косыгиным, В П Порфирьевым, М Э Эсеновым В 1933 году группа ученых при участии академика И М Губкина, обследовав площади Юго-Западного Туркменистана, подтвердила их перспективность на нефть и газ В дальнейшем, большой вклад в изучение геологии и нефтегазоносности мезозойско-кайнозойских отложений Юго-Западного Туркменистана внесли В В Федынский, А А Шнейдер, Ю Н Годин, А А Али-Заде, В В Семенович, В В Денисевич, В А Низьев, И С Старобинец, О А Одеков, М Аширмамедов, Н Мамиесенов

Трудами перечисленных выше и многих других исследователей в 50-х - 80-х годах прошлого века установлены и изучены основные этапы истории геологического развития региона, выявлены важнейшие черты геологии, тектоники и нефтегазоносности территории В связи с тем, чтсГк'началу XXI века большинство открытых ранее и детельно разведанных и исследованных крупных месторождений нефти и газа Юго-Западного Туркменистана вступили в позднюю стадию разработки, назрела необходимость поисков путей изучения и освоения средних и мелких месторождений, которые, как правило, являлись недоразведанными и слабоизученными в результате низкой инвестиционной привлекательности

Актуальность

В настоящее время на территории бывшего СССР и России существует значительное число недоразведанных и слабоизученных месторождений, которые необходимо осваивать Их ввод в разработку затруднён в связи со слабой изученностью и невозможностью быстрого и эффективного проведения программы буровых работ, а также программы дополнительных сейсморазведочных работ Это связано с неопределенностью в понимании геологического строения месторождения и, как следствие, с невозможностью оценить реальные риски инвестирования проекта

Актуальность диссертационной работы основывается на необходимости поиска новых технических решений, направленных на ускоренное геологическое моделирование строения таких месторождений, оценку их ресурсного потенциала и степени риска инвестирования проектов в максимально короткие сроки при минимальных затратах на получение дополнительных геолого-геофизических данных для принятия решения о дальнейшем освоении месторождения

Целью работы является оценка перспектив нефтегазоносности слабоизученного месторождения Восточный Чечене« "а основе создали? его уточненной геологической модели

Для достижения цели поставлены задачи

1 Осуществить выбор и применение передовых технологий и методов исследования, позволяющих в короткие сроки и при минимальных затратах времени и средств получить дополнительные данные, необходимые и достаточные для создания уточнённой модели месторождения Восточный Челекен и выбора оптимальной стратегии его освоения

2 Выявленные закономерности геологического строения и нефтегазоносности месторождения Восточный Челекен использовать для анализа перспектив нефтегазоносности района работ в целом

Научная новизна работы

Разработан новый подход к получению геолого-геофизических данных для слабоизученных недоразведанных месторождений с целью создания уточнённой геологичекой модели Новизна заключается в возможности получения новой информации о строении месторождения из пробуренных ранее «старых» скважин путем проведения в них, в условиях обсаженного ствола, современного комплекса ГИС (включая новые импульсные нейтронные методы ЯБТ и методы определения сопротивления пород в обсаженном стволе (ЮТЯ), а также в использовании новых комплексов ГИС во вновь пробуренных эксплуатационных и разведочных скважинах

На примере недоразведанного месторождения Восточный Челекен использование нового подхода к получению дополнительной информации позволило создать уточненную геологическую модель (существенно уточнить геометрию залежей, распределение по площади и разрезу коллекторских свойств продуктивных пластов, характер их флюидонасыщения) в максимально короткие сроки, при ограниченном бурении дополнительных скважин и сокращённых затратах

Новая уточнённая модель позволила осуществить ускоренный ввод месторождения в эксплуатацию

Уточненные в результате геологического моделирования месторождения Восточный Челекен закономерности распространения основных продуктивных пластов-коллекторов дают ключ к переоценке перспектив нефтегазоносности района в целом

Реализация результатов исследования

Результаты исследований автора и сделанные рекомендации использованы при осуществлении проекта освоения месторождения Восточный Челекен, начиная с 2001 г по настоящее время На выводах, полученных в результате исследований, базировались программы буровых работ , капитального ремонта и геофизических исследований скважин, программа дополнительных сейсморазведочных работ, составление проектных документов, включая проект доразведки и план освоения месторождения, рекомендации по новым направлениям работ в регионе В этот период времени, в ходе осуществления проекта, были достигнуты позитивные результаты в плане ускорения темпов увеличения добычи, прироста запасов и улучшения эффективности работ, связанных с освоением месторождения

Результаты исследований были доложены на Международных конференциях «Нефть и газ Туркменистана» ТЮОЕ (2001 г, 2003г, 2004г, 2007г)

Практическая значимость

Применение нового подхода к получению геолого-геофизических данных позволило существенно сократить период создания уточненной геологической модели месторождения, разработки эффективной стратегии освоения месторождения, включая подготовку программ строительства доразведочных и эксплуатационных скважин при минимальных затратах средств на ввод месторождения Восточный Челекен в эксплуатацию

Публикации

Результаты исследований освещены автором в 10 публикациях, статьях и тезисах докладов

Объем работы

Диссертация объемом 200 стр состоит из четырех глав, введения и заключения, включает около 100 рисунков, десять таблиц и список литературы из 78 наименований

Использованный фактический материал

Автор использовал материалы личных исследований в период с 2001 по 2008 г г, включающие в себя фактический материал по 42 скважинам по площадям Восточный Челекен, Дагаджик, Челекен, Готур-Депе, Косомол, около 400 погкм сейсмической съёмки 2Д Кроме того, автор использовал опубликованный и фондовый материал по данной проблеме

Благодарности

Автор приносит благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук профессору В JI Шустеру за наставничество и неоценимую помощь в подготовке и написании работы

Автор искренне благодарит Л М Шнайдермана за доверие и постоянную поддержку предлагаемых в работе идей и подходов в процессе их реального проектного осуществления, а также выражает

глубокую признательность Г Т Ташлиеву, Б И Левенштейну, M В Калаченкову, С 3 Гурскому, В M Дорошенко, А И Гаррифулину, АС Акчаеву, H Мамиесенову , ДБ Оразтаганову, АН Кузеву, В Г Щедрину, Д Цаплнну, С Деренговскому за совместный поиск и реальное воплощение технических, организационных и проектных решений, позволивших обеспечить практическое использование рекомендаций и результатов данной работы

Автор выражает глубокую признательность руководителю центра моделирования компании «Mitro International Ltd » С В Григорьеву, внесшему значительный вклад в подготовку петрофизической части модели, а также за подготовку ряда структурных построений и иллюстраций, использованных в диссертации, сотрудникам компании Schlumberger В Грабской и M Куренко, принимавшим непосредственное участие в процессе переобработки и переинтерпретации сейсморазведочных данных 2D на начальной стадии геологического моделирования, доктору геолого-минералогических наук академику M А Аширмамедову, к г -м н H Мамиесенову, Д Б Оразтаганову за ценные советы в процессе работы над диссертацией

Основные защищаемые положения

Новый подход заключается в расконсервации, с использованием современных технических методов, «старых» скважин с целью проведения в них, в условиях обсаженного ствола, комплекса ГИС, комбинирующего в себе традиционные радиоактивные методы (ИННК, НТК), а также новые импульсные нейтронные методы (RST) и методы определения сопротивления пластов за обсадной колонной (CHFR) Предлагаемый комплекс ГИС позволяет достоверно выявить в обсаженном разрезе скважин пласты-коллекторы и определить характер их насыщения, в условиях любого уровня минерализации пластовых вод Дополнительно данный подход предполагает использование новых комплексов ГИС и методов исследования в процессе строительства новых эксплуатационных и разведочных скважин, в условиях открытого ствола, включающих в себя пластовые микросканеры (FMS, FMI), позволяющие детально исследовать слоистость и другие виды неоднородности пластов-коллекторов, испытатели платов на кабеле (RFT.MDT), дающие возможность оперативного и точного определения поровых, пластовых давлений и проницаемости пластов Комплексное применение данных методов в рамках предлагаемого подхода позволяет оперативно получить все необходимые для геологического моделирования параметры пластов-коллекторов при условии минимальных затрат средств и времени

2 На основе нового подхода создана уточненная геологическая модель месторождения Восточный Челекен Месторождение имеет иное строение, чем предполагалось ранее, в частности площадь Восточный Челекен имеет блоковое строение и состоит более чем из 10 тектонических блоков, при этом не является самостоятельной структурой, а представляет собой продолжение Челекенского поднятия Продуктивный разрез месторождения состоит из десяти осадочных комплексов, которые содержат восемь нефтегазоносных пачек (резервуаров), ранее выделялось 3 пачки Выявлены ранее не известные закономерности строения и распространения пластов-коллекторов Уточнены закономерности площадного распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных горизонтов месторождения (Z2+Z3) При этом наилучшими ФЕС пород-коллекторов основных продуктивных горизонтов характеризуется не центральная, наиболее приподнятая часть структуры, как это считалось ранее, а кольцеобразная, периферийная, гипсометрически опущенная часть поднятия

3 Обоснована возможность использования установленной на площади Восточный Челекен закономерности распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных пластов-коллекторов для оценки пеоспектив нефтегазо«осчост!» других площадей региона Это дало возможность по-новому оценить перспективы нефтегазоносности рассматриваемого района

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Общая геолого-геофизическая характеристика района работ

Месторождение Восточный Челекен расположено в Западном Туркменистане и пространственно приурочено к Северо-Западной части восточного борта Южно-Каспийской области прогибания земной коры (Южно Каспийской впадины), к так называемой Прибалханской зоне поднятий Западно-Туркменской впадины Впадина ограничена с севера складчатыми сооружениями Губадага и Большого Балхана, с востока отрогами Копетдага. Южный борг впадины находится на территории Ирана и под названием Гызьшэтрекской депрессии примыкает к системе складчатости Эльбруса К

западу она раскрывается в сторону Южно-Каспийской наложенной впадины Прибапханская зона поднятий представляет собой полосу обнаженных и погребенных поднятий плиоценового возраста

В геологическом строении площади и района принимают участие четверичные и кайнозойские отложения, включая атиеронские, акчагьшьские отложения и породы красноцветной толщи и понт-миоценовые отложения, залегающие с размывом на апт-альбских образованиях мезозоя

Красноцветная толща относится к благоприятному типу для формирования скоплений нефти и газа Серии и пачки нижнекрасноцветных отложений имеют по подошве и кровле трехслойное строение сверху вни

- глины непроницаемые, сильносцементированные и плотные песчаники и алевролиты,

- пески и алевриты (рыхлые, слабоуплотненные),

- плотные песчаники, алевролиты и глины

Флювдосодержащими породами являются переслаивающиеся пласты песчаников, песков и алевритов Покрышками в разрезе среднего плиоцена служат глинистые породы и сильно сцементированные алевролиты и песчаники Продуктивный разрез Восточного Челекена характеризуется повышенной глинистостью и пониженной проницаемостью (0-100мД), с мощностями пластов 10- 25 метров, и Кп = 0,11 -0,18

В процессе своего развития Южно-Каспийская впадина и ее смежные зоны подвергались длительному погружению В результате на всём протяжении региона, ставшего частью огромной рифтовой полосы , в мезозойскую и кайнозойскую эпохи накопились толщи (местами более 10 км) карбонатных и терригенных образований Геологическими особенностями Прибалханской зоны поднятий являются контрастность структурных форм, большие высоты складок по мезокайнозойским отложениям и их раздробленность многочисленными разрывами На основании палеогеологических исследований выявлено, что заложение таких крупных поднятий как Челекен, Готурдепе, Небитдаг произошло уже в мезокайнозойскую эпоху с их последующим интенсивным ростом В процессе геологического времени были этапы, когда нисходящие движения сменялись восходящими, что приводило к глубокому размыву отдельных интервалов стратиграфических единиц, что, в свою очередь, способствовало возникновению различных типов ловушек, способных аккумулировать скопления УВ

