СПОСОБ ПОИСКА И ПРОГНОЗА ПРОДУКТИВНОСТИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ И МЕСТОРОЖДЕНИЙ Российский патент 2000 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к области поиска и прогноза продуктивности углеводородных залежей и месторождений, в том числе на ранней и поздней стадии освоения нефтяных ресурсов, и может быть использовано как многоцелевое экспресс-тестирование скважин в процессе бурения, в частности, при оценке промышленной нефтеносности и разработке перспективных объектов; при разведке и оконтуривании локальных и/или верхних залежей многоярусных месторождений; для разведки и доразведки глубокопогруженных горизонтов и залежей на месторождениях, разбуриваемых на залежи в верхних горизонтах; для установления нефтеносности разреза на глубину под устьем при забуривании и/или под текущим забоем скважины; для оценки продуктивности нижних горизонтов и прослеживания распространения (доразведки) установленных залежей в пространстве между устьем и забоем при бурении и/или в процессе строительства наклонно направленных скважин и др. целях.

Известен способ поиска залежи углеводородов (1), основанный на определении аномальных величин суммарной концентрации высокомолекулярных соединений органической составляющей горных пород, по результирующему нарастанию которых в геологическом пространстве по мере приближения к углеводородной залежи судят о ее наличии. Однако известный способ требует высоких затрат за счет того, что отбор проб необходимо производить целиком по стволу скважины без какого-либо выделения интервалов тестирования и границ отбора проб.

Известен способ поиска залежи углеводородов (2), основанный на исследовании БГХС с учетом показателя сорбционной активности (ПСА) в пробах, отбираемых от поверхности в каждом встречающемся по разрезу литологическом типе горных пород, и содержании в них высокомолекулярных соединений белковой природы (ВМСБП) с интервалом отбора горных пород, соответствующим конкретным геологическим условиям, и для каждого литологического типа пород проводят сопоставление величины суммарной концентрации (СК) по отношению к среднему значению ПСА и по увеличению значений СК в интервале до 600 м на суше и 100 м на шельфе судят о содержании углеводородов.

Недостатками известного способа являются высокие затраты, связанные с необходимостью проведения тестирования проб всего интервала от поверхности до значительных глубин (600 м на суше и 100 м на шельфе). Кроме того, интервал опробования выбирается без учета специфики поставленных перед бурением задач, а также не учитывается роль и влияние на формирование сигнала БГХС антропогенных факторов с поверхности и природных факторов (нефте- и битумопроявлений, наличие закарстованных зон и т.п.), присутствующих в разрезе горных пород и значительно искажающих величину этого сигнала, что в целом снижает надежность и достоверность способа особенно при сложных геологических условиях.

