СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ВТОРИЧНЫХ НЕФТЯНЫХ ЗАЛЕЖЕЙ Российский патент 2010 года по МПК G01V1/00 

Способ служит для поиска вторичных (переотложенных) нефтяных залежей в разломах осадочного чехла и фундамента, которые могут быть обнаружены по акустическим волнам на резонансных частотах разломов или по превышению их амплитуды над фоном.

Известны методы поисков нефтяных месторождений в зонах разломов, выделенных по данным сейсморазведки [1]. По выделенным системам разломов, контролирующих известные месторождения, разрабатываются поисковые критерии, позволяющие наметить конкретные участки для поисков ловушек углеводородов [2]. Известно также, что на ряде месторождений подавляющее большинство скважин с промышленными притоками углеводородов приурочено к пересечениям разломов [2].

Однако в этих работах разломы выделяются с помощью сейсморазведки. Это крупные разломы, которые выделяются с помощью низкочастотной сейсморазведки, неспособной выделять проницаемые для углеводородов слабые тектонические нарушения. Таким образом, большинство разломов остаются неразведанными.

Кроме того, важно не только обнаружить слабые тектонические нарушения, но и выделить тот, который имеет покрышку и в ней образуются трещины. Такие критерии предложены авторами в работе [3].

В предложенной заявке приводятся способы поиска слабых тектонических нарушений и выделения среди них таких, которые могут содержать переотложенную залежь углеводородов.

Известна также технология АНЧАР [4], с помощью которой определяются координаты эпицентра шумовой микросейсмической активности нефтегазовой залежи. Однако представления об эпицентральной микросейсмической активности нефтегазовых залежей [4] являются настолько идеализированными, что трудно найти подобную залежь на реальных месторождениях. Очевидно и то, что такие залежи выглядят как учебные модели - положительная структура, в верхней части которой накопилась нефть.

В представленной заявке учтен факт, что реальная переотложенная залежь неоднородна и это не позволяет использовать ни одну из описанных выше методик. А применение сейсморазведки в условиях доразведки месторождений не представляется возможным, поскольку предполагает наличие внешнего источника возбуждения сейсмического сигнала.

Вторичные нефтяные залежи, образовавшиеся в субвертикальных слабых тектонических нарушениях (11), которые высокопроницаемы для флюидов и потоков углеводородов и по которым компоненты нефтяной залежи могут перемещаться вверх по разрезу (7), образуя вторичные залежи в местах наиболее сохранившихся покрышек - типа «рессора» (8, 9), где происходит накопление энергии упругой отдачи (1) и поэтому образуется аномальное трещинообразование (9, 10), которое создает аномальное акустическое излучение (4), и это излучение выходит на поверхность (5) вдоль ослабленной зоны разлома (11), где и регистрируется при проведении профильных акустических съемок на поверхности Земли в районе (зоне) залежи.

Аномальное акустическое излучение (акустическая эмиссия) определяется обычными методами: по превышению заданного уровня, или по превышению на kσ среднего уровня (где k=1÷3, σ - среднее квадратическое отклонение излучения) или по импульсному излучению - по максимальным значениям числа импульсов в секунду, минуту и т.п. Импульсы также имеют статистические аномалии (фон или среднее + kσ).

Вследствие проникновения углеводородов вдоль тектонического нарушения (ослабленной трещиноватой зоне) вверх по разрезу возникают вторичные залежи, которые могут иметь промышленное значение. Вторичные залежи могут возникать в виде вертикальных пластообразных тел в зоне разлома или в виде линз в зоне трещиноватой покрышки - «рессоры».

Сущность способа

В нефтеносном районе выполняют профильные наблюдения акустической эмиссии и по амплитуде, энергии и/или мощности акустической эмиссии (например, по акустическим колебаниям и/или амплитудным спектрам S(f), где f - частота) выделяют аномальные зоны, которые отождествляют со слабыми тектоническими нарушениями, определяют глубину заложения нарушений в исследуемом районе и если они достигают кровли основной залежи, то среди них по акустической эмиссии выделяют такие, в которых имеются покрышки в виде ненарушенных в настоящее время пластов с накоплением в них энергии упругой отдачи (модель типа «рессора») и образованием микротрещин, а поднимающиеся с глубины (от основной залежи) углеводороды задерживаются такими покрышками и накапливаются в виде вертикальных пластов или грибовидных залежей под излучающей акустическую эмиссию покрышкой. Такие покрышки могут быть обнаружены благодаря накоплению в них энергии упругой отдачи и трещинообразованию. В зонах разлома, где имеются покрышки, выбирают места заложения скважин.