Восточно-Челекенская складка является северо-восточной периклинальной частью Челекенской структуры, отделенной от собственно Челекена серией дизъюнктивных нарушений Размеры Челекенской структуры (по ее разбуренной части) составляют 35x5 км, в том числе Восточно-Челекенской структуры 11x5 км Амплитуда Челекенской структуры по подошве продуктивной пачки •Ц-гЪ составляет 2500 м По результатам геолого-геофизических исследований и глубокого бурения в районе Прибалханской зоны поднятий геометрические формы в верхнем плиоценовом этаже, как правило, являются унаследованными от структуры нижнего мезозойского этажа осадков Восточно-Челекенская складка, также как и Челекенская, занимает в цепи структур Прибалханской зоны поднятий особое положение, располагаясь вблизи Губадаг-Большебалханской антиклинали, вовлечённой в плиоценовое время в интенсивные тектонические процессы Исходя из этого, считается, что максимальное прогибание территории Челекена и Восточного Челекена имело место в среднеплиоценовое время Ряд авторов (Данисевич В В , Сатаров Ч и др) предполагали, что между Готурдепинской и Челекенской структурами проходит крупное тектоническое нарушение, ориентированное с юга на север По этому нарушению в доплиоценовое время произошло опускание Челекенской и Восточно Челекенской структур относительно Готурдепинской В последующем происходило интенсивное воздымание отдельных участков Восточно-Челекенской и Челекенской структур по отношению к соседним структурам, в частности по отношению к Готурдепинской структуре Вследствие чего происходили многократные размывы значительной части отложений красноцветной толщи и резкое сокращение мощностей осадков верхнего и среднего плиоцена в присводовых частях Челекенской и Восточно-Челекенской складок Необходимо учитывать и тот факт, что район Челекена и Восточного Челекена в плиоценовое время находился в зоне дельтовых и аллювиальных поступлений Палеоамударьи и Палеоузбоя, доставляющих в эту зону продукты сноса и денудации окружающих горных сооружений, что вносило дополнительные особенности в перераспределение и формирование среднеплиоценовых отложений в районе этих структур Имеющиеся фактические и литературные источники по геологии Западного Туркменистана показывают сложность выделения и прослеживания реперов и продуктивных горизонтов (пачек) в обьеме красноцветной толщи из-за факторов, перечисленных выше Тектонические особенности месторождения, наличие разрывных нарушений существенно осложняли в предыдущие годы, возможность получения качественных сейсмических данных В дополнение к этому литолого-

фациальные особенности продуктивных отложений, являющихся чередованием морских, дельтовых и аллювиальных образований среднеплиоценового возраста, а также наличие размывов стратиграфических комплексов еще в большей степени осложняли задачу четкого понимания строения месторождения и его отдельных залежей

Реализация работы

Поисково-разведочные работы в районе Восточного Челекена были начаты в 70-е годы Основная часть структуры была подготовлена сейсморазведкой МОГТ в 1973 г и введена в бурение в 1976 г Первая скважина была пробурена в 1977 г в своде структуры, но испытание вскрытых ею отложений не позволило сделать однозначных выводов о перспективах площади Первый промышленный приток нефти был получен в скв №4 в 1980 г, а приток газа - в скв 3 в 1979 г Перспективы территории были достоверно установлены в 1981 г по результатам испытания скв №2 и №5, давших притоки нефти при опробовании коллекторов нижне-красноцветной толщи Основным продуктивным горизонтом нижне-красноцветной толщи является комплекс, получивший в данном проекте наименование пачек Z2 и Z3, в которых сосредоточено до 40% начальных геологических запасов Поиско-разведочные работы, в ходе которых было пробурено 16 разведочных скважин, продолжались до начала 1996 г В период с 1987 по 1996 г г несколько скважин периодически находилось в пробной эксплуатации Однако, быстрое снижение пластового давления, относительно низкая проницаемость основных продуктивных горизонтов, а также неточное понимание строения месторождения и, в частности, положения водонефтяного контакта привели к тому, что месторождение было законсервировано как низкорентабельное и малоперспективное, при этом несколько скважин продолжали работать в режиме переодической эксплуатации

В 2001 году начались активные мероприятия по расконсервации скважин, доразведке месторождения и вводу его в освоение Одновременно с этим в первой половине 2001 года была начата работа над данной диссертацией, с этого времени реализация основных идей данной работы производилась параллельно и одновременно с ходом построения модели месторождения в процессе осуществления реального проекта по освоению лицензионного участка Предлагаемый подход требовал быстрого уточнения строения месторождения

Реализация включала в себя следующие основные этапы

1 Разработка и осуществление программы исследования существующего фонда «старых» разведочных скважин, находящихся в консервации и расположенных в центральной части Восточно-Челекенской структуры Для исследования этих скважин был предложен новый, не стандартный комплекс ГИС, включающий в себя использование импульсных нейтронных приборов (ИННК) и импульсных нейтронных приборов (RST) в условиях обсаженного ствола существующих скважин с целью выявления пластов-коллекторов, получения данных об их текущей нефтенасыщенности и эффективной нефтенасыщенной мощности Дополнительно, с аналогичными задачами, использовался новый метод определения сопротивления пластов за обсадной колонной (CHFR)

2 Комплексная ревизия и обобщение всей имеющейся на данный момент геологической информации с целью оценки достоверности существующих данных и определения тех данных, которые необходимо получить дополнительно для начала работ по созданию модели

3 Подготовка петрофизической модели пластов коллекторов Был оценен объем и качество всего имеющегося кернового материала и всех данных геофизических исследований в скважинах На основе имеющихся данных изучены литологические и пегрофизические характеристики продуктивных комплексов, оценены нижние пределы параметров продуктивных пластов, на этой основе отработана петрофизическая модель продуктивных горизонтов Произведена интерпретация результатов ГИС, в первую очередь, включая материалы новых методов, примененных в обсаженных скважинах, и оценка параметров продуктивных пластов

4 С использованием результатов интерпретации материалов ГИС, с применением программ «Cross Section» и «WellPix» было проведено выделение пластов коллекторов и выполнена детальная корреляция разрезов скважин по всей площади месторождения

5 Переобработка и переинтерпретация материалов сейсморазведки 2Д с учетом результатов интерпретации данных ГИС в открытом стволе, в старых разведочных скважинах и новых эксплуатационных скважинах, а также с учетом выполненной детальной корреляции

Переинтерпретация сейсмических материалов и структурные построения проведены с использованием программных модулей GeoFrame 3 8 - IESX Картопостроение проводилось с использованием модуля CPS-3

В результате работ были переинтерпретированы 33 сейсмических профиля сейсморазведки 2Д общей длиной 395 пог км К интерпретации привлекались результаты интерпретации ГИС по более 30 скважинам. Построены карты изохрон и структурные карты по пяти сейсмическим отражающим горизонтам масштаба 1 50000, а также карты подсчетных параметров по восьми продуктивным пластам масштаба 1 25000

6 Максимальное использование имеющихся и новых данных ВСП с целью повышения достоверности переобработки и переинтерпретации данных сейсморазведки 2Д За весь период исследования площаци Восточный Челекен, начиная с 1982 года, в семи скважинах, достаточно равномерно расположенных по площади, было проведено вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) В ходе выполнения данного проекта весь материал был проанализирован и систематизирован Дополнительно, с целью уточнения скоростных характеристик разреза, а также для проверки качества ранее проведённых ВСП в 2002 году, было спланировано и проведено ВСП в одной из новых скважин, запись осуществлялась в цифровом виде, целевой интервал вскрыт полностью, что позволило получить наиболее надежную информацию о скоростях и провести стратиграфическую привязку отражений на основе моделирования как по данным ВСД так и по сейсмическим данным

Привязка геологического разреза к сейсмическому волновому полю с помощью моделирования синтетической трассы проводилась во всех скважинах, где это было возможно Каротажные кривые были пересчитаны из глубинного во временной масштаб по соотношению время-глубина, полученных в ходе проведения ВСП в новой скважине №42 В других скважинах, где замеров время-глубина не было, по этому скоростной закон рассчитан на основе данных скважины № 42 Моделирование показало достаточно хорошее схоиодение синтетической трассы с реальным волновым полем

На основании полученных по данным ВСП зависимостей время - глубина и результатам корреляции опорных отражений по временным разрезам, в модуле GeoFrame 3 8 CPS-3 были построены карты двойных времен по опорным поверхностям

После этого, по принятым скоростным законам, все карты времен по опорным отражающим горизонтам были пересчитаны в глубины

7 В модуле GeoFrame 3 8 FRAMEWORK 3D в глубинном масштабе была смоделирована трехмерная система плоскостей сбросов (разрывных нарушений) и опорных отражающих горизонтов в целевом интервале разреза (толще нижнего отдела красноцветов) После формирования каркаса в той же модели были рассчитаны поверхности, соответствующие кровлям и подошвам продуктивных пластов с опорой на отметки кровель пластов по скважинам Построенная таким образом модель целевого интервала разреза позволила в дальнейшем произвести расчеты объема резервуара наиболее корректно, с учетом геометрии плоскостей нарушений

8 Одновременно с вышеперечисленными этапами работ, практически с самого начала проекта, проводился анализ истории добычи и ревизии существующих гидродинамических данных по скважинам

9 Для получения необходимых для моделирования дополнительных данных была предложена, и в дальнейшем осуществлена, программа дополнительных исследований новых эксплуатационных скважин месторождения Восточный Челекен Программа предусматривала проведение при бурении некоторых эксплуатационных скважин расширенного комплекса ГИС, включая использование пластовых микросканеров

10 Для получения данных, необходимых для динамической модели месторождения, была подготовлена и осуществлена программа получения данных, включающая в себя применение испытателей пластов в открытом стволе на кабеле (с целью точного определения пластового давления), отбор и исследование керна в эксплуатационных скважинах, специальный комплекс работ по испытанию скважин и отбору глубинных проб пластовых флюидов, точное определение текущих пластовых и забойных давлений и давления насыщения, лабораторные исследования проб пластовых флюидов, установка электронных манометров для контроля устьевых (трубных и затрубных) давлений в скважинах

11 На последнем этапе реализации работы, впервые, была синтезирована общая структурная карта (по кровле основного продуктивного горизонта нижнекрасноцветных отложений) Большой Челекенской структуры, включая лицензионную территорию Восточного Челекена На основе выявленных в процессе моделирования месторождения Восточный Челекен особенностей и закономерностей распределения свойств пластов-коллекторов и запасов нефти относительно структурного плана и гипсометрического положения пластов-коллекторов, а также влияния на такое распределение выявленных в процессе моделирования разрывных нарушений впервые сделана прогнозная количественная оценка и прогноз пространственного распределения запасов нефти в продуктивных пластах, аналогичных изученным на Восточном Челекене для всей Большой Челекенской структуры

новый подход к программе получения данных для моделирования строения

месторождения Восточный Челекен (первое защищаемое положение)

Перечисленные выше требования к данным, необходимым для геологического и динамического моделирования, предполагали большой обьем дополнительных буровых и исследовательских работ на месторождении, включающий в себя бурение, геофизическое исследование и испытание дополнительных скважин в центральной части месторождения, проведение дополнительной программы полевых сейсмических исследований, с последующей обработкой и интерпретацией данных Выполнение данного обьема работ, при традиционном подходе, потребовало бы значительных материальных затрат на проведение работ, а также привело бы к огромным убыткам, связанным с задержкой осуществления программы разбуривания месторождения, и, как результат, с невозможностью обеспечить своевременную добычу новой нефти Подобная ситуация часто приводит к приостановке или полному прекращению проектов освоения слабоизученных месторождений