Этот способ поиска залежи углеводородов наиболее близкий по техническому результату к предлагаемому изобретению и выбран в качестве прототипа.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение затрат на способ поиска и прогноза продуктивности углеводородных залежей и месторождений, а также повышение его достоверности и надежности при сложных геологических разрезах и возможность решения многоцелевых задач бурения, в частности, для осуществления разведки и доразведки глубокопогруженных горизонтов и залежей на месторождениях, разбуриваемых на залежи в верхних горизонтах; для оценки промышленной нефтеносности и разбраковки перспективных объектов; для осуществления разведки и оконтуривания биогеотестированием локальных и/или верхних залежей многоярусных месторождений с успешностью последующего разбуривания по данным БГХТ и т.п.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе поиска углеводородных залежей, включающем биогеохимическое тестирование (БГХТ), основанное на определении в горных породах суммарной концентрации высокомолекулярных соединений (СК) с учетом показателя сорбционной активности (ПСА), по которому судят о принадлежности образцов керна, шлама к определенному литологическому типу горных пород в пробах, последовательно отбираемых от поверхности по глубине с интервалом отбора проб, определяемым конкретными геологическими условиями всех структур, планируемых к вводу в глубокое бурение, в соответствии с предлагаемым изобретением на стадии, предшествующей постановке глубокого бурения, осуществляемого в процессе проходки неглубоких скважин, и/или в процессе бурения глубоких скважин, в скважинах, подготовленных к БГХТ, проводят БГХТ в пределах тест-интервала, расположенного вблизи биогеохимического барьера, разделяющего разрез на верхнюю зону, в которой доминирующее влияние на величину и распределение СК по глубине оказывают техногенные и/или природные факторы, и нижнюю зону, в которой величина и распределение фонового уровня СК по глубине определяется естественным присутствием и жизнедеятельностью микроорганизмов, причем положение биогеохимического барьера определяют по одновременному изменению и установлению разброса измерения значений СК с глубиной на уровне 10-15% в эталонной непродуктивной скважине, вскрывающей типовой геологический разрез до глубины залегания потенциально продуктивного горизонта, при этом верхнюю границу тест-интервала определяют как наименьшую глубину, начиная с которой влияние факторов техногенного и/или природного происхождения качественно не изменяет форму распределения СК, а устойчивое отличие значений среднеквадратичного отклонения СК от фонового уровня среднеквадратичного отклонения СК с глубиной составляет более 20% на протяжении не менее 50 м в пределах конкретного стратиграфического подразделения и/или конкретного литологического типа горных пород, нижнюю границу тест-интервала устанавливают на глубине не менее 50 м от верхней границы с интервалом отбора проб не менее 5 м, и по устойчивому превышению значений среднеквадратичного отклонения СК по сравнению с фоновым уровнем среднеквадратичного отклонения СК в соответствующем стратиграфическом подразделении и/или конкретном литологическом типе горных пород в эталонной непродуктивной скважине от его верхней границы до нижней судят о наличии углеводородной залежи под тестируемой скважиной, а по стабилизации значений среднеквадратичного отклонения СК на уровне фона в соответствующем стратиграфическом подразделении и/или конкретном литологическом типе горных пород в эталонной непродуктивной скважине от его верхней границы до нижней судят об отсутствии углеводородной залежи под тестируемой скважиной.

Кроме того, в соответствии с предлагаемым изобретением БГХТ проводят в неглубокой скважине, глубина которой не менее 200 м.

Помимо этого, в соответствии с предлагаемым изобретением для каждого образца рассчитывают значения среднеквадратичного отклонения СК в скользящем окне по значениям СК в не менее чем двух пробах.

В то же время, в соответствии с предлагаемым изобретением отбор проб осуществляют на глубину не менее 50 м от верхней границы тест-интервала с интервалом отбора проб не менее 1 м.

К тому же, в соответствии с предлагаемым изобретением верхнюю границу тест-интервала устанавливают на глубине не менее 5 м ниже биогеохимического барьера.

Кроме изложенного, в соответствии с предлагаемым изобретением по первой тестируемой скважине с положительным прогнозом на наличие углеводородной залежи для всех остальных тестируемых скважин на конкретном перспективном объекте фиксируют одинаковые границы тест-интервала, в пределах которых осуществляют отбор проб и делают прогноз на наличие или отсутствие углеводородной залежи под тестируемой скважиной.

Помимо этого, в соответствии с предлагаемым изобретением в случае обнаружения нефтебитумных проявлений в типовом геологическом разрезе, верхнюю границу тест-интервала устанавливают вблизи биогеохимического барьера, присутствие которого обусловлено факторами природного происхождения и который соответствует максимальной глубине залегания нефтебитумных проявлений.

Кроме того, в соответствии с предлагаемым изобретением верхнюю границу тест-интервала устанавливают на глубине не менее 5 м ниже биогеохимического барьера.

Вместе с тем, в соответствии с предлагаемым изобретением отбор проб осуществляют на глубину не менее 50 м от верхней границы тест-интервала с интервалом отбора проб не менее 1 м.

Кроме изложенного, в соответствии с предлагаемым изобретением по первой тестируемой скважине с положительным прогнозом на наличие углеводородной залежи, расположенной под нефтебитумными проявлениями для всех остальных тестируемых скважин на конкретном перспективном объекте фиксируют одинаковые границы тест-интервала, в пределах которых осуществляют отбор проб и делают прогноз на наличие или отсутствие углеводородной залежи под тестируемой скважиной.

К тому же, в соответствии с предлагаемым изобретением в процессе бурения глубоких скважин на нижележащие горизонты на перспективном объекте, имеющем многоярусную и/или многоблочную структуру расположения углеводородных залежей и месторождений, верхнюю границу тест-интервала устанавливают вблизи биогеохимического барьера, присутствие которого обусловлено факторами природного происхождения и который соответствует максимальной глубине залегания обнаруженного продуктивного горизонта.

