Полевые методы геофизических исследований

Эти методы основаны на анализе физических полей (гравитационного, магнитного, электрического), которые отражают различные особенности тектонического строения и литологического состава зк и слагающих ее отложений. Все геофизические методы по своей сути являются косвенными и при их интерпретации всегда необходимо иметь опорную (геологическую) информацию.

Гравиметрическая съемка (гравиразведка)

Один из основных геофизических методов. Она основана на изучении распределения силы тяжести или других элементов поля силы тяжести с целью исследования геологического строения земной коры. Поле силы тяжести зависит от формы Земли, центробежной силы, развиваемой при вращении Земли, и распределения масс внутри Земли. При соответствующей обработке из суммарного гравитационного поля может быть выделено аномальное поле силы тяжести, которое отражает влияние последнего фактора. Например, над антиклинальными складками с плотными породами в ядре будет наблюдаться увеличение силы тяжести, по сравнению с соседними участками, где эти породы залегают на большей глубине. Над соляными куполами может фиксироваться уменьшение силы тяжести, так как соль обладает меньшей плотностью, чем вмещающие породы. Сила тяжести представляет собой равнодействующую силы притяжения Земли и центробежной силы. Единицы измерения – галы (миллигалы). Гравиразведка проводится приборами гравиметрами (градиентометрами). Проводится как при региональных, так и при детальных исследованиях. Для оценки глубины залегания структур необходима комплексная интерпретация данных гравиразведки и сейсморазведки.

Магниторазведка.

Основана на изучении изменений геомагнитного поля на поверхности Земли или в воздухе. Наблюдаемое м.п.связано с распределением в зк гп, обладающих разными магнитными свойствами. При специальной обработке данных магниторазведки в комплексе с другими методами можно определить геологическое строение района исследований. Магнитное поле характеризуется напряженностью, которая измеряется в эрстедах (миллиэрстедах). По данным магниторазведки определяют глубину залегания геологических тел в зк, которые служат источниками аномалий магнитного поля.

Осадочные гп практически немагнитны. Источниками аномалий являются магматические и метаморфические породы, поэтому магниторазведка в комплексе с другими методами используется для изучения регионального глубинного строения, главным образом глубины залешания и петрографического состава фундамента.

Электроразведка. Широко применяется при прр на нефть и газ. Она объединяет большое число методов изучения геологического строения зк путем наблюдения особенности распределения в ней естественного или искусственно создаваемых электромагнитных полей. Применении электроразведки основано на дифференциации гп, нефти и газа по электрическим и магнитным свойствам. Электрическое сопротивление гп неодинаково. У магм.и метаморф.гп ооно очень высокое и измеряется сотнями и тысячами Ом*м. высокими сопротивлениями характеризуются некоторые ОГП: каменная соль, гипс, ангидрит. Низкие сопротивления у терригенных пород.

Сейсморазведка.

Геофизический метод изучения строения Земли, поисков и разведки нефти и газа, основанный на изучении распространения упругих волн, возбуждаемых искусственно с помощью тех или иных источников (взрывов, ударов). Это основной метод геофизических исследований при грр. Упругие волны, вызванные источником, распространяются в толще зк, отражаются и возвращаются на зп к сейсморазведочной станции. Измеряя время распространения волн и их скорость можно определить глубину залегания и форму геологических границ.

Буровые работы

Решение вопросов методики, организаций и планирования геологоразведочных работ и разработки нефтяных и газовых месторождений требует наличия четкой классификации скважин.

В основу классификации положены различия целей и задач буровых работ с учетом их специфики на различных стадиях разведки нефтяных и газовых месторождений.

Все скважины, бурящиеся с целью региональных исследований, поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений подразделяются на семь категорий: опорные, параметрические, структурные, поисково-оценочные, разведочные, эксплутационные и специальные.

2.1. Опорные скважины бурят для изучения геологического строения крупных геоструктурных элементов земной коры, определения общих закономерностей распространения комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакопления, с целью выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ на нефть и газ.

Бурение опорных скважин является составной частью комплекса региональных геолого-геофизических исследований на нефть и газ.

В зависимости от геологической изученности региона и сложности решаемых задач опорные скважины могут закладываться в районах, не исследованных бурением, с целью всестороннего изучения разреза осадочного чехла и установления возраста и вещественного состава фундамента (в тех случаях, когда последний может быть вскрыт данной скважиной), или в относительно изученных бурением районах для всестороннего изучения нижней части разреза, ранее не вскрытой бурением, или для решения принципиальных вопросов геологического строения и перспектив нефтегазоносности района.

При бурении опорных скважин проводят:

- сплошной отбор керна;

- отбор шлама через 1 - 5 м проходки;

- геолого-технологические, геохимические и промыслово-геофизические исследования;

- опробование и испытание пластов в процессе бурения приборами на каротажном кабеле или пластоиспытателем на трубах с отбором проб нефти, газа, воды;

- испытание в колонне нефтегазоносных горизонтов, выделенных по данным геолого-геофизических исследований, с отбором проб нефти, газа, воды.