С целью экономии времени и средств бьи разработан и применен новый подход к получению геолого-геофизических данных, необходимых для создания уточнённой геологической модели месторождения Восточный Челекен, который может быть применен и для других малоизученных месторождений (табл 1) Такой новый подход к получению геолого-геофизических данных для месторождения Восточный Челекен включает следующие основные шаги

- проведение расконсервации старых разведочных скважин вместо бурения новых скважин (рис 1),

- для решения задачи расконсервации скважин применение современных технологий, включающих в себя поиск потерянных устьев скважин с помощью современного навигационного оборудования по их координатам, восстановление устьев скважин при помощи наращивания обрезанных и поврежденных верхних фрагментов обсадных колонн с использованием современных приемов сварки, установку и герметизацию колонных головок на период проведения вышеперчисленных работ, герметизацию эксплуатационной колонны с использованием специальных пакеров После оборудования устья скважины с применением оснащенных специальным противо-выбросовым оборудованием мобильных подъемников КРС (капитальный ремонт скважин) проведение любых видов ловильных работ, райбирования, фрезерования в стволе скважин, работ по восстановлению призабойной части обсаженного ствола, в том числе с использованием технологий гибкой НКТ с целью полного освобождения ствола скважины от посторонних предметов и дефектов обсадной колонны и создания условий для проведения комплекса ГИС в таких скважинах,

- проведение в обсаженном стволе расконсервированных скважин рис 1,2, 3, 4) комплекса ГИС с целью достоверного выявления пластов-коллекторов и характера их насыщения Такой комплекс подбирается, исходя из скважинных условий, с учетом конструкции скважины, типа коллекторов, характера минерализации пластовых вод Предлагаемый комплекс ГИС для оценки текущего нефтенасыщения в условиях обсаженного ствола старых разведочных скважин может включать в себя использование как традиционных импульсных нейтронных приборов ИННК, так и новейших импульсных нейтронных методов (RST) (рис 2, 4) В определенных случаях целесообразно комплексное использование метода определения сопротивления пластов за обсадной колонной CHFR (рис 3) Традиционные импульсные нейтронные методы (ИННК) основываются на определении содержания хлора в пластовых водах Импульсный нейтронный метод RST (Reservoir Saturation Tool, Schlumberger) является углеродно-кислородым по спектру исследования энергии затухания нейтронов, тем самым независимым от минерализации пластовых вод Метод CHFR (Cased Hole Formation Resisitvity, Schlumberger) является методом определения сопротивления пласта за обсадной колонной, основанном на точнейшем измерении изменений напряжения тока в обсадной колонне в интервалах наличия водонасыщенных и нефтенасыщенных пластов Предлагаемый комплекс методов позволяет выявлять, в условиях обсаженного ствола, нефтенасыщение пластов, ранее охарактеризованных как

водонасыщенные, или «неколлектора» по данным методов сопротивления в открытом стволе и по данным метода ИННК, что позвояет вовлекать данные пласты в процесс добычи В то же время, применение новых геофизических методов в старых разведочных обсаженных скважинах помогает оперативно определить бесперспективность отдельных блоков и участков месторождения в плане нефенасыщения основных продуктивных горизонтов, что позволяет внести существенные своевременные коррективы в программу бурения эксплуатационных скважин Проведенные исследования позволяют пересмотреть предельные значения пористости, проницаемости и нефтенасыщенности для продуктивных горизонтов Эти данные могут быть получены без необходимости бурения новых скважин, что позволяет избежать значительных затрат и сократить период подготовки к началу моделирования,

- проведение достоверного испытания на приток выявленных пластов коллекторов в расконсервированных скважинах, с учетом данных комплекма ГИС по состоянию цементного камня за обсадными колоннами (при необходимости, после проведения водоизоляционных мероприятий),

- проведение дополнительных исследований ВСП в расконсервированных поисковых и разведочных скважинах (после проведения комплекса ГИС по определению состояния и сцепления цементного камня за колонной), а также в новых эксплуатационных скважинах с целью проверки достоверности данных ГИС и ВСП, полученных на стадии разведочных работ на месторождении,

- проведение оперативной переобработки и переинтерпретации существующих данных полевых сейсмических исследований вместо проведения новой программы 2D/3D с использованием данных ВСП, полученных в расконсервированных скважинах,

- использование новых методов ГИС в процессе строительства новых эксплуатационных и разведочных скважин в условиях открытого ствола, включающих в себя пластовые микросканеры (FMS, FMI), а также другие новые методы с высокой вертикальной разрешающей способностью записи, позволяющие детально исследовать слоистость и другие виды неоднородности пластов-коллекторов

- использование испытателей пластов на кабеле RFT (Repeat Formation Tester Schlumberger) в процессе строительства новых эксплуатационных скважин для определения поровых и пластовых давлений и проницаемости пластов-коллекторов

таблица 1 новый подход к получению и использованию геолого-геофизических данных в процессе создания геологической модели слабоизучешшх недоразведанных месторождений (применительно к месторождению Восточный Челекен)

Составил Шевченко и в, 2007г

Стадия работ Используемые методы Получаемая информация Решаемые задачи оперативного

геологического

моделирования

1 Расконсервация, Проведение комплекса геофизических - определение текущей Выделение и уточнение границ

ремонт, исследование и методов исследования скважины в нефтенасыщенности пластов коллекторов в

запуск в эксплуатацию обсаженном стволе, включая пластов коллекторов в старом фонде разведочных

старых разведочных RST (С/О Reservoir Saturation Tool условиях низкой скважин,

скважин (рис 1) Schlumberger) Углеродно- минерализации (ниже

кислородный метод по 100 г/л) и низкой Получение данных для

определению текущего насыщения пористости (мене 0 2) в определения и уточнения

(рис 2,4), обсаженном стволе подсчетных параметров,

-TDT (Thermal Decay Tool скважины включая эффективную

Schlumberger) Метод затухающей нефтенасыщенную

энергии тепловых нейтронов, определение пористости мощность, коэфициент

ИННК Импульсный нейтрон- пластов коллекторов в пористости, коэффициентов

нейтронный метод, обсаженном стволе нефтенасыщеннности,

Нетронный-гамма метод, скважины,

- Гамма каротаж, Определение глинистости

CHFR (Cased Hole FormatiQon лигологическое пластов коллекторов

Resistivity Tool Schlumberger) расчленение разреза в

Метод определения сопротивления обсаженном стволе - Определение текущего

пластов коллекторов в обсаженной скважины, положения водо-нефтяных и

скважине (рис 3), газо-нефтяных контактов по

определение текущего месторождению и его

положения водо- отдельным блокам

нефтяных и газо-

нефтяных контактов в

отдельных скважинах, Принятие решений по

расположению

доразведочных и

эксплуатационных скважин

и последовательности

программы разбуривания и

дальнейшего освоения

месторождения

Строительство новых эксплуатационных скважин - Испытатние пластов на кабеле RFT (Repeat Formation Tester Schlumberger), - Использование в открытом стволе отдельных скважин пластовых микросканеров и расширенного комплекса ГИС с высокой вертикальной разрешающей способностью (Tnple Combo,FMS -Schlumberger) в комбинации с качественным отбором керна с целью уточнения петрофизических характеристик - оперативное определение поровых и пластовых давлений и проницаемости пластов-коллекторов вместо использования традиционных пластоиспытателей на тру бах, с задачей снижения риска прихватов и возможной потери скважин и пол\чения большего объема достоверных данных по всем\ разрез\, определение слоистости и др\гик видов неоднородности продуктивной части разреза. из\ чение и уточнение фильтрационных характеристик пластов-коллекторов уточнение реальной эффективной нефтенасыщенной мощности пластов-коллекторов с учетом их слоистости и неоднородности

3 Оценка достоверности и использование имеющихся данных сейсморазведки, планирование дополнительные сеисморазведочных работ - Оценка качества и объема имеющихся сеисморазведочных данных (GeoFrame 3 8-IESX,Synthetics) Переобработка и переинтерпретация имеющихся данных сейсморазведки (GeoFrame 3 8 IESX), Проведение дополнительных ВСП в старых и новых скважинах привязка геологического разреза к сейсмическом волновом\ полю с помощью моделирования синтетической трассы с испольованием плотностных методов ГИС - получение вертикальных годографов данных о средних пластовых скоростях, коэффициентах отражения проверка достоверности имеющихся данных ВСП, определение скоростных законов характерных для геологического разреза на изучаемой территории получение карт времен с пересчётом в глубины по принятым скоростным законам принятие решения о целесообразности проведения допонителъных сейсморазведочных работ на данной стадии освоения месторождения полу чение и уточнение скоростных характеристик разреза в отдельных скважинах и в целом по изучаемой территории, выполнение достоверных структурных построений, необходимых для начальной стадии освоения месторождения,

4 Гидродинам ическне исследования в старых разведочных и новых эксплуатационных скважинах - Отбор гл\ бинных проб пластовых флюидов специальными пробоотборниками (РепСоге) - Раздельное испытание отбор проб из пластов-коллекторов включая ситуации наличия большого числа перфорированных интервалов Интерпретация данных испытания скважин включая анализ производной для полеченных КВД (кривых восстановления давления) - оперативное и точное определение и \точнение пластового давления давления насыщения и газового фактора по отдельным скважинам - получение проб пластовых флюидов по отдельным пластам-коллекторам и определение их физико химических свойств - данные для моделирования положения границ и барьеров распространения пластов-коллекторов точное определение пластового давления и значениий проницаемости по отдельным пластам-коллекторам дополнительное изучение и уточнение фильтрационных характеристик пластов-колдекгоров в целом по месторождению на базе полученной информации определение энергетического режима отдельных залежей и месторождения в целом моделирование оптимальных сценариев разработки месторождения на начальной стадии его освоения - на основе анализа данных гидродинамических исследований уточнение положения разломов, зон выклинивания/замещения коллекторов предполагаемых по данным сейсморазведки и бурения

Применение нового подхода к получению геолого-геофизических данных необходимых для геологического моделирования на месторождении Восточный Челекен, в первую очередь, включало в себя проведение комплекса ГИС в обсаженном стволе пробуренных в 80-х годах разведочных скважин На первой стадии работ были выбраны 9 из 16 существующих старых разведочных скважин,

относительно равномерно распределённых на центральной и воеточной части территории месторождения (рис 1), в которых после проведения расконсервации и комплекса ремонтных работ, в условиях обсаженного ствола, был выполнен комплекс ГИС, включающий традиционные геофизические методы и новые импульсные нейтронные методы (табл 1) Полученные в 9 отремонтированных скважинах данные позволили оперативно подготовить для геологического моделирования информацию о текущей нефтенасыщенной мощности пластов-коллекторов, провести детальное лятологическое расчленение перспективнеой части разреза, выявить дополнительные особенности распределения пластов-коллекторов и покрышек по разрезу Одним из преимуществ новых импульсных нейтронных методов при проведении данных исследований на Восточном Челекене явилась возможность получения достоверных данных о текущем нефтенасыщении пластов-коллекторов в условиях варьирующей минерализации пластовых вод различных горизонтов нижнекрасноцветной толщи (от 10 г/л до 80г/л) Кроме того, выполнение комплекса геофизических методов в скважинах, находившихся в консервации около 20 лет, позволило получить более достоверные данные по текущему насыщению пластов-коллекторов за счёт расформирования зон проникновения фильтрата бурового раствора в период долгого бездействия скважин