Помимо этого, в соответствии с предлагаемым изобретением верхнюю границу тест-интервала устанавливают на глубине не менее 5 м ниже биогеохимического барьера.

Кроме того, в соответствии с предлагаемым изобретением отбор проб осуществляют на глубину не менее 50 м от верхней границы тест-интервала с интервалом отбора проб не менее 1 м.

В дополнение к изложенному, в соответствии с предлагаемым изобретением по первой тестируемой в процессе бурения на нижележащие горизонты скважине с положительным прогнозом на наличие углеводородной залежи на перспективном объекте, имеющем многоярусную и/или многоблочную структуру расположения углеводородных залежей и месторождений для всех остальных тестируемых скважин фиксируют одинаковые границы тест-интервала, в пределах которых осуществляют отбор проб и делают прогноз на наличие или отсутствие углеводородной залежи под тестируемой скважиной.

Помимо этого, в соответствии с предлагаемым изобретением при положительном прогнозе БГХТ, осуществленного в процессе проходки неглубокой скважины, переходят к глубокому разведочному бурению в той же геологической структуре до глубины залегания продуктивного горизонта.

Кроме изложенного, в соответствии с предлагаемым изобретением БГХТ осуществляют одновременно в отложениях осадочного чехла и/или в породах кристаллического фундамента.

Сущность предлагаемого способа поиска и прогноза продуктивности залежи и месторождения основана на БГХТ, с помощью которого проводят анализ микробиологической составляющей, количественно оценивают закономерность формирования биогеохимических аномалий и развития микробных биоценозов по суммарному содержанию биогенных соединений, связанных с жизнедеятельностью микроорганизмов.

Предлагаемый способ основан на следующих положениях:
1. Восходящая миграция углеводородов от залежи к дневной поверхности сопровождается развитием в горных породах специфических групп микроорганизмов;
2. Активизация процессов жизнедеятельности углеводородпотребляющих микроорганизмов на всем пути миграции углеводородов приводит к накоплению в горных породах микробной биопродукции и вызывает возникновение устойчивых биогеохимических аномалий, которые распространяются вплоть до поверхностных горизонтов;
3. Количественный анализ процессов аккумуляции биогенных соединений в горных породах и математическое моделирование закономерностей формирования биогеохимических аномалий дает возможность прогнозировать глубокозалегающие скопления углеводородов по результатам тестирования в пределах первых сотен метров разреза (1, 2).

Основные методологические принципы интерпретации результатов данных экспериментальных исследований состоят в следующем:
Регистрируемый в горных породах биогеохимический сигнал (БГХС) является интегральной количественной характеристикой процессов аккумуляции высокомолекулярных соединений белковой природы (ВМСБП), контролирующей уровень развития сообществ микроорганизмов в горных в породах. Распределение этого параметра в разрезах над залежами углеводородов подчиняется определенным закономерностям, которые апроксимируются экстремальным асимметричным видом зависимости:
БГХС=а(H_o-H_i)^bexp[с(H₀-H_i] [1],
где БГХС - биогеохимический сигнал;
a, b, c - константы (установочные параметры) для данного типа разреза;
H_o - глубина продуктивного горизонта;
H_i - глубина i-той точки опробования.

На основании проведенных исследований установлено, что функциональные зависимости этого класса одинаково успешно характеризуют пространственное распределение биогеохимических показателей как в пределах аномалий, формирующихся над скоплениями углеводородов, так и в непродуктивных разрезах (фиг. 1).

Как известно из общей теории роста микроорганизмов, аналогичным видом зависимости апроксимируются закономерности роста микробных клеток. В зависимости от создаваемых при культивировании условий возможны различные варианты развития микробиологических процессов (3). Рост микробных клеток характеризуется прохождением последовательных фаз. Первой является лаг-фаза, во время которой клетки приспосабливаются к новым условиям и интенсивно не размножаются. Следующая за ней - логарифмическая фаза, сменяющаяся стационарной фазой.

Динамика накопления белковых соединений в разрезах над скоплениями углеводородов позволяет выделить период адаптации, фазу экспоненциального роста и последующего перехода в стационарную фазу.

