СПОСОБ ЗАЛОЖЕНИЯ ПОИСКОВЫХ И РАЗВЕДОЧНЫХ СКВАЖИН Российский патент 2002 года по МПК G01V9/00 

Изобретение относится к области поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений и может быть использовано для определения мест заложения поисковых и разведочных скважин на месторождениях, приуроченных к ловушкам структурного типа.

Наиболее близким к предлагаемому является способ заложения поисковых и разведочных скважин, включающий комплекс работ, который предусматривает бурение согласно структурному плану трех поисковых скважин в сводовой, крыльевой и периклинальной частях складки, проведение каротажных исследований, выделение по каротажным диаграммам в разрезах скважин реперных горизонтов, приуроченных к литолого-стратиграфическим границам, и опробование перспективных горизонтов на приток углеводородного флюида. Далее, в зависимости от геологического строения ловушки, проектируют точки заложения последующих скважин (Габриэлянц Г. А. , Пороскун В.И., Сорокин Ю.В. Методика поисков и разведки залежей нефти и газа. - М.: Недра, 1985, стр. 10-12, 35-41).

Недостаток указанного способа заложения поисковых и разведочных скважин - это бурение неоправданно большого их количества. Это связано с тем, что в связи с трудностью интерпретации материалов геофизических съемок в условиях несоответствия структурных планов и пологих углов падения пластов, расположение сводов глубокозалегающих свит может не соответствовать сводам верхних детально изученных свит. Это обычно приводит к увеличению числа поисковых скважин с тем, чтобы уточнить положение свода складки, а затем уже закладывать скважины для поисков самой залежи. Например, для месторождений Удмуртии и Оренбургской области число поисковых скважин доходило соответственно до 7 и до 21.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является сокращение числа непродуктивных поисковых и разведочных скважин при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений со сложным геологическим строением при минимальном объеме исходной информации в условиях несоответствия структурных планов.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе заложения поисковых и разведочных скважин, включающем бурение трех поисковых скважин согласно имеющемуся структурному плану исследуемой площади в сводовой, крыльевой и периклинальной частях складки, проведение в скважинах каротажных исследований, анализ каротажных диаграмм и выделение по ним в разрезах скважин реперных горизонтов, приуроченных к литолого-стратиграфическим границам, опробование перспективных горизонтов на приток углеводородного флюида, определяют палеотметки перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени в поисковых скважинах, пробуренных в сводовой, крыльевой и периклинальной частях складки, определяют разности палеотметок перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени между поисковой скважиной, пробуренной в сводовой части складки, и поисковыми скважинами, пробуренными в крыльевой и периклинальной частях складки, выделяют в разрезах скважин интервалы, соответствующие последней фазе наиболее интенсивного роста складки, определяют значения мощностей этих интервалов в каждой поисковой скважине и наносят значения этих мощностей на имеющийся структурный план исследуемой площади, определяют тенденцию изменения мощностей и последующие поисковые и разведочные скважины бурят в зонах минимальных значений этих мощностей, при этом, если в последующих поисковых и разведочных скважинах выделенная мощность, соответствующая последней фазе интенсивного роста складки, не менее мощности в поисковых скважинах, пробуренных на структуре вне контура залежи, то бурение прекращают не доводя до вскрытия перспективного горизонта.

Отличительными признаками предлагаемого способа заложения поисковых и разведочных скважин являются выделение в разрезах поисковых скважин интервалов, соответствующих последней фазе наиболее интенсивного роста складки, по разности палеотметок перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени между поисковой скважиной, пробуренной в предполагаемой сводовой части складки, и поисковыми скважинами, пробуренными в крыльевой и периклинальной частях складки; определение значений мощностей этих интервалов в каждой скважине и нанесение этих значений на имеющийся структурный план исследуемой площади; определение тенденции изменения мощностей и заложение последующих поисковых и разведочных скважин в зонах минимальных значений этих мощностей, поскольку они соответствуют своду исследуемого перспективного горизонта, тогда как в молодых структурах мощности в основном соответствуют современному структурному плану исследуемой площади. Таким образом, благодаря совокупности вышеперечисленных признаков определяют положение разведочных скважин относительно свода структуры по перспективному горизонту, что позволяет своевременно прекратить бурение заведомо законтурных скважин.

Предлагаемый способ поясняется чертежами, представленными на фиг.1 и 2.

На фиг.1 представлен график роста складки по перспективному горизонту за геологический период времени. Кривые роста крыла - линия "а", периклинали - линия "б". Этапы роста - I, II, III.

На фиг.2 схематически показано положение сводовой части ловушки структурного типа. Сплошные линии - изогипсы кровли перспективного горизонта; пунктирные линии - изопахиты; пунктирные линии с точками - контур нефтегазоносности; кружочки - местоположение поисковых скважин (в числителе - номер поисковой скважины, в знаменателе - значение мощности).

Способ осуществляется следующим образом.