В отдельных скважинах применение новых геофизических методов, в условиях обсаженного ствола, позволило подтвердить наличие пластов-коллекторов и уточнить характер их нефтенасыщения (рис 3,4) Например, результаты сопоставления методов ГИС, выполненных ранее в открытом стволе в процессе строительства скважин №4,№8, с данными новых импульсных нейтронных методов показало наличие нефтенасыщения в пластах Т1Ь и ТА и опровергло наличие нефтенасыщения в районе данных скважин в пачке 12 - ЪЪ В скважинах №2, 5,44, 13 результаты сопоставления методов ГИС, выполненных ранее в открытом стволе в процессе строительства этих скважин, с данными новых ипульсных нейтронных методов подтвердили наличие нефтенасыщения в пластах 22 и гЗ и поставило под сомнение перспективы продуктивности пластов Ъ\Ь и ТА В других случаях, в ряде скважин использование новых и импульсных нейтронных методов полностью изменило представление о наличии пластов-коллекторов и о характере их насыщения Например, сопоставление методов ГИС, выполненных ранее в открытом стволе в процессе строительства скважины №14, и комплекса новых импульсных нейтронных методов, выполненных в восстановленном интервале данной скважины, показало полное несоответствие результатов исследований в открытом и обсаженном стволе Нижняя часть пласта ЪЪ (глубина 4500-4530м), которая ранее рассматривалась по результатам ГИС в открытом стволе, как водонасыщенная, по результатам метода 1У>Т была оценена как интервал с 100% нефтенасыщением (рис 2), что бьио подтверждено дальнейшими результатами освоения скважины Данные полученные в скважине №14 изменили представление о водо-нефтяном контакте основных продуктивных пластов Т2 и Т$ в южной и юго-восточной части месторождения Все новые данные ГИС, полученные в обсаженном стволе «старых» разведочных скважин, были подтверждены в процессе последующего избирательного испытания каждого из изучаемых продуктивных пластов Информация полученная в процессе применения новых импульсных нейтронных методов, позволила, таким образом, существенно уточнить, а в ряде случаев изменить представление о распределении и характере нефтенасыщения пластов-коллекторов на изучаемом месторождении, и, уже с первых шагов геологического моделирования, прийти к пониманию того, что строение отдельных залежей и месторождения в целом значительно отличается от ранее принятого

Комплексное применение перечисленных выше методов, в рамках предлагаемого подхода, с другими новыми методами ГИС в разведочных и эксплуатационных скважинах, с результатами переобработки и переинтерпрегации данных сейсморазведки 2Д, а также с результатами гидродинамических исследований и испытания скважин позволило оперативно получить все необходимые для геологического моделирования изучаемого месторождения параметры пластов-коллекторов при условии минимальных затрат средств и времени

Рис. 1 Структурная карта кровли основной продуктивной пачки Z2-Z3 с обозначенными красными точками «старыми» ранее построенными скважинами (№2, 3, 4, 5, 8, 13, 14, 44, 47), в которых был изначально предложен и проведён комплекс новых методов ГИС в обсаженном стволе с целью оперативного получения данных для создания уточнённой геологической модели. Остальные скважины (кроме разведочных б, 9, 10, 11, 19, 20) были построены позже, основываясь на результатах геологического моделирования.

Восточный Челекен 14 интерпретации комплекса ГИС, RST и ИНГК

Масштаб 1:500 Дата : 13 ноября 2007 г.

GR - Замер гамма каротажа выполненный в 1984 г. СР_пе\л/ - Замер гамма каротажа выполненный в 2006 г.

К_40 - Накопленная радиоактивность изотопа К_40 в цементе при поступлении пластовой воды,

ЭО (Закраска С0_51-В_011) - Результирующая кривая насыщения замера ЯБТ, выполненного Шлюмберже в 2006 г. Интерпретация по кривым

Интервал

Дата интерпретации

44СЮ - 4745 30 июня 2004 Григорьев С.В.

Рис. 2. Скважина №14 В.Челекен. Сопоставление интерпретации стандартного комплекса ГИС, записанного 20 лет назад в открытом стволе, в процессе строительства скважины (левая колонка) с интерпретацией метода RST (Reservoir Saturation Tool Schlumberger), выполненном в расконсервированном интервале «старой» обсаженной скважины в 2007г. (правая колонка). Зелёным цветом обозначены нефтенасыщенные интервалы, ранее рассматриваемые как водонасыщенные. Результаты импульсных нейтроннных методов в данной скважине полностью изменили представление о положении ВНК в южной части месторождения.

cheleken chfr

Рис. 3. Скважина №l В.Челекен. Запись метода CHFR (Cased Hole Foramation Resisitivity Schlumberger-определение сопротивления пластов в обсаженном столе скважины), выполненная в обсаженной скважине с целью выяснения текущего нефтенасыщения основных пластов-коллекторов. Метод подтверждает частичное насыщение продуктивной пачки Zl в интервале 3575-3594м .

Рис. 4. Выявление пластов-коллекторов в скважине №8 В.Челекен на основе сопоставления интерпретации методов ГИС, записанных в открытом стволе, с интерпретацией метода RST (Reservoir Saturation Tool Schlumberger) выполненного в обсаженной скважине после 20 лет существования скважины. Зелёным цветом обозначены нефтенасыщенные интервалы. В данной скважине комплекс исследований в обсаженном стволе показывает хорошую сопоставимость различных видов нейтронных методов исследований с данными ГИС, ранее полученными в условиях открытого ствола

Таким образом, полученные в результате применения нового подхода геолого-геофизические данные позволили в кратчайшие сроки подойти к созданию уточнённой геологической модели месторождения Восточный Челекен, а именно, уточнить строение, выявить новые закономерности распространения пластов-коллекторов и их свойств, в первую очередь, для основных продуктивных горизонтов Z2-Z3.

СОЗДАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОСТОЧНЫЙ ЧЕЛЕКЕН

( ВТОРОЕ ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОЛОЖЕНИЕ)

Последовательность основных шагов моделированиея

Для проведения работ, связанных с интерпретацией и моделированием, была выбрана комплексная платформа программного обеспечения ОеоРгате (ЭсЫитЬе^ег) Моделирование месторождения Восточный Челекен включает в себя выполнение следующих шагов

1 Сбор и оцифровка сейсморазведочных, геологических, геофизических и промысловых данных, имеющихся по исследуемой площади

2 Интерпретация материалов ГИС старых разведочных скважин и имеющихся данных по керну для получения оценок коллекторских свойств и отработки петрофизической модели пластов коллекторов Корреляция разреза всех скважин, с использованием программы \VellPix, с целью достоверной стратификации продуктивных горизонтов (рас 5, 6)

3 Переобработка результатов 2Д-сейсморазведочных работ, проведенных на площади Восточный Челекен (рис 7, 8)

4 Интерпретация материалов сейсморазведки 2Д (рис 7, 8) для получения структурных планов по продуктивным горизонтам, выявление и картирование тектонических нарушений (рис 9, 10) Интерпретация сейсмических материалов и структурные построения проведены с использованием программных модулей йеоРгате 3 8 - ЕЕвХ Картопостроение проводилось с использованием модуля СРБ-З (рис 10)

5 Интегрирование существующего набора данных по результатам выполненной интерпретации в двумерную геологическую модель месторождения

Рис. 5 Корреляции скважин с применением программы ^/е11Р1х по линии скважин №№ 56, 57, 55, 60, 53

Рис. 6 Корреляции скважин с применением программы \VellPix по линии скважин №№ 19, 60, 55, 49, 12, 42 47, 15, 45, 48, 51, 51а, 50а, 516, 506, 53, 57, 54, 56, 46

Рис. 7. Фрагмент временного разреза по профилю 897029. Переинтерпретация материалов сейсморазведки 2Э позволила выявить новые особенности геологического строения месторождения, в том числе, касающиеся разрывных нарушений. Жирной красной линией выделено нарушение сбросового типа, пересекающее всю красноцветную толщу, с серией второстепенных «оперяющих» разломов в интервалах залегания средних и верхних красноцветов.

Рис. 8. Фрагмент временного разреза по профилю 897012 после процедуры выравнивания. Проведённая переинтерпретация материалов двухмерной сейсморазведки позволила более подробно изучить характер волнового поля в интервалах верхнекрасноцветной толщи. Зелёным прямоугольником ограничена зона аномалий 1 волнового поля, типа «яркое пятно», в интервале верхних красноцветов. Последующее открытие залежи нефти в верхних красноцветах подтвердило связь данных аномалий с нефтегазоносностью.

Рис.9 Система разломов по опорному сейсмическому горизонту вблизи кровли нижних красноцветов по данным переинтерпретации сейсоразведочных данных 20.

\ N § - смещения по сбросам; номера разломов.

II - номера тектонических блоков

2,000 3,000

Рис.10 Предварительная карта времен и система разломов по опорному сейсмическому горизонту вблизи кровли нижних красноцветов. Стрелками указаны смещения по сбросам; обозначены номера разломов.

Рис. 11. Наиболее благоприятный гипсометрический диапазон для развития пластов-коллекторов Z2 и Z3 (-3800-4300м), выявленный в процессе моделирования по данным ГИС, данным испытания и эксплуатации скважин в пределах лицензионного участка месторождения Восточный Челекен. Шевченко И.В., Григорьев C.B., 2007г.

Результаты геологического моделирования

На основе комплексирования геологических, геофизических и промысловых данных подготовлена геологическая модель месторождения Восточный Челекен. В результате создания геологической модели существенно уточнены строение месторождения и коллекторские свойства основных продуктивных пластов.

На данной стадии основными составляющими геологической и динамической моделей месторождения являются следующие:

• в структурном плане месторождение имеет несколько иное строение, чем предполагалось ранее, в частности, Восточный Челекен не приурочен к независимой антиклинальной складке, а является продолжением Челекенской структуры, отделенной серией дизъюнктивных нарушений;

• продуктивный разрез месторождения состоит из десяти осадочных комплексов, которые содержат восемь нефтегазоносных пачек (резервуаров), ранее выделялось 3 пачки;

• площадь месторождения разбита системой дизъюнктивных нарушений на более чем десять тектонических блоков (ранее выделялось от трёх до четырёх блоков). Основные разломно-трещинные зоны имеют субширотное простирание и сопровождаются многочисленными, менее крупными разломами, которые, как правило, располагаются перпендикулярно основным разломам. Каждый блок может содержать самостоятельные залежи в пределах нескольких, а не одного стратиграфического интервала, как считалось ранее.

Использование геолого-геофизических данных, полученных в результате нового подхода к получению информации, как в новых эксплуатационных, так и в «старых» скважинах, позволило существенно изменить представление о распространении пластов-коллекторов основных продуктивных пластов горизонта (Z2 и Z3), их коллекторских свойствах и характере флюидонасыщения и, как следствие, о распределении запасов нефти в залежах месторождения.