Адаптационные свойства микроорганизмов в природных экосистемах показывают, что существуют разные механизмы воздействия концентрационных факторов на продуктивность микробных биоценозов (4), из которых можно выделить два основных класса соединений: токсичные, оказывающие исключительно негативное влияние на развитие микроорганизмов, и другие, подверженные биодеградации, вызывающие отрицательные реакции только в том случае, если их содержание достигает критического уровня. При малых нагрузках они стимулируют жизнедеятельность микроорганизмов, что приводит к эвтрофированию - избыточному продуцированию биомассы. Поскольку процессы миграции углеводородов обеспечивают постоянное поступление энергетических субстратов для синтеза микробных клеток, формирование биогеохимических аномалий связано именно с эффектом эвтрофикации: в разрезах над скоплениями углеводородов экспоненциальный рост и накопление избыточных количеств микробной биомассы продолжается до тех пор. Пока их содержание не превышает критических нагрузок.

Основным аналитическим параметром, используемым при прогнозировании глубокозалегающих скоплений углеводородов, является суммарная концентрация в горных породах ВМСБП, образующихся в результате жизнедеятельности микроорганизмов (СК мкг/г), вспомогательным - показатель сорбционной активности пород (ПСА, опт.ед.).

Сравнительный анализ распределения этих аналитических параметров в разрезах продуктивных и непродуктивных объектов является основой для решения разных классификационных задач в бурении.

Технический результат предложенного изобретения достигается тем, что на стадии, предшествующей постановке глубокого бурения, осуществляют проходку мелких скважин и/или в процессе глубокого бурения одновременно производят БГХТ толщи горных пород.

БГХТ включает пошаговый отбор образцов горных пород (от поверхности по глубине) и проведение в них аналитических исследований по определению содержания ВМСБП, оцениваемой величиной СК. Одновременно для уточнения литологического типа пород в тех же образцах исследуется показатель ПСА.

В качестве тест-интервала, по которому осуществляют прогноз, используется статистически значимо охарактеризованный интервал, выбранный в пределах конкретного стратиграфического подразделения или литологического типа горных пород, который расположен вне зоны влияния техногенного или природного факторов.

Дифференцированный выбор глубины тест-интервала в каждом конкретном случае обусловлен тем, что загрязняющие вещества (техногенного или природного происхождения), поступающие в геологическую среду, вызывают острую реакцию микроорганизмов, присутствующих в горных породах.

Следствием этой реакции является изменение продуктивности микробных биоценозов, что сопровождается как возрастанием, так и снижением СК ВМСБП. Поскольку основой метода БГХТ является исследование показателя СК белковых веществ, присутствующих в горных породах, то при осуществлении прогноза по данным БГХТ выбирают интервал в пределах геологического разреза, в котором с наибольшей вероятностью исключается влияние техногенного или природного факторов, искажающих значение этого показателя. Поэтому корректный выбор границ тест-интервала важен для достижения технического результата: повышения надежности и достоверности прогноза и удешевления способа.

В предлагаемом изобретении обоснованы требования к выбору тест-интервалов, которым должны соответствовать такие глубины, где в случае наличия нижерасположенной углеводородной залежи формирование кривой распределения СК по разрезу обусловлено исключительно влиянием залежи и где полностью исключено влияние иных факторов.

При реализации заявленного способа выбор тест-интервала обусловлен положением в геологическом разрезе биогеохимического барьера, разделяющего зоны, в которых интенсивность и направленность биогеохимических процессов различна.

Для корректировки выбора тест-интервала в конкретной тестируемой скважине необходимо располагать данными по значению и характеру распределения СК белковых веществ в образцах, отобранных из эталонной непродуктивной скважины.

В качестве такой скважины может быть использована непродуктивная скважина, заложенная в данном регионе и вскрывшая геологический разрез от поверхности до уровня потенциальной залежи. Осуществленное по этой скважине БГХТ, в отличие от известных ранее способов, позволяет получить фоновые (региональные) значения СК и характер изменения этого показателя по глубине в пределах каждого вскрытого стратиграфического подразделения и каждого встречающегося литологического типа пород.

Характер распределения СК по разрезу в таком случае будет соответствовать природному, свойственному данному региону фону и может служить эталоном для сравнения в пределах отдельных стратиграфических подразделений или литологических типов пород.