Результаты комплексной обработки материалов опорного бурения, проводимой научно -исследовательскими коллективами, оформляются в виде отчета, который представляется в федеральный орган управления фондом недр или его территориальные органы.

В результате бурения опорных скважин проводится:

-построение литолого-стратиграфического разреза осадочного чехла;

-определение геолого-геофизических характеристик вскрытого разреза для интерпретации геофизических данных;

-установление наличия в разрезе нефтегазоперспективных толщ.

2.2. Параметрические скважины бурят для изучения геологического строения, геолого-геофизических характеристик разреза и оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления, выявления наиболее перспективных районов для поисковых работ.

Бурение параметрических скважин является ведущим видом региональных геолого-геофизических исследований на нефть и газ в относительно изученных районах. Скважины этой категории следует закладывать в пределах локальных структур или на сейсморазведочных профилях.

При бурении параметрических скважин проводят:

- отбор керна в размерах, обеспечивающих установление и уточнение границ стратиграфических подразделений и изучение вещественного состава и физических характеристик комплексов отложений, слагающих разрез до горизонтов включительно, но не менее 20% от глубины скважины;

- геолого-технологические, геохимические и промыслово-геофизические исследования;

- ВСП и сейсмокаротаж.

Помимо указанных исследований в интервале возможного вскрытия нефтегазоперспективных горизонтов проводят:

- сплошной отбор керна;

- отбор шлама через 1 - 5 м проходки;

- отбор образцов пород боковыми грунтоносами (при необходимости);

- опробование и испытание пластов в процессе бурения приборами на каротажном кабеле или пластоиспытателем на трубах с отбором проб нефти, газ, воды;

- испытание в колонне нефтегазоносных горизонтов, выделенных по данным всех видов геолого-геофизических исследований, с отбором проб нефти, газа, воды.

Результаты комплексной обработки материалов параметрического бурения оформляются в виде отчета, который представляется в федеральный орган управления фондом недр или его территориальные подразделения для апробации и утверждения.

В результате бурения параметрических скважин с учетом других видов региональных исследований проводят:

- уточнение стратиграфического разреза и глубинного строения района;

- изучение геолого-геофизических характеристик пород вскрытого разреза для интерпретации геофизических данных;

- установление наличия нефтегазоносных свит и горизонтов, в комплексе с геофизическими работами выделение зон и структур, благоприятных для скопления нефти и газа;

- оценку перспектив нефтегазоносности района, уточнение прогнозных ресурсов.

2.3. Структурные скважины бурят в ряде районов для выявления и подготовки к поисковому бурению перспективных площадей.

Структурные скважины закладывают:

- для выявления и подготовки площадей (структур) к поисковому бурению, где решение этих задач полевыми геофизическими методами затруднено или экономически нецелесообразно;

- в сложных геологических условиях - в комплексе с полевыми геофизическими методами для уточнения деталей строения площади, прослеживания нарушений, перерывов в осадконакоплении и др.;

- в комплексе с полевыми геофизическими методами для установления возраста разреза, а также получения данных о его физических параметрах, проверки положения опорных горизонтов, выделенных по данным полевых геофизических исследований.

Скважины этой категории, как правило, бурят до маркирующих горизонтов, по которым проводится построение структурных карт.

При бурении структурных скважин проводят:

- отбор и исследование керна в объемах, обеспечивающих построение разреза и определение его характеристик;

- геолого-технологические, геохимические и промыслово-геофизические исследования;

- опробование и испытание объектов в открытом стволе и в колонне (при наличии в разрезе нефтегазоперспективных горизонтов).

Результаты комплексной обработки материалов структурного бурения оформляются в виде отчета.

2.4. Поисково-оценочные скважины бурят на площадях, подготовленных к поисковым работам, с целью открытия новых месторождений нефти и газа или новых залежей на ранее открытых месторождениях и оценки их промышленной значимости.

В поисково-оценочных скважинах производятся исследования с целью получения информации о геологическом строении и оценки нефтегазоносности вскрытого разреза отложений. Комплекс исследований и работ в поисковых скважинах включает:

- отбор керна (сплошной - в интервалах предполагаемого залегания нефтегазоносных горизонтов, также на границах стратиграфических подразделений);

- отбор шлама через 1 - 5 м в интервале нефтегазоперспективных горизонтов;

- геолого-технологические, геохимические и промыслово-геофизические исследования скважин;

-опробование и испытание в процессе бурения перспективных нефтегазоносных комплексов (пластоиспытателями на бурильных трубах с геофизическим сопровождением и локализацией продуктивных пластов приборами на каротажном кабеле) с отбором проб пластовых флюидов:

-испытание в колонне нефтегазоносных, а также водоносных (в законтурной части зале-

жи) пластов с отбором проб нефти, газа, воды;

- -специальные исследования в скважине;

- работы по интенсификации притоков углеводородов из пластов, представленных сложными коллекторами, с сопровождением их специальными методами ГИС;

- пробную эксплуатацию продуктивных скважин или группы скважин).

