Poszukiwanie i eksploracja złóż ropy. Metody i rodzaje poszukiwań geofizycznych. Podstawowe wymagania badań geologicznych

Ministerstwo Edukacji Federacja Rosyjska

Rosyjski Państwowy Uniwersytet Nafty i Gazu I.M.Gubkina

Wprowadzenie... 3

Rozdział 1. Poszukiwanie i eksploracja złóż ropy i gazu. 4

1.1.Metody poszukiwania i rozpoznawania złóż ropy i gazu. 4

Metody geologiczne .. 4

Metody geofizyczne .. 5

Metody hydrogeochemiczne .. 6

Wiercenie i testowanie studni . 6

1.2 Etapy poszukiwań i eksploracji. 7

1.3.Klasyfikacja złóż ropy i gazu. 8

1.4.Problemy poszukiwania i wydobywania ropy i gazu, wiercenia odwiertów... 10

Rozdział 2. Metodologia przyspieszonych poszukiwań złóż gazu... 14

2.1. Podstawowe postanowienia dotyczące przyspieszonych poszukiwań i rozruchu złóż gazowych. 14

Ogólne zasady .. 14

Metody przyspieszania poszukiwań mające zastosowanie do wszystkich grup złóż gazu . 15

Metodologia eksploracji złóż gazu na nowych obszarach . 16

2.2. Udoskonalenie metodyki przyspieszonych poszukiwań złóż gazu. 17

2.3. Metodologia poszukiwań małych, złożonych złóż gazu (na przykładzie złóż na zachodnim Kaukazie) 18

Lista wykorzystanej literatury: 21

Ropa naftowa i gaz ziemny należą do głównych minerałów wykorzystywanych przez człowieka od czasów starożytnych. Zwłaszcza w szybkim tempie Wydobycie ropy naftowej zaczęło rosnąć po tym, jak zaczęto wykorzystywać odwierty do wydobywania jej z głębi ziemi. Zazwyczaj za datę urodzenia w kraju przemysłu naftowo-gazowego uważa się otrzymanie wylewu ropy ze studni (tabela 1).

Ze stołu 1 wynika, że ​​przemysł naftowy w różnych krajach świata istnieje dopiero od 110–140 lat, ale w tym okresie wydobycie ropy i gazu wzrosło ponad 40 tysięcy razy. W 1860 r. światowe wydobycie ropy naftowej wynosiło zaledwie 70 tys. ton, w 1970 r. wydobyto 2280 mln ton, a w 1996 r. już 3168 mln ton. Szybki wzrost wydobycia związany jest z warunkami występowania i wydobycia tego minerału. Ropa naftowa i gaz występują wyłącznie w skałach osadowych i są dystrybuowane regionalnie. Ponadto w każdym basenie sedymentacyjnym następuje koncentracja ich głównych zasobów w stosunkowo ograniczonej liczbie złóż. Wszystko to, biorąc pod uwagę rosnące zużycie ropy i gazu w przemyśle oraz możliwość ich szybkiego i ekonomicznego wydobycia z podłoża, sprawia, że ​​minerały te stają się przedmiotem priorytetowych poszukiwań.

Prowadzenie badań geologicznych poprzedza wszelkie inne prace poszukiwawcze. W tym celu geolodzy udają się na badany obszar i wykonują tzw. prace terenowe. Podczas nich badają odsłonięte na powierzchni warstwy skalne, ich skład i kąty nachylenia. Aby zbadać podłoże skalne pokryte współczesnymi osadami, wykopuje się doły o głębokości do 3 cm, a aby zorientować się w głębiej leżących skałach, wierci się studnie kartograficzne o głębokości do 600 m.

Po powrocie do domu wykonywana jest praca za biurkiem, tj. obróbka materiałów zebranych na poprzednim etapie. Efektem pracy biurowej jest mapa geologiczna i przekroje geologiczne terenu (ryc. 1).

Ryż. 1. Antyklina na mapie geologicznej

oraz przekrój geologiczny wzdłuż linii AB.

Rasy: 1-najmłodsza; 2-mniej młodych;

3-najstarszy

Mapa geologiczna to rzut wychodni skalnych na powierzchnię. Antyklina na mapie geologicznej wygląda jak owalna plama, w środku której znajdują się starsze skały, a na obrzeżach - młodsze.

Jednak niezależnie od tego, jak starannie przeprowadzone zostaną badania geologiczne, pozwalają one ocenić strukturę jedynie górnej części skał. Do „badania” głębokiego wnętrza wykorzystuje się metody geofizyczne.

Metody geofizyczne obejmują poszukiwania sejsmiczne, poszukiwania elektryczne i poszukiwania magnetyczne.

Badania sejsmiczne (rys. 2) opierają się na wykorzystaniu wzorców propagacji sztucznie wytworzonych fal sprężystych w skorupie ziemskiej. Fale tworzy się na jeden z następujących sposobów:

1) eksplozja ładunków specjalnych w studniach o głębokości do 30 m;

2) wibratory;

3) przetworniki energii wybuchu na energię mechaniczną.

Ryż. 2. Schematyczny diagram badań sejsmicznych:

1-źródło fal sprężystych; 2 odbiorniki sejsmiczne;

Stacja 3-sejsmiczna

Prędkość propagacji fal sejsmicznych w skałach o różnej gęstości nie jest taka sama: im gęstsza skała, tym szybciej fale przez nią przenikają. Na styku dwóch ośrodków o różnej gęstości drgania sprężyste są częściowo odbijane, wracając na powierzchnię ziemi, a częściowo załamywane, kontynuują swój ruch w głąb podpowierzchni do nowego interfejsu. Odbite fale sejsmiczne są wychwytywane przez geofony. Następnie rozszyfrowując powstałe wykresy drgań powierzchni ziemi, eksperci określają głębokość skał, od których odbijają się fale, oraz ich kąt nachylenia.

Eksploracja elektryczna w oparciu o różną przewodność elektryczną skał. Zatem granity, wapienie, piaskowce nasycone słoną wodą mineralizowaną dobrze przewodzą prąd elektryczny, a gliny, piaskowce nasycone ropą mają bardzo niską przewodność elektryczną.

Badanie grawitacyjne opiera się na zależności grawitacji na powierzchni Ziemi od gęstości skał. Skały nasycone ropą lub gazem mają mniejszą gęstość niż te same skały zawierające wodę. Zadaniem eksploracji grawitacyjnej jest określenie miejsca o nienormalnie niskiej grawitacji.

Poszukiwania magnetyczne w oparciu o różną przenikalność magnetyczną skał. Nasza planeta jest ogromnym magnesem otoczonym polem magnetycznym. W zależności od składu skał, obecności ropy i gazu to pole magnetyczne jest zniekształcone w różnym stopniu. Często magnetometry są instalowane na samolotach, które przelatują nad badanym obszarem na określonej wysokości. Badanie aeromagnetyczne pozwala wykryć antykliny na głębokości do 7 km, nawet jeśli ich wysokość nie przekracza 200–300 m.

Metody geologiczne i geofizyczne ujawniają głównie strukturę skał osadowych i możliwe pułapki na ropę i gaz. Jednakże obecność pułapki nie oznacza obecności złóż ropy lub gazu. Hydrogeochemiczne metody eksploracji podpowierzchniowej pozwalają zidentyfikować z ogólnej liczby odkrytych struktur te, które są najbardziej obiecujące dla ropy i gazu, bez konieczności wiercenia odwiertów.

Metody hydrochemiczne obejmują gaz, fluorescencyjny monolog bitowy, strzelanie radioaktywne i metody hydrochemiczne.

Badanie gazu polega na określeniu obecności gazów węglowodorowych w próbkach skał i wód gruntowych pobranych z głębokości od 2 do 50 m. Wokół każdego złoża ropy i gazu powstaje halo dyspersji gazów węglowodorowych w wyniku ich filtracji i dyfuzji przez pory i pęknięcia złoża skały. Stosując analizatory gazów o czułości 10 -5...10 -6% rejestruje się podwyższoną zawartość gazów węglowodorowych w próbkach pobranych bezpośrednio nad złożem. Wadą tej metody jest to, że anomalia może być przesunięta względem złoża (np. na skutek nachylonego występowania warstw nad nią położonych) lub może być powiązana ze złożami nieprzemysłowymi.

Aplikacja badania luminescencyjno-bituminologiczne opierają się z jednej strony na fakcie, że nad złożami ropy naftowej zwiększa się zawartość bitumu w skale, a z drugiej na zjawisku świecenia asfaltu w świetle ultrafioletowym. Na podstawie charakteru blasku wybranej próbki skały wyciąga się wniosek o obecności ropy w proponowanym złożu.

Wiadomo, że wszędzie na naszej planecie występuje tzw. promieniowanie tła, spowodowane obecnością w jej głębinach radioaktywnych pierwiastków transuranowych, a także wpływem promieniowania kosmicznego. Ekspertom udało się ustalić, że promieniowanie tła nad złożami ropy i gazu zostało zmniejszone. Badanie radioaktywne przeprowadza się w celu wykrycia określonych anomalii promieniowania tła. Wadą tej metody jest to, że anomalie radioaktywne w warstwach przypowierzchniowych mogą być spowodowane szeregiem innych przyczyn naturalnych. Dlatego też metoda ta jest nadal stosowana w ograniczonym zakresie.

Metoda hydrochemiczna opiera się na badaniu składu chemicznego wód podziemnych i zawartości w nich rozpuszczonych gazów, a także substancji organicznych, w szczególności arenów. W miarę zbliżania się do złoża stężenie tych składników w wodach wzrasta, co pozwala wnioskować, że w pułapkach znajduje się ropa lub gaz.

Wiercenie studni służy do wyznaczania złóż, a także do określania głębokości i miąższości formacji roponośnych i gazowych.

Ministerstwo Edukacji Federacji Rosyjskiej Rosyjski Państwowy Uniwersytet Nafty i Gazu im. I.M.Gubkina Wprowadzenie 3 Rozdział 1. Poszukiwanie i rozpoznawanie złóż ropy i gazu 4 1.1. Metody poszukiwania i rozpoznawania złóż ropy i gazu 4 Metody geologiczne 4 Metody geofizyczne 5 Metody hydrogeochemiczne 6 Wiercenie i badanie studni 6 1.2. Etapy poszukiwań i eksploracji 7 1.3. Klasyfikacja złóż ropy i gazu 8 1.4. Problemy poszukiwania i rozpoznawania ropy i gazu, wiercenie odwiertów 10 Rozdział 2. Metodologia przyspieszonych poszukiwań złóż gazu 14 2.1. Podstawowe postanowienia dotyczące przyspieszonych poszukiwań i rozruchu złóż gazowych 14 Zasady ogólne 14 Metody przyspieszenia poszukiwań obowiązujące dla wszystkich grup złóż gazowych 15 Metodologia poszukiwań złóż gazowych na nowych obszarach 16 2.2. Doskonalenie metodyki przyspieszonych poszukiwań złóż gazowych 17 2.3. Metody eksploracji małych, skomplikowanych złóż gazu (na przykładzie złóż zachodniego Ciscaucasia) 18 Spis wykorzystanej literatury: 21 Wprowadzenie Ropa naftowa i gaz ziemny to jedne z głównych minerałów wykorzystywanych przez człowieka od czasów starożytnych. Wydobycie ropy naftowej zaczęło rosnąć w szczególnie szybkim tempie po tym, jak zaczęto wykorzystywać odwierty do wydobywania jej z wnętrzności ziemi. Zazwyczaj za datę urodzenia w kraju przemysłu naftowo-gazowego uważa się otrzymanie wylewu ropy ze studni (tabela 1). | | | |Tabela 1 | |Pierwsze przemysłowe dopływy ropy | |ze odwiertów w głównych krajach produkujących ropę na świecie | | | | | | |Kraj |Rok |Kraj |Rok | |Kanada |1857 |Algieria |1880 | |Niemcy |1859 |Kuba |1880 | |USA |1859 |Francja |1881 | |Włochy |1860 |Meksyk |1882 | |Rumunia |1861 |Indonezja |1885 | |ZSRR |1864 |Indie |1888 | |Japonia |1872 |Jugosławia |1890 | |Polska |1874 |Peru |1896 | Ze stołu 1 wynika, że ​​przemysł naftowy w różnych krajach świata istnieje dopiero od 110–140 lat, ale w tym okresie wydobycie ropy i gazu wzrosło ponad 40 tysięcy razy. W 1860 r. światowe wydobycie ropy naftowej wynosiło zaledwie 70 tys. ton, w 1970 r. wydobyto 2280 mln ton, a w 1996 r. już 3168 mln ton. Szybki wzrost wydobycia związany jest z warunkami występowania i wydobycia tego minerału. Ropa naftowa i gaz występują wyłącznie w skałach osadowych i są dystrybuowane regionalnie. Ponadto w każdym basenie sedymentacyjnym następuje koncentracja ich głównych zasobów w stosunkowo ograniczonej liczbie złóż. Wszystko to, biorąc pod uwagę rosnące zużycie ropy i gazu w przemyśle oraz możliwość ich szybkiego i ekonomicznego wydobycia z podłoża, sprawia, że ​​minerały te stają się przedmiotem priorytetowych poszukiwań. Rozdział 1. Poszukiwanie i rozpoznawanie złóż ropy i gazu 1 Metody poszukiwania i rozpoznawania złóż ropy i gazu Celem poszukiwań i eksploracji jest rozpoznanie, ocena zasobów i przygotowanie do zagospodarowania przemysłowych złóż ropy i gazu. Podczas poszukiwań i eksploracji wykorzystuje się metody geologiczne, geofizyczne, hydrogeochemiczne, a także wiercenia i badania otworów wiertniczych. Metody geologiczne Prowadzenie badań geologicznych poprzedza wszelkie inne prace poszukiwawcze. W tym celu geolodzy udają się na badany obszar i wykonują tzw. prace terenowe. Podczas nich badają odsłonięte na powierzchni warstwy skalne, ich skład i kąty nachylenia. Aby zbadać podłoże skalne pokryte współczesnymi osadami, wykopuje się doły o głębokości do 3 cm, a aby zorientować się w głębiej leżących skałach, wierci się studnie kartograficzne o głębokości do 600 m. Po powrocie do domu praca biurowa jest wykonywana na zewnątrz, tj. obróbka materiałów zebranych na poprzednim etapie. Efektem pracy biurowej jest mapa geologiczna i przekroje geologiczne terenu (ryc. 1). Ryż. 1. Antyklina na mapie geologicznej i jej przekrój geologiczny wzdłuż linii AB. Rasy: 1-najmłodsza; 2-mniej młodych; 3 - najstarsza mapa geologiczna to rzut wychodni skalnych na powierzchnię. Antyklina na mapie geologicznej wygląda jak owalna plama, w środku której znajdują się starsze skały, a na obrzeżach - młodsze. Jednak niezależnie od tego, jak starannie przeprowadzone zostaną badania geologiczne, pozwalają one ocenić strukturę jedynie górnej części skał. Do „badania” głębokiego wnętrza wykorzystuje się metody geofizyczne. Metody geofizyczne Metody geofizyczne obejmują poszukiwania sejsmiczne, poszukiwania elektryczne i poszukiwania magnetyczne. Badania sejsmiczne (rys. 2) opierają się na wykorzystaniu wzorców propagacji sztucznie wytworzonych fal sprężystych w skorupie ziemskiej. Fale powstają na jeden z następujących sposobów: 1) w wyniku eksplozji specjalnych ładunków w studniach o głębokości do 30 m; 2) wibratory; 3) przetworniki energii wybuchu na energię mechaniczną. Ryż. 2. Schematyczny diagram badań sejsmicznych: 1-źródło fal sprężystych; 2 odbiorniki sejsmiczne; Stacja 3-sejsmiczna Prędkość propagacji fal sejsmicznych w skałach o różnej gęstości nie jest taka sama: im gęstsza skała, tym szybciej fale przez nią przenikają. Na styku dwóch ośrodków o różnej gęstości drgania sprężyste są częściowo odbijane, wracając na powierzchnię ziemi, a częściowo załamywane, kontynuują swój ruch w głąb podpowierzchni do nowego interfejsu. Odbite fale sejsmiczne są wychwytywane przez geofony. Następnie rozszyfrowując powstałe wykresy drgań powierzchni ziemi, eksperci określają głębokość skał, od których odbijają się fale, oraz ich kąt nachylenia. Poszukiwania elektryczne opierają się na różnej przewodności elektrycznej skał. Zatem granity, wapienie, piaskowce nasycone słoną wodą mineralizowaną dobrze przewodzą prąd elektryczny, a gliny, piaskowce nasycone ropą mają bardzo niską przewodność elektryczną. Eksploracja grawitacyjna opiera się na zależności grawitacji na powierzchni Ziemi od gęstości skał. Skały nasycone ropą lub gazem mają mniejszą gęstość niż te same skały zawierające wodę. Zadaniem eksploracji grawitacyjnej jest określenie miejsca o nienormalnie niskiej grawitacji. Poszukiwania magnetyczne opierają się na różnej przenikalności magnetycznej skał. Nasza planeta jest ogromnym magnesem otoczonym polem magnetycznym. W zależności od składu skał, obecności ropy i gazu to pole magnetyczne jest zniekształcone w różnym stopniu. Często magnetometry są instalowane na samolotach, które przelatują nad badanym obszarem na określonej wysokości. Badania aeromagnetyczne pozwalają na identyfikację antyklin na głębokości do 7 km, nawet jeśli ich wysokość nie przekracza 200...300 m. Metody geologiczne i geofizyczne ujawniają przede wszystkim strukturę skał osadowych oraz możliwe pułapki dla ropy i gazu . Jednakże obecność pułapki nie oznacza obecności złóż ropy lub gazu. Hydrogeochemiczne metody eksploracji podpowierzchniowej pozwalają zidentyfikować z ogólnej liczby odkrytych struktur te, które są najbardziej obiecujące dla ropy i gazu, bez konieczności wiercenia odwiertów. Metody hydrogeochemiczne Do metod hydrochemicznych zalicza się badania gazowe, fluorescencyjno-bitowo-monologiczne, radioaktywne i hydrochemiczne. Badanie gazu polega na określeniu obecności gazów węglowodorowych w próbkach skał i wód gruntowych pobranych z głębokości od 2 do 50 m. Wokół każdego złoża ropy i gazu powstaje halo dyspersji gazów węglowodorowych w wyniku ich filtracji i dyfuzji przez pory i pęknięcia złóż ropy naftowej. skały. Stosując analizatory gazów o czułości 10-5...10-6% rejestruje się podwyższoną zawartość gazów węglowodorowych w próbkach pobranych bezpośrednio nad złożem. Wadą tej metody jest to, że anomalia może być przesunięta względem złoża (np. na skutek nachylonego występowania warstw nad nią położonych) lub może być powiązana ze złożami nieprzemysłowymi. Stosowanie badań luminescencyjno-asfaltowych opiera się z jednej strony na fakcie, że nad złożami ropy naftowej zwiększa się zawartość bitumu w skale, a z drugiej na zjawisku luminescencji asfaltu w świetle ultrafioletowym. Na podstawie charakteru blasku wybranej próbki skały wyciąga się wniosek o obecności ropy w proponowanym złożu. Wiadomo, że wszędzie na naszej planecie występuje tzw. promieniowanie tła, spowodowane obecnością w jej głębinach radioaktywnych pierwiastków transuranowych, a także wpływem promieniowania kosmicznego. Ekspertom udało się ustalić, że promieniowanie tła nad złożami ropy i gazu zostało zmniejszone. Pomiary radioaktywne przeprowadza się w celu wykrycia określonych anomalii promieniowania tła. Wadą tej metody jest to, że anomalie radioaktywne w warstwach przypowierzchniowych mogą być spowodowane szeregiem innych przyczyn naturalnych. Dlatego też metoda ta jest nadal stosowana w ograniczonym zakresie. Metoda hydrochemiczna opiera się na badaniu składu chemicznego wód gruntowych oraz zawartości rozpuszczonych gazów, a także substancji organicznych, w szczególności arenów. W miarę zbliżania się do złoża stężenie tych składników w wodach wzrasta, co pozwala wnioskować, że w pułapkach znajduje się ropa lub gaz. Wiercenie i badanie odwiertów Wiercenie odwiertów służy do wyznaczania złóż, a także określania głębokości i miąższości formacji roponośnych i gazonośnych. Już w trakcie wiercenia pobierane są cylindryczne próbki rdzeniowe skał występujących na różnych głębokościach. Analiza rdzenia pozwala określić zawartość ropy i gazu. Jednak rdzeń pobierany jest na całej długości odwiertu tylko w wyjątkowych przypadkach. Dlatego po zakończeniu wierceń obowiązkową procedurą jest zbadanie odwiertu metodami geofizycznymi. Najpopularniejszą metodą badania studni jest rejestracja elektryczna. W tym przypadku po usunięciu rur wiertniczych do odwiertu na kablu opuszczane jest urządzenie, które umożliwia określenie właściwości elektrycznych skał przechodzących przez odwiert. Wyniki pomiarów prezentowane są w formie logów elektrycznych. Rozszyfrowując je, określa się głębokość przepuszczalnych formacji o dużej oporności elektrycznej, co wskazuje na obecność w nich ropy. Praktyka pozyskiwania elektrycznego wykazała, że ​​pozwala on wiarygodnie identyfikować formacje roponośne w skałach piaszczysto-gliniastych, natomiast w złożach węglanowych możliwości pozyskiwania elektrycznego są ograniczone. Dlatego też stosuje się także inne metody badania studni: pomiar temperatury wzdłuż odcinka odwiertu (metoda termometryczna), pomiar prędkości dźwięku w skałach (metoda akustyczna), pomiar promieniotwórczości naturalnej skał (metoda radiometryczna) itp. 2 Etapy prac poszukiwawczo-wydobywczych Prace poszukiwawcze prowadzone są w dwóch etapach: poszukiwawczo-wydobywczym. Etap poszukiwawczy obejmuje trzy etapy: 1) regionalne prace geologiczno-geofizyczne: 2) przygotowanie terenów do głębokich wierceń poszukiwawczych; 3) poszukiwanie złóż. W pierwszym etapie metodą geologiczną i geofizyczną identyfikowane są potencjalne strefy roponośne i gazonośne, oceniane są ich zasoby oraz ustalane są priorytetowe obszary dalszych prac poszukiwawczych. W drugim etapie przeprowadza się bardziej szczegółowe badania stref naftowych i gazowych przy użyciu metod geologicznych i geofizycznych. W tym przypadku preferowane są badania sejsmiczne, które pozwalają zbadać strukturę podłoża na dużych głębokościach. W trzecim etapie poszukiwań wykonywane są odwierty poszukiwawcze w celu odkrycia złóż. Pierwsze odwierty poszukiwawcze, w których bada się całą miąższość skał osadowych, wierci się zwykle do maksymalnej głębokości. Następnie badane jest kolejno każde z „pięter” złóż, zaczynając od góry. W wyniku tych prac dokonywana jest wstępna ocena zasobów nowo odkrytych złóż i wydawane są zalecenia dotyczące ich dalszej eksploracji. Faza eksploracji przebiega jednoetapowo. Głównym celem tego etapu jest przygotowanie terenów pod zagospodarowanie. W procesie poszukiwań należy określić właściwości złóż i zbiorników horyzontów produkcyjnych. Po zakończeniu prac poszukiwawczych obliczane są zasoby przemysłowe i wydawane są zalecenia dotyczące zagospodarowania złóż. Obecnie badania kosmiczne są szeroko stosowane w fazie poszukiwań. Już pierwsi lotnicy zauważyli, że z lotu ptaka nie widać drobnych szczegółów płaskorzeźby, natomiast duże formacje, które wydawały się rozproszone na ziemi, okazują się elementami czegoś spójnego. Archeolodzy jako jedni z pierwszych wykorzystali ten efekt. Okazało się, że na pustyniach ruiny starożytnych miast wpływają na kształt znajdujących się nad nimi grzbietów piasku, a w strefie środkowej – na inny kolor roślinności nad ruinami. Geolodzy zajęli się także fotografią lotniczą. W związku z poszukiwaniem złóż kopalin zaczęto je nazywać lotniczymi badaniami geologicznymi. Nowa metoda poszukiwań sprawdziła się (szczególnie na obszarach pustynnych i stepowych). Azja centralna , zachodni Kazachstan i Ciscaucasia). Okazało się jednak, że zdjęcie lotnicze obejmujące obszar do 500...700 km2 nie pozwala na identyfikację szczególnie dużych obiektów geologicznych. Dlatego do celów wyszukiwania zaczęto wykorzystywać obrazy z kosmosu. Zaletą zdjęć kosmicznych jest to, że przedstawiają obszary powierzchni Ziemi dziesiątki, a nawet setki razy większe niż obszary na zdjęciu lotniczym. Jednocześnie eliminowany jest maskujący wpływ gleby i pokrywy roślinnej, ukrywane są szczegóły reliefu, a poszczególne fragmenty struktur skorupy ziemskiej łączą się w coś integralnego. Badania aerogeologiczne obejmują obserwacje wizualne, a także różnego rodzaju badania - fotograficzne, telewizyjne, spektrometryczne, podczerwone, radarowe. Dzięki obserwacjom wizualnym astronauci mają możliwość oceny struktury półek, a także wybrania obiektów do dalszych badań z kosmosu. Za pomocą filmów fotograficznych i telewizyjnych można zobaczyć bardzo duże elementy geologiczne Ziemi - megastruktury lub morfostruktury. Podczas badań spektrometrycznych bada się widmo naturalnego promieniowania elektromagnetycznego obiektów naturalnych w różnych zakresach częstotliwości. Obrazowanie w podczerwieni umożliwia ustalenie regionalnych i globalnych anomalii termicznych Ziemi, a obrazowanie radarowe umożliwia badanie jej powierzchni niezależnie od obecności zachmurzenia. Eksploracja kosmosu nie odkrywa złóż minerałów. Za ich pomocą odnajduje się struktury geologiczne, w których można zlokalizować pola naftowe i gazowe. Następnie ekspedycje geologiczne prowadzą w tych miejscach badania terenowe i wyciągają ostateczny wniosek na temat obecności lub braku tych minerałów.Jednak pomimo tego, że współczesny geolog-poszukiwacz jest całkiem nieźle „uzbrojony”, skuteczność poszukiwań ropy i gazu pozostaje niezmieniona pilny problem. Świadczy o tym znaczna liczba odwiertów „suchych” (co nie doprowadziło do odkrycia przemysłowych złóż węglowodorów). Pierwsze duże złoże Damam w Arabii Saudyjskiej odkryto po nieudanym wykonaniu 8 odwiertów poszukiwawczych położonych na tej samej konstrukcji, a unikalne złoże Hassi Mesaoud (Algieria) odkryto po 20 „suchych” odwiertach. Pierwsze duże złoża ropy naftowej na Morzu Północnym odkryto po wykonaniu przez największe światowe firmy 200 odwiertów (albo „na sucho”, albo tylko z pokazami gazu). Największe pole naftowe w Ameryce Północnej, Prudhoe Bay, o wymiarach 70 na 16 km i posiadające wydobywalne zasoby ropy wynoszące około 2 miliardy ton, odkryto po wykonaniu 46 odwiertów poszukiwawczych na północnym zboczu Alaski. Podobne przykłady można znaleźć w praktyce krajowej. Przed odkryciem gigantycznego pola kondensatu gazowego Astrachon wykonano 16 bezproduktywnych odwiertów poszukiwawczych. Zanim odkryto drugie pod względem złóż w obwodzie astrachańskim złoże kondensatu gazowego Elenovskoye, trzeba było wykonać kolejnych 14 „suchych” odwiertów. Średni wskaźnik powodzenia poszukiwań złóż ropy i gazu na całym świecie wynosi około 0,3. Zatem tylko co trzeci wywiercony obiekt okazuje się polem. Ale to tylko średnio. Powszechne są również niższe wskaźniki sukcesu. Geolodzy zajmują się przyrodą, w której nie wszystkie powiązania między obiektami i zjawiskami zostały dostatecznie zbadane. Ponadto sprzęt używany do poszukiwań złóż jest wciąż daleki od doskonałości, a jego odczyty nie zawsze dają się jednoznacznie zinterpretować. 3 Klasyfikacja złóż ropy i gazu Przez złoża ropy i gazu rozumiemy wszelkie ich naturalne nagromadzenie, ograniczone do naturalnej pułapki. Złoża dzielimy na przemysłowe i nieprzemysłowe. Przez złoże rozumie się jedno złoże lub grupę złóż, które całkowicie lub częściowo pokrywają się w planie i są kontrolowane przez obiekt lub jego część. Duże znaczenie praktyczne i teoretyczne ma stworzenie jednolitej klasyfikacji złóż i złóż, która uwzględnia między innymi wielkość zasobów. - Przy klasyfikacji złóż ropy i gazu uwzględnia się takie parametry, jak skład węglowodorów, topografia pułapki, typ pułapki, typ sita, operacyjne natężenie przepływu i typ złoża. Ze względu na skład węglowodorowy złoża dzieli się na 10 klas: ropa naftowa, gaz, kondensat gazowy, emulsja, olej z kołpakiem gazowym, olej z kołpakiem kondensatu gazowego, gaz z kołnierzem olejowym, kondensat gazowy z kołnierzem olejowym, emulsja z korek gazowy, emulsja z korkiem kondensatu gazowego. Opisane klasy należą do kategorii złóż o jednorodnym składzie, w obrębie których w dowolnym miejscu formacji zawierającej ropę i gaz właściwości fizyczne i chemiczne węglowodorów są w przybliżeniu takie same. W złożach pozostałych sześciu klas węglowodory w warunkach złożowych znajdują się jednocześnie w stanie ciekłym i gazowym. Te klasy złóż mają podwójną nazwę. W tym przypadku pierwsze miejsce zajmuje nazwa kompleksu związków węglowodorów, którego zasoby geologiczne stanowią ponad 50% całkowitych zasobów węglowodorów złoża. Drugim parametrem, który należy wziąć pod uwagę przy kompleksowej klasyfikacji złóż, jest kształt reliefu pułapki. Praktycznie pokrywa się z powierzchnią podstawy skał osłaniających złoże. Kształt pułapek może być antyklinalny, jednoskośny, synklinalny i złożony. W zależności od rodzaju pułapki osady dzieli się na pięć klas: występy biogeniczne, masywne, pokładowe, łóżkowo-łukowe, masywne. Do osadów zbiornikowych można zaliczyć jedynie te, które ograniczają się do monoklin, synklin i zboczy lokalnych wypiętrzeń. Osady warstwowo-łukowe nazywane są osadami ograniczonymi do dodatnich lokalnych wypiętrzeń, w obrębie których wysokość złoża jest większa niż grubość strefy. Do osadów masywnowarstwowych zalicza się osady ograniczone do lokalnych wypiętrzeń, monoklin lub synklin, w obrębie których wysokość złoża jest mniejsza niż miąższość zbiornika. Klasyfikację złóż według rodzaju sit podano w tabeli. 2. W tej klasyfikacji oprócz rodzaju sita proponuje się uwzględnić położenie tego sita względem złoża węglowodorów. W tym celu w pułapce identyfikuje się cztery główne strefy i ich kombinacje, a tam, gdzie normalne położenie grawitacyjne kontaktów olej-woda lub gaz-woda zostaje zakłócone przez strefy ściskania i inne czynniki, stosuje się specjalny termin do określenia położenia ekranu względem tych stref. Klasyfikacja ta nie uwzględnia czynników decydujących o pochylonym lub wypukło-wklęsłym położeniu powierzchni styków olej-woda lub gaz-woda. Takie przypadki są pogrupowane pod nagłówkiem „trudna pozycja ekranu”. | | | | | | | |Tabela 2 | |Klasyfikacja złóż według rodzaju sita | |Typ ekranu |Pozycja złóż według typu ekranu | | |przez |przez |przez |z |przez |przez |przez |trudne| | |prosty|upadły|odzyskiwanie|wszystko |proste|proste|upadłe|e | | |irani|yu |aniya |side|irani|irani|yu i | | | |ty | | |n |yu i |yu i |restore| | | | | | | |upadek|rekonwalescencja | | | | | | | |ty |ania | | | |Litologiczne |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ | |Lito-stratygrafia|+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ | |fizyczne | | | | | | | | | |Tektonika |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ | |(naruszenia o charakterze przerywanym)| | | | | | | | | |Litologo-denudacja|+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ | | | | | | | | | | |Wałek solny |- |- |+ |- |- |- |- |+ | |Wywar z gliny |- |- |+ |- |- |- |- |+ | |Ekranowany |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ | | osady wodne | | | | | | | | | |Mieszane |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ | Na podstawie przepływów roboczych wyróżnia się cztery klasy złóż: wysokowydajne, średniowydajne, niskowydajne i nieprzemysłowe. W tej klasyfikacji granice natężenia przepływu złóż ropy i gazu różnią się o jeden rząd wielkości. Wynika to z faktu, że poszukiwania i eksploatacja złóż gazu odbywa się zazwyczaj za pomocą rzadszej sieci odwiertów. W zależności od rodzaju zbiornika wyróżnia się siedem klas osadów: spękane, przepastne, porowate, spękano-porowate, spękano-przepastne, jamisto-porowate i spękane-jamisto-porowe. W przypadku niektórych kołpaków gazu i kondensatu gazowego, złóż ropy naftowej, złóż gazu i kondensatu gazowego należy uwzględnić obecność nieodzyskiwalnej ropy w porach, kawernach i pęknięciach, co zmniejsza objętość pustych złóż i należy to uwzględnić przy obliczaniu poziomu oleju i rezerwy gazu. Klasyfikacja ta jest niepełna, uwzględnia jednak najważniejsze parametry niezbędne do wyboru metod poszukiwań i optymalnego schematu technologicznego eksploatacji. 4 Problemy w poszukiwaniu i eksploracji ropy i gazu, wiercenie odwiertów Od czasów starożytnych ludzie korzystali z ropy i gazu tam, gdzie naturalnie występowały na powierzchni ziemi. Takie wyjścia zdarzają się do dziś. W naszym kraju - na Kaukazie, w regionie Wołgi, na Uralu, na wyspie Sachalin. Za granicą - na północy i Ameryka Południowa , w Indonezji i na Bliskim Wschodzie. Wszystkie przejawy ropy i gazu ograniczają się do obszarów górskich i zagłębień międzygórskich. Wyjaśnia to fakt, że w wyniku złożonych procesów górskich warstwy nośne ropy i gazu, które wcześniej leżały na dużych głębokościach, znalazły się blisko powierzchni lub nawet na powierzchni ziemi. Ponadto w skałach pojawiają się liczne pęknięcia i pęknięcia, sięgające dużych głębokości. Wydobywają także na powierzchnię ropę i gaz ziemny. Najczęstsze uwolnienia gazu ziemnego obejmują zarówno ledwo zauważalne bąbelki, jak i potężne fontanny. Na mokrej glebie i na powierzchni wody małe wyloty gazu wykrywane są poprzez pojawiające się na nich pęcherzyki. Podczas wyrzutów fontann, kiedy wybuchają woda i skały wraz z gazem, na powierzchni pozostają stożki błotne o wysokości od kilku do kilkuset metrów. Przedstawicielami takich stożków na Półwyspie Abszerońskim są „wulkany” błotne Touragai (wysokość 300 m) i Kanizadag (490 m). Stożki błota powstałe w wyniku okresowych emisji gazów występują także w północnym Iranie, Meksyku, Rumunii, USA i innych krajach. Naturalne wycieki ropy na powierzchnię występują z dna różnych zbiorników, poprzez pęknięcia w skałach, poprzez szyszki nasycone ropą (podobne do błota) oraz w postaci skał nasyconych ropą. Na rzece Uchcie z dna w krótkich odstępach czasu wyłaniają się małe krople ropy. Ropa naftowa jest stale uwalniana z dna Morza Kaspijskiego w pobliżu wyspy Zhiliy. W Dagestanie, Czeczenii, na półwyspach Abszeron i Taman, a także w wielu innych miejscach na świecie znajdują się liczne źródła ropy. Takie powierzchniowe pokazy ropy są typowe dla regionów górskich o bardzo nierównym terenie, gdzie wąwozy i wąwozy wcinają się w warstwy roponośne położone blisko powierzchni ziemi. Czasami ropa wycieka przez stożkowe kopce z kraterami. Korpus stożka składa się z zagęszczonego utlenionego oleju i skał. Podobne szyszki można znaleźć w Nebit-Dag (Turkmenistan), Meksyku i innych miejscach. O około. Trinidat, wysokość stożków roponośnych sięga 20 m, a obszar „jezior roponośnych” składa się z zagęszczonej i utlenionej ropy. Dlatego nawet podczas upałów człowiek nie tylko nie przewraca się, ale nawet nie pozostawia śladów na swojej powierzchni. Skały nasycone utlenionym i stwardniałym olejem nazywane są „kirami”. Są szeroko rozpowszechnione na Kaukazie, w Turkmenistanie i Azerbejdżanie. Występują na równinach: na przykład nad Wołgą znajdują się wychodnie wapienia nasycone ropą. Przez długi czas naturalne wydobycie ropy i gazu w pełni zaspokajało potrzeby ludzkości. Jednak rozwój działalności gospodarczej człowieka wymagał coraz większej liczby źródeł energii. Chcąc zwiększyć ilość zużywanej ropy, zaczęto kopać studnie w miejscach, gdzie na powierzchni pojawiała się ropa, a następnie wiercić studnie. Początkowo układano je tam, gdzie wyciekła ropa na powierzchnię ziemi. Liczba takich miejsc jest ograniczona. Pod koniec ubiegłego wieku opracowano nową obiecującą metodę wyszukiwania. Wiercenie rozpoczęto w linii prostej łączącej dwa odwierty, z których wydobywano już ropę. Na nowych obszarach poszukiwania złóż ropy i gazu prowadzono niemal na ślepo, skacząc z boku na bok. Oczywiste jest, że nie może to trwać długo, ponieważ wiercenie każdego odwiertu kosztuje tysiące dolarów. Dlatego pojawiło się pilne pytanie, gdzie wiercić studnie, aby dokładnie znaleźć ropę i gaz. Wymagało to wyjaśnienia pochodzenia ropy i gazu, a także dało potężny impuls rozwojowi geologii - nauki o składzie, budowie i historii Ziemi, a także metod poszukiwania i eksploracji złóż ropy i gazu. Prace poszukiwawcze ropy naftowej i gazu prowadzone są sekwencyjnie od etapu regionalnego poprzez etap poszukiwawczy i dalej poszukiwawczy. Każdy etap podzielony jest na dwa etapy, podczas których realizowany jest szeroki zakres prac, realizowanych przez specjalistów o różnych profilach: geologów, wiertników, geofizyków, hydrodynamików itp. Wśród badań i prac geologicznych wspaniałe miejsce Polega na wierceniu odwiertów, ich badaniu, pobieraniu próbek rdzeni i badaniu ich, pobieraniu i badaniu próbek ropy, gazu i wody itp. Cel wiercenia odwiertów podczas prac poszukiwawczych ropy i gazu jest inny. Na etapie regionalnym wiercone są odwierty referencyjne i parametryczne. Kluczowe odwierty wierci się na słabo zbadanych obszarach w celu zbadania struktury geologicznej oraz perspektyw złóż ropy i gazu. Na podstawie danych ze odwiertów referencyjnych identyfikowane są duże elementy strukturalne i fragment skorupy ziemskiej, badana jest historia geologiczna i warunki możliwego powstawania ropy i gazu oraz akumulacji ropy i gazu. Studnie wsporcze układa się z reguły do ​​fundamentu lub na technicznie możliwą głębokość i w sprzyjających warunkach konstrukcyjnych (na łukach i innych elewacjach). W odwiertach referencyjnych pobiera się rdzeń i zwierciny z całej sekcji osadów, przeprowadza się pełen zakres terenowych badań geofizycznych odwiertów (GIS), pobieranie próbek obiecujących horyzontów itp. Odwierty parametryczne wiercone są w celu zbadania budowy geologicznej, złóż ropy naftowej i potencjału gazowego oraz wyznaczania parametrów właściwości fizycznych formacji w celu efektywniejszej interpretacji badań geofizycznych. Układa się je na lokalnych elewacjach wzdłuż profili w celu regionalnych badań dużych elementów konstrukcyjnych. Głębokość studni, podobnie jak studni referencyjnych, dobierana jest do fundamentu lub, jeśli nie można do niego dotrzeć (jak na przykład w regionie kaspijskim), do tego, co jest technicznie możliwe. Odwierty poszukiwawcze wiercone są w celu odkrycia złóż ropy i gazu na obszarze przygotowanym metodami geologicznymi i geofizycznymi. Za odwierty poszukiwawcze uważa się wszystkie odwierty wykonane na obszarze poszukiwań przed odbiorem przemysłowego dopływu ropy lub gazu. Szczegółowo badane są odcinki odwiertów poszukiwawczych (pobieranie próbek rdzenia, pozyskiwanie drewna, badania, pobieranie próbek płynów itp.). Głębokość odwiertów poszukiwawczych odpowiada głębokości najniższego horyzontu obiecującego i, w zależności od budowy geologicznej różnych regionów i biorąc pod uwagę warunki techniczne wierceń wahają się od 1,5-2 do 4,5-5,5 km i więcej. Studnie poszukiwawcze wiercone są w celu oceny zasobów odkrytych złóż i stanowisk. Na podstawie danych z odwiertów poszukiwawczych określa się konfigurację złóż ropy i gazu, oblicza parametry formacji produkcyjnych i złóż oraz określa położenie OWC, GOC i GWC. Na podstawie odwiertów poszukiwawczych obliczane są zasoby ropy i gazu w otwartych złożach. W odwiertach poszukiwawczych realizowany jest szeroki zakres badań obejmujący selekcję i badania rdzeni, pobieranie próbek płynów i badania w laboratoriach, badania formacji podczas wiercenia oraz badania ich po wierceniu, pozyskiwaniu drewna itp. Wiercenie odwiertów ropy i gazu, realizowane na etapach prac regionalnych i poszukiwań; poszukiwania, podobnie jak zagospodarowanie, są procesem najbardziej pracochłonnym i kosztownym. Wysokie koszty wiercenia odwiertów naftowych i gazowych wynikają z: złożoności wiercenia na duże głębokości, ogromnej ilości sprzętu i narzędzi wiertniczych, a także różnych materiałów wymaganych do przeprowadzenia tego procesu, w tym roztworu gliny, cementu, chemikaliów itp. Ponadto koszty rosną ze względu na środki ochrony środowiska. Główne problemy pojawiające się w nowoczesne warunki przy wierceniu studni, poszukiwaniu i eksplorowaniu złóż ropy i gazu sprowadzamy się do następujących kwestii. 1. Konieczność wierceń w wielu rejonach do dużych głębokości przekraczających 4-4,5 km związana jest z poszukiwaniem węglowodorów w niezbadanych dolnych partiach sekcji osadowej. W związku z tym wymagane jest stosowanie bardziej złożonych, ale niezawodnych projektów studni, aby zapewnić wydajność i bezpieczeństwo pracy. Jednocześnie wiercenie na głębokość większą niż 4,8 km wiąże się ze znacznie większymi kosztami niż w przypadku wiercenia na płytszą głębokość. 2. W ostatnich latach pojawiły się trudniejsze warunki dla wierceń i poszukiwań złóż ropy i gazu. Prace poszukiwawcze geologiczne na obecnym etapie coraz częściej przesuwają się w rejony i obszary charakteryzujące się złożonymi warunkami geograficzno-geologicznymi. Przede wszystkim są to tereny trudno dostępne, niezabudowane i niezabudowane, m.in. Syberia Zachodnia, północ Europy, tundra, tajga, wieczna zmarzlina itp. Ponadto wiercenia i poszukiwania ropy i gazu prowadzone są w trudnych warunkach geologicznych , w tym grube warstwy soli kamiennej (np. w rejonie Morza Kaspijskiego), obecność siarkowodoru i innych agresywnych składników w złożach, nienormalnie wysokie ciśnienie złożowe itp. Czynniki te stwarzają duże problemy podczas wierceń, poszukiwań i poszukiwań ropy naftowej i gaz. 3. Wiercenie i poszukiwanie węglowodorów w wodach mórz północnych i wschodnich obmywających Rosję stwarza ogromne problemy, które związane są zarówno ze skomplikowaną technologią wierceń, poszukiwania i poszukiwania ropy i gazu, jak i ochroną środowiska. Wejście na terytoria morskie podyktowane jest koniecznością zwiększenia zasobów węglowodorów, zwłaszcza że są tam perspektywy. Jest to jednak znacznie trudniejsze i droższe niż wiercenia, prace poszukiwawczo-wydobywcze i zagospodarowanie złóż ropy i gazu na lądzie. Według danych zagranicznych, podczas wiercenia studni na morzu w porównaniu z lądem na tych samych głębokościach wiercenia, koszty rosną 9-10 razy. Dodatkowo przy pracy na morzu koszty rosną ze względu na większe bezpieczeństwo pracy, bo Najstraszniejsze skutki i wypadki mają miejsce na morzu, gdzie skala zanieczyszczenia akwenów i wybrzeży może być ogromna. 4. Wiercenie na duże głębokości (ponad 4,5 km) i bezproblemowe wykonanie studni jest w wielu regionach niemożliwe. Wynika to z zacofania bazy wiertniczej, wyeksploatowanego sprzętu i braku skutecznych technologii wiercenia studni na duże głębokości. Dlatego wyzwaniem jest modernizacja bazy wiertniczej w nadchodzących latach i opanowanie technologii ultragłębokich wierceń (tj. wiercenie powyżej 4,5 km – do 5,6 km i więcej). 5. Problemy pojawiają się przy wierceniu odwiertów poziomych i zachowaniu się w nich badań geofizycznych (GIS). Z reguły niedoskonały sprzęt wiertniczy prowadzi do niepowodzeń w budowie studni poziomych. Błędy podczas wiercenia często spowodowane są brakiem dokładnej informacji o aktualnych współrzędnych odwiertu w stosunku do geologicznych punktów odniesienia. Informacje takie są potrzebne szczególnie w przypadku zbliżania się do formacji produktywnej. 6. Pilnym problemem jest poszukiwanie pułapek i odkrywanie nieantyklinalnych złóż ropy i gazu. Wiele przykładów obiektów obcych wskazuje, że pułapki litologiczne, stratygraficzne i litologiczno-stratygraficzne mogą zawierać ogromne ilości ropy i gazu. W naszym kraju częściej mamy do czynienia z pułapkami strukturalnymi, w których występują duże nagromadzenia ropy i gazu. Niemal w każdej prowincji naftowo-gazowej (OGP) zidentyfikowano dużą liczbę nowych regionalnych i lokalnych wypiętrzeń, stanowiących potencjalną rezerwę na odkrycie złóż ropy i gazu. Pułapki niekonstrukcyjne cieszyły się mniejszym zainteresowaniem pracowników naftowych, co wyjaśnia brak większych odkryć w tych warunkach, chociaż na wielu polach naftowych i gazowych zidentyfikowano obiekty naftowe i gazowe o niewielkich zasobach. Istnieją jednak rezerwy na znaczny wzrost rezerw ropy i gazu, szczególnie na obszarach platformowych regionu Ural-Wołga, regionu kaspijskiego, Zachodnia Syberia, Wschodnia Syberia itp. są dostępne. Rezerwaty można przede wszystkim wiązać ze zboczami dużych wypiętrzeń (łuków, megaswellów) oraz zboczami sąsiednich zagłębień i rynien, które są szeroko rozwinięte w powyższych rejonach. Problem w tym, że nie mamy jeszcze niezawodnych metod poszukiwania pułapek nieantyklinalnych. 6. W obszarze poszukiwania i rozpoznawania złóż ropy i gazu występują problemy związane ze wzrostem wydajność ekonomiczna prace poszukiwawcze ropy i gazu, których rozwiązanie uzależnione jest od: doskonalenia metod badań geofizycznych w związku ze stopniowym komplikowaniem warunków geologiczno-geograficznych poszukiwania nowych obiektów; udoskonalenie metodologii poszukiwania różnych typów akumulacji węglowodorów, z uwzględnieniem genezy nieantyklinalnej; zwiększenie roli prognoz naukowych w celu jak najbardziej wiarygodnego uzasadnienia prowadzenia prac poszukiwawczych w przyszłości. Oprócz powyższych głównych problemów stojących przed naftowcami w zakresie wierceń, poszukiwania i rozpoznawania złóż ropy i gazu, każdy konkretny region i okręg ma swoje własne własne problemy . Od rozwiązania tych problemów zależy dalszy wzrost potwierdzonych zasobów ropy i gazu, a także rozwój gospodarczy regionów i obszarów, a w konsekwencji dobrobyt ludzi. Rozdział 2. Metodologia przyspieszonych poszukiwań złóż gazowych 2.1. Podstawowe postanowienia dotyczące przyspieszonych poszukiwań i oddawania do eksploatacji złóż gazowych Zasady ogólne Opracowane metody poszukiwań złóż gazowych mogą radykalnie obniżyć koszty oraz przyspieszyć poszukiwania i przygotowanie tych złóż do zagospodarowania, dlatego nazywane są racjonalnymi lub przyspieszonymi. Przyspieszone poszukiwania złóż gazowych powinny w krótkim czasie zapewnić maksymalny efekt ekonomiczny z wykorzystania gazu z nowo odkrytego złoża. Problem ten jest złożony i należy go rozwiązać, biorąc pod uwagę aspekty ekonomiczne i czynnik czasu. Etap poszukiwawczy w ramach przyspieszonego przygotowania złóż gazowych do zagospodarowania dzieli się na dwa etapy: poszukiwania rozpoznawcze i poszukiwania szczegółowe (poszukiwania dodatkowe). Etap rozpoznania poszukiwań w przypadku złóż małych i średnich kończy się po przyjęciu dopływu gazu w dwóch lub trzech otworach, w przypadku złóż dużych i unikalnych – po odwierceniu rzadkiej sieci otworów (jeden odwiert na 50-100 km2 powierzchni złóż). Późniejsze dodatkowe poszukiwania małych i średnich złóż prowadzone są metodą pilotażowo-przemysłową. Nie należy wykonywać wierceń otworów poszukiwawczych. W trakcie dodatkowej eksploracji dużych i unikalnych złóż (złóż) doprecyzowuje się strukturę wewnętrznych części złóż poprzez zagęszczanie siatki otworów poszukiwawczych poprzez wiercenie OES i otworów obserwacyjnych, a także pojedynczych otworów poszukiwawczych poza strefą wierceń produkcyjnych. Stosowane są następujące metody przyspieszonej eksploracji złóż gazu: . rzadka sieć otworów poszukiwawczych – złoża małe i średnie są eksplorowane od czterech do pięciu pojedynczych odwiertów, duże złoża jednozłożowe wiercone są w tempie jednego odwiertu na 50 km2 powierzchni produkcyjnej, złoża unikalne – w tempie jednego odwiertu na 100 km2 powierzchni złóż; . pilotażowo-przemysłowa operacja jest wykorzystywana do poszukiwania głównie małych i średnich złóż gazu, rozruch pilotażowo-przemysłowy odbywa się w obecności dwóch lub trzech odwiertów, w których wydobyto gaz; czas pilotażowej eksploatacji przemysłowej ustalono na okres trzech lat, poziom wydobycia gazu w tym czasie powinien wynosić około 10% całkowitych zasobów eksplorowanego złoża; pilotażową operację przemysłową kończy się obliczeniem rezerw gazu przy użyciu metody spadku ciśnienia; dla zapewnienia projektowanego poziomu wydobycia gazu, w razie potrzeby, wiercone są pojedyncze IPS; . zaawansowane wiercenia wydobywcze - wysokoproduktywne strefy wierceń eksploatacyjnych dużych i unikalnych złóż są dalej eksplorowane zaawansowanymi odwiertami wydobywczymi, a ich kosztem zagęszczana jest sieć otworów poszukiwawczych w zależności od charakteru zmienności parametrów niejednorodności i produktywności. Przy eksploracji złóż (złóż) gazowych i przygotowaniu ich do zagospodarowania należy zapewnić, co następuje: 1) wykazanie obecności lub braku obręczy naftowej o znaczeniu przemysłowym (na podstawie danych geologicznych, próbnej lub pilotażowej eksploatacji przemysłowej, badań gazodynamicznych i obliczenia techniczno-ekonomiczne) i, jeśli istnieje felga, ustalone warunki jej działania; 2) w kilku otworach przeprowadzono pełne badania i badania w celu uzyskania głównych parametrów złoża; 3) ustalono charakterystyczne cechy strukturalne i geometryczne struktury złoża; 4) określono główne parametry zbiorników, które w sposób wystarczający w pełni charakteryzują poziomy zarówno w przekroju, jak i obszarze; 5) wyjaśniono warunki hydrogeologiczne oraz możliwy wpływ układ pompowania wody dla trybu zagospodarowywania złoża; 6) określa się położenie styków (obwodów) złóż gazu i ropy naftowej; 7) określa się skład gazu, ilość kondensatu i innych powiązanych składników; 8) zidentyfikowano wszystkie (główne pod względem zasobów) złoża na obszarze. Szczególne miejsce wśród metod przyspieszonych zajmuje poszukiwanie złóż gazu metodą pilotażowej eksploatacji przemysłowej, która pozwala przy niższych kosztach wierceń poszukiwawczych uzyskać niezbędne i w większości przypadków bardziej wiarygodne dane do sporządzenia projektu zagospodarowania tych złóż przy jednoczesnym wydobyciu z nich gazu i dostarczeniu go odbiorcom. Ta ostatnia okoliczność jest szczególnie istotna w przypadku obszarów wydobycia gazu, gdzie istniejące złoża nie zapewniają niezbędnych dostaw gazu do odbiorcy. W takich przypadkach uruchamianie złóż gazowych do pilotażowej produkcji odbywa się na wczesnych etapach ich poszukiwań, a w przypadku małych złóż lub soczewek może być uzasadnione nawet wówczas, gdy istnieje tylko jeden odwiert poszukiwawczy, z którego wydobył się przemysłowy przepływ gazu. Metody przyspieszania poszukiwań mające zastosowanie dla wszystkich grup złóż gazu. Eksplorację złóż gazu należy prowadzić z uwzględnieniem warunków ich powstawania, które determinują stopień wypełnienia pułapki gazem. Pod warstwami gazoszczelnymi bezwzględnymi, którymi są utrzymujące się warstwy soli, a także anhydrytu (na określonej głębokości), pod utrzymującymi się grubymi warstwami iłów o dobrych właściwościach gazoszczelnych, należy spodziewać się wypełnienia pułapek gazem do u góry na dowolnej wysokości. Przy mniej niezawodnych oponach pułapki można napełnić do śluzy na małych wysokościach, jednak przy dużych wysokościach pułapek należy spodziewać się, że nie zostaną one całkowicie wypełnione. Potwierdza to praktyka na wszystkich obszarach gazonośnych i należy to uwzględnić przy ustalaniu położenia styku gaz-woda i ustalaniu obrysu złóż gazonośnych. W skałach czysto węglanowych nie może być trwałych uszczelnień gazowych. Dlatego przemysłowe pokłady gazu mogą się w nich tworzyć dopiero wtedy, gdy zostaną przykryte innymi skałami gazoodpornymi, które decydują o stopniu wypełnienia pułapki, a co za tym idzie, o wysokościowym położeniu zbiornika gazowo-wodnego. Złoża gazu znajdują się w równowadze hydrodynamicznej z otaczającą wodą złożową. Badanie tej równowagi umożliwia określenie wysokościowego położenia GWC na podstawie wiarygodnych pomiarów ciśnienia wody złożowej i gazu oraz przemieszczania się złóż gazu lub ropy w trakcie ruchu wód złożowych, co wyraża się nachyleniem GWC lub kontakt olej-woda (OWC) w kierunku najniższego ciśnienia wody. Wykorzystanie tych możliwości podczas eksploracji złóż gazowych może znacznie obniżyć koszty i przyspieszyć jego realizację. Podczas eksploracji złóż gazu złożowego bardzo często pierwsze odwierty nie penetrują złoża gazowo-wodnego, ale jednocześnie zdarzają się już odwierty, które odkryły wodę zbiornikową poza obrysem złoża. Oprócz stosowania pomiarów ciśnienia wody w studniach wierconych na polu lub w jego bezpośrednim sąsiedztwie istotne jest badanie regionalnej hydrogeologii, gdyż w przypadku braku informacji o ciśnieniu wody uzyskanych na obszarze eksplorowanego pola możliwe jest określenie kierunku i charakteru ewentualnego przemieszczania się złóż gazu i ropy. Tak więc, gdy kilka odwiertów poszukiwawczych odkryło złoża gazu w złożach węglanów dolnego permu i karbonu na polu kondensatu gazowego Orenburg, położenie GWC na wysokości pozostało nieznane. Do oceny ciśnienia wody rozpatrywanych złóż produkcyjnych na obszarze tego złoża wykorzystano regionalne dane hydrogeologiczne, na podstawie których obliczono przybliżone położenie wysokościowe GWC na poziomie około -1800 m. Eksploracja złoża skupiła się na otwierając obliczony kontakt, okazało się, że w rzeczywistości jest on zlokalizowany na poziomie -1756 m. Tym samym ocena położenia wysokościowego GWC na podstawie regionalnych danych hydrogeologicznych znacząco pomogła w prawidłowym ukierunkowaniu eksploracji przedmiotowego złoża. Zagospodarowanie złóż gazu odbywa się bez zalewania konturowego i z lokalizacją odwiertów eksploatacyjnych głównie w wyższych partiach złóż, w znacznej odległości od konturu. Zasoby gazu w peryferyjnej części złoża stanowią zazwyczaj niewielki ułamek jego całkowitych zasobów. Umożliwia to eksplorację złóż bez ich szczegółowego rozgraniczenia, z wyjątkiem przypadków, gdy lokalna struktura nie jest jednoznacznie zidentyfikowana w badaniach geologicznych, a GWC jest nachylona lub gdy pod złożem gazu może znajdować się obręcz naftowa o znaczeniu przemysłowym. Zgodnie z „Klasyfikacją zasobów ropy naftowej i gazów palnych” wprowadzanie do zagospodarowania złóż gazu, w tym do eksploatacji pilotażowej, jest dozwolone tylko wtedy, gdy nie zawierają one ropy naftowej o znaczeniu przemysłowym. Poszukiwanie złoża ropy naftowej pod złożem gazu może znacznie skomplikować eksplorację tego złoża. Dlatego też szczególną uwagę należy zwrócić na przewidywanie obecności i charakteru takiej felgi. Metodologia poszukiwania złóż gazu na nowych obszarach Jak już wspomniano, głównym zadaniem poszukiwań złóż gazu na nowych obszarach jest przygotowanie zasobów gazu kategorii C1 uzasadniających budowę nowych głównych gazociągów lub GCC. Prawo do prowadzenia prac projektowych i pomiarowych przy budowie głównych gazociągów i obiektów polowych, zapisane w „Klasyfikacji zasobów ropy naftowej i gazu palnego” na podstawie obliczeń eksploatacyjnych zasobów gazu, może znacznie przyspieszyć uruchomienie gazu pola w nowych obszarach w rozwój. Obecnie w wielu obszarach zidentyfikowano pola gazowe o unikalnej wielkości, które wymagają budowy głównych gazociągów lub kompleksów gazowo-chemicznych (Yamburgskoye, Dauletabad-Donmezskoye, Astrakhanskoye itp.). Konieczne jest przyłączenie kilku gazociągów do jednego takiego pola lub zapewnienie alternatywnego uruchamiania mocy kompleksu gazochemicznego. Zarówno gazociągi, jak i kompleks gazowo-chemiczny nie są budowane jednocześnie, ale sekwencyjnie. Aby uzasadnić budowę pierwszej nitki gazociągu (pierwszego etapu gazochemicznego kompleksu), wcale nie jest konieczne badanie wszystkich zasobów gazu takiego złoża w znanym stosunku kategorii. Wystarczy prowadzić poszukiwania jedynie na tej części złoża, której zasoby gazu są wystarczające, aby uzasadnić budowę tego gazociągu lub kompleksu gazowo-chemicznego o określonej przepustowości. Przyjęcie tej procedury pozwoli nam przyspieszyć budowę gazociągu lub kompleksu gazowo-chemicznego. Jednocześnie przyspieszone wprowadzenie części złoża do zagospodarowania ułatwi eksplorację złoża jako całości. Po zakończeniu budowy i oddaniu do użytku głównego gazociągu na nowym obszarze kontynuowane są poszukiwania nowych złóż gazu. Jednocześnie mogą wzrosnąć zasoby gazu dla nowego głównego gazociągu. Ich identyfikacja może następować w stosunkowo długim okresie czasu. Jaki powinien być stopień rozpoznania zasobów złóż gazu, których zasoby mogą stanowić podstawę do budowy nowego głównego gazociągu? Wiadomo, że główne gazociągi budowane są głównie w oparciu o zasoby gazu z pojedynczych unikalnych złóż gazu lub grupy dużych złóż gazowych, natomiast zasoby średnich, a zwłaszcza małych złóż gazu odgrywają w tym przypadku niewielką rolę. Zgodnie z tym, przy zwiększaniu zasobów gazu pod budowę nowych głównych gazociągów, poszukiwanie złóż gazu unikalnych i dużych musi spełniać wymagania „Klasyfikacji złóż ropy naftowej i gazu palnego”, natomiast poszukiwanie złóż średnich i szczególnie dużych małe złoża gazowe w tym przypadku należy ograniczyć do zaliczenia ich do kategorii C1. Podczas eksploracji złóż wielozłożowych, których zasoby są eksplorowane w celu wsparcia budowy nowego gazociągu głównego, uwaga skupia się głównie na priorytetowym przygotowaniu do zagospodarowania złóż zawierających główne zasoby gazu ze złoża (np. , cenomańskie złoża pól wielozłożowych na północy zachodniej Syberii). Tym samym w poszukiwaniach złóż gazu na nowych obszarach częściowo wykorzystuje się metody przyspieszone. Brak systemu głównych gazociągów determinuje pierwotną potrzebę przyspieszonego przygotowania zasobów przemysłowych kategorii złóż podstawowych. Eksploracja złóż małych i średnich w przypadku braku lokalnego odbiorcy gazu kończy się na etapie rozpoznania, wraz z przygotowaniem zasobów kategorii C1 + C2. Przyspieszenie poszukiwań złóż bazowych osiąga się poprzez wykorzystanie na etapie rozpoznania rzadkiej sieci odwiertów i przygotowanie złóż wyłącznie kategorii przemysłowej C1. Peryferyjne obszary złóż bazowych są eksplorowane za pomocą otworów obserwacyjnych i piezometrycznych oraz pojedynczych otworów poszukiwawczych. Dodatkowa eksploracja złóż dużych i unikalnych prowadzona jest w warunkach ich stopniowego wprowadzania do zagospodarowania, w związku z tym zagęszczanie sieci otworów poszukiwawczych powinno odbywać się odcinkami, zgodnie z przewidywanym kierunkiem zagospodarowania złoża pole. Do kontrolnej oceny niezawodności zasobów dużych i unikalnych złóż gazu, obliczonej metodą wolumetryczną dla rzadkiej siatki odwiertów, można również zastosować metodę spadku ciśnienia. Operacyjne szacowanie zasobów gazu w strefach odwodnionych złóż bazowych tą metodą w warunkach ich etapowego wprowadzania do zagospodarowania zwiększa efektywność przyspieszonych poszukiwań. 2.2. Udoskonalanie metodyki przyspieszonych poszukiwań złóż gazu Wysokie tempo rozwoju rosyjskiego przemysłu gazowniczego powoduje konieczność skrócenia czasu poszukiwań i przyspieszenia przygotowań do zagospodarowania złóż gazu i kondensatu gazowego. W tym względzie niezwykle istotne są kwestie dalszego doskonalenia metodyki przyspieszonych poszukiwań złóż gazu, poprawy jakości danych wyjściowych do projektowania i najszybszego uruchomienia oraz racjonalnego zagospodarowania złóż. Głównym celem poszukiwań złóż gazu, kondensatu gazowego i ropy naftowej oraz złóż innych kopalin jest ustalenie ich znaczenia przemysłowego i warunków zagospodarowania. Istotne jest ustalenie wymaganego stopnia eksploracji złóż, który determinuje termin ich eksploracji. Zadanie to należy rozwiązać, biorąc pod uwagę specyfikę zagospodarowania złóż (złóż) gazowych i gazowo-naftowych, potrzebę i możliwość ich przyspieszonego wprowadzenia do zagospodarowania oraz biorąc pod uwagę optymalne wskaźniki techniczno-ekonomiczne planowanych poszukiwań i planowanych rozwój tych dziedzin. Właściwe uwzględnienie wymienionych czynników umożliwi eksplorację złóż gazowych i naftowo-gazowych najmniejszym nakładem czasu i pieniędzy, a tym samym zapewni przyspieszenie ich uruchomienia. Uwzględnienie czynników przyspieszających poszukiwania powinno być prowadzone od samego początku procesu poszukiwawczo-wydobywczego i na wszystkich jego kolejnych etapach, w tym także w fazie pilotażowej. Przyspieszona eksploracja dużych i unikalnych złóż gazu za pomocą rzadkiej sieci odwiertów, a następnie ich dodatkowa eksploracja w procesie zagospodarowania poprzez odwierty wydobywcze, pozwala w praktyce i w krótkim czasie uzyskać wszystkie niezbędne dane do obliczeń zasobów gazu i dźwięku projekt deweloperski. Wysoką skuteczność wczesnego zastosowania metodologii przyspieszonych poszukiwań dużych złóż wykazano na przykładzie złóż Miedwieże i Urengoj na północy zachodniej Syberii, gdzie eksploatację złóż cenomanu rozpoczęto już wkrótce po ich odkryciu. Gospodarka kraju odniosła już znaczący efekt ekonomiczny dzięki przyspieszonemu uruchomieniu złóż gazowych. Tym samym powszechne zastosowanie metod przyspieszonych poszukiwań pozwoliło na znaczne skrócenie czasu potrzebnego na zagospodarowanie znacznej liczby złóż gazowych i zwiększenie efektywności ich eksploracji. 2.3. Metodologia poszukiwań małych, złożonych złóż gazu (na przykładzie złóż Zachodniego Ciscaucasia) Liczba złóż gazu o zasobach rzędu kilku miliardów metrów sześciennych sięga w całej Rosji kilkuset. Aby przyspieszyć uruchomienie złóż, w większości regionów Rosji powszechnie stosuje się racjonalne metody eksploracji z wykorzystaniem produkcji pilotażowej. Jednym z głównych obszarów, w którym najpełniej reprezentowane są małe, złożone złoża różnego typu, które z reguły szybko zostały wprowadzone do produkcji pilotażowej i obecnie zostały zagospodarowane, jest Zachodnie Ciscaucasia. Na przykładzie tego obszaru rozważymy zarówno pozytywne, jak i negatywne aspekty metodyki prowadzenia prac poszukiwawczo-rozpoznawczych i dodatkowej eksploracji małych złóż metodą pilotażowo-przemysłową. W przyspieszonym przygotowaniu małych złóż gazu do zagospodarowania praktykuje się podział etapu poszukiwań na dwa etapy: rozpoznawczy i szczegółowy (poszukiwania dodatkowe). Wiercenie pojedynczych odwiertów poszukiwawczych na etapie rozpoznawczym prowadzi do operacyjnego przygotowania złóż w kategoriach C1 + C2 i dostarcza niezbędnych danych do zaprojektowania wydobycia pilotażowego. W drugim etapie, po podjęciu decyzji o oddaniu złoża do zagospodarowania, bez wiercenia dodatkowych odwiertów poszukiwawczych, prowadzone są dodatkowe poszukiwania metodą pilotażowo-przemysłową w celu wyjaśnienia charakterystyki eksploatacyjnej, wyjaśnienia cech współdziałania poszczególnych części złóż i obliczyć zasoby metodą spadku ciśnienia. W szeregu regionów wydobywających gaz, posiadających rozwiniętą sieć gazociągów (Rejon Dolnej Wołgi, Ciscaucasia itp.), po wykonaniu pierwszych odwiertów poszukiwawczych, przyspieszony rozruch licznych małych i średnich złóż opartych na złożach kategorii C1 i C2 prowadzono z ich dodatkowymi poszukiwaniami w trybie pilotażowo-przemysłowym. Wyniki powszechnego stosowania eksploatacji pilotażowej potwierdziły, ogólnie rzecz biorąc, wysoką skuteczność jej wykorzystania jako metody dodatkowych poszukiwań. Jednakże szczegółowa analiza wykorzystania pilotażowej eksploatacji przemysłowej złóż gazu do ich dodatkowych poszukiwań wykazała, że ​​znaczną efektywność osiąga się głównie jedynie na złożach o stosunkowo prostej budowie geologicznej. Jednocześnie małe i średnie złożone złoża gazowe, pomimo ich przyspieszonego wprowadzenia do zagospodarowania w drodze wydobycia pilotażowego, są w dalszym ciągu eksplorowane dodatkowymi odwiertami poszukiwawczymi, a możliwości wydobycia pilotażowego jako metody dodatkowych poszukiwań praktycznie nie są wykorzystywane . To ostatnie prowadzi do znacznej nadeksploracji i bardzo niskiej efektywności poszukiwań geologicznych, a eksploatacja skomplikowanych złóż charakteryzuje się niskim tempem zagospodarowania. Na Zachodnim Kaukazie zgromadzono znaczne doświadczenia w przyspieszonych poszukiwaniach małych i średnich złóż gazowych o złożonej strukturze, poprzez połączenie etapów szczegółowych poszukiwań i pilotażowej eksploatacji przemysłowej. Ostatnio, dzięki pilotażowej eksploatacji przemysłowej, szybko zagospodarowano dużą liczbę złóż gazu. Jednocześnie pilotażowa eksploatacja przemysłowa większości złożonych małych złóż w regionie prowadzona była głównie bez rozwiązania problemów związanych z ich dodatkową eksploracją. W rezultacie po zakończeniu wydobycia pilotażowego tylko w nielicznych przypadkach udało się uzyskać wystarczającą ilość informacji, aby z mniej lub bardziej pewnym rozstrzygnięciem problem cech produkcyjnych i zasobów tych złóż. Złożoność sekcji produkcyjnej, niska jakość bazy sejsmicznej i chęć organizacji poszukiwawczych w tych warunkach do osiągnięcia wzrostu zasobów gazu kategorii przemysłowych doprowadziły do ​​umieszczenia znacznej liczby wyznaczających odwiertów poszukiwawczych na małych polach nawet po wprowadzono je w rozwój. Takie podejście do dodatkowej eksploracji małych, skomplikowanych złóż gazu na zachodnim Ciscaucasia doprowadziło do znacznej nadmiernej eksploracji ich wszystkich przy niskiej efektywności poszukiwań. Począwszy od 1966 roku na Zakaukaziu Zachodnim w przyspieszonym tempie uruchamiano praktycznie wszystkie nowo odkryte złoża gazu. Te niewielkie złoża charakteryzowały się znacznymi głębokościami poziomów produkcyjnych (do 4600 m na polu Kuznetsovskoye), złożonymi warunkami sejsmogeologicznymi, bardzo wyraźną niejednorodnością sekcji produkcyjnej, anomalnym występowaniem gazu i wody, elastycznymi warunkami pracy napędzanymi wodą itp. Zawartość gazu w tych osadach związana jest z kompleksem terygenicznym albu i aptu dolnej kredy ( większość), a także z osadami terygenicznymi jury górnej (Yubileinoe) i środkowej (Kuznetsovskoe). Złoża gazu ograniczone są do pułapek typu strukturalnego (Mitrofanowskoje, Łowlinskoje), litologicznych (Samurskoje), stratygraficznych, hydrodynamicznych (Sokołowskoje) i mieszanych (kaukaskich). Powierzchnia gazonośna rozpatrywanych złóż w regionie waha się od 2,8 km2 (Dvubraskoye) do 17,3 km2 (Ust-Labinskoye). Na polach odkryto od jednego (Ładożskoje) do pięciu (Jubileinoje) horyzontów produkcyjnych. Pomimo niskiej jakości przygotowania terenu metodami geofizycznymi, znaczna część drobnych złóż regionu została odkryta już w pierwszych otworach poszukiwawczych. Po otrzymaniu fontanny gazowej rozpoczęto na tym terenie wiercenie studni poszukiwawczych. Zagospodarowanie niemal wszystkich małych złóż rozpatrywanego regionu odbywało się w trzech etapach: poszukiwania, rozpoznania-rozpoznania i poszukiwawczo-rozpoznawczego (operacja pilotażowo-przemysłowa), przy czym etap dodatkowych poszukiwań (datyzacji) na złożach był często bezpodstawnie opóźnione niemal do czasu zakończenia zagospodarowania złóż. Po zakończeniu etapu poszukiwań (uzyskaniu dopływu gazu przemysłowego) na obszarze poszukiwań rozpoczęły się prace na etapie oceny poszukiwań. Studnie poszukiwawcze lokalizowano głównie wzdłuż układu profili. Ale jednocześnie odległość między nimi była często większa niż same złoża gazu. W rezultacie znaczna część odwiertów poszukiwawczych znalazła się poza obrysem gazonośnym. I tak na polu Mitrofanowskie, odkrytym przez pierwszy odwiert poszukiwawczy, wykonano pięć kolejnych odwiertów w celu wyznaczenia złoża, z czego tylko jeden okazał się produktywny, a cztery wypadły poza obrys gazonośny. Następnie wykonano siedem kolejnych odwiertów poszukiwawczych w celu dodatkowej eksploracji tego złoża. Analiza metodyki prac nad przyspieszonym zagospodarowaniem małych, skomplikowanych złóż gazu na zachodnim Ciscaucasia wykazała, że ​​w większości przypadków były one wprowadzane do pilotażowej produkcji przez pierwsze odwierty, które wydobyły, tj. przy minimalnej ilości informacji o strukturze złóż. Przykładowo na złożu Mitrofanowskie wprowadzono pilotażową eksploatację, w ramach której wykonano łącznie sześć odwiertów poszukiwawczych, w tym dwa produkcyjne. 4 Zakończenie Znaczenie przemysłu naftowo-gazowego w gospodarce narodowej kraju jest ogromne. Prawie wszystkie branże Rolnictwo, transport, medycyna i po prostu ludność kraju nowoczesny poziom rozwoju zużywają ropę naftową, gaz ziemny i produkty naftowe. Jednocześnie z roku na rok wzrasta ich spożycie na terenie kraju. Perspektywy rozwoju kompleksu naftowo-gazowego wiążą się z ogromnymi potencjalnymi zasobami ropy i gazu, które leżą w głębinach i nie zostały jeszcze zbadane. Należą do nich duże obszary obiecujących gruntów, zarówno na lądzie, jak i na obszarach morskich, gdzie istnieją przesłanki do odkrycia znacznych akumulacji ropy i gazu. Dotyczy to zarówno obszarów, na których od dawna prowadzona jest wydobycie węglowodorów, jak i tych, na których praktycznie nie prowadzono prac poszukiwawczych. Do pierwszych należą region Ural-Wołga, Timan-Peczora, Syberia Zachodnia, Ciscaucasia, Morze Kaspijskie, Syberia Wschodnia i Daleki Wschód (Sachalin). Na tych obszarach nadal koncentrują się znaczne przewidywane zasoby ropy i gazu, które w najbliższej przyszłości wymagają eksploracji i zwiększenia zasobów węglowodorów w kraju. W tych regionach perspektywy poszukiwania nowych obiektów naftowo-gazowych można wiązać z: - identyfikacją obiecujących horyzontów na dużych głębokościach (powyżej 4,5 km); - przy poszukiwaniach i rozpoznawaniu złóż ropy i gazu w złożach węglanowych; - z identyfikacją pułapek niekonstrukcyjnych i poszukiwaniem złóż węglowodorów na zboczach łukowatych wypiętrzeń i zboczy zagłębień itp. Ponadto istnieją perspektywy odkrycia nowych obiektów naftowych i gazowych w niezbadanych częściach Rosji, gdzie działają nie zostało w ogóle przeprowadzone lub zostało przeprowadzone w małych ilościach i nie dało wyniku pozytywnego. Należą do nich na przykład centralne regiony europejskiej części Rosji. W skorupie ziemskiej znajdują się zagłębienia (Moskwa i Mezen), wypełnione grubą warstwą starożytnych osadów. Potencjał naftowy i gazowy tych zagłębień związany jest z osadami wendyjskimi (proterozoiku), dolnego i górnego paleozoiku. Perspektywy złóż ropy i gazu wiążą się także z niezbadanymi częściami wschodniej Syberii i Dalekiego Wschodu, gdzie możliwe horyzonty produkcyjne mogą znajdować się w osadach paleozoiku i mezozoiku. Należą do nich na przykład depresja Turguz (głęboka na 4 km). Nowych odkryć można dokonać na wodach arktycznych Rosji, na szelfie mórz Barentsa i Kara, które stanowią geologiczną kontynuację części platformowych lądu płyt rosyjskiej i zachodniosyberyjskiej, a te ostatnie są najbardziej produktywnymi częściami Rosji. Wykaz wykorzystanej literatury: 1. Zykin M.Ya., Kozlov V.A., Plotnikov A.A. Metodologia przyspieszonych poszukiwań złóż gazu. – M.: Nedra, 1984. 2. Mstislavskaya L.P. Produkcja ropy i gazu (Pytania, problemy, rozwiązania): Podręcznik. – M.: Rosyjski Państwowy Uniwersytet Nafty i Gazu, 1999. 3. Nesterov I.I., Poteryayeva V.V., Salmanov F.K. Wzorce rozmieszczenia dużych złóż ropy i gazu w skorupie ziemskiej. – M.: Nedra, 1975.

W racjonalnym kompleksie prac geologicznych w zakresie poszukiwań ropy i gazu etap poszukiwań, jak wynika z tabeli racjonalnej kolejności tych prac, jest naturalną kontynuacją etapu poszukiwań. Prace poszukiwawcze mają na celu przemysłową ocenę złóż i złóż odkrytych w fazie poszukiwawczej oraz przygotowanie ich do zagospodarowania. Jednocześnie zasoby węglowodorów kategorii przemysłowej C1 uzyskane w wyniku odwiertów poszukiwawczych oraz wcześniej oszacowane zasoby kategorii C2 muszą zostać zamienione na zasoby przemysłowe na całym obszarze odkrytego złoża lub złoża.

Główne rodzaje prac poszukiwawczych to: wiercenie i badanie otworów poszukiwawczych, analiza wszelkich niezbędnych informacji geologiczno-geochemicznych w celu wyjaśnienia parametrów złoża (pola) i przygotowania go do próbnej eksploatacji. W razie potrzeby możliwe jest wykonanie badań sejsmicznych odwiertowych metodą CDP oraz w niewielkim zakresie terenowych metod geofizycznych.

Główna metodologiczna zasada inteligencji, sformułowana przez G.A. Gabrielyants i V.I. Poroskuna z 1974 roku, obowiązuje zasada równomiernego wiercenia, która jest realizowana poprzez równomierne rozmieszczenie odwiertów poszukiwawczych w całej objętości złoża. Zgodnie z tą zasadą szczegółowo bada się przede wszystkim te części złoża (pola), w których znajdują się główne zasoby węglowodorów. Jednocześnie wzrasta dokładność oceny rezerw, a co za tym idzie, jakość przygotowania pól do próbnej produkcji i późniejszego zagospodarowania. Jednocześnie zapewnia się zróżnicowane rozmieszczenie wierceń poszukiwawczych, biorąc pod uwagę cechy morfogenetyczne struktury złoża lub pola.

Nowoczesne poszukiwania złóż ropy i gazu uwzględniają zasady optymalizacji i uniwersalności procesu wierceń poszukiwawczych, zaproponowane po raz pierwszy przez V.M. Kreitera i V.I. Biriukow (1976). Zasady te są sformułowane w następujący sposób:

1. Zasada racjonalnego systemu i kompletności badań pojedynczego złoża lub pola.
2. Zasada kolejnych przybliżeń w badaniu złoża lub pojedynczego złoża.
3. Zasada względnej jednolitości w badaniu obiektu rozpoznawczego.
4. Zasada najmniejszych kosztów pracy, naukowo stosowanych i materiałowo-technicznych.
5. Zasada spędzania jak najmniejszej ilości czasu i osiągania największych oszczędności przy zastosowaniu technologii energooszczędnych.

Racjonalny system poszukiwań złóż ropy i gazu polega na wykonaniu określonej, zwykle minimalnej, liczby odwiertów poszukiwawczych, układanych w określonej kolejności, aby uzyskać informacje niezbędne i wystarczające do przemysłowej oceny odkrytego złoża i przygotowania go do zagospodarowania. W takim przypadku system umieszczania odwiertów poszukiwawczych musi odpowiadać specyfice budowy geologicznej badanego obiektu.

Część otwartego złoża (złoża) podzielona jest na piętra eksploracyjne. Przez warstwę poszukiwawczą rozumie się część fragmentu pokrywy osadowej, obejmującą jedną lub więcej formacji wytwórczych, położonych na bliskich poziomach hipsometrycznych i charakteryzujących się podobieństwem budowy geologicznej skał macierzystych i właściwościami fizycznymi płynów węglowodorowych. Ich eksplorację można prowadzić jedną siecią studni.

Wyróżnia się trzy systemy i odpowiadające im metody wierceń poszukiwawczych: trójkątny, pierścieniowy oraz profilowy z systemem równoległych profili poprzecznych i podłużnych otworów poszukiwawczych.

Trójkątny system rozmieszczenia wierceń poszukiwawczych. Technika ta jest najstarsza i była stosowana u zarania rozwoju przemysłu naftowego. Jednocześnie, jak widać z rys. 65, pierwszy odwiert poszukiwawczy zlokalizowany jest w najbardziej optymalnych warunkach konstrukcyjnych i hipsometrycznych, pozostałe ułożone są w formie odwiertów poszukiwawczych w formie trójkątów równobocznych o boku, którego długość nie powinna przekraczać 500 m przy kątach nachylenia skrzydeł lokalnego wzniesienia do góry do 10 stopni. Przy 20 stopniach nachylenia zmniejsza się do 400 metrów, po czym zmniejsza się o około 50 metrów wraz ze wzrostem kąta nachylenia skrzydeł co 5-6 stopni.

Nieracjonalność przyjętego trójkątnego układu rozmieszczenia otworów poszukiwawczych, nawet przy przyjętej maksymalnej odległości między nimi wynoszącej 500 metrów, polega na wykonywaniu zbyt dużej ich liczby, aby zachować określoną zasadę jednorodności. Prowadzi to do znacznego wzrostu kosztów wiercenia. Proces ten jest w pewnym stopniu uzasadniony osiągnięciem bardzo skromnej wydajności geologicznej (do 80-100 ton konwencjonalnych na 1 metr odwiertu poszukiwawczego) tylko wtedy, gdy powierzchnia pułapki i przewidywanego złoża nie przekracza 2 -2,5 km2. Doświadczenia w eksploracji zidentyfikowanych litologicznych i stratygraficznych złóż węglowodorów o powierzchni do 1-1,5 km2 wskazują również na opłacalność wdrożenia trójkątnego systemu wierceń poszukiwawczych.

W USA, obok dużych złóż litologiczno-stratygraficznych w kształcie zatoki, małych, ograniczonych litologicznie, „sznurowych” lub soczewkowych, powszechne są akumulacje ropy i gazu o zasobach wydobywalnych sięgających 1,5 mln jednostek konwencjonalnych. t o powierzchni do 1,5-2 km2. Do eksploracji takich złóż wykorzystuje się także trójkątną siatkę odwiertów o liczbie od 12 do 15, mieszczącej się w przedziale opłacalności przy średniej wydajności do 120 jednostek konwencjonalnych. t/m. W Rosji podobny system uznawania wierceń poszukiwawczych za racjonalne z powodzeniem zastosowano w 1912 roku etap początkowy eksploracja odkryta po raz pierwszy w praktyce światowej przez I.M. Gubkina ze złoża ropy „rękawowego” z przejściem na wiercenie profilowe od 1916 r. Obecnie tę metodologię poszukiwań stosuje się w poszukiwaniach małych złóż ropy naftowej związanych z „nacięciami” erozyjnymi z epoki przedwizyjskiej i przedturnejskiej w obrębie Wołgi i Uralu oraz sąsiednich regionów naftowych i gazowych na południu.

System pierścieniowy do wierceń poszukiwawczych. Racjonalny charakter pierścieniowego układu poszukiwań złóż otwartych i złóż, z sukcesem połączony z zagospodarowaniem poszczególnych eksplorowanych poziomów, potwierdza przykład unikalnego złoża kondensatu gazowego Zapolyarnoye o łącznej powierzchni ponad 2000 km2 i wartości wydobywalnych zasobów gazu wynoszących 1,5 biliona. m3. Całość poszukiwań prowadzono systemem „wierceń poszukiwawczych krzyżowych” z 12 otworami poszukiwawczymi, a poszukiwania – 27 otworami poszukiwawczymi wykonanymi metodą pierścieniową pokazaną na ryc. 66.

O specyfice układu pierścieniowego na złożu Zapolyarnoje decyduje następujące położenie odwiertów na strukturalnych polach międzyizogipsowych. Na pierwszym polu odkrywczym z odwiertu nr 1 położone są 4 wiertnice. Po wytyczeniu wewnętrznego obszaru pola projektuje się 5 wiertnic, oznaczonych kwadratami, w kolejnym, bardziej zewnętrznym polu w stosunku do już wyznaczonej strefy centralnej. Po zakończeniu rozgraniczenia tej części złoża planowane jest zagospodarowanie zewnętrznej strefy złoża gazowokondensatu poprzez umieszczenie pierwszych 7 otworów poszukiwawczych w przedostatnim polu, a następnie 9 w ostatnim konturze międzyizogipsowym otaczającym złoże .

Racjonalność pierścieniowego układu wierceń poszukiwawczych w zagospodarowaniu unikalnego złoża kondensatu gazowego Zapolyarnoje potwierdza uzyskana wartość wydajności geologicznej, która przekracza 1000 jednostek konwencjonalnych. ton na 1 m odwiertów poszukiwawczych.

W konsekwencji wysoką efektywność wykorzystania układu pierścieniowego osiąga się dzięki obecności dużych (aż do gigantycznych i większych) zasobów surowców węglowodorowych oraz stosunkowo prostej budowie złoża ze złożem zbiornika lub masywną konstrukcją typu kopułowego . Należy się tym przede wszystkim kierować przy wyborze racjonalnej metodologii poszukiwań, co – jak widać na przykładzie unikalnego złoża Zapolyarnoje – ma w pełni uzasadnienie uzyskanymi wynikami. Układ pierścieniowy wykorzystano w badaniach szeregu dużych złóż kondensatu gazowego w regionie gazonośnym Yeisk-Berezan, w szczególności w Kanevskoye i Leningradskoye. W Stanach Zjednoczonych technikę tę zastosowano do eksploracji głównego łukowatego złoża w wapieniach formacji Arbocle na największym polu naftowym Oklahoma City w prowincji Western Inland.

System profili do umieszczenia odwiertów poszukiwawczych

W nowoczesnych czasach
W naturalnych warunkach do poszukiwania złóż ropy i gazu oraz złóż typu antyklinalnego i nieantyklilnego o dowolnej złożoności budowy, z wyjątkiem przypadków wskazanych powyżej w pierwszych metodach, najbardziej efektywnym i powszechnie racjonalnym jest profilowy system wierceń poszukiwawczych . Jego istota polega na zaprojektowaniu określonej liczby studni poszukiwawczych, każda ułożona w punktach przecięcia profili poprzecznych i podłużnych. Ponadto, w zależności od wielkości eksploatowanego złoża, ściśle regulowane są odległości profili poprzecznych i podłużnych oraz powierzchnia przypadająca na jeden projektowany odwiert. W porównaniu z poprzednimi metodami, metoda profilowa jest najbardziej „elastyczna”, umożliwiająca bieżące zmiany racjonalnej siatki odwiertów, a co za tym idzie, obszaru pokrycia eksplorowanej części złoża.

Rozważmy typowe przykłady rozmieszczenie odwiertów poszukiwawczych zgodnie z systemem profili. Na ryc. 67 przedstawiono lokalizację odwiertów na polu kondensatu gazowego. Do poszukiwań metodą profilową wprowadzono większy blok wschodni, a racjonalna powierzchnia każdego otworu sięga 26 km2. Położenie otworów na profilu pokazano na przykładzie środkowej części bloku poszukiwawczego. Łączna liczba odwiertów dla wschodniego bloku złoża wynosi 38. Przy tych samych dobranych parametrach racjonalna liczba odwiertów poszukiwawczych dla mniejszego zachodniego złoża gazowo-kondensatowego przy tym samym poziomie GWC wyniesie 26. Jednakże biorąc pod uwagę gazowo-kondensatowy płyn węglowodorowy i możliwość półtorakrotnego zwiększenia odległości profili i powierzchni w przeliczeniu na jeden odwiert, Łączna studni w bloku wschodnim bez naruszania zasady racjonalności może wynosić 25, a dla złoża zachodniego – 18.

Na ryc. 68 przedstawia racjonalną technikę blokady antyklinalnej
o wymiarach 30x70 km, skomplikowany uskokami i obejmujący złoża ropy
ze znakiem VNK minus 1590 m. Tutaj najbardziej racjonalne rozmieszczenie
studni dennych z wykorzystaniem układu równoległych, wzajemnie prostopadłych profili
o powierzchni każdego kwadratu 18 km2.

Położenie profili i studni pokazano na przykładzie środkowej części zachodniej kopuły antykliny.

Na przykładzie centralnej części złoża podano racjonalne rozmieszczenie otworów poszukiwawczych dla większego zachodniego bloku pułapki antyklinalnej z przewidywanym złożem ropy naftowej na poziomie OWC minus 3200 metrów. Jako najbardziej racjonalną przyjęto metodologię zbliżoną do opisanej powyżej, przy powierzchni poszczególnych kwadratów siatki odwiertów wynoszącej 10 km2 i liczbie odwiertów wynoszącej 12, zaczynając od odwiertu poszukiwawczego, który odkrył złoże. Do rozpoznania pokazanego na ryc. W przypadku odpowiednio 69 i 70 przewidywanych złóż kondensatu gazowego i ropy naftowej, w blokach produkcyjnych rozważa się racjonalny system rozmieszczania odwiertów.

Z odwiertu poszukiwawczego nr 1, z którego wydobywały się przemysłowe dopływy kondensatu gazowego i ropy naftowej, planuje się zagospodarowanie racjonalnej sieci projektowanych platform wiertniczych przy zachowaniu zasady „kwadratowego” rozmieszczenia złóż. Dla eksplorowanego złoża gazowo-kondensatowego powierzchnia jednego odwiertu wynosi 12 km2, biorąc pod uwagę płyn węglowodorowy typu gazowo-kondensatowego, zamiast 8 km2 dla ropy naftowej, a racjonalny kompleks poszukiwawczy obejmuje 24 odwierty.

Zagospodarowanie eksploracyjne pozostałych bloków złoża nie powinno wiązać się ze zwiększaniem liczby urządzeń wiertniczych. Jako racjonalna opcja dla większego przewidywanego złoża ropy naftowej (ryc. 70) o znaku OWC minus 2400 m, przewidziano je również w centralnej części obiektu z odwiertu poszukiwawczego 1 według schematu pokazanego na rysunkach powyżej; Za bardziej efektywną przyjęto powierzchnię 28 km2 na wiertnię, a łączna liczba odwiertów poszukiwawczych wyniosła 32. Dalej, według tego samego schematu, poszukiwania prowadzono 16 odwiertami mniejszego, centralnego bloku konstrukcyjnego.

Na ryc. Na rycinie 71 przedstawiono kopułowe złoże gazowo-kondensatowe o wysokości GWC minus 1050 m, skomplikowane w części centralnej zboczem ograniczonym powierzchniami płaszczyzn uskoków w postaci dwóch promieni.

Najbardziej racjonalnym sposobem eksploracji tego złoża byłoby wykonanie wierceń sekwencyjnych według schematu profilowo-kwadratowego, najpierw w centralnej części złoża o powierzchni 8 km2 na odwiert, zaczynając od horstu. Poza zrębem odległość między odwiertami można zwiększyć do 3 km, a powierzchnię jednego otworu wiertniczego do 10 km2. Racjonalna liczba odwiertów do rozpoznania złoża nie powinna przekraczać 20. Dla mniejszego bloku zachodniego – 12 odwiertów.

Do rozpoznania kopułowego złoża ropy naftowej w pułapce antyklinicznej, skomplikowanego uskokiem na południu (ryc. 72), o znaku OWC minus 2810 metrów o powierzchni 18x6 km, tej samej kwadratowej racjonalnej siatce odwiertów o wykorzystuje się obszar 5 km2. Punktem wyjścia do poszukiwań jest odwiert poszukiwawczy 1. Minimalna liczba odwiertów do pełnego pokrycia złoża wraz z przeniesieniem surowca do kategorii C1 wyniesie 20.

Eksploracja kopułowych złóż ropy naftowej pokazanych na ryc. 73 i 74, prowadzona jest w podobnym układzie profili o powierzchni 4 km2 na jeden odwiert poszukiwawczy. Całkowita powierzchnia złoża, jak również warunki morfostrukturalne w ogóle są identyczne jak w złożach (ryc. 70 i 71), co stanowi również podstawę do umieszczenia racjonalnego schematu wierceń w centralnej części złoża z odwiertem poszukiwawczym 1.

Na ryc. 75 przedstawia złoże kondensatu gazowego o złożonej strukturze typu kopułowego z osłoną tektoniczną o znaku GWK wynoszącym minus 775 metrów. Racjonalne rozmieszczenie wierceń poszukiwawczych przewiduje rozmieszczenie otworów poszukiwawczych w bloku centralnym od odwiertu 1 w siatce 8 km2 (do GWK) dziesięciu odwiertów, co pozwala liczyć na najbardziej efektywne rozpoznanie złoża przy wskaźnik co najmniej 500 jednostek konwencjonalnych. ton na metr odwiertów poszukiwawczych.

Przykład racjonalnej eksploracji złóż ropy naftowej typu bliskiego kontaktu, ograniczonych do diapirycznej brachyantykliny, pokazano na ryc. 76.

W obrębie złoża zaprojektowano racjonalną siatkę wierceń według zadanego schematu profili o powierzchni jednego odwiertu 6 km2. Projekt przewiduje, jak widać na rysunku, wykonanie 30 otworów poszukiwawczych do OWC na głębokości minus 3300 m, zaczynając od otworu poszukiwawczego nr 1, odkrywcy złoża.

Dla omówionych powyżej złóż typu strukturalno-litologicznego i strukturalno-stratygraficznego zachowany jest ten sam system profili rozmieszczenia otworów poszukiwawczych o określonej siatce kwadratowej. Jednocześnie powierzchnia jednego odwiertu waha się od 5 km2 dla złóż średnich do 18 km2 dla złóż dużych.

Byłbym wdzięczny, jeśli udostępnisz ten artykuł w sieciach społecznościowych:

Włodzimierz Chomutko

Czas czytania: 5 minut

A

Podstawy geologii ropy i gazu

Naturalny olej i gaz ziemny to najważniejsze nośniki energii we współczesnym świecie. Geografia wydobycia ropy jest bardzo rozległa, od rosyjskiej zachodniej Syberii po Zatokę Perską i Meksykańską, a każdy region roponośny ma swoją własną charakterystykę.

Poszukiwania ropy naftowej to cały zespół prac, których celem jest ocena przemysłowego znaczenia złóż ropy i gazu odkrytych w wyniku poszukiwań geologicznych oraz przygotowanie tego złoża (jeżeli wskazana jest jego dalsza eksploatacja) do zagospodarowania.

Badania geologii ropy i gazu prowadzone są poprzez wiercenie odwiertów poszukiwawczych w celu przeprowadzenia badań geologicznych pozwalających określić wielkość zasobów produkcyjnych odkrytego złoża, niezbędnych do dalszego projektowania zagospodarowania złoża. Zasoby złoża obliczane są albo dla poszczególnych złóż, albo dla ich bloków, a następnie uzyskane wyniki sumuje się dla całego złoża. Podstawy geologii ropy i gazu implikują cały szereg prac poszukiwawczych, gdyż poszukiwania i wydobycie ropy są ze sobą nierozerwalnie powiązane, a prawidłowe zagospodarowanie odwiertów naftowych nie jest możliwe bez etapu poszukiwań.

Eksploracja złóż ropy i gazu. Cele i zadania

Prowadząc prace poszukiwawczo-geologiczne, konieczne jest określenie produktywności całego złoża jako całości, zarówno pod względem powierzchni, jak i głębokości możliwej do osiągnięcia nowoczesnymi środkami.

W trakcie takich prac określa się następujące parametry (podręcznik „Geologia i geochemia ropy i gazu”, Bazhenova O.K.):

• budowa i rodzaje dostępnych pułapek;
• stany fazowe istniejących węglowodorów;
• granice faz;
• zewnętrzne i wewnętrzne kontury zawartości ropy i gazu;
• pojemność pola;
• jego nasycenie ropą i gazem;
• właściwości litologiczne formacji produkcyjnych;
• ich właściwości zbiornikowe;
• właściwości fizykochemiczne surowców węglowodorowych i wód złożowych;
• przyszła produktywność studni i tak dalej.

Ponadto poszukiwania ropy i gazu pozwalają na ocenę parametrów gwarantujących możliwość określenia metod przyszłego zagospodarowania poszczególnych złóż i całego złoża, a także uzasadnienie współczynnika wydobycia ropy, identyfikację istniejących wzorców wpływających na zmianę parametry projektowe i ich heterogeniczność.

Aby rozwiązać te problemy, wykonuje się badania odwiertów poszukiwawczych ropy i gazu, wierconych w ilościach optymalnych dla danych warunków, pozwalających na wykonanie z zachowaniem odpowiedniego poziomu jakości:

• kompleksowe badania geofizyczne szybów naftowych;
• badania badanych obiektów pod kątem dopływów;
• badania podczas badania parametrów eksploatacyjnych;
• specjalne badania o charakterze geofizycznym, geochemicznym, hydrodynamicznym i temperaturowym w celu określenia parametrów reżimowych, zbiornikowych i konstrukcyjnych;
• dobór rdzeni w optymalnych objętościach do ich późniejszych kompleksowych badań laboratoryjnych;
• pobieranie próbek gazu, ropy, wody złożowej i kondensatu w tym samym celu.

Podstawą wyboru konkretnej metodologii poszukiwawczej do badania złoża jest geografia wydobycia ropy naftowej, analiza danych z badań geologicznych uzyskanych w trakcie poszukiwań, a także danych uzyskanych w wyniku eksploracji innych złóż znajdujących się na tym samym obszarze terytorialnym.

Eksploracja złóż węglowodorów powinna także doprecyzować model konkretnego złoża i dostosować system do jego dalszej eksploracji.

Podstawowe wymagania badań geologicznych

Proces eksploracji powinien zapewnić w przybliżeniu jednakową wiarygodność danych uzyskanych we wszystkich obszarach badanego złoża. Niezastosowanie się do tej zasady może skutkować koniecznością powtórnych eksploracji określonych obszarów złoża lub też doprowadzić do geologicznych przypadków niedostatecznych eksploracji.

Geografia regionu naftowego i gazowego ma również duży wpływ na poszukiwania.

Tak jednolitą niezawodność zapewnia zastosowanie jednolitej sieci odwiertów poszukiwawczych, która budowana jest z uwzględnieniem budowy geologicznej każdego złoża znajdującego się w złożu.

Projektując system lokalizacji takich odwiertów poszukiwawczych, określa się ich optymalną liczbę, miejsce i kolejność wiercenia, a także gęstość sieci poszukiwawczej. Z reguły wykorzystuje się sieć poszukiwawczą odwiertów równomiernie rozmieszczoną na całym obszarze złoża, której system rozmieszczenia dobiera się biorąc pod uwagę kształt struktury i rodzaj złóż, fazę, w której surowce węglowodorowe zlokalizowane są, a także głębokość utworów wytwórczych, lokalizację złóż w przestrzeni oraz specyficzne warunki technologiczne prowadzonych wierceń.

Jeżeli na badanym polu znajduje się kilka złóż ropy i/lub gazu, poszukiwania prowadzone są piętro po piętrze.

Na każdym piętrze znajdują się badane obiekty, które dzieli od siebie odpowiednio duża głębokość. Kolejność poszukiwań (od dołu do góry lub od góry do dołu) ustalana jest po wyborze tzw. złoża bazowego, co następuje w procesie wiercenia pierwszych odwiertów poszukiwawczych. Wybierając kolejność eksploracji od dołu do góry, istnieje możliwość zwrotu odwiertów w celu zbadania górnych horyzontów.

Jeśli wstępna eksploracja wykaże, że wyższe piętra są ważniejsze, prace prowadzone są w kolejności „od góry do dołu”. Struktura wybranego złoża bazowego determinuje optymalną lokalizację minimalnej wymaganej liczby odwiertów na badanym polu.

Efektywność rozmieszczenia odwiertów na danym obszarze w dużej mierze zależy od tego, jak dokładnie określono kontur łożyska ropy lub gazu.

Taka definicja powinna przede wszystkim wyjaśniać charakter powierzchni takiego konturu (pozioma, wklęsła lub nachylona), a także głębokość formacji produkcyjnej.