Наиболее корректной мерой оценки изменчивости является дисперсия значений СК ВМСБП в горных породах, характеризуемым стандартным отклонением S_ск..

Ниже приведены конкретные примеры реализации предлагаемого способа, которые проиллюстрированы на фиг. 2-11 (на фиг. 12 приведены условные обозначения, используемые на фиг. 1 -11).

Опробование БГХТ ведется с поверхности и скважина бурится с поверхности до глубины 200 м, в пределах которой анализируется СК и характер распределения СК по глубине.

Пример 1.

На фиг. 2 приведены значения и распределение по глубине показателя S_ск для непродуктивной скважины (Республика Татарстан), вскрывшей геологический разрез от 0 до 300 м, охватывающий стратиграфические подразделения от P₂ до C₃.

Как это следует из графика, характер изменения S_ск по разрезу нестабилен: четко выделяются две зоны - верхняя (до глубины 150 м) и нижняя (с глубины более 155 м). Указанные зоны разделяются условной границей, именуемой биогеохимическим барьером, разделяющим верхнюю зону, испытывающую значительное влияние техногенного фактора, от нижней зоны, соответствующей по значениям S_ск природному фону и не испытывающей влияния извне. Верхняя зона не может быть использована в качестве тест-интервала, так как здесь превалирует нестабильная окислительно-восстановительная обстановка, влажностный и температурный режим и ряд других явлений, вызывающих сложное многообразие протекающих здесь биогеохимических процессов. Именно поэтому распределение значений S_ск в этой зоне может характеризоваться скачкообразной, незакономерной изменчивостью (4) и не могут быть использованы для успешного прогнозного заключения. Поэтому выделение зоны, испытывающей влияние техногенного фактора, расположенной выше биогеохимического барьера, чрезвычайно важно при осуществлении БГХТ, что в известных способах во внимание не принималось и сказывалось на достоверности и надежности получаемых результатов и прогнозных заключений.

Зона, расположенная ниже биогеохимического барьера, отличается высокой стабильностью показателя S_ск, которые в среднем изменяются от 5 до 15, что свидетельствует о полном исключении влияния техногенного фактора.

Устойчивый характер распределения S_ск по глубине соответствует фоновому уровню этого значения для конкретного региона в пределах определенного стратиграфического подразделения (в данном случае отложений, датируемых P₁ и/или литологического типа пород.

Как показывает рассмотренный пример, в данной эталонной непродуктивной скважине, учитывая стабильность значений S_ск в нижней зоне, а соответственно характер распределения этого показателя по разрезу, в качестве верхней границы тест-интервала может использоваться лишь та часть разреза, которая расположена ниже биогеохимического барьера.

Пример 2.

На фиг. 3 приведен график распределения S_ск для продуктивного объекта (Республика Татарстан). Скважиной, вскрывшей нефтяную залежь в отложениях терригенного девона, пройден геологический разрез от 0 до 300 м, охватывающий стратиграфическое подразделение P₂ - P₁. Как видно из фиг. 3, в зоне, расположенной выше биогеохимического барьера (до глубины 75 м) наблюдается аналогичное, как описано в примере 1, нестабильное распределение S_ск, которое также может характеризоваться скачкообразной незакономерной изменчивостью.

В зоне, расположенной ниже биогеохимического барьера, наблюдается устойчивое возрастание значений СК, характеризуемое функциональной изменчивостью и описанное вышеприведенным уравнением [1]. Форма кривой распределения S_ск по глубине является типичной для продуктивных объектов и объясняется влиянием нижерасположенной углеводородной залежи, которая вызывает резкую активизацию углеводород-потребляющих микроорганизмов, а соответственно, возрастание значений СК высокомолекулярных соединений белковых веществ в горных породах (1, 2). Поэтому по данной скважине в качестве верхней границы тест-интервала может быть принята та часть разреза, которая также расположена ниже биогеохимического разреза (в данном случае глубина более 75 м).

Пример 3. Примеры корректного выбора тест-интервалов при тестировании перспективных объектов на стадии поисков и разведки в различных регионах приведены на следующих фигурах: фиг. 4 - Индия, штат Пондичери; фиг. 5 - Балтийская синеклиза; фиг. 6, 7 - Республика Татарстан.

Выбор тест-интервалов, по которым осуществляется прогноз в описанных скважинах, осуществляется отличным от известных способов путем.