На основе данных, полученных в процессе исследования скважин, был проведён анализ распределения пористости, эффективных нефтенасыщенных толщин, коэффициента нефтенасыщенности и фактических дебитов нефти, на основании которого, в комбинации с результатами переинтерпретации сейсморазведочных данных 2D, удалось установить характер площадного распространения пластов-коллекторов горизонта Z2 и Z3 и выявить интервал залегания наиболее перспективного, в плане нефтеносности, гипсометрического интервала развития данного

горизонта Результаты исследований показали, что пласты-коллекторы имеют сложное литологическое строение, изменчивы по латерали, вертикали, замещаются непроницаемыми разностями Пласты-коллекторы основного продуктивного горизонта нижнекрасноцветных отложений (£2 и 23) обладают наихудшими свойствами в наиболее гипсометрически приподнятой части Восточно-Челекенской структуры, а в периферийной части структуры, особенно в гипсометрическом диапазоне -3800-4300м, обладают наилучшими фильтрационно-емкостными свойствами и характером насыщения (ранее считалось наоборот) Исследования, проведенные в процессе работы над геологической моделью месторождения, позволили сделать следующие выводы

• залежи относятся, как правило, к пластовому типу и являются тектонически и литологически экранированными,

• положение водонефтяного контакта отличается от ранее предполагаемого и имеет сложную геометрию, однако в наиболее перспективной северо-восточной части месторождения ВНК расположен достаточно далеко от предложенного в первоначальных проектных документах (ранее считалось, что ВНК продуггивных пластов Ъ2 и ХЪ расположен в диапазоне глубин - 3300 - 4480м для различных блоков, в результате проведенных исследований выяснилось что ВНК для данных продуктивных пластов находится во всех блоках ниже отметки 4650м),

• распределение запасов в основных пластах нижних красноиветов (Т2 и ЪЪ), носит несколько иной характер, чем предусматривало первоначальное проектирование Значительная часть запасов находится в периферийной восточной и северо-восточной частях месторождения, тогда как центральная часть является малоперспективной для пластов 22 и ЪЪ, однако, более перспективной для пластов г1а, Ъ\Ък2А,

• в результате переинтерпретации сейсморазведочных данных и анализа данных ГИС в новых эксплуатационных скважинах, в 2003 году была открыта залежь нефти в отложениях верхних красноцветов (пласт ЗВК) с хорошими и отличными колекторскими свойствами (рис 8),

• в связи с выявлением в процессе отработки модели залежи нефти в пласте ЗВК сделан вывод о высокой перспективности верхнекрасноцветных отложений на лицензионном участке и подготовлены рекомендации к проведению дополнительной программы сейсморазведочных работ ЗБ, одной из задач которой является прослеживание характерных атрибутов открытой залежи в верхних красноцветах, и, на основе этого, выявление в процессе программы сейсморазведочных работ ЗБ аномалий с аналогичными признаками для заложения поисково-разведочных скважин,

• на основе представляемой геологической модели сделан вывод о том, что на территориях, примыкающих к лицензионому участку, в пределах Большой Челекенской структуры, с высокой степенью вероятности, могут быть выявлены залежи с существенными запасами нефти как в верхних, так и в нижних красноцветах Предложи подход к поиску и разведке таких залежей на сопредельных с Восточно-Челекенской площадью территориях

Таким образом, создание уточненной геологической модели месторождения Восточный Челекен позволило получить новое представление о его строении и выявить закономерности распространения пород-коллекторов и их ФЕС по основным продуктивным горизонтам месторождения Моделирование, основанное на анализе этих данных, позволило подготовить эффективные программы строительства эксплуатационных и доразведочных скважин, подготовить рекомендации по проведению дополнительных сейсморазведочных работ 30 и приступить к полномасштабному освоению месторождения Новый подход к получению необходимых данных позволил осуществить создание геологической модели в короткие сроки со значительной экономией средств

перспективы нефтегазоносности (третьезащищаемое положение)

Перспективы нефтегазоносности на лицензионной территории месторовдения Восточный Челекен

Учитывая неравномерность изученности площади Восточный Челекен, где основная часть построенных скважин расположена в основном в северо-восточной части структуры, результаты геологического моделирования позволяют рассмотреть перспективы нефтеносности по основным продуктивным горизонтам следующим образом

Продуктивные пласты '¿2 и 22 нижнекрасноцветных отложений

Залежи нефти в пластах И и 73 нижнекрасноцветных отложений могут быть выявлены практически на всей территории лицензионного участка, за исключением центральной, наиболее приподнятой части структуры, где пласты 72. и 73 полностью заглинизированы. В процессе строительства более 30 новых эксплуатационных скважин, анализа и сопоставления данных ГИС по скважинам, расположенным в разных участках месторождения, а также принимая в учёт данные испытания скважин, параметры ввода их в эксплуатацию и хронологию добычи по скважинам, был сделан базовый вывод о том, что в условиях месторождения Восточный Челекен наиболее перспективными для наличия пластов 72 и 73 являются участки, попадающие в гипсометрический диапазон по кровле пласта 72 от 3800м до 4300м. Такая особенность на данном месторождении, по-видимому, обусловлена комбинацией литофациальных условий на фоне роста структуры в процессе отложения осадков нижнекрасноцветного возраста, имеющим отношение к пластам 72 и 73, и формирования в прибрежно-морских и продельтовых условиях, на определённом гипсометрическом уровне, своеобразного пояса, состоящего из песков, песчаников и алевритов с лучшими коллекторскими свойствами, чем свойства осадков в приподнятой части структуры Восточного Челекена. Этим может обьясняться сильная глинизация пластов 72 и 73 в верхней части Восточно-Челекенской структуры, начиная с гипсометрического уровня выше 3800м.

Выявленные в процессе моделирования особенности латерального распределения коллекторских свойств пластов 72 и 73 (рис. 11, 12, 13, 14) могут являться ключевыми к пониманию перспектив нефтеносности не только месторождения Восточный Челекен, но и всей Большой Челекенской структуры.

благоприятном гипсометрическом диапазоне их развития (-3800-4300м), по данным исследования керна и ГИС в скважинах. Шевченко И.В., Григорьев C.B., 2007г.

Рис. 13 Сопоставление карты эффективной нефтенасыщенной мощности пластов-коллекторов Z2-Z3, постороенной по данным ГИС, с наиболее благоприятным глубинным диапазоном их развития. Шевченко И.В., Григорьев C.B. 2007г.

Рис. 14 Распределение данных значений средней нефтенасыщенности пластов-коллекторов Z2-Z3 в наиболее благоприятном гипсометрическом диапазоне их развития (-3800-4300м), по данным исследования керна и ГИС в скважинах. Шевченко И.В., Григорьев C.B., 2007г.

Продуктивные пласты 7Л-л, Ъ\Ь и '¿А нижнекрасноцветных отложений

Залежи нефти и газа в этих пластах имеют второстепенное значение для нижнекрасноцветных отложений, обладают худшими коллекторскими свойствами чем пласты Z2 и Z3, частично обводнены на гипсометрических уровнях ниже 4000м. Однако, в противоположность пластам Ъ2 и 23,

продуктивные пласты Zla, 21Ь и 24 развиты, практически, по всей площади структуры месторождения Восточный Челекен, включая и ее центральную часть (скв №4, скв №3, скв №8, скв №20, скв №9) На тех участках и блоках месторождения, где основные нижнекрасноцвегные пласты 22 и 23 заглинизированы, должна быть предусмотрена отдельная сетка эксплуатационных скважин на пласты 21а, 21Ь и 24

Продуктивный пласт ЗВК верхнекрасноцветных отложений

Подтверждением перспективности верхних и средних красноцветов является открытие залежи нефти в верхнекрасноцветных отложениях (горизонт 3-ВК) в скважинах №№50, 51 Восточный Челекен Пробуренные позже скважины №№ 50а, 506, 51а, 516 подтвердили хорошие коллекторские свойства пласта 3 ВК и высокую степень нефтенасыщения Ловушка, по-видимому, отностится к структурно-тектоническому типу, хотя наличие литологических факторов не исключается Подготовлены рекомендации по проведению дополнительной программы сейсморазведочных работ ЗЭ Одной из основных задач этой программы является выявление характерных сейсмических атрибутов открытой залежи и, на основе этих данных, поиск аналогичных залежей на всей территории лицензионного участка.

Дополнительные перспективы нефтегазоносности в пределах территории месторождения Восточный Челекен

В соответствии с результатами исследований и испытания сверхглубокой скважины №20 Восточный Челекен дополнительные перспективы нефтегазоносности месторождения на территории месторовдения связаны как с глубокозалегающими нижнекрасноцветными горизонтами 25 и 26, так и с еще более глубоко залегающими понт-миоценовыми отложениями

На перспективы глубокозалегающих горизонтов указывают

• притоки нефти, полученные в скв 9 и 15 из пластов-коллекторов горизонтов 25 и 26,

• наличие мощных песчано-алевролитовых толщ в интервалах комплексов ■ и ¡, обладающих коллекгорскими свойствами и вскрытых скв 9, 10,

• притоки воды с нефтью при испытании понт-миоценовых отложений в сверхглубокой скважине №20 Восточный Челекен

Очевидно, что исследование и освоение глубоких горизонтов месторождения, представленных уплотнёнными и заглинизированными пластами, потребует нового качества буровых работ, работ по опробованию и испытанию, с использованием методов обработки призабойных зон и методов эксплуатации, в первую очередь, применение новых технологий вскрытия пластов с целью снижения эффекта повреждения призабойной зоны и сохранения фильтационно-ёмкостных характеристик таких пластов

Перспективы нефтегазоносности сопредельных территорий

Перспективы сопредельных территорий определяются сочетанием литологического и структурного факторов для терригенных отложений среднего плиоцена и понт-миоценовых отложений

Вариации в литологическом составе продуктивных пачек контролируются закономерностями размещения коллекторов, выявленных при восстановлении условий их формирования Практически для всех осадочных комплексов, имеющих отношение к горизонтам 21Ъ и 24, отмечается относительно схожее простирание седиментационных зон - с юго-запада на северо-восток Из чего следует, в частности, то, что коллекторы, продуктивные в пределах лицензионного участка, могут получить лучшее развитие на северо-восток и юго-запад, ухудшая свои свойства в западном направлении

Структурные планы, полученные по данным сейсморазведки, фиксируют то обстоятельство, что местрождение приурочено фактически к северо-восточной периклинали более крупного, собственно, Челекенского поднятия Поэтому на восточном и юго-восточном склоне этого поднятия (к юго-западу от скв 6) можно прогнозировать замещение коллекторов вверх по восстанию и, соответственно, предполагать наличие типичных структурно-литологичекских ловушек вдоль всей Челекенской структуры Не исключается наличие такой закономерности и на северо-западном склоне Восточного Челекена и, соответственно, на северо-Западном склоне всего Челекенского поднятия, особенно учитывая аплигуду Восточно-Челекенской и Челекенской складок (более 2000м)

Однако, основные перспективы нефтегазоностносги сопредельных территорий, и, в частности, Большой Челекенской структуры, связаны с закономерностью площадного и глубинного распределения свойств пластов-коллекторов горизонта 22 и 23, выявленной в процессе моделирования месторождения Восточный Челекен Данная закономерность предполагает распределение наилучших

коллекторов основных продуктивных горизонтов 22 и 2Ъ в виде своеобразного пояса песков, песчаников и алевритов, распространенного в периферийной части структуры, в определённом гипсометрическом диапазоне, и может являться ключевой к пониманию перспектив нефтегазоносное™ не только месторождения Восточный Челекен но и Большой Челекенской структуры в целом.

На основании этого предположения автором, на основе графических материалов разных лет, была синтезирована общая карта для Большой Челекенской Структуры (рис. 15) В случае, если закономерность распределения коллекторских свойств продуктивных пластов нижних красноцветов 22 и 23 на всём поднятии соответствует закономерности, выявленной в процессе моделирования месторождения Восточный Челекен, а именно, наилучшие коллектора для данных пластов расположены в гипсометрическом диапазоне от - 3800 до - 4300м, то существует высокая вероятность выявления запасов нефти в количестве в несколько раз превышающем извлекаемые запасы месторождения Восточный Челекен. В пользу этого предположения свидетельствует то, что на упомянутый выше гипсометрический диапазон залегания пластов 22 и 23, так же как ранее на месторождении Восточный Челекен в пределах Большой Челекенской структуры не было заложено ни одной скважины. Рекомендованная программа дополнительных сейсморазведочных работ 30, с учётом имеющихся на сегодняшний день возможностей получения, обработки и интерпретации данных, позволит более точно оценить выявленное в процессе моделирования распределение коллекторских свойств продуктивных пластов нижних красноцветов 22 и 2Ъ для успешного заложения поисково-разведочных и, в дальнейшем, эксплуатационных скважин.

Рис. 15. Синтезированная карта кровли пласта т2- тЪ для Большой Челекенской структуры, включая территорию месторождения Восточный Челекен (прямоугольник в северо-восточной части карты). Карта построена посредством интеграции структурных построений разных лет по отдельным фрагментам Большой Челекенской структуры. Более тёмным цветом обозначен наиболее благоприятный гипсометричекий диапазон для развития пластов-коллекторов {22 и Z3), выявленный в процессе моделирования по данным ГИС, данным испытания и эксплуатации скважин в пределах лицензионного участка месторождения Восточный Челекен. Шевченко И.В. 2007г.