Результаты бурения поисковых скважин оформляются в виде отчета, в котором обобщаются результаты проведенных исследований и дается обоснование промышленной значимости выявленных залежей нефти и газа либо дается заключение о бесперспективности опоискованного объекта (при отрицательном результате поискового бурения).

По результатам бурения оценочных скважин проводят подсчет запасов по категориям С₁ и С₂.

2.6. Разведочные скважины бурят на площадях с установленной промышленной нефтегазоносностью для уточнения запасов и сбора исходных данных для составления технологической схемы разработки (проекта опытно - промышленной эксплуатации) залежи.

При бурении разведочных скважин проводят:

- отбор керна в интервалах залегания продуктивных пластов в количестве, обеспечивающем достаточное освещение коллекторских свойств;

- геолого - технологические и геохимические исследования в процессе бурения (при необходимости);

- промыслово - геофизические исследования;

- опробование и испытание в процессе бурения приборами на каротажном кабеле или пластоиспытателем на трубах с отбором проб пластовых флюидов;

- испытание в колонне нефтегазоносных, а также водоносных (в законтурной части залежи) объектов с отбором глубинных и поверхностных проб нефти, газа и воды;

- специальные исследования скважин;

- пробную эксплуатацию продуктивных скважин.

По результатам бурения разведочных скважин проводят уточнение ранее подсчитанных запасов и перевод части запасов категории С₂ в категорию С₁.

2.7. Эксплуатационные скважины бурят для разработки и эксплуатации залежей нефти и газа. В эту категорию входят опережающие эксплуатационные, эксплуатационные, нагнетательные и наблюдательные (контрольные, пьезометрические) скважины.

2.7.1.Опережающие эксплуатационные скважины бурят на разрабатываемую или подготовленную к опытной эксплуатации залежь нефти с целью уточнения параметров и режима работы пласта, выявления и уточнения границ обособленных продуктивных полей, а также оценки выработки отдельных участков залежи для дополнительного обоснования рациональной разработки и эксплуатации залежи.

2.7.2.Эксплуатационные скважины бурят для извлечения нефти и газа из залежи.

2.7.3. Нагнетательные скважины бурят для проведения воздействия на эксплуатируемый пласт с помощью закачки воды, газа и других агентов.

2.7.4. Наблюдательные скважины бурят для осуществления систематического наблюдения за изменением давления, положения межфлюидных контактов и других параметров в процессе эксплуатации пласта.

При бурении эксплуатационных скважин осуществляют необходимый отбор керна по продуктивным пластам и комплекс геолого-технологических и геофизических исследований, устанавливаемый в проектах бурения с учетом конкретных задач той или иной группы скважин и степени геологической изученности месторождения.

По результатам эксплуатационного бурения проводят перевод запасов нефти и газа из категории С₁ в категории В и А.

- ликвидации открытых фонтанов нефти и газа.

2.8. Специальные скважины бурят для:

- проведения специальных исследований;

- сброса промысловых вод;

-ликвидации открытых фонтанов нефти и газа;

- подготовки подземных хранилищ углеводородов и закачки в них газа и жидких углеводородов (номенклатуру скважин определяют в соответствии с действующими нормативными документами);

- строительства установок для захоронения промышленных стоков (нагнетательные, контрольные, наблюдательные);

- разведки и добычи технических вод.

В специальных скважинах проводят комплекс геолого-технологических и промыслово-геофизических исследований и специальных работ с учетом целевых задач конкретных скважин.

3. Проектирование и заложение скважин, проведение в них исследований, сбор, обработка и хранение материалов бурения и исследований, составление отчетов по скважинам всех категорий осуществляется в соответствии с действующими положениями, инструкциями, правилами, методическими указаниями и другими документами.

При проектировании конструкций параметрических, поисковых, оценочных и разведочных скважин необходимо предусматривать возможность использования их для эксплуатации залежей нефти и газа»

Ниже на рисунке 2.1 приведены схематические глубины заложения каждой категории скважин:

Рис.2.1. Сравнительная глубина заложения скважин, бурящихся на разных стадиях ГРР.

Конструкция скважины – совокупность данных о количестве и глубинах спуска осадных колонн, диаметрах обсадных колонн, диаметров ствола скважины для каждой из колонн и интервалах цементирования.

Этапы и стадии ГРР

Непрерывный процесс изучения земных недр с целью открытия месторождения и его подготовки к разработке условно делится на этапы и стадии.

Основные цели такого расчленения – последовательное решение задач различного уровня, оценка эффективности и качества работ на каждом этапе и планирование проведения последующих работ.