За эталоны сравнения принимаются непродуктивные скважины, заложенные в тех же районах и вскрывшие геологический разрез от поверхности до глубины потенциально продуктивного горизонта. В этих скважинах исследовались значения и характер распределения S_ск. Положение биогеохимического барьера в них определялось соответственно принципам, изложенным в примере 1. Полученные данные сравнивались (в пределах одинаковых стратиграфических подразделений) со значениями S_ск по тестируемым скважинам, где также исследовались значения и характер распределения S_ск. Результаты подобного сравнения показывают, что во всех тестируемых скважинах четко выделяется зона техногенного влияния, которая как для эталонных скважин, так и для тестируемых, ограничивается положением в разрезе биогеохимического барьера.

Как видно из приведенных графиков (фиг. 4, 5, 6, 7), ниже биогеохимического барьера значения и характер распределения S_ск в эталонных непродуктивных скважинах и тестируемых существенно различаются. В случае, если тестируемые скважины заложены над продуктивным объектом (фиг. 4, 5, 6, 7) в зоне, расположенной ниже биогеохимического барьера, значения S_ск начинают стабильно расходиться по сравнению с эталоном.

Расхождение считается устойчивым, если, начиная с определенной глубины, значения S_ск в тестируемой скважине на 20 и более процентов превышают значения S_ск в эталонной скважине (в пределах определенного стратиграфического подразделения) и это превышение сохраняется на протяжении не менее 50 м по глубине (по разрезу). Эта глубина оптимальна как с точки зрения экономической целесообразности, так и, будучи статистически значимо охарактеризованной (при шаге отбора проб не более чем через 5 м), вполне достаточной для получения достоверных прогнозных оценок.

Последнее положение подтверждается тем фактом, что, как указывалось в примере 2, в случае наличия нижерасположенной углеводородной залежи, кривая распределения S_ск по глубине характеризуется закономерной функциональной изменчивостью, описанной вышеприведенным уравнением [1] и представленной на фиг. 1.

Пример 4. Сопоставление кривых распределения S_ск по глубине для эталонной и тестируемой (непродуктивной) скважины приведено на фиг. 8.

Характерно, что в случае, если тестируемая скважина является непродуктивной, то сравнение значений S_ск по данной скважине с этим же показателем по эталонной непродуктивной скважине в зоне, расположенной ниже биогеохимического барьера, показывает полную сходимость. Как видно из графика на фиг. 8, и в этом случае четко выделяется зона техногенного воздействия. В случае некорректного выбора границ тест-интервала, без учета влияния техногенного фактора, прогноз, осуществляемый с поверхности, мог бы повлечь за собой неправильную оценку.

Таким образом, в отличие от известных ранее способов, за тест-интервал, по которому дается прогнозная оценка продуктивности залежи и месторождения, принимается та часть разреза, которая находится вне техногенного влияния и поэтому должна располагаться ниже биогеохимического барьера. При этом за верхнюю границу этого тест-интервала принимается глубина, начиная с которой фиксируется стабильное превышение значений S_ск в тестируемой скважине по сравнению с эталонной на 20 процентов и более. Нижняя граница этого тест-интервала назначается на расстоянии не менее 50 м от верхней границы с шагом отбора образцов не более чем через 5 м. Эти условия удовлетворяют экономической целесообразности, высокой надежности и достоверности прогнозных оценок.

Данные БГХТ, полученные в пределах выбранных тест-интервалов, являются основой для отнесения объекта к разряду продуктивных (или непродуктивных).

Пример 5. На фиг. 9-11 иллюстрируется принципиальная схема выбора тест-интервала при наличии в разрезе локальных нефте- и битумопроявлений, а также в случае многоярусных месторождений. В этом случае заключение по скважине (на нижележащую залежь) дается на основе БГХТ в пределах только той части геологического разреза, которая находится вне зоны влияния этих природных факторов, которые могут искажать реальные значения СК ВМСБП.

Поскольку опробование в этих условиях ведется не с поверхности, а с больших глубин, то для опробования бурится скважина непосредственно под нефтебитумопроявлением либо вышерасположенным нефтяным пластом с глубиной в 50 м, в пределах которой анализируется СК и характер распределения СК по глубине.