Для пояснения сущности предлагаемого способа на чертеже приведен схематический разрез нефтяного месторождения, на котором показано образование вторичной залежи.

В неразрушенном пласте (покрышке) (1), расположенном в однородной среде (2), образовалась вертикальная зона слабого тектонического нарушения (11), ограниченная слабыми нарушениями (3), которое нарушает основную залежь (6), благодаря чему из залежи вверх мигрируют углеводороды по пути (7) и скапливаются в виде вторичной залежи (8) под пластом-покрышкой (1), переотлагаются также в зону трещиноватости пласта-покрышки, образуя при этом среди его трещин (10) заполненные углеводородами трещины (9).

Накопление в пласте (1) энергии упругой отдачи приводит к образованию новых трещин, излучающих акустическую эмиссию (4), которая вдоль зоны (11) как по волноводу (с малыми потерями энергии по сравнению с другими направлениями) выходит на поверхность (5), где и регистрируется наблюдателем во время поисков.

Технический результат - обнаружение новых залежей и уменьшение объема бурения.

Источники информации

1. Гаврилов В.П. Влияние разломов на формирование зон нефтегазонакопления. М.: Недра, 1975, 271 с.

2. Вальчак В.И. Система разломов Катангской седловины и их роль в оценке перспектив нефтегазоносности. Ж. «Геология и геофизика», 1996, т.36, №9, с.21-27.

3. Паламарчук В.К., Глинская Н.В. Очаг землетрясения в разломе. // Материалы международной геологической конференции «Изменяющаяся геологическая среда: пространственно-временные взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов». Казань, 2007, том I, с.264-268.

4. АНЧАР - новый метод обнаружения нефтегазовых залежей. 1996, Геофизический вестник, 5, с.15-17.

Изобретение относится к области акустических исследований массива и может быть использовано для поиска вторичных нефтяных залежей. Сущность: в нефтяносном районе выполняют профильные наблюдения акустической эмиссии. По амплитуде, энергии и/или мощности акустической эмиссии выделяют аномальные зоны, отождествляя их со слабыми тектоническими нарушениями. По аномалиям акустической эмиссии выделяют разломы, в которых имеются покрышки в виде ненарушенных в настоящее время пластов. По аномалиям акустической эмиссии или на резонансных частотах разломов выделяют разломы, в которых имеются активные покрышки. В зоне тех разломов, где имеются покрышки, выбирают места заложения скважин. Технический результат - уменьшение объемов бурения. 1 ил.

Способ обнаружения вторичных (переотложенных) нефтяных залежей в разломах осадочного чехла и фундамента по акустическим волнам, при котором в нефтеносном районе выполняют профильные наблюдения акустической эмиссии, отличающийся тем, что по амплитуде, энергии и/или мощности акустической эмиссии (например, по акустическим колебаниям и/или амплитудным спектрам S(f), где f - частота) выделяют аномальные зоны, отождествляют их со слабыми тектоническими нарушениями, по аномалиям акустической эмиссии выделяют разломы, в которых имеются покрышки в виде ненарушенных в настоящее время пластов с накоплением в них энергии упругой отдачи и образованием микротрещин, а поднимающиеся с глубины от основной залежи углеводороды накапливаются под покрышками в виде вертикальных пластов или внутри покрышки в виде грибовидных залежей, по аномалиям акустической эмиссии, выделенным по превышению амплитуды колебаний над фоном на kσ (где k=1÷3, σ - стандартное отклонение колебаний) или на резонансных частотах разломов, производят классификацию разломов по наличию активных покрышек и в зоне тех разломов, где имеются покрышки, выбирают места заложения скважин.