Заключение

В результате проведенных исследований получены следующие научные и практические результаты

1 Разработан новый подход к получению геолого-геофизических данных для создания уточненной геологической модели слабоизученных недоразведанных месторождений нефти и газа На примере недоразведанного месторождения Восточный Челекен доказано, что использование новых импульсных нейтронных методов в обсаженном стволе «старых» разведочных скважин, в комплексировании с традиционными и новыми методами ГИС, используемыми в открытом стволе новых разведочных и эксплуатационных скважин, с даными переобработки и переинтерпретации сейсморазведочных данных 2Д, а также с данными опробывания и испытания старых и новых скважин, позволяют в кратчайшие сроки и с минимальными затратами обеспечивать процесс геологического моделирования необходимым объемом данных для создания достоверных моделей

2 На основе нового подхода к получению геолого-геофизических данных создана уточненная геологическая модель месторождения Восточный Челекен Месторождение имеет иное строение, чем предполагалось ранее, в частности, площадь Восточный Челекен имеет блоковое строение и состоит более чем из 10 тектонических блоков (а не из 3-х, как считалось ранее), при этом не является самостоятельной структурой, а представляет собой продолжение Челекенского поднятия Продуктивный разрез месторождения включает в себя десять осадочных комплексов, которые содержат восемь нефтегазоносных пачек (ранее выделялось 3 пачки) Определены ранее неизвестные закономерности строения и распространения пластов-коллекторов Выявлены новые закономерности площадного распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных горизонтов (22+гЗ) месторождения

3 Обоснована возможность использования установленной закономерности распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных пластов месторождения Восточный Челекен на сопредельных территориях для оценки перспектив нефтегазоносности этих территорий По отдельным структурным материалам разных лет по кровле продуктивного горизонта 72, хорошо изученного на Восточном Челекене, построена общая структурная карта для всей территории Большой Челекенской структуры На основании этих структурных построений и результатов геологического моделирования месторождения Восточный Челекен сделан вывод о том, что основные перспективы нефтегазоностности Большой Челекенской структуры могут быть связаны с закономерностью площадного и глубинного распределения свойств пластов-коллекторов горизонта 22 и 23, выявленной в процессе моделирования месторождения Восточный Челекен Данная закономерность предполагает распределение наилучших коллекторов основных продуктивных горизонтов 22 и 23 в виде своеобразного пояса песков, песчаников и алевритов, распространенного в периферийной части структуры (а не в центральной части структуры, как это ранее считалось), в определенном гипсометрическом диапазоне, и может являться ключевой к пониманию перспектив нефтегазоносности не только месторождения Восточный Челекен, но и Большой Челекенской структуры, а также других сопредельных структур Прибалханской зоны поднятий

В целом, проведенные исследования включали в себя создание геологической модели слабоизученного месторождения с использованием нового, нестандартного подхода к получению геолого-геофизической информации, необходимой для оперативного геологического моделирования Предлагаемый подход получения такой информации основывается, в первую очередь, на использовании данных из «старых», ранее пробуренных скважин, предполага? прл,..епеппе новых импульсно-нейтронных и других методов ГИС в условиях обсаженного ствола и любого уровня значений минерализации пластовых вод в разрезе таких скважин, в комбинации с переинтерпретацией существующих сейсморазведочных данных, а также на использовании новых методов ГИС в условиях открытого ствола новых разведочных и эксплуатационных скважин Предлагаемый подход к получению геолого-геофизических данных и к их использованию в процессе геологического моделирования позволил оперативно оценить строение залежей, коллекторские свойства и характер флюидонасыщения пластов-коллекгоров на основе создания уточненной, достоверной геологической модели изучаемого месторождения и обеспечил ускоренный ввод слабоизученного месторождения Восточный Челекен в разработку Примененный подход позволил выявить закономерности геологического строения и перспективы нефтегазоносности изучаемого месторождения, актуальные для других недоразведанных и слабоизученных площадей региона, и может быть использован в процессе изучения и моделирования строения других месторождений

Публикации и апробация работы

1 Новый подход к получению геолого-геофизических данных в процессе создания геологической и динамической модели месторождения Восточный Челекен (Туркменистан) Тверь Каротажник, №3-4,2004, с 274-276

2 Доклад на 6-й Международной Конференции «Нефть и Газ Туркменистана» в октябре 2001 г (материалы конференции TIOGE-2001, Ашхабад) "Опыт сотрудничества иностранных инвестров с Туркменскими операторами»

3 Опыт использования методов определения текущей нефтенасыщенности низкопористых и низкопроницаемых пластов в условиях низкой и средней минерализации пластовых вод М тез Докл на конференции молодых ученых, 2003, с 35-36

4 Предпосылки освоения нефтегазовых залежей на больших глубинах М тез Докл на 5-й научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России», 2003 (в соавт с В Л Шустером)

5 Доклад на Международной Конференции «Нефть и Газ Туркменистана» TIOGE-2003 в октябре 2003 г (материалы конференции TIOGE-2003, Ашхабад) «Опыт применения передовых нефтегазовых технологий в процессе осуществления проекта «Хазар»»

6 Доклад на Международной Конференции «Нефть и Газ Туркменистана» в Ашхабаде ноябрь 2004 г (www rpi-inc com Session 1 Strategie pnonties of the development of Turkmenistans oil and gas industry Igor Shevchenko, Technical Director, «Mitro International Ltd » Hazar project results in 2004 Материалы конференции TIOGE-2004 Сессия 1 Стратегические приоритеты развития нефтегазового комплекса Туркменистана «Результаты проекта Хазар в 2004 году»)

7 «Необходимость нового подхода к получению геолого-геофизических данных в процессе осуществления нефтегазовых проектов на примере моделирования месторождения Восточный Челекен» Конференция «ГЕОМОДЕЛЬ-2006» Геленджик 2006 г, с 78-79

8 Построение геологической модели слабоизученных месторождений на основе нового подхода к получению гесшого-геофизических данных (на примере месторождения Восточный Челекен, Туркмения) М ГЕОС, тез докл на Всероссийской конференции «Фундаментальный базис новых технологий нефтяной и газовой промышленности»,2007, с 272-273

9 Новые технические решения при геологическом моделировании месторождений нефти и газа на Восточном Каспии Геленджик тез докл на Международной конференции «Нефть и газ юга России, Черного, Азовского и Каспийского морей», 2007, с 205-207, (в соавт с С А Кирилловым и В Л Шустером)

10 Доклад на Международной Конференции «Нефть и Газ Туркменистана» TIOGE-2007 в Ашхабаде ноябрь 2007 г «Совместное развитие проекта «Хазар» 2000-2007» (www rpi-inc com Материалы конференции TIOGE-2008 Стратегия развития нефтегазовых ресурсов Туркменистана и перспективы для международного сотрудничества Сессия 3 Дальнейшая разведка и добыча углеводородов»)

Подписано в печать 12.03.2008 г. Печать трафаретная

Заказ № 156 Тираж: 110 экз.

Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (495) 975-78-56, (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Шевченко, Игорь Валерьевич

Введение

Актуальность проблемы

Цель и задачи

Научная новизна работы

Использование фактических материалов

Реализация результатов исследования

Основные защищаемые положения

1 .Геолого-геофизическая характеристика района работ

1.1 Тектоническое строение

1.2 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза

1.3 Нефтегазоносность

1.4 Водоносность

2.Новый подход к программе получения геолого-геофизичсских данных, необходимых для создания геологической модели месторождения Восточный Челекен.

2.1 Задачи геологического моделирования месторождения

2.2 Последовательность основных шагов моделирования

2.3 Подход к программе получения данных для моделирования и его результаты

3.Реализация работы

4.Создание геологической модели месторождения Восточный Челекен

4.1 Петрофизическая модель продуктивных отложений

4.1.1 Объем отобранного и исследованного керна

4.1.2 Комплекс ГИС

4.1.3 Краткая литологическая характеристика пород

4.2 Интерпретация результатов ГИС и оценка параметров продуктивных пластов

4.3 Интерпретация сейсморазведочных данных

4.4 Результаты геологического моделирования месторождения Восточный Челекен.

5.Перспективы нефтегазоносности

4.1 Месторождение Восточный Челекен

4.2 Сопредельные территории

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Создание геологической модели слабоизученных месторождений нефти и газа на основе нового подхода к получению геолого-геофизических данных"

Работа посвящена решению задачи оценки перспектив нефтегазоносности слабоизученного нефтяного месторождения Восточный Челекен на основе создания его уточненной геологической модели. При создании геологической модели применены новые технологии и методы исследования, позволившие в короткие сроки приступить к освоению месторождения.

Геологическое строение Юго-Западного Туркменистана и сведения о его полезных ископаемых давно и подробно изучались многими поколениями исследователей . Первые сведения о геологии Юго-Западного Туркменистана датируются ХУШ веком. Они связаны с именами А.Бековича-Черкасского (1715), Вудруфа (1743), Миллера (1763), Ладыженского (1764), Э.И.Эйхвальда (1825), Фон-Кошкуля (1869-70), А.М.Кошина (1881), Н.И.Андрусова (1885), К.Н.Богдаиович (1890), В.Успенского (1895), А.Рожденственского (1899) и других. В конце XIX века Мушкетов И.В. и Романовский Г.Д. составили первую геологическую карту Туркестана, включая территорию Челекенского полуострова. Детальная геологическая съёмка была проведена К.П.Калицким и В.НЛЗебером по отдельным площадям региона в 1912 году. В работе «Челекен» они описали стратиграфию, тектонику, водонефтеносность, составили геологическую карту (масштаб 1:21000). Глубокопогруженныс поднятия Прибалхано-Апшсронской зоны , к которым приурочены выявленные позже месторождения, изучались в 30-х и 40-х годах Ю.А.Косыгиным, В.П.Порфирьсвым, М.Э.Эсеновым. В 1933 году группа ученых при участии академика И.М.Губкина, обследовав площади Юго-Западного Туркменистана, подтвердила их перспективность на нефть и газ. В дальнейшем, большой вклад в изучение геологии и нефтегазоносности мезозойско-кайнозойеких отложений Юго-Западного Туркменистана внесли В.В.Федынский, А.А.Шнейдер, Ю.Н.Годин, А.А.Али-Заде, В.В.Семенович, В.В.Денисевич, В.А.Низьев, И.С.Старобинец, О.А.Одеков, М.Аширмамедов, Н.Мамиесснов.

Трудами перечисленных выше и многих других исследователей в 50-х - 80-х годах прошлого века установлены и изучены основные этапы истории геологического развития региона, выявлены важнейшие черты геологии, тектоники и нефтегазоносности территории. В связи с тем, что к началу XXI века большинство открытых ранее и детельно разведанных и исследованных крупных месторождений нефти и газа Юго-Западного Туркменистана вступили в позднюю стадию разработки, назрела необходимость поисков путей изучения и освоения средних и мелких месторождений, которые, как правило, являлись недоразведаннымн и слабоизученными в результате низкой инвестиционной привлекательности.

Актуальность темы диссертации. В настоящее время на территории бывшего СССР и России существует значительное число недоразведанных и слабоизученных месторождений, которые необходимо осваивать. Их ввод в разработку затруднён в связи со слабой изученностью и невозможностью быстрого и эффективного проведения программы буровых работ, а также программы дополнительных ссйсморазведочных работ. Это связано с неопределённостью в понимании геологического строения месторождения и, как следствие, с невозможностью оценить реальные риски инвестирования проекта.

Целью работы является оценка перспектив нефтегазоносности слабонзученного месторождения Восточный Челекен на основе создания его уточненной геологической модели.

Для достижения цели поставлены задачи:

1. Осуществить выбор и применение передовых технологий и методов исследования, позволяющих в короткие сроки и при минимальных затратах времени и средств получить дополнительные данные, необходимые и достаточные для создания уточнённой модели месторождения Восточный Челекен и выбора оптимальной стратегии его освоения.

2. Выявленные закономерности геологического строения и нефтегазоносности месторождения Восточный Челекен использовать для анализа перспектив нефтегазоносности района работ в целом.

Научная новизна работы.

Разработан новый подход к получению геолого-геофизических данных для слабоизученных недоразведанных месторождений с целью создания уточнённой геологичекой модели. Новизна заключается в возможности получения новой информации о строении месторождения из пробуренных ранее «старых» скважин путём проведения в них, в условиях обсаженного ствола, современного комплекса ГИС (включая новые импульсные нейтронные методы RST и методы определения сопротивления пород в обсаженном стволе CHFR), а также в использовании новых комплексов ГИС во вновь пробуренных эксплуатационных и разведочных скважинах.

На примере недоразведанного месторождения Восточный Челекен использование нового подхода к получению дополнительной информации позволило создать уточнённую геологическую модель (существенно уточнить геометрию залежей,распределение по площади и разрезу коллекторских свойств продуктивных пластов, характер их флюндонасьнцения) в максимально короткие сроки, при ограниченном бурении дополнительных скважин и сокращённых затратах.

Новая уточнённая модель позволила осуществить ускоренный ввод месторождения в эксплуатацию.

Уточнённые в результате геологического моделирования месторождения Восточный Челекен закономерности распространения основных продуктивных пластов-коллекторов дают ключ к переоценке перспектив нефтегазоносности района в целом.

Использованный фактический материал.

Автор использовал материалы личных исследований в период с 2001 по 2008 г.г., включающие в себя фактический материал по 42 скважинам по площадям Восточный Челекен, Дагаджик, Челекен, Готур-Депе, Косомол, около 400 пог.км сейсмической съёмки 2Д. Кроме того, автор использовал опубликованный и фондовый материал по данной проблеме.

Реализация результатов исследования.

Результаты исследований автора и сделанные рекомендации использованы при осуществлении проекта освоения месторождения Восточный Челекен, начиная с 2001г. по настоящее время. На выводах, полученных в результате исследований, базировались программы буровых работ, капитального ремонта и геофизических исследований скважин, программа дополнительных сейсморазведочных работ, составление проектных документов, включая проект доразведки и план освоения месторождения, рекомендации по новым направлениям работ в регионе. В этот период времени, в ходе осуществления проекта, были достигнуты позитивные результаты в плане ускорения темпов увеличения добычи, прироста запасов и улучшения эффективности работ, связанных с освоением месторождения.

Результаты исследований были доложены на Международных конференциях «Нефть и газ Туркменистана» TIOGE (2001 г, 2003г, 2004г, 2007г.).

Основные защищаемые положения.

Новый подход заключается в расконсервации, с использованием современных технических методов, «старых» скважин с целью проведения в них, в условиях обсаженного ствола, комплекса ГИС, комбинирующего в себе традиционные радиоактивные методы (ИННК, НГК), а также новые импульсные нейтронные методы (RST) и методы определения сопротивления пластов за обсадной колонной (CHFR). Предлагаемый комплекс ГИС позволяет достоверно выявить в обсаженном разрезе скважин пласты-коллекторы и определить характер их насыщения, в условиях любого уровня минерализации пластовых вод. Дополнительно данный подход предполагает использование новых комплексов ГИС и методов исследования в процессе строительства новых эксплуатационных и разведочных скважин, в условиях открытого ствола, включающих в себя пластовые микросканеры (FMS, FMI), позволяющие детально исследовать слоистость и другие виды неоднородности пластов-коллекторов, испытатели платов на кабеле (RFT,MDT), дающие возможность оперативного и точного определения поровых, пластовых давлений и проницаемости пластов. Комплексное применение данных методов в рамках предлагаемого подхода позволяет оперативно получить все необходимые для геологического моделирования параметры пластов-коллекторов при условии минимальных затрат средств и времени.

2. На основе нового подхода создана уточнённая геологическая модель месторождения Восточный Челекен. Месторождение имеет иное строение, чем предполагалось ранее, в частности площадь Восточный Челекен имеет блоковое строение и состоит более чем из 10 тектонических блоков, при этом не является самостоятельной структурой, а представляет собой продолжение Челекенского поднятия. Продуктивный разрез месторождения состоит из десяти осадочных комплексов, которые содержат восемь нефтегазоносных пачек (резервуаров), ранее выделялось 3 пачки. Выявлены ранее не известные закономерности строения и распространения пластов-коллекторов. Уточнены закономерности площадного распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных горизонтов месторождения (Z2+Z3). При этом наилучшими ФЕС пород-коллекторов основных продуктивных горизонтов характеризуется не центральная, наиболее приподнятая часть структуры, как это считалось ранее, а кольцеобразная, периферийная, гипсометрически опущенная часть поднятия.

3. Обоснована возможность использования установленной на площади Восточный Челекен закономерности распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных пластов-коллекторов для оценки перспектив нефтегазоносности других площадей региона. Это дало возможность по-новому оценить перспективы нефтегазоносности рассматриваемого района.

Благодарности

Автор приносит благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук профессору В.Л.Шустеру за наставничество и неоценимую помощь в подготовке и написании работы.

Автор искренне благодарит Л.М.Шнайдсрмана за доверие и постоянную поддержку предлагаемых в работе идей и подходов в процессе их реального проектного осуществления, а также выражает глубокую признательность Г.Т.Ташлиеву, Б.ИЛевенштейну, М.В.Капачснкову, С.З.Гурскому, В.М.Дорошенко, А.И.Гаррифулину, А.С.Акчаеву, Н. Мамиесенову , Д.Б. Оразтаганову, А.Н. Кузеву, В.Г.Щедрину, Д.Цаплину, С.Деренговскому за совместный поиск и реальное воплощение технических, организационных и проектных решений, позволивших обеспечить практическое использование рекомендаций и результатов данной работы.

Автор выражает глубокую признательность руководителю центра моделирования компании «Mitro International Ltd.» С.В.Григорьеву, внёсшему значительный вклад в подготовку петрофизической части модели, а также за подготовку ряда структурных построений и иллюстраций, использованных в диссертации, сотрудникам компании Schlumberger В.Грабской и М.Куренко, принимавшим непосредственное участие в процессе переобработки и переинтерпретации сейсморазведочных данных 2D на начальной стадии геологического моделирования, доктору геолого-минералогичсских наук академику

М.А.Аширмамсдову, к.г.-м.н. Н. Мамиесенову, Д.Б. Оратгаганову за ценные советы в процессе работы над диссертацией.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Шевченко, Игорь Валерьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённых исследований получены следующие научные и практические результаты :

1. Разработан новый подход к получению геолого-геофизических данных для создания уточнённой геологической модели слабоизученных недоразведанных месторождений нефти и газа. На примере недоразведанного месторождения Восточный Челекен доказано, что использование новых импульсных нейтронных методов в обсаженном стволе «старых» разведочных скважин, в комплексировании с традиционными и новыми методами ГИС, используемыми в открытом стволе новых разведочных и эксплуатационных скважин, с даными переобработки и иереинтерпретации сейсморазведочных данных 2Д, а также с данными опробывания и испытания старых и новых скважин, позволяют в кратчайшие сроки и с минимальными затратами обеспечивать процесс геологического моделирования необходимым объёмом данных для создания достоверных моделей.

2. На основе нового подхода к получению геолого-геофизических данных создана уточнённая геологическая модель месторождения Восточный Челекен. Месторождение имеет иное строение, чем предполагалось ранее, в частности, площадь Восточный Челекен имеет блоковое строение и состоит более чем из 10 тектонических блоков (а не из 3-х, как считалось ранее), при этом не является самостоятельной структурой, а представляет собой продолжение Челекенского поднятия. Продуктивный разрез месторождения включает в себя десять осадочных комплексов, которые содержат восемь нефтегазоносных пачек (ранее выделялось 3 пачки). Определены ранее неизвестные закономерности строения и распространения пластов-коллекторов. Выявлены новые закономерности площадного распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных горизонтов (Z2+Z3) месторождения.

3. Обоснована возможность использования установленной закономерности распределения фильтрационно-емкостных свойств и характера насыщения основных продуктивных пластов месторождения Восточный Челекен на сопредельных территориях для оценки перспектив нефтегазоносности этих территорий. По отдельным структурным материалам разных лет по кровле продуктивного горизонта Z2, хорошо изученного на Восточном Челекене, построена общая структурная карта для всей территории Большой Челекенской структуры. На основании этих структурных построений и результатов геологического моделирования месторождения Восточный Челекен сделан вывод о том, что основные перспективы нефгегазопостности Большой Челекенской структуры могут быть связаны с закономерностью площадного и глубинного распределения свойств пластов-коллекторов горизонта Z2 и Z3, выявленной в процессе моделирования месторождения Восточный Челекен. Данная закономерность предполагает распределение наилучших коллекторов основных продуктивных горизонтов Z2 и Z3 в виде своеобразного пояса песков, песчаников и алевритов, распространенного в периферийной части структуры (а не в центральной части структуры, как это ранее считалось), в определённом гипсометрическом диапазоне, и может являться ключевой к пониманию перспектив нефтегазоносности не только месторождения Восточный Челекен, но и Большой Челекенской структуры, а также других сопредельных структур Прибалхапской зоны поднятий.

В целом, проведённые исследования включали в себя создание геологической модели елабоизученного месторождения с использованием нового, нестандартного подхода к получению геолого-гсофизичсской информации, необходимой для оперативного геологического моделирования. Предлагаемый подход получения такой информации основывается, в первую очередь, на использовании данных из «старых», ранее пробуренных скважин, предполагая применение новых импульсно-иейтронных и других методов ГИС в условиях обсаженного ствола и любого уровня значений минерализации пластовых вод в разрезе таких скважин, в комбинации с переинтернретацией существующих еейсморазведочных данных, а также на использовании новых методов ГИС в условиях открытого ствола новых разведочных и эксплуатационных скважин. Предлагаемый подход к получению геолого-геофизических данных и к их использованию в процессе геологического моделирования позволил оперативно оценить строение залежей, коллекторские свойства и характер флюидонасыщения пластов-коллекторов на основе создания уточнённой, достоверной геологической модели изучаемого месторождения и обеспечил ускоренный ввод елабоизученного месторождения Восточный Челекен в разработку. Применённый подход позволил выявить закономерности геологического строения и перспективы нефтегазоноености изучаемого месторождения, актуальные для других недоразведанных и слабоизученных площадей региона, и может быть использован в процессе изучения и моделирования строения других месторождений.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Шевченко, Игорь Валерьевич, Москва

1. Али-Заде А.А. Средний плиоцен и верхний плиоцен Прикаспийской низменности. В кн. Геология ССР, т. ХХП, ТССР, ч.1, М., «Недра», 1957.

2. Ф.М.Гаджиев. Гидрогеологические условия формирования и размещения месторождений нефти и газа в южно-каспийской мегавпадине.М.: Недра, 1998.

3. Глумов И.Ф., Малиновский Я.П., Новиков А.А., Сенин Б.В. Региональная геология и нефтегазоносность Каспийского моря , М.: Недра, 2004.

4. Али-Заде А.А., Аширмамедов М. и др. Геология нефтяных и газовых месторождений Юго-Западного Туркменистана. Ашхабад, «Ылым», 1985.

5. Алихапов Э.Н. Нефтегазоносность Каспийского моря. М., «Недра», 1977.

6. Бердыев Г. Четвертичные отложения Туркменистана. В кн. «Вопросы геологии Туркмении. Ашхабад. Туркмениздат, 1965. '

7. Веделынтейн Б.Ю., Золоева Г.М. Геофизические методы изучения подсчётных параметров при определении запасов нефти и газа, М.: Недра, 1985.

