Введение к работе
Актуальность проблемы. К настоящему времени на территории платформенной части Пермского края открыто и разведано большинство крупных и средних месторождений нефти. Наиболее перспективным районом для продолжения поисков и разведки месторождений нефти в крае является территория Соликамской депрессии (СолД), особенно её центральная часть, приуроченная к площади залегания калийных солей Верхнекамского месторождения.
Системное изучение и комплексное освоение недр территории Верхнекамского месторождения калийных солей (ВКМКС) было начато в 1971 году. В подсолевых отложениях здесь открыты и разрабатываются 7 нефтяных месторождений. Все они находятся под толщей галогенных пород на участках залегания некондиционных калийных солей.
Дальнейшее развитие работ на нефть в этом районе связывается с поисками, разведкой и вводом в эксплуатацию новых нефтяных месторождений, территориально приуроченных к участкам ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий.
Вероятностно-статистические модели прогноза нефтегазоносности в локальном плане позволяют оценить перспективность проведения поисково-разведочного бурения на нефть на таких участках. Ведение этих работ может быть реализовано только при условии наличия в арсенале недропользователей технико-технологических средств, обеспечивающих контроль состояния охраны недр – надежность защиты соляной толщи от сообщения её с флюидами над- и подсолевого водоносных комплексов по искусственно созданным каналам (скважинам) на не ограниченную во времени перспективу.
Цель настоящей работы - научное обоснование перспектив проведения поисково-разведочных работ на нефть на территории СолД в пределах участков ВКМКС с балансовыми запасами калийно-магниевых солей промышленных категорий при использовании технико-технологических средств, гарантировано обеспечивающих охрану недр и окружающей среды.
Основные задачи исследований заключаются в следующем:
-
Исследование особенностей геологического строения и нефтегазоносности СолД и условий проводки скважин на территории ВКМКС.
-
Разработка вероятностно-статистических моделей прогноза нефтеносности СолД для оценки и обоснования перспективности дальнейшего проведения поисково-разведочных работ на территории ВКМКС.
-
Разработка требований к технико-технологическим средствам обеспечения охраны недр и окружающей среды в процессе поисково-разведочных работ на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий.
-
Анализ результатов оценки качества строительства нефтяных скважин на разрабатываемых в контуре ВКМКС месторождениях нефти.
-
Разработка средств обеспечения условий надежного контроля состояния защиты соляной толщи крепью скважин от флюидов недр в период их эксплуатации и проведение промысловых испытаний разработанных средств с оценкой полученных результатов.
Научная новизна работы заключается в том, что с использованием разработанных вероятностно-статистических моделей прогноза нефтеносности Соликамской депрессии показана перспективность проведения поисково-разведочных работ на участках ВКМКС с балансовыми запасами калийных солей промышленных категорий. С учетом особенностей геологического строения, нефтегазоносности разреза СолД и ведения в пределах ВКМКС работ по добыче солей подземным способом обоснован комплекс технико-технологических средств, реализация которых позволит экологически безопасно проводить поисково-разведочные работы на нефть на участках кондиционных калийно-магниевых солей. Для условий территории ВКМКС впервые разработан и практически использован метод контроля и оценки состояния во времени крепи нефтяных скважин в солесодержащей части разреза через две стальные обсадные колонны в течение всего срока службы скважин как горнотехнических сооружений.
В диссертационной работе защищаются следующие положения:
-
Оценка перспектив нефтегазоносности территории Соликамской депрессии с помощью вероятностно-статистических моделей.
-
Комплекс способов и средств обеспечения охраны недр и окружающей среды в процессе поисково-разведочных работ на участках ВКМКС с балансовыми запасами солей промышленных категорий.
-
Технико-технологические решения, позволяющие во времени контролировать качество крепи нефтяных скважин в солях через две обсадные колонны с использованием стандартной геофизической аппаратуры.
Фактический материал. Представленная работа – результат многолетних исследований, выполненных автором в Пермском государственном техническом университете. В работе использованы геологические, геофизические и технико-технологические данные по нефтяным скважинам, пробуренным на территории Соликамской депрессии в пределах участков распространения некондиционных залежей калийно-магниевых солей ВКМКС (около 1000 скважин).
Практическая значимость положений и выводов, приводимых в диссертации, заключается в том, что они позволяют в настоящее время приступить к работам по поиску, разведке и опережающей разработке месторождений нефти в подсолевых отложениях на кондиционных участках ВКМКС при обеспечении охраны недр и окружающей среды, гарантирующих возможность безопасной добычи калийно-магниевых солей в будущем.
Реализация работы. Разработанные и предлагаемые технико-технологические средства обеспечения охраны недр и окружающей среды для ведения буровых работ при поиске, разведке и разработке новых нефтяных месторождений в контуре ВКМКС используются при строительстве нефтяных скважин на некондиционных участках калийных солей этой территории.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались на региональных, всероссийской и международной научных конференциях ПГТУ (Пермь, 1998, 2001 – 2005, 2009, 2010), на международных научных симпозиумах имени академика М.А. Усова в ТПУ (Томск, 2001, 2005), на научно-практической конференции «Передовые технологии строительства и ремонта скважин» (Пермь, 2004), в рамках Конкурса молодых ученых и специалистов ОАО «ЛУКОЙЛ» на лучшую научно-техническую разработку (Болгария, Бургас, 2007), в рамках Конкурса на лучшую молодежную научно-техническую разработку по проблемам топливно-энергетического комплекса (Москва, 2008), на техсоветах: Ростехнадзора РФ (Пермь, 2004-2007), ОАО «Компания «Русиа-Петролеум» (Иркутск, 2007), ОАО «Сургутнефтегаз» (Сургут, 2008).
Автором опубликовано 19 научных работ, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 3 патента РФ на изобретение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Текст изложен на 206 страницах машинописного текста, иллюстрирован 41 рисунком и содержит 47 таблиц. Список литературы включает 163 наименования.
