XIII.2. Стадии (этапы) поисково-разведочных работ.

Процесс изучения и освоения нефтегазоносных территорий подразделяется на три основных стадии: региональную, поисковую и разведочную.

1. Стадия региональных геолого-геофизических работ (региональный поиск). Такие работы проводятся на базе регионального прогноза, основанного на первых этапах на методах аналогии с другими, хорошо изученными регионами, а после проведения некоторого объема работ базируются на оценке закономерностей изменения вышеперечисленных критериев (прогнозных параметров) в пределах всего бассейна или его частей.

Главная ее цель – качественная оценка перспектив нефтегазоносных областей, выявление зон нефтегазонакопления и открытие первого месторождения. На этой стадии решаются следующие основные задачи: 1) установление границ распространения, общей мощности, стратиграфии, литологии, геохимических и гидрогеологических свойств осадочного чехла; 2) выделение в разрезе осадочного чехла региональных покрышек и нефтегазоносных комплексов; 3) изучение строения осадочного чехла и тектоническое районирование территории; 4) определение возможных зон нефтегазонакопления и конкретных объектов поиска.

По результатам региональных работ создаются модели строения осадочного бассейна в целом и его отдельных крупных частей, выявляются общие (региональные) закономерности изменения геолого-геофизических и геохимических параметров осадочного чехла и фундамента.

После открытия первых месторождений в провинции, области или районе региональные работы несколько сокращаются по объему, или становятся более целенаправленными. Например, они могут быть ориентированы на исследование слабо изученных глубин или прилегающих перспективных территорий. Резкое сокращение или прекращение региональных работ после открытия первых месторождений приводит в последующем к снижению эффективности поисков.

2. Стадия поисковых работ (детальный поиск). Начинается с момента открытия первого месторождения и на первых этапах концентрируется вблизи него. Главная ее цель – открытие новых залежей и месторождений на прилегающих площадях, подсчет запасов по поисковым категориям С₂ и С₁. поисковые работы подразделяются на два этапа: 1) подготовка площадей к поисковому бурению; 2) глубокое бурение с целью выявления скоплений нефти и газа.

Поисковые работы осуществляются на базе детального прогноза, основанного на оценке региональных, зональных и локальных закономерностей изменения прогнозных параметров (критериев). При этом осуществляется сравнительный анализ выявленных ловушек нефти и газа, оцениваются их перспективы возможного накопления и сохранения углеводородных масс, выбираются первоочередные площади для поискового бурения, определяются места заложения скважин и их количество.

На этапе подготовки к глубокому бурению производится детальная сейсморазведка площади (Рис.17), определяются (или уточняются) местоположение сводовой части куполовидного поднятия, его амплитуда, площадь, конфигурация в плане и другие особенности строения разреза нефтегазоносных толщ, коллекторов и покрышек. Эффективность поисков находится в прямой зависимости от качества подготовки площадей к глубокому бурению. Опыт показывает, что проведение детализационных сейсмических работ после проходки скважины – первооткрывательницы значительно сокращает объемы и сроки проведения дальнейших поисковых и разведочных работ на месторождении.

Первая поисковая скважина проводится в центре куполовидного поднятия. Если в результате ее испытания получаются промышленные притоки нефти и газа, то проходится вторая поисковая скважина на крыле поднятия вблизи предполагаемого контура ВНК. Эта скважина выполняет задачу определения размеров залежей и подсчета запасов по категориям С₂ и С₁. Она относится к разряду детально-поисковых. Во всех поисковых скважинах производится отбор керна от продуктивной части разреза. Расстояние между поисковыми скважинами зависит от размеров ловушки и составляет в среднем 3 – 5 км. По результатам поисковых работ строятся карты пористости, эффективных нефтенасыщенных толщин, считаются запасы нефти, газа.

В тех районах, где предыдущими работами доказано отсутствие продуктивного пласта на вершинах локальных поднятий ("лысые вершины"), бурение поисковых скважин производится на их склонах, где по геолого-геофизическим данным предполагается (прогнозируется) наличие залежи.

3.Стадия разведочных работ. В случае, если запасы нефти и газа по категориям С₂ и С₁ достигают значительных размеров, месторождение вводится в разведку. Главная задача разведочных работ – установление размеров и объемов залежей, подсчет запасов (в том числе и извлекаемых) по более высоким категориям (С₁, В, А) и подготовка месторождения к разработке.

Разведочные работы подразделяются на два этапа:

I) предварительная разведка; II) детальная (промышленная) разведка. На этапе предварительной разведки решаются следующие задачи: 1) установление (уточнение) ВНК,ГВК, ГНК по каждому продуктивному пласту; 2) установление (уточнение) границ залежей; 3) определение рабочих дебитов нефти, газа, воды в каждой скважине, по каждой залежи; 4) замеры пластовых температур и давлений; 5) отбор керна, воды, нефти и газа для лабораторных исследований; 6) установление емкостно-фильтрационных свойств коллекторов, построение карт пористости по каждому пласту; 7) определение и построение карт эффективных нефтенасыщенных и газонасыщенных толщин по каждому пласту; 8); определение объемов залежей и подсчет (пересчет) запасов по категории С₁ для каждой залежи и месторождения в целом.

На стадии предварительной разведки общее количество глубоких скважин (включая поисковые) доводится до 4 – 5. Разведочные скважины при этом находятся на крыльях куполовидного поднятия вблизи линии ВНК или ГВК с целью уточнения границ залежей и располагаются, как правило, по крестовой системе (на всех четырех крыльях).

Детальная (промышленная) разведка выполняется, прежде всего, на крупных месторождениях которые планируются к вводу в эксплуатацию в ближайшие годы. Она требует выполнения значительного объема буровых работ. Поэтому предварительно дается оценка экономической целесообразности постановки детальной разведки. Работы производятся на базе поискового и предварительного разведочного бурения.

Главная цель детальной разведки – определение параметров, необходимых для подсчета запасов нефти и газа по высоким категориям (А, В), и системы разработки каждой залежи и месторождения в целом. При этом решаются следующие задачи:

1) детальное изучение литологии нефтегазоносных комплексов и продуктивных пластов

2) детальная корреляция разрезов скважин, продуктивных пластов (Рис.18), определение мощностей и их изменения по площади, зон выклинивания коллекторов, покрышек

3) определение и построение карт емкостно-фильтрационных свойств коллекторов: пористости, проницаемости, коэффициента нефтеотдачи

4) уточнение положения ВНК, ГНК,ГВК для всех залежей, а также направления и углов их наклона

5) определение и построение карт форм и размеров всех залежей по площади и объему, соотношения их контуров в плане и положения в разрезе

6) определение рабочих дебитов скважин, газового фактора нефтей, конденсатного фактора для газов в залежах

7) определения пластового давления и температуры, давления насыщения, физико-химических свойств нефтей, газов, конденсатов в пластовых условиях

8) подсчет запасов по категориям А, В, С₁, С₂

9) определение гидравлического режима залежей

10) определение системы разработки и пробная эксплуатация месторождения

Перед началом детальной разведки на основе материалов поискового и предварительного разведочного бурения определяется система разведки.

Под системой разведки понимается глубина, очередность бурения скважин, схема расположения их по площади, расстояние между ними и система опробования. Различаются две системы размещения скважин: 1) профильная; 2) треугольная. Треугольная система применяется для разведки залежей сложной конфигурации и резкой изменчивости продуктивных пластов. При этом в плане каждая последующая скважина располагается в вершине равностороннего треугольника, основанием которого являются две скважины, давшие нефть (Рис.19). Расстояние между разведочными скважинами в среднем составляет 2 – 3 км. Необходимость бурения каждой скважины определяется в зависимости от результатов бурения первых двух скважин, по принципу от известного к неизвестному. Такая система иначе называется "ползучей", т.к. залежь разбуривается скважинами постепенно. Достоинством этой системы разведки является практическое отсутствие пустых скважин, недостатком – увеличение продолжительности разведки месторождения.

Профильная система применяется для разбуривания месторождений, приуроченных к брахиантиклинальным складкам удлиненной формы, с продуктивными пластами выдержанными по всей площади. Профили скважин ориентируются поперечно по отношению к длине залежи. Расстояние между профилями больше, чем расстояние между скважинами на профиле, рассчитывается исходя из общего количества скважин, необходимых для разведки месторождения. Такая сеть обеспечивает равномерное изучение залежи по всей площади. Достоинством этой системы разведки является сокращение сроков разведки месторождения, недостатком – значительное количество пустых (водоносных) скважин.

На многозалежных месторождениях детальная разведка может осуществляться несколькими сетками скважин. Односеточная система предусматривает разведку наиболее продуктивной и крупной по запасам залежи, которая принимается за базисную, т.е. сетка скважин и глубина бурения ориентируются на базисный горизонт. Остальные залежи месторождения изучаются с меньшей степенью детальности. Запасы нефти и газа базисной залежи подготавливаются по промышленным категориям А, В, С₁, по остальным залежам – по более низким категориям – С₁, С₂. Для газонефтяных, нефтегазовых залежей разведка должна вестись с учетом возможности разработки нефтяных частей с получением безгазовой и безводной нефти в скважинах. Бурение проектных скважин может вестись по сгущающейся или ползучей системам. При разбуривании месторождения по сгущающейся системе вначале редкой сетью охватывается вся разведочная площадь, затем проходятся промежуточные скважины. Ползучая система, примером которой является треугольная, предусматривает постепенный охват площади.

Многосеточная система детальной разведки применяется для разведки месторождений с несколькими крупными залежами, расположенными на разных глубинах. При этом бурятся несколько сеток разведочных скважин, каждая из которых ориентируется на определенный объект разведки (залежь или группа близкорасположенных залежей). В каждом объекте выбирается базисная залежь. Такая система разведки применялась, в частности, на Уренгойском, Медвежьем, Заполярном и других месторождениях севера Тюменской области.

Здесь сеноманская газовая залежь, находящаяся на глубине 900 – 1200 м., разведывалась одной сетью скважин. В последующие годы на этих месторождениях были пройдены глубокие поисковые скважины, которые выявили ряд нефтегазоконденсатных залежей в нижних горизонтах платформенного чехла. Разведка их осуществлялась второй сетью скважин глубиной 3 – 3,5 км. Такая поэтапная система разведки позволила в короткий срок ввести в разработку газовые залежи сеноманского яруса. Сейчас на Уренгойском месторождении бурится третья сетка скважин глубиной 4 – 4,5 км. для разведки газоконденсатных залежей в ачимовской толще. Такая система разведки называется системой "сверху вниз".

Наиболее эффективна разведка многозалежных месторождений по системе " снизу вверх ", при которой детально разведается глубоко залегающий объект разведки, а попутно - вышележащие залежи. При этом возможно сокращение количества скважин т.к. верхние объекты будут изучаться скважинами, вскрывающими нижние залежи. Такая система эффективна в случае совпадения контуров залежи. При значительных расхождениях структурных планов и контуров залежей каждый объект разведается отдельной сеткой скважин.

Соотношение объемов разведочных, поисковых и региональных работ разное на разных этапах освоения региона. В целом, по мере возрастания количества открытых месторождений увеличиваются объемы поискового и разведочного бурения.