8. Дортман Н.Б. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых, М.: Недра, 1984.

9. Итенберг С.С., Шнурман Г.А., Интерпретация результатов каротажа сложных коллекторов, М.: Недра, 1984.

10. Шарма П. Геофизические методы в региональной геологии, М.: Мир, 1989.

11. Потапов О.А. Интерпретация данных сейсморазведки, М.: Недра, 1990.

12. Номоконов В.П. Сейсморазведка, М.: Недра, 1990.

13. Стасенков В.В., Гутман И. С. Подсчет запасов нефти, газа, конденсата и содержащихся в них компонентов, М.: Недра, 1989.

14. Кошляк В.А. Изучение нефтеотдачи пластов методами промысловой разведки, М.: Недра, 1980.

15. Борзасеков В.Ф., Ходжакулиев Я. А. Методические основы палеогеографических реконструкций нефтегазоносных бассейнов. Изв. ВУЗов, сер. 2Нефть и газ», Баку, «Азнефтехим», 1972, №8.

16. Вассоевич Н.Б. образование нефти в терригенных отложениях. Тр. ВНИГНИ, JI. Гостоптехиздат, 1958.

17. Годин Ю.Н. Тектоническое районирование Западной и Центральной Туркмении по данным геофизических исследований. Геология СССР, т. ХХП, ч. 1 .М., «Недра», 1957. ~

18. Губкин И.М. учения о нефти. М., ОНТИ.

19. Дементов Л.Ф. Статистические методы обработки и анализа промыслово-геофизических данных. М., «Недра», 1966.

20. Данисевич В.В. Перспективы открытия новых крупных нефтяных и газовых месторождений в Западной Туркмении. «Геология нефти и газа», 1969, №8, с.1-11.

21. Жузе Т.П. и другие. Общие закономерности поведения газонефтяных систем на больших глубинах. ДАН СССР, 1963, т. 152, №3, с.713-716.

22. Иванчук П.К. Шварцман А.О. Глубокое и сверхглубокое бурение в США, «Экспресс информация», М., ВИЭМС, 1974, вып. 10, сер.5, 30с.

23. Мамиесенов Н., Левицкий С.М. Пути ускорения поисков и разведки мелких месторождений и повышения их эффективности в Гогерендаг-Экеремской зоны поднятий. Изв. АН ТССР, сер. ФТХ и ГН, 1990, №2 с.

24. Мамиесенов Н. Геологическое строение и геотермические условия Корпеджинской группой структур в связи с дальнейшей перспективой на нефть и газ. Тр. Юбилейной конф. ТуркменНИГРИ, 1991 г.

25. Маркова Л.П. Стратиграфия плиоценовых отложений нефтяных районов Западной Туркмении. Ашхабад, АН ТССР, 1961, 119 с.

26. Одеков О.А. Орогенныс структуры Каспийско-Копетдагского региона. Ашхабад, «Ылым», 1971, 211 с.

27. Попов Г.И. Апшеронский ярус Юго-Западного Тукрменистана. Тр. Ин-та геологии АН ТССР, т.1 1956, с. 128-162.

28. Прямые методы поисков залежей нефти и газа. В сб. тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции, г.Иваново-Франковск, 1974, 266 с.

29. Семенович В.В. Геологическое строение и нефтеносность Челекена. Труды КЮГЭ, АН СССР. 1960, выпуск 5, с.5-106.

30. Ушко К.А. Стратиграфия и корреляция четвертичных отложений Западно-Туркменской низменности. В кн. «Геология и нефтеносность Закаспия и Северного Прикаспия». Труды КЮГЭ АН СССР, 1962, вып. 8, с. 340-388.

31. Федоров П.В. Четвертичные отложения Западной Туркмении и их положение в единой стратиграфический шкале Каспийской области. Тр. Института геологии АН ТССР. т.П. 1959.

32. Хаджинуров Н. Некоторые вопросы формирования залежей нефти и газа Чекишлярского района (на примере месторождения Камышлджа). Тр. ТФ ВНИИ, М., 1967, вып. 17, с.167-671.

33. Чайковская Э.В. Перспективы нефтегазоносности глубоких горизонтов в свете учения о миграционно-осадочном происхождении нефти и газа. В кн. «Условия образования нефти и газа в осадочных бассейнах». М., «Наука», 1977, с.139-146.

34. Эсенов М.Э., Бекмурадов Н.Б. и другие. Закономерности размещения залежей нефти и газа в Юго-Западной Туркмении. М., «Недра», 1970,167 с.

35. Ахметов К.Р. Технологии геофизического контроля за выработкой запасов нефти на месторождениях ОАО "Сургутнефтегаз", Тверь, Каротажник № 67,-2000гсг9-16:--------

36. Бухало О. П. Стабилизация энергетической шкалы скважинного гамма-спектрометра по гамма-реперу. В кн.: Отбор и передача информации, Киев, Наукова думка, вып. 40, 1976.

37. Бухало О. П. Оценка точности автостабилизации энергетической шкалы гамма-спектрометра. Геофизическая аппаратура, вып. 76., Л.: Недра. 1982.

38. Каталог Shlumberger. М.: 1984.

39. Каталог Western Atlas International. М.: 1991.

40. Ключевой комплекс ГИС для обеспечения прироста запасов нефти на разрабатываемых месторождениях. Хисметов Т.В, Хаматдинов Р.Т., Еникеева Ф.Х. и др. Нефтяное хозяйство. № 9, 2001. с. 131-134.

41. Кожевников Д.А. Нейтронные характеристики горных пород и их использование в нефтепромысловой геологии. М.: Недра. 1982.

42. Ларионов В.В. Радиометрия скважин. М.: Недра, 1969.

43. Лухминский Б.Е. Генераторы нейтронов для исследования нефтегазовых скважин (Аналитический обзор по зарубежным данным). 1994 -97 гг.

44. Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин. Блюменцев A.M.: Калистратов Г.А., Лобанков В.М.: Цирюльников В.П. М.: Недра. 1991.

45. Опыт промышленного применения С/О-каротажа. Проблема оценки достоверности получаемых данных. Еникеева Ф. X., Журавлёв Б.К., Тропин А.Н., Черменский В.Г., НТВ Каротажник № 100. Тверь. Изд. АИС. 2002.

46. Спектрометрическая аппаратура импульсного нейтронного гамма-каротажа для элементного анализа горных пород (С/О каротаж — реальность для российской геофизики). Боголюбов Е.П, Бортасевич B.C., Велижанин В.А., и др., г. Тверь, Каротажник №22,1996.

47. Телеметрическая линия связи в программно-управляемых геофизических скважипных приборах. Белоконь Д.В., Грузомецкий А.П., Козяр В.Ф., Митюшин Е.М и др. Тверь. Каротажник №22, 1996., с. 18-32.

48. Теория нейтронных методов исследования скважин. Кантор С.А., Кожевников Д.А., Поляченко А.Л., и др. М.: Недра. 1985.

49. Физические основы импульсных нейтронных методов исследования скважин. Шимелевич Ю.С., Кантор С.А., Школьников А.С. и др. М.: Недра. 1976.

50. Филиппов Е.М. Ядерная разведка полезных ископаемых. Справочник, Киев, Наукова думка, 1978.

51. Цифровая система автостабилизации общего коэффициента передачи гамма-каротажного спектрометра. Голоколосов В.Ф., Текучев A.M., Бобров Б.С., и др. Геофизическая аппаратура, вып. 59. 1976.

52. Черменский В. Г. Цифровая многоканальная программно-управляемая двухзондовая аппаратура импульсного нейтрон-нейтронного каротажа. Канд. дисс. Тверь. 1993.

53. Белохин B.C., Калмыков Г.А., Теленков В.М. Выявление нефтегазонасыщенных интервалов по данным ИННК. Сборник материалов международной научно-технической конференции «Портативные генераторы нейтронов и технологии на их основе» 18-22 октября 2004г. ВНИИА

54. Белохин B.C., Калмыков Г. А., Ревва М.Ю. Методика обработки многоканального спектрометрического гамма-каротажа с использованием элементарных спектровгНТВ "Каротажник"~№10-11~2004 стрг205-210.-

55. Калмыков Г.А., Миллер В.В., Спиридонов А.И. Объектно-ориентированное петрофизическое обеспечение гамма-спектрометрического и нейтронных методов каротажа. Геоинформатика 2001 №3 стр.21-30

56. Инструкция по комплексному исследованию газовых и газоконденсатных пластов и скважин. М, «Недра», 1980 г.

57. Инструкция по применению классификации запасов месторождений, перспективных и прогнозных ресурсов нефти и горючих газов. Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых при Совете Министров СССР, М., 1984

58. Проект пробной эксплуатации нефтяных залежей месторождения восточный Челекен. Аллахвердиев Р. А. и др., Небит-Даг, 1989 г.

59. Siliciclastic sequence stratigraphy in well logs, core, and outcrops; concepts for high-resolution correlation of time and facies. Van Wagoner, J.C., Mitchum, R.M., Campion, K.M. and Rahmanian, American Association of Petroleum Geologists,

60. Methodsin Exploration Series 7, p 55. V.D., 1990

61. The properties of petroleum fluids. MacCain, W. P., Jr, Tulsa, 1990

62. Пояснительная записка к результатам обработки данных скважин Восточный Челекен № 42 Dennis Anestoudis Schlumberger London data Services, 20021. Фондовые:

63. Вещественный состав и корреляция разрезов мезокайнозойских отложений Юго-Западного Туркменистана в связи с нефтеносностью. «Отчет» инв. 409. ТуркменНИГРИ, Назаров Н.О., Чарыева И.А. и другие. Г. Ашхабад, 1972, 254 с.

64. Геоэлекрические и геотермические особенности глубинных недр Юга Туркмении и сопредельных территорий. Диссертация на соискание ученойстепени кандидата геолого-минералогических наук. Аширов Т., г. Москва, 1975,230с.

65. Изучение физико-химических свойств нефтей и газов новых нефтяных месторождений и разведочных площадей Туркмении. «Отчет», инв. 228, «ТуркменНИПИнефть», Журавлева П.И. и другие., г. Небитдаг, 1963,160с.

66. Изучение изменения коллекторских свойств мезокайнозойских отложений Туркмении и обоснование пределов (нижних и верхних) эффективной пористости. «Отчет» инв. 392, «ТуркменНИПИнефть», к.г.-м.н. Т.Аширов,

67. H.Мамиесенов и другие, г. Небитдаг, 1977 г., 99с.

68. Подсчет запасов нефти и газа по месторождению Бурун по состоянию на11.1975г. «Отчет», инв. 318, ТуркменНИПИнефть. Мамиесенов Н. и другие., г.Небитдаг, 1975 г.

69. Результаты сейсмических исследований КМПВ, проведенных на территории Западно-Туркменской низменности в 1973 г. «Отчет» инв. 1823, «Туркменнефть», Стрелягова Г.В., г. Небитдаг, 1973, 122с.

70. Стратиграфия мезокайнозойских отложений новых разведочных площадей Юго-Западной Туркмении. «Отчет», инв. 198, ТуркменНИПИнефть, О.Узаков, г. Небитдаг, 1971, 183 с.

71. Отчёт «Создание геологической модели месторождения Восточный Челекен», Шлюмберже Дата энд Консалтинг Сервисес, Москва, 2002.

72. Условия залегания и гидрохимия подземных вод нефтяных месторождений и разведочных площадей Прибалканского района. «Отчет» инв. 59, ТуркменНИПИнефть, Добров Ю.В. и другие., г.Небитдаг, 1957, 125 с.

Информация о работе

Шевченко, Игорь Валерьевич
кандидата геолого-минералогических наук
Москва, 2008
ВАК 25.00.12

Диссертация

Создание геологической модели слабоизученных месторождений нефти и газа на основе нового подхода к получению геолого-геофизических данных - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы