Системы размещения скважин при поисках и разведке нефти и газа

При поисках нефти и газа на площадях, подготовлен­ных геофизическими и другими методами, в зависимости от ха­рактера ловушки (структуры нарушенной или простого строе­ния, рифового массива и др.) закладывают одну или несколько поисковых скважин.

Поисковыми считаются скважины, пробуренные на площади до получения первого промышленного притока нефти и таза. Имеется много примеров, когда первая поисковая скважина, пробуренная в своде структуры, открыла местоскопление УВ. Так, в Западной Сибири открыто много местоскоплений одной поис­ковой скважиной (Мегионское, Ватинское, Самотлорское, Соснинское, Северо-Покурское и др.).

На тектонически нарушенных структурах, например, ослож­нённых несколькими поперечными сбросами, потребуется буре­ние нескольких поисковых скважин (в каждом блоке минимум по одной), чтобы решить вопрос о нефтегазоносности данной ловушки. Исключение составляет случай, когда антиклиналь нарушена одним взбросом. Тогда можно заложением одной по­исковой скважины через зону взброса обеспечить вскрытие пер­спективного горизонта как в приподнятом, так и в опущенном блоках структуры.

При несоответствии структурных планов по разным перспек­тивным толщам (смещение сводовых частей в пространстве) даже при простом строении структуры (без нарушений) потребуется, бурение не менее двух поисковых скважин для выявления про­дуктивности обеих толщ (рисунок 3.2). Одна из них закладывается в свод вышележащей перспективной толщи, а вторая — в свод нижележащей.

При поисках нефти и газа в погребённых рифовых массивах большой высоты, но небольшой площади, например типа Ишимбаевских рифов Предуральского прогиба, закладываются много­ствольные поисковые скважины (рисунок 3.3). В этом случае вместо трёх-четырёх отдельных скважин бурится одна поисковая сква­жина с двумя-тремя дополнительными стволами, которые бу­рятся наклонно-направленным способом с отклонением от ос­новного ствола на 300—500 м. Одной такой кустовой скважиной освещается площадь в 1 км².

Этот метод применяется также для структур со сложной конфи­гурацией и небольших размеров, для объектов с резко изменяю­щейся литологической характеристикой продуктивных пластов. Кроме того, кустовые (многоствольные) поисковые скважины бурятся на шельфах морей и океанов: с платформ, искусствен­ных островов и эстакад.

а — профиль, б — план; I — перспективные горизонты, 2 — свод по I горизонту, 3 — свод по II горизонту, 4 — поисковые скважины

Рисунок 3.2 - Схема размещения поисковых скважин при смещении сводовых час­тей структуры по различным горизонтам

а - профиль, б — план; 1 — известняки рифового масси­ва, 2 — структурная карта поверхности рифа, 3 — поисковая многоствольная скважина; О — основной ствол, А, Б, В - дополнительные стволы (наклонно-направленные)

Рисунок 3.3 - Схема поисков залежей нефти путём бурения многоствольной скважи­ны в рифовом массиве

После получения промышленных притоков УВ в поисковых скважинах последующие разведочные скважины размещают по определённой сетке с целью выявления контуров открытых за­лежей нефти и газа, установления параметров продуктивных пластов и подсчёта запасов УВ по отдельным залежам и местоскоплению в целом.

Нельзя рекомендовать для всех случаев одну сетку размеще­ния поисковых и разведочных скважин. В каждом конкретном геологическом районе со своими специфическими условиями залегания пластов при поисках и разведке нефтяных и газовых залежей применяется индивидуальная сетка скважин. Однако при этом геологи-поисковики и разведчики недр должны руковод­ствоваться следующими принципами. Во-первых, количество разведочных скважин зависит от размеров структуры и залежей. Чем больше предполагаемая залежь, тем больше потребуется сква­жин для её изучения, определения подсчётных параметров для расчёта запасов УВ. Во-вторых, если поисковая скважина в сво­де структуры дала промышленный приток газа, значит, она от­крыла газовую залежь. В этом случае для разведки залежи потре­буется меньшее количество разведочных скважин, чем в случае открытия нефтяной залежи.

Это объясняется тем, что газ легче отбирается, чем нефть. Скважины, заложенные в своде структуры, дадут представле­ние о залежи, так как в них будет поступать газ и из крыльевых частей залежи, в особенности при однородном коллекторе. При этом контур газоносности можно будет определить по форму­лам В. П. Савченко.

В-третьих, в зависимости от литологической изменчивости продуктивных пластов потребуется бурение различного количе­ства разведочных скважин. Так, в случае сильно изменчивого коллектора потребуется бурение большего количества скважин, чем в случае сравнительно однородного коллектора.

Однако надо иметь в виду, что не все без исключения измене­ния свойств пласта должны быть установлены разведочными скважинами. Важно установить лишь обшие закономерности в их изменении.

Главные принципы разведки — эффективное ведение работ, которое предусматривает получение наибольших приростов за­пасов нефти и газа при наименьших затратах времени и средств.

Система разведки предполагает такое количество скважин и такую последовательность их разбуривания, которые обеспечат получение исходных параметров для оценки запасов УВ, затем подсчёта их по промышленным категориям (С₁, В и А) и подго­товки залежи к разработке.

Рациональной системой размещения разведочных скважин считается система, ориентированная на равномерное изучение объекта по его площади и объёму независимо от размеров, осо­бенностей геологического строения ловушки и фазового состо­яния УВ.

В отличие от нефтяных залежей на газовых проводится уско­ренная разведка с применением опытно-промышленной эксп­луатации (ОПЭ) разведочными скважинами, а на крупных местоскоплениях — опережающими эксплуатационными скважина­ми. Мелкие и средние местоскопления газа вводятся в ОПЭ пос­ле бурения 2—3 скважин. Крупные газовые объекты включаются в ОПЭ после разведки их редкой сеткой скважин (7—10 км) и если рядом находится газопровод.

Как правило, местоскопления нефти и газа содержат не одну, а несколько залежей УВ, приуроченных к ряду продуктивных пластов. При этом диапазон промышленной нефте газоносности нередко охватывает почти всю вскрытую часть осадочной толщи от глубин в несколько сотен метров до 2—3 и даже 4—5 км. Так, в Урало-Поволжье скопления нефти и газа встречены в отложе­ниях девона, карбона и перми, а на юге — даже в юре, в толще осадков до глубины 3,0—3,5 км. В Прикаспии местоскопления нефти и газа выявлены как в надсолевых отложениях (мезозойс­ких), так и в подсолевых (девон, карбон, пермь) вплоть до глу­бин 5,5—6,0 км.

Поэтому при разведке многопластовых местоскоплений УВ в целом применяют обычно систему разведки снизу вверх. После­дняя предусматривает разведку группы нефтяных и газовых го­ризонтов путём последовательной разведки каждого вышележа­щего горизонта после нижележащего, причём нижний горизонт, с которого начинается разведка данного этажа, называется ба­зисным.

1 — песчаник, 2 - аргиллит, 3 — эта­жи разведки, 4 — номера продук­тивных горизонтов, 5 - порядок ввода в разведку этажей и продук­тивных горизонтов, 6 — глубина вскрытия горизонтов; ГР — геоло­гический разрез, СН-ВВ - система разведки снизу—вверх, СВ-ВН — си­стема разведки сверху—вниз

Рисунок 3.4 - Системы разведки много­пластовых местоскоплений в це­лом:

Такая система разведки позволяет наиболее быстро изучить строение местоскоплений УВ при сравнитель­но минимальных затратах.

В отдельных случаях применяют систему разведки сверху—вниз, которая предусматривает последовательную разведку продуктив­ных горизонтов от вышележащих к нижележащим, например, при условии, что наиболее мощные и высокодебитные горизон­ты расположены в верхней части разреза местоскопления.

Указанная система разведки, исключающая возможность од­новременного вскрытия нескольких горизонтов, малоэффектив­на и использовалась в прошлом при низкой технике бурения скважин.

При разведке отдельных залежей УВ и этажей применяют несколько систем размещения скважин по площади в зависимо­сти от геологического строения, формы и типа залежей УВ.

Система размещения скважин при разведке залежей обозна­чает порядок размещения минимального количества разведоч­ных скважин в целях получения исходных параметров для оцен­ки запасов открытых залежей нефти и газа и подготовке их к разработке.

В основном используют три системы размещения разведоч­ных скважин: треугольную, кольцевую и профильную.

При треугольной системе каждая новая скважина закладыва­ется в вершине равностороннего треугольника, где в двух других углах находятся скважины, давшие нефть (рис. 25). При этом достигается равномерное размещение скважин по площади залежи. Однако недостатком этой системы является зависимость заложения каждой последующей разведочной скважины от ре­зультатов предыдущей, что удлиняет сроки разведки залежи и снижает эффективность применения треугольной системы раз­мещения скважин.

а — треугольная, б — кольцевая, в — профильная

Рисунок 3.5 - Системы размещения разведочных скважин при разведке отдельных за­лежей УВ или этажей разведки

Кольцевая система применяется на широких и пологих структу­рах, где разведочные скважины располагаются по кольцам с после­довательным размещением колец по падению пластов. В условиях значительной литологической изменчивости пластов кольцевая система не применяется, так как в этом случае потребуется буре­ние большого числа скважин, в том числе за контуром нефтенос­ности. Эта система неприменима также при разведке литологи-ческих, стратиграфических, тектонически-экранированных и дру­гих типов залежей УВ.

Профильная система размещения разведочных скважин явля­ется наиболее эффективной и применимой для всех типов и форм залежей нефти и газа. Расположение скважин по профи­лям позволяет при минимальном количестве скважин получать правильное представление о строении залежей УВ и обеспе­чить получение достоверных параметров залежи для подсчёта запасов нефти и газа. Наиболее эффективна разведка по про­филям скважин, которые расположены вкрест простирания либо структурных ловушек, либо — пластов для литологических ло­вушек или в условиях значительной изменчивости литологии продуктивных пластов.

В каждом конкретном случае определяется рациональная система размещения разведочных скважин, т. е. определяются расстояния между профилями и скважинами в профилях в за­висимости от размеров и ширины структурной ловушки и за­лежей УВ, литологических особенностей продуктивных плас­тов и др.

В отдельных случаях, при разведке, например, рукавообразных залежей нефти, связанных с песчаными образованиями палеорек, применяется метод разведки клином.

Пример системы размещения скважин по методу «клина» при­веден на рисунке 3.6. Этот метод применим также при разведке не­широких полосообразных залежей нефти.

В зависимости от площади открытых залежей нефти для их разведки используется различное количество скважин — от еди­ниц до нескольких десятков и более. Расстояния между профи­лями для залежей в структурных ловушках, а также между сква­жинами в профилях зависят от размеров ловушки и залежи и предполагаемых запасов УВ в них. При этом на выбор расстоя­ний влияет и геологическое строение залежей нефти и газа, в том числе наличие или отсутствие тектонических нарушений, литологическая однородность или изменчивость продуктивных пластов и др.

Так, для залежей, относящихся к категории крупнейших (из­влекаемые запасы 100—300 млн т), но простого строения, рас­стояния между скважинами обычно составляют 4 км, а в случае сложного и очень сложного строения соответственно в среднем около 3 и 2 км. Для скоплений, относящихся к средним по запасам (10—30 млн т) для залежей простого строения, сложного и очень сложного они составляют: 2 км, 1,5 км и 1 км.

1 — предполагаемое направление оси залежи нефти, связанной с руслом палеореки (рукавообразного типа), 2 - линия замещения коллектора глинами, 3 — скважины с номерами, соответствующими порядку разбуривания

Рисунок 3.6 - Вариант системы размещения разведочных скважин по методу «клина»

В зависимости от геологических условий и технических воз­можностей достижение проектной сетки скважин возможно пу­тём применения сгущающейся или ползущей системы разведки.

Сгущающаяся система разведки заключается в поэтапном уп­лотнении сетки скважин до проектной, т. е. вначале использует­ся редкая сеть скважин, которая в дальнейшем уплотняется.

Ползущая система разведки заключается в постепенном охва­те бурением скважин площади залежи в одном направлении от изученной части к неизученной, что используется при разведке неантиклинальных залежей УВ.

Дата добавления: 2014-01-05