Как видно из фиг. 9-11, положение биогеохимического барьера приурочено к области вблизи подошвы отложений, в которых отмечены нефте- или битумопроявления, или вблизи подошвы вышележащего нефтяного пласта.

В отличие от известных ранее способов поиска углеводородных залежей за тест-интервал, по которому дается прогнозная оценка на нижерасположенную залежь, принимается та часть разреза, которая находится вне природного влияния, обусловленного наличием вышележащих отложений с проявлениями нефти и битумов или нефтяного горизонта (в случае многоярусных месторождений). За верхнюю границу тест-интервала принимается глубина (часть разреза, расположенная ниже нефтебитумопроявлений или нефтяных пластов), начиная с которой фиксируется стабильное превышение значений S_ск по сравнению с эталонной на 20% и более.

Нижняя граница тест интервала назначается на расстоянии не менее 50 м от верхней границы с шагом опробования, составляющим не более чем через 5 м.

Данные БГХТ, получаемые в пределах тест-интервала в тестируемой скважине, являются основой для суждения об объекте как о продуктивном или непродуктивном.

Возможность осуществления заявленного изобретения, как видно из приведенных примеров, подтверждена результатами конкретных экспериментальных исследований на большом статистическом материале в различных регионах Российской федерации и за рубежом.

Экспериментально подтверждено достижение технического результата заявляемого способа: снижение затрат на способ поиска и прогноза продуктивности углеводородных залежей и месторождений на 80 - 90% за счет выявления без дополнительных затрат новых продуктивных объектов по пробам пород ранее пробуренных скважин; применения при любом типе бурения керна любого диаметра как по образцам, так и по шламу; выполнения аналитических исследований в стационарных и полевых условиях. Кроме того, за счет рационального выбора тест-интервала, теоретически и экспериментально обоснованного, также повышается достоверность и надежность способа при разной степени сложности геологических разрезов и возможность решения многоцелевых задач бурения, наиболее важными из которых являются, в частности:
1. Задача N 1 - поиск и обнаружение месторождений (залежей). Для глубокого бурения - это поисковый этап, когда скважина бурится на своде структуры, подготовленной к глубокому нефтепоисковому бурению сейсморазведкой или структурным бурением, либо иными признанными геологопоисковыми методами (например, геологическая съемка). Предлагаемое изобретение позволяет достоверно установить целесообразность бурения разведочной скважины при минимальных затратах.

2. Задача N 2 - разведочный этап глубокого бурения - разведка месторождений (залежей), установленных (открытых) на поисковом этапе. Требуется установление контуров залегания и подготовка месторождения к подсчету запасов.

Предлагаемое изобретение позволяет при небольших затратах по сравнению с традиционными методами установить контуры залежей по периметру и рекомендовать с достоверностью заложение разведочных скважин только в местах, характеризующихся положительными заключениями по БГХТ.

3. Задача N 3 - доразведка нижних продуктивно-перспективных горизонтов на месторождениях (залежах), которые разбуриваются эксплуатационным бурением на залежи в верхних горизонтах.

Предлагаемое изобретение позволяет осуществить с небольшими по сравнению с традиционными методами подбуривание "коротких" эксплуатационных скважин под верхнюю залежь (т.е. под объект эксплуатации) на определенную величину, т. е. на глубину тест-интервала. В этом случае при положительном заключении БГХТ эксплуатационная скважина может быть продолжена бурением до самого нижнего (из возможных в данном регионе) перспективного горизонта, а при отрицательном заключении БГХТ оборудуется как эксплуатационная скважина по верхнему объекту разработки.

Список литературы.

1. Патент РФ N 2039369 "Способ поиска залежи углеводородов", авторы: Т. Н. Нижарадзе, М.С. Рязанова; G 01 V 9/00 (Бюл. N 19, 10.07.95).

2. Патент РФ N 2091822 "Способ поиска залежи углеводородов", авторы: Т. Н. Нижарадзе, М.С. Рязанова; 6 G 01 V 9/00 (Бюл. N 27, 27.09.97).

3. Воробьва Л.И. Техническая микробиология. М., МГУ. 1997. - 167 с.

4. Коломенский Н.В. Инженерная геология, М., Высшая школа, 1964, - 480 с.

Использование: на стадиях освоения нефтяных ресурсов при проведении многоцелевого экспресс-тестирования скважин в процессе бурения. Сущность: биогеохимическое тестирование проводят одновременно на стадии проходки мелких скважин и/или в процессе глубокого бурения. В определенных стратиграфических подразделениях в зависимости от поставленной задачи бурения выбирают соответствующий тест-интервал, свободный от техногенного и природного влияний. Проводят отбор образцов, в которых определяют содержание суммарной концентрации (СК) высокомолекулярных соединений белковой природы, показатель сорбционной активности. По устойчивому превышению значений среднеквадратичного отклонения СК по сравнению с фоновым в соответствующем стратиграфическом подразделении и другим биогеохимическим факторам судят о наличии углеводородной залежи. Технический результат: снижение затрат, повышение достоверности и надежности способа при различной степени сложности геологических разрезов. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Способ поиска и прогноза продуктивности углеводородных залежей и месторождений, включающий биогеохимическое тестирование (БГХТ), основанное на определении в горных породах суммарной концентрации высокомолекулярных соединений (СК) с учетом показателя сорбционной активности (ПСА), по которому судят о принадлежности образцов керна, шлама к определенному литологическому типу горных пород в пробах, последовательно отбираемых от поверхности по глубине, отличающийся тем, что на стадии, предшествующей постановке глубокого бурения, осуществляемой в процессе проходки неглубоких скважин, и/или в процессе бурения глубоких скважин, в скважинах, подготовленных к БГХТ, проводят БГХТ в пределах тест-интервала, расположенного вблизи биогеохимического барьера, разделяющего разрез на верхнюю зону, в которой доминирующее влияние на величину и распределение СК по глубине оказывают техногенные и/или природные факторы, и нижнюю зону, в которой величина и распределение фонового уровня СК по глубине определяются естественным присутствием и жизнедеятельностью микроорганизмов, причем положение биогеохимического барьера определяют по одновременному изменению и установлению разброса значений СК с глубиной на уровне 10 - 15% в эталонной непродуктивной скважине, вскрывающей типовой геологический разрез до глубины залегания потенциально продуктивного горизонта, при этом верхнюю границу тест-интервала определяют как наименьшую глубину, начиная с которой влияние факторов техногенного и/или природного происхождения качественно не изменяют форму распределения СК, а устойчивое отличие значений среднеквадратичного отклонения СК от фонового уровня среднеквадратичного отклонения СК с глубиной составляет более 20% на протяжении не менее 50 м в пределах конкретного стратиграфического подразделения и/или конкретного литологического типа горных пород, нижнюю границу тест-интервала устанавливают на глубине не менее 50 м от верхней границы с интервалом отбора проб не менее 5 м, и по устойчивому превышению значений среднеквадратичного отклонения СК по сравнению с фоновым уровнем среднеквадратичного отклонения СК в соответствующем стратиграфическом подразделении и/или конкретном литологическом типе горных пород в эталонной непродуктивной скважине от его верхней границы до нижней судят о наличии углеродной залежи под тестируемой скважиной, а по стабилизации значений среднеквадратичного отклонения СК на уроне фона в соответствующем стратиграфическом подразделении и/или конкретном литологическом типе горных пород в эталонной непродуктивной скважине от его верхней границы до нижней судят от отсутствии углеводородной залежи под тестируемой скважиной. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что БГХТ проводят в неглубокой скважине, глубина которой не менее 200 м. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что для каждого образца рассчитывают значения среднеквадратичного отклонения СК в скользящем окне по значениям СК не менее чем в двух пробах. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что верхнюю границу тест-интервала устанавливают на глубине не менее 5 м ниже биогеохимического барьера. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что по первой тестируемой скважине с положительным прогнозом на наличие углеводородной залежи для всех остальных тестируемых скважин на конкретном перспективном объекте фиксируют одинаковые границы тест-интервала, в пределах которых осуществляют отбор проб и делают прогноз на наличие или отсутствие углеводородной залежи под тестируемой скважиной. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при положительном прогнозе БГХТ, осуществленного в процессе проходки неглубокой скважины, переходят к глубокому разведочному бурению в той же геологической структуре до глубины залегания продуктивного горизонта. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при положительном прогнозе БГХТ, осуществленного в процессе бурения глубокой скважины, переходят к глубокому разведочному бурению в той же геологической структуре до глубины залегания продуктивного горизонта.