Lokalizację stref kontaktu z wodą złóż roponośnych określa się za pomocą zestawu technik geofizyki terenowej, a także badań prowadzonych w otworach perforowanych. Aby określić poziomość powierzchni stref kontaktu ropy z wodą w złożach masywnych wystarczą dwa lub trzy odwierty, natomiast w złożach zbiornikowych i soczewkowych wymagane są wiercenia więcej studnie

Niezależnie od geografii prowadzonych badań, zgodnie z kryterium pokrycia obszaru złoża, systemy poszukiwawcze dzieli się na zagęszczające i pełzające.

System zagęszczający pozwala znacznie przyspieszyć proces poszukiwań, jednak przy jego zastosowaniu istnieje ryzyko, że pewna liczba odwiertów wyjdzie poza granice konturu roponośnego. Zastosowanie takiego systemu poszukiwań zapewnia pokrycie całego proponowanego obszaru połowowego z dalszym zagęszczeniem sieci studni poszukiwawczych.

System pełzający polega na stopniowym badaniu obszaru badanego pola za pomocą sieci otworów wiertniczych. Stosowanie tego systemu eliminuje konieczność późniejszego zagęszczania, jednak system ten wymaga znacznie więcej czasu. Z drugiej strony zmniejsza się liczba nieinformacyjnych odwiertów poszukiwawczych, co w efekcie końcowym może prowadzić do znacznych oszczędności zasoby materialne. System pełzający stosowany jest z reguły do ​​eksploracji złóż o dość skomplikowanym zarysie roponośnym (w tym eksploracja złóż niekonstrukcyjnych).

W oparciu o takie kryteria, jak sposób rozmieszczenia sieci odwiertów poszukiwawczych, poszukiwania dzieli się na pierścieniowe, profilowe, sektorowe i trójkątne systemy lokalizacji.

Układ pierścieniowy składa się ze stopniowo rosnących pierścieni studni, których centrum stanowi pierwszy odwiert przemysłowy roponośny.

System profili pozwala krótkoterminowy i przy najmniejszej liczbie odwiertów eksplorować złoża niemal każdego rodzaju. Zastosowanie takiego systemu polega na ułożeniu szeregu profili zorientowanych w poprzek położenia badanej konstrukcji (w niektórych przypadkach pod kątem do jej długiej osi). Z reguły odległość między takimi profilami jest w przybliżeniu dwukrotnie większa niż odległość między studniami.

Na zbiornikach zbiornikowych typu łukowego często stosuje się krzyżowe rozmieszczenie studni (albo na skrzydłach, albo na końcach peryklinalnych). Na złożach o złożonej strukturze (np. złoża Wierchnieczońskoje i Kowyktinskoje na Syberii Zachodniej) w badaniach wykorzystuje się modyfikacje układu profili, takie jak:

System sektorowy jest zasadniczo rodzajem systemu pierścieniowego. Dzięki niemu złoże zostaje podzielone na sektory, których liczbę określa się za pomocą technik analitycznych, a same odwierty poszukiwawcze w tych sektorach umieszczane są na różnych wysokościach bezwzględnych.

Trójkątny układ odwiertów pozwala na równomierne badanie powierzchni złoża i efektywne poszerzanie wielokątów w celu określenia wielkości zasobów złóż.

Niezależnie od geografii badań, Złożone podejście terenowe badania geofizyczne i geochemiczne złóż ropy i gazu w każdym konkretnym odwiercie pozwalają nam osiągnąć najlepszy efekt w procesie badania złoża ropy lub gazu.

Wybór konkretnego złożona metodologia produkowane w zależności od:

• właściwości zbiornikowe skał;
• ich skład litologiczny;
• rodzaj płynów nasycających te skały;
• cechy filtracji w zbiorniku płuczki wiertniczej;
• jego skład;
• system prowadzenia prac poszukiwawczych i inne czynniki.

Istotą terenowych badań geofizycznych jest podział przekroju na skały o różnym składzie litologicznym, po czym wyznacza się punkty odniesienia litologiczne i stratigraficzne, koreluje warstwy, dobiera okresy pobierania próbek rdzeniowych i okresy perforacji, a także położenie punktów wodno-ropnych i gazowych. -określa się strefy kontaktu oleju.

Wszystko to pozwala uzyskać maksymalnie wiarygodne informacje na temat parametrów zbiornikowych, konstrukcyjnych i niektórych projektów eksploatacyjnych. Szczegółowa interpretacja takich badań pozwala określić niejednorodność i jakość badanych zbiorników.

W celu zbadania charakterystyki zbiornikowej badanych złóż, rdzenie pobierane są z warstw produkcyjnych, a także ze skał leżących pod nimi i pod nimi.

Częstotliwość pobierania próbek rdzenia ustalana jest z uwzględnieniem stopnia wiedzy geologiczno-geofizycznej danego złoża i całego złoża, a także miąższości, ilości i zmienności zbiorników. Podczas pobierania próbek rdzeni wykorzystuje się płuczki wiertnicze, które zapewniają maksymalne usunięcie rdzenia i pozwalają uzyskać wiarygodne dane dotyczące produktywnego nasycenia formacji złożowej. Jeżeli poszukiwania prowadzone są na złożach warstwowych, masywnych lub warstwowo-masywnych, selekcję rdzeni przeprowadza się w taki sposób, aby uzyskać dane o częściach horyzontów produkcyjnych różnych obszarów i znajdujących się na różnych głębokościach.

Na podstawie wyników badania podstawowego ustala się, co następuje:

• przepuszczalność zbiornika;
• jego porowatość;
• nasycenie produktywne;
• obecność i skład związanej wody złożowej;
• wartość współczynnika przemieszczenia;
• skład mineralny, chemiczny i granulometryczny zbiornika;
• ściśliwość;
• Plastikowy;
• gęstość;
• wielkość oporu elektrycznego;
• prędkość propagacji ultradźwięków;
• obrzęk;
• radioaktywność;
• zawartość węglanów.

Parametry projektowe złóż gazu i ropy określane są na podstawie danych z badań geofizycznych, badań rdzeniowych i wyników badań złóż (odwiertu otwartego lub odwiertu osłoniętego).

Niezależnie od rodzaju konkretnego złoża, na każdym złożu należy wykonać co najmniej jeden odwiert bazowy, z którego pobierana jest ciągła próbka rdzeniowa w całej produktywnej części przekroju geologicznego.

W procesie poszukiwania i rozpoznawania złóż ropy i gazu prace poszukiwawcze są najbardziej kapitałochłonne, dlatego determinują ogólne ramy czasowe i wysokość kosztów materiałowych dla przemysłowej oceny złóż ropy i gazu. Wielkość inwestycji kapitałowych w badania geologiczne zależy od wielkości złoża, jego złożoności geologicznej, głębokości warstw produkcyjnych, rozwoju gospodarczego terytorium i wielu innych czynników zewnętrznych.

O efektywności etapu poszukiwawczego decyduje koszt jednej tony surowca oraz przyrost zasobów za każdy metr każdego wykonanego odwiertu poszukiwawczego, a także stosunek liczby odwiertów produkcyjnych wytwarzających produkty do całkowitej liczby wyposażonych studni na całym polu. Metody zagospodarowania odwiertów naftowych, metody zagospodarowania złóż ropy i gazu oraz systemy zagospodarowania złóż ropy naftowej zależą bezpośrednio od danych uzyskanych na etapie poszukiwań.

Na nowoczesnych mapa geograficzna Na świecie nie ma już białych plam. Powierzchnię Ziemi zbadano najlepiej jak to możliwe. Jednocześnie, gdyby ktoś podjął się sporządzenia szczegółowej mapy wnętrza Ziemi, wówczas, z wyjątkiem niektórych pojedynczych odcinków, byłaby to ciągła biała plama. Nawet biorąc pod uwagę wszystkie znane dotychczas dane, wnętrze Ziemi jest obszarem bardzo słabo zbadanym. Ich badania są obecnie aktywnie kontynuowane, a także poszukiwania nowych złóż ropy i gazu.

Od żbika do nauki racjonalnej

Rosnące zapotrzebowanie na ropę naftową doprowadziło do szybkiego rozwoju wiedzy o wnętrznościach ziemi i procesach, jakie w nich zachodziły na przestrzeni milionów lat. Droga, jaką przebyła geologia na przestrzeni ostatnich stu lat, pod względem skali i innowacyjnych osiągnięć, dorównuje przemysłowi kosmicznemu i nuklearnemu. Rozwój geologii pozwolił z powodzeniem zidentyfikować najbardziej perspektywiczne obszary poszukiwań ropy naftowej i zidentyfikować struktury geologiczne, w których możliwe jest powstawanie złóż ropy. Jednocześnie poszukiwanie złóż ropy pozostaje sztuką, w której doświadczenie i umiejętności konkretnych specjalistów często znaczą więcej niż same metody i badania naukowe.

Nauka poszukiwania złóż ropy naftowej przeszła długą drogę od wiercenia studni „na szczęście” (tzw. metoda „dzikiego kota”) do podejść ściśle naukowych. W przeszłości poszukiwania złóż ropy naftowej koncentrowały się na obszarach, w których ropa wydobywała się na powierzchnię ziemi. Było to podejście oczywiste i jak na tamte czasy całkiem rozsądne. Z biegiem czasu metody poszukiwań złóż ropy stawały się coraz bardziej wyrafinowane, a same cele poszukiwań stawały się coraz bardziej niedostępne i często mniejsze.

W celu jak najbardziej racjonalnego podziału zasobów i redukcji kosztów prace poszukiwawcze ropy naftowej prowadzone są z reguły według zasady od ogółu do szczegółu. Oznacza to, że najpierw identyfikują duży obszar obiecujący ropę i stopniowo zawężając obszar poszukiwań, identyfikują najbardziej obiecujące punkty w tym obszarze do wiercenia odwiertów poszukiwawczych.

Głównym celem wszystkich prowadzonych prac poszukiwawczych jest identyfikacja struktur geologicznych na obszarze obiecującym ropę naftową, które są w stanie gromadzić i zatrzymywać ropę. Struktury takie, zwane pułapkami, mogą mieć różne konfiguracje, ale ich wspólną cechą jest obecność przepuszczalnej skały ograniczonej nieprzepuszczalnymi warstwami skał.

Jakie metody pomagają znaleźć ropę?

Metody poszukiwania pól naftowych dzielą się na:

• geologiczny;
• geofizyczny;
• geochemiczne.

Metody geologiczne mają na celu badanie danych powierzchniowych. W tym celu geolodzy badają i opisują skały odsłonięte na powierzchni ziemi. W tym celu odnajdują miejsca odsłonięcia skał lub wiercą niewielkie doły, aby dowiedzieć się, jakie skały leżą pod współczesną powierzchniową warstwą materiału osadowego. Badane są także zdjęcia wykonane z dużych wysokości (z samolotu, a nawet z kosmosu). Takie obrazy często mogą ujawnić powierzchniowe oznaki głębokich struktur sprzyjających akumulacji ropy i gazu. Na podstawie uzyskanych danych sporządzana jest mapa geologiczna będąca rzutem wychodni skalnych na powierzchnię.

Takie dane powierzchniowe nie wystarczą oczywiście do zidentyfikowania złóż ropy. Aby „zobaczyć”, co reprezentuje głębokie wnętrze, stosuje się metody geofizyczne.

Badania geofizyczne to metoda badania wnętrza Ziemi za pomocą zjawisk fizycznych. Badania takie obejmują poszukiwania elektryczne, poszukiwania grawitacyjne, poszukiwania magnetyczne i poszukiwania sejsmiczne.

Poszukiwania elektryczne w oparciu o badanie parametrów stałych lub zmiennych pole elektromagnetyczne. Ponieważ różne skały i wypełniające je płyny przewodzą prąd elektryczny na różne sposoby, badając zmiany w polu elektromagnetycznym, można wyciągnąć pewne wnioski na temat natury leżących pod nimi skał.

Badanie grawitacyjne opiera się na badaniu zmian pola grawitacyjnego. Gęste skały mogą wpływać na pole grawitacyjne. Nawet najmniejsze zmiany w polu grawitacyjnym mogą wskazywać na rodzaj skał i płynów je nasycających, które leżą głęboko we wnętrzu Ziemi.

Poszukiwania magnetyczne jak sama nazwa wskazuje, bada zmiany w polu magnetycznym. Skały osadowe nasycone ropą nie mają właściwości magnetyczne, podczas gdy skały magmowe i metamorficzne niezawierające ropy naftowej. Zatem poszukiwania magnetyczne mogą również sugerować rodzaje skał znajdujących się pod powierzchnią.

W przypadku złóż znajdujących się w późnej fazie zagospodarowania szczególnie istotne jest zwiększenie wydobycia rezerwowego. Problem ten można z powodzeniem rozwiązać poprzez wywiercenie bocznic z istniejącego odwiertu.

I w końcu badanie sejsmiczne- najważniejszy sposób badania wnętrza Ziemi.

Badania sejsmiczne

Badania sejsmiczne są jednymi z najbardziej skuteczne metody szukać pól naftowych. Polegają one na badaniu propagacji drgań sprężystych w grubości skał. Ogólny schemat badań jest następujący. Na powierzchni (lub w jej pobliżu) generowana jest fala dźwiękowa, która rozchodzi się w głąb rozszerzającej się kuli. Na granicach skał zachodzą różne efekty załamania i odbicia fal sprężystych, które są rejestrowane na powierzchni ziemi za pomocą specjalnych przyrządów. Otrzymane dane są rejestrowane, przetwarzane i doprowadzane do ujednoliconego formatu. W rezultacie uzyskano dość dokładne odwzorowanie budowy geologicznej badanego obszaru.

Można generować fale dźwiękowe (sprężyste), za pomocą których uzyskuje się dane o głębokiej strukturze skorupy ziemskiej różne sposoby. Podczas prowadzenia badań na lądzie detonuje się małe ładunki lub stosuje się specjalne generatory wibracji. Na morzu, aby nie szkodzić życiu morskiemu, najczęściej używa się wiatrówki.

Próby wykorzystania badań sejsmicznych w poszukiwaniach złóż ropy naftowej podejmowane są od lat dwudziestych XX wieku. Do lat 90. XX wieku prowadzono wyłącznie dwuwymiarowe (2D) badania sejsmiczne, w wyniku których uzyskano jedynie płaski obraz wycinka skorupy ziemskiej. Wraz z rozwojem technologii komputerowej możliwa stała się analiza ogromnych ilości danych, dzięki czemu zaczęła się rozwijać trójwymiarowa (3D) sejsmika. Nie trzeba tego mówić trójwymiarowy obraz Obraz uzyskany w wyniku badań sejsmicznych 3D jest znacznie bardziej informacyjny niż obraz płaski uzyskany w wyniku badań sