Введение к работе
Актуальность работы. На сегодняшний день нефть, газ, конденсат остаются основными источниками энергии и важнейшим химическим сырьем. К 2030 году добыча газа в России должна вырасти с сегодняшних 650 млрд. до 1 трлн. куб. м по прогнозу премьер-министра, озвученному в октябре 2010 года на совещании, посвященном обсуждению схемы развития газовой отрасли до 2030 года. В связи с этим остро стоит вопрос о дальнейших путях пополнения промышленных запасов нефти, газа и конденсата. Одним из них является поиск углеводородов в отложениях, залегающих на больших глубинах - свыше 4 км. Проблема поисков скопления нефти и газа на больших глубинах связана с решением ряда задач, среди которых одной из основных является эффективное прогнозирование коллекторских свойств пород. Известно, что даже при самых благоприятных геологических условиях, но при отсутствии пород-коллекторов и пород-экранов промышленные скопления углеводородов сформироваться не могут. Известно, что в процессе погружения на большие глубины осадочные породы претерпевают существенные преобразования. Всестороннее познание пород-коллекторов на больших глубинах имеет большое теоретическое и практическое значение. На юге Оренбургской области такими породами являются – отложения башкирского яруса Соль-Илецкого свода и сопряженных с ним участков Предуральского прогиба (антиклинальные и приразломные структуры), а также крупные карбонатные массивы внутренней прибортовой зоны Прикаспийской синеклизы. Рассматриваемые территории имеют весьма сложное горногеологическое строение, обусловленное развитой солянокупольной и разломной тектоникой. В пределах региона установлена продуктивность отложений башкирского яруса среднего карбона. Значительный вклад в изучение данного района внесли работы Багмановой С.В., Боярчук А.Ф., Вареничевой Н.И, Вотинцевой Н.С., Галимова А.Г., Горожанина В.М., Ивановой Н.А., Кана Е.К., Кан В.Е., Кутеева Ю.М., Леонова Г.В., Маврина К.А., Макаровой С.П., Нечай А.М., Пантелеева Г.Ф., Петерсилье В. И., Политыкиной М.А., Рабиц Э.Г., Савинкова А.В., Силагиной Т.В., Скибицкой Н.А., Тюрина А.М., Ханина А.А., Шпильман И.А. и других исследователей.
Данная диссертационная работа посвящена вопросам изучения коллекторских свойств и литологии подсолевых карбонатных пород башкирского возраста на месторождениях, расположенных в зоне сочленения Соль-Илецкого свода, Предуральского прогиба и Прикаспийской синеклизы; усовершенствованию методической и петрофизической основы интерпретации данных каротажа с целью оценки основных подсчетных параметров продуктивных пластов (эффективная мощность, коэффициенты пористости, проницаемости, водонасыщенности, нефтегазонасыщенности и т.д.). Основные запасы содержатся в карбонатных коллекторах с изменчивой литологией и сложной структурой ёмкостного пространства. Важная роль при выделении коллекторов отводится геофизическим методам исследования скважин в силу их комплексности, информативности, детальности и высокой достоверности результатов. Практика показала, что задача выделения коллекторов в карбонатных разрезах по данным ГИС и количественная оценка параметров часто производится неоднозначно. Необходимость её решения для карбонатных разрезов изучаемой зоны определяет актуальность выполненных исследований.
Цель работы. Усовершенствование методической и петрофизической основы интерпретации данных каротажа при выделении и оценке коллекторов в башкирских отложениях района исследований. Опробование методики количественной оценки по данным ГИС основных подсчетных параметров залежей, учитывающей особенности изучаемых коллекторов. Повышение достоверности выделения карбонатных коллекторов со сложной структурой ёмкостного пространства по данным геофизических исследований скважин на основании комплексного учета геофизических, петрофизических и геолого-промысловых материалов.
Основные задачи исследований. Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
-
Провести анализ геологического строения группы исследуемых месторождений, приуроченных к башкирским отложениям юга Оренбургской области.
-
Изучить структуру порового пространства коллекторов башкирских отложений и выявить связь их ФЕС с особенностями геологического строения.
-
Определить методы ГИС, позволяющие получить характеристики ФЕС, наиболее близкие к результатам исследований керна, с целью получения основных подсчетных параметров.
-
Сопоставить результаты определения ФЕС по керну и по геофизическим данным и установить корреляционные зависимости между ними.
-
Построить петрофизическую модель коллекторов башкирских отложений.
Основные методы исследований: систематизация, обобщение и анализ научно – технической, геологической, геофизической и другой информации и накопленного опыта при разработке Оренбургского, Акобинского, Нагумановского, Бердянского и других месторождений со схожими геологическими условиями; анализ кернового материала и построение петрофизических зависимостей; усовершенствование и разработка количественных методов выделения коллекторов на основе предложенных петрофизических моделей и применяемого комплекса ГИС; интерпретация и переинтерпретация геофизического материала; использование новейшего программного обеспечение для обработки и интерпретации полученных результатов (Pangea, Schlumberger и др.).
Научная новизна работы:
-
Выявлены особенности распространения башкирских отложений (литологическая изменчивость, размывы), влияние постседиментационных процессов на фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов и их отражение на результатах геофизических исследований скважин.
-
Проведена типизация пород-коллекторов башкирского возраста по структуре порового пространства и ФЕС с использованием различных методик интерпретации комплекса ГИС.
-
Изучены корреляционные связи между петрофизическими параметрами (по керну) и каротажными характеристиками для башкирских отложений, которые позволяют находить основные подсчетные параметры.
-
Разработаны и обоснованы граничные значения геофизических и петрофизических параметров пород башкирского возраста, позволяющие эффективно решать задачу выделения коллекторов и оценивать их запасы.
-
Предложены усовершенствованные приемы интерпретации результатов ГИС для выделения коллекторов башкирских отложений, в виде дополнительных диагностических графиков.
Достоверность. Достоверность работы подтверждается комплексным подходом к решению задач диссертации, хорошей сходимостью результатов геофизических работ с керновыми данными.
Практическая значимость и реализация результатов работы
Практическая ценность настоящей работы состоит в том, что разработанные методические приемы выделения коллекторов повысили геологическую эффективность результатов геофизических исследований разрезов скважин в целом, что позволяет более точно оценивать запасы углеводородов, строить геологические и гидродинамические модели.
Защищаемые положения:
1. Типизация карбонатных коллекторов башкирских отложений юга Оренбургской области отражает влияние на них постседиментационных процессов.
2. Усовершенствованная методика выделения продуктивных коллекторов по данным ГИС позволяет повысить эффективность определения основных подсчетных параметров.
3. Выполненный анализ корреляционных зависимостей “керн-ГИС”, “керн-керн” обосновывает граничное значение фильтрационно-емкостных свойств башкирских коллекторов и позволяет определить пористость и нефтегазонасыщенность по данным методов ГИС.
Апробация работы
Осуществлялась при подсчете запасов Акобинского, Нагумановского месторождений, утвержденных в ГКЗ в 2010-11 гг. и при построении цифровой геологической модели Оренбургского месторождения, выполнении комплексного отчета по геологическому изучению Вершиновского лицензионного участка.
Основные положения диссертационной работы докладывались: на X международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов в рамках X Уральской горнопромышленной декады (Екатеринбург, 2012), на молодежной научно-технической конференции с международным участием «Инновационные решения для нефтегазовой отрасли (Опыт и перспективы)» (Оренбург, 2012), IX Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России» (Москва, 2012), Региональном молодежном инновационном конвенте (Оренбург, 2011), VIII Международной научно-практической конференции «Ашировские чтения» (Туапсинский район, п. Агой, 2011), V молодежной научно-технической конференции с международным участием «Основные проблемы поиска, освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения» (Оренбург, 2011), научно-технической конференции, посвященной 100-летнему юбилею М.В. Мальцева (Башкортостан, г.Октябрьский, 2010), IV молодежной научно-технической конференции с международным участием «Основные проблемы поиска, освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения» (Оренбург, 2010), научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодые – наукам о Земле» (Москва, 2008).
Публикации. По теме диссертации автором в период 2008-2012 гг. были опубликованы 11 печатных работ, в том числе 4 статьи в ведущих научных журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.
Фактический материал и личный вклад автора
Диссертационная работа базируется на значительном фактическом материале. Автором были изучены свыше тысячи образцов пород, проведена интерпретация и переинтерпретация результатов ГИС более двух десятков скважин. Исследованы образцы керна с определением физических свойств, включающих скорость прохождения ультразвуковых волн, параметр пористости, параметр насыщения, плотность, пористость и проницаемость.
Диссертация является логическим завершением многолетних научно-исследовательских работ автора в ООО “ВолгоУралНИПИгаз” и обучения в аспирантуре Уральского горного государственного университета. Автор являлась исполнителем научно – исследовательских работ по обработке и интерпретации данных ГИС при подсчетах запасов Акобинского, Нагумановского месторождений и при создании цифровой модели Оренбургского месторождения, Вершиновского участка. Основой диссертации являются материалы исследований, выполненных лично автором или при его непосредственном участии в Волго-Уральском научно-исследовательском проектном институте нефти и газа при обработке и интерпретации данных ГИС, построении петрофизических зависимостей для работ по подсчету запасов и построения моделей с 2005 г. по 2012 г., а также фондовые и литературные источники. Автором составлены разделы в более чем десятке научно- исследовательских отчетов по тематике диссертации и выполнены аналогичные работы по другим месторождениям и площадям.
Разработки внедрены и используются в ООО "ВолгоУралНИПИгаз” на различных стадиях количественной интерпретации данных ГИС - от выбора объектов для испытания до определения подсчетных параметров при предоставлении запасов в ГКЗ. Часть разработок реализована на ЭВМ с помощью комплексов PetroExpert (Pangea), Geoofice (Schlumberger).
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору г.-м.н. наук, профессору И.Г Сковородникову за постановку задач и помощь на протяжении всего периода работы. А также всему профессорско-преподавательскому составу кафедры геофизики УГГУ и кафедры геологии ОГУ.
Автор благодарен ведущим специалистам ООО «ВолгоУралНИПИгаз» к.г.-м.н. М.А Политыкиной, к.г.-м.н. Силагиной Т.В., к.г.-м.н. Багмановой С.В., а также д.г.-м.н. Шнурману И.Г., к.г.-м.н. Еникееву Б. Н. за предоставленные материалы, критику и советы в процессе работы над диссертацией.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, списка литературы. Общий объем 138 страниц, в работе содержится 50 рисунков, 16 таблиц. Список литературы содержит 92 наименований.