В соответствии с имеющимся структурным планом, полученным на основе данных сейсморазведки или геологической съемки, определяют местоположение поисковых скважин. Приоритетными точками заложения первых поисковых скважин при поисках залежей нефти и газа в антиклинальных складках являются сводовая, крыльевая и периклинальная части складки. Наметив точки заложения трех поисковых скважин, приступают к их бурению. Пробурив поисковые скважины до перспективного горизонта, проводят в них каротажные исследования и получают диаграммы, характеризующие литологическую характеристику разреза по всему стволу скважины. Далее проводят анализ каротажных диаграмм и выделяют по ним в разрезах скважин реперные горизонты, приуроченные к литолого-стратиграфическим границам. Затем проводят опробование перспективных горизонтов на приток углевородного флюида в каждой скважине. После этого определяют палеотметки перспективного горизонта в поисковых скважинах, пробуренных в сводовой, крыльевой и периклинальной частях складки на момент накопления реперных горизонтов в геологическом интервале времени. Далее определяют разности палеотметок перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени между поисковой скважиной, пробуренной в сводовой части складки, и поисковыми скважинами, пробуренными в крыльевой и периклинальной частях складки. По разности палеотметок в разрезах скважин выделяют интервалы, которые соответствуют последней фазе наиболее интенсивного роста складки, то есть интервалы, соответствующие основному структурообразующему этапу, и определив значения мощностей этих интервалов для каждой поисковой скважины, наносят их на имеющийся структурный план исследуемой площади. На структурном плане исследуемой площади наглядно прослеживается тенденция изменения этих мощностей. Поскольку сводовым частям складки соответствуют минимальные значения мощностей, то последующие поисковые и разведочные скважины бурят в зонах минимальных значений этих мощностей. Если в последующих поисковых и разведочных скважинах, находящихся в бурении, выделенные мощности, соответствующие последней фазе интенсивного роста складки, будут равны или больше мощностей в поисковых скважинах, пробуренных на структуре вне контура залежи, то бурение следует прекратить не доводя до вскрытия перспективного горизонта в связи с тем, что эти скважины находятся в неблагоприятных структурных условиях.

Пример конкретного осуществления способа.

На основании имеющегося структурного плана исследуемой площади, введенной в поисковое бурение, закладывают поисковые скважины в сводовой (скважина 1), крыльевой (скважина 3) и периклинальной (скважина 2) частях складки (см. фиг.2). После окончания бурения, проведение каротажных исследований и анализа каротажных диаграмм в разрезах скважин выделяют реперные горизонты от этапа (P₁) до современного этапа (P₁₅). Производят опробование перспективного горизонта в указанных выше скважинах на приток углеводородного флюида. Вместо ожидаемого углеводородного флюида получили из этих скважин пластовую воду. Далее определяют интервал, соответствующий последней фазе наиболее интенсивного роста складки, то есть последний основной структурообразующий этап. Для этого строят график роста складки (см. фиг.1), на горизонтальной оси которого через равные промежутки наносят реперы, соответствующие выделенным при анализе каротажных диаграмм реперным горизонтам, от нижележащих реперных горизонтов к вышележащим в геологическом интервале времени. На вертикальной оси графика откладывают разности палеотметок перспективного горизонта между поисковыми скважинами первой и второй, первой и третьей на момент накопления выделенных реперов (см. фиг.1). В таблице представлены разности палеотметок перспективного горизонта на момент накопления реперов, соответствующих выделенным при анализе каротажных диаграмм.

На фиг. 1 кривые "а" и "б" отражают развитие северного крыла и южной периклинали складки по перспективному горизонту за геологический период времени от этапа (P₁) и до современного этапа (P₁₅). Понятия "южное" крыло и "северная" периклиналь условное, так как их наименование будет определяться ориентацией продольной оси складки по отношению к странам света. На фиг.1 наглядно показаны этапы формирования и расформирования перспективного горизонта как ловушки. Из анализа кривых "а" и "б" следует, что как замкнутая ловушка перспективный горизонт начал существовать от турона (Р₄) до верхнего кампана ( Р₇), что выражается положением точек на обеих кривых выше горизонтальной оси графика. В промежуток времени от верхнего кампана (Р₇) до начала позднего эоцена (P₁₃) шло расформирование ловушки за счет ее южной периклинали, что отражено положением точек на кривой "б" ниже горизонтальной оси графика. В период от начала верхнего эоцена (Р₁₃) до настоящего этапа (P₁₅) перспективный горизонт вновь представляет замкнутую ловушку, что отражается на графике положением точек на кривых "а" и "б" выше горизонтальной оси. Далее устанавливают по кривым "а" и "б" этапы максимального роста складки по перспективному горизонту, которые фиксируются положением крыла (кривая "а") и периклинали (кривая "б") выше горизонтальной оси графика (этапы I, II, III). Следует отметить, что этапы I и II определяли рост ловушки до периода ее расформирования, тогда как этап III является последним структурообразующим, после которого перспективный горизонт как замкнутая ловушка уже не расформировывался. Мощности отложений этого этапа используются при определении мест заложения последующих поисковых и разведочных скважин. Определив значения мощностей интервалов, соответствующих последней фазе наиболее интенсивного роста складки, в каждой поисковой скважине наносят их на имеющийся структурный план исследуемой площади по каждой скважине. Значения этих мощностей составили для скважины 1-40 метров, для скважины 2 - 60 метров, для скважины 3-50 метров (см.фиг.2). На структурном плане уже четко прослеживается тенденция изменения этих мощностей и при построении изопахит можно сделать вывод о том, что сводовая часть структуры смещена на северо-восток по длиной оси антиклинали относительно имеющегося структурного плана исследуемой площади. Таким образом, последующие разведочные скважины следует закладывать в направлении зоны минимальных значений этих мощностей. Например, бурение поисковой скважины 5 может выявить залежь углеводородов, так как она находится в более благоприятных структурных условиях (значение мощности составляет 30 метров), чем скважины 1, 2 и 3. Бурение скважины 4 нецелесообразно, так как значение мощности выделенного интервала, соответствующего последней фазе наиболее интенсивного роста складки, в этой скважине составляет 60 метров и перспективный горизонт будет залегать на тех же отметках, что и в скважине 2, а при опробовании перспективного горизонта на приток получим пластовую воду.

Таким образом, использование предложенного способа заложения поисковых и разведочных скважин будет способствовать повышению эффективности работ по выявлению и подготовке структур к глубокому бурению, поискам и разведке месторождений нефти и газа за счет сокращения числа непродуктивных поисковых и разведочных скважин.

Использование: для определения мест заложения поисковых и разведочных скважин на месторождениях, приуроченных к ловушкам структурного типа. Сущность: бурят три поисковые скважины в сводовой, крыльевой и периклинальной частях складки согласно имеющемуся структурному плану исследуемой площади. Проводят в скважинах каротажные исследования. На основании анализа каротажных диаграмм выделяют в разрезах скважины реперные горизонты, приуроченные к литологостратиграфическим границам. Опробуют перспективные горизонты на приток углеводородного флюида. Далее определяют палеотметки перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени в поисковых скважинах, пробуренных в сводовой, крыльевой и периклинальных частях складки. Затем определяют разности палеотметок перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени между поисковой скважиной, пробуренной в сводовой части, и поисковыми скважинами, пробуренными в крыльевой и периклинальной частях складки. Выделяют в разрезах скважин интервалы, соответствующие последней фазе наиболее интенсивного роста складки. Определяют значения мощностей этих интервалов в каждой поисковой скважине и наносят эти значения на имеющийся структурный план исследуемой площади. На имеющемся структурном плане определяют тенденцию изменения мощностей и последующие поисковые и разведочные скважины бурят в зонах минимальных значений этих мощностей. Если в последующих поисковых и разведочных скважинах выделенная мощность, соответствующая последней фазе интенсивного роста складки, не менее мощности в поисковых скважинах, пробуренных на структуре вне контура залежи, то бурение прекращают не доводя до вскрытия перспективного горизонта. Технический результат - сокращение количества непродуктивных поисковых и разведочных скважин при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений со сложным геологическим строением при минимальном объеме исходной информации в условиях несоответствия структурных планов. 2 ил., 1 табл.

Способ заложения поисковых и разведочных скважин, включающий бурение трех поисковых скважин согласно имеющемуся структурному плану исследуемой площади в сводовой, крыльевой и периклинальной частях складки, проведение в скважинах каротажных исследований, анализ каротажных диаграмм и выделение по ним в разрезах скважин реперных горизонтов, приуроченных к литологостратиграфическим границам, опробование перспективных горизонтов на приток углеводородного флюида, отличающийся тем, что определяют палеотметки перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени в поисковых скважинах, пробуренных в сводовой, крыльевой и периклинальной частях складки, определяют разности палеотметок перспективного горизонта на момент накопления выделенных реперных горизонтов в геологическом интервале времени между поисковой скважиной, пробуренной в сводовой части складки и поисковыми скважинами, пробуренными в крыльевой и периклинальной частях складки, выделяют в разрезах скважин интервалы, соответствующие последней фазе наиболее интенсивного роста складки, определяют значения мощностей этих интервалов в каждой поисковой скважине и наносят значения этих мощностей на имеющийся структурный план исследуемой площади, определяют тенденцию изменения мощностей и последующие поисковые и разведочные скважины бурят в зонах минимальных значений этих мощностей, при этом, если в последующих поисковых и разведочных скважинах выделенная мощность, соответствующая последней фазе интенсивного роста складки, не менее мощности в поисковых скважинах, пробуренных на структуре вне контура залежи, то бурение прекращают не доводя до вскрытия перспективного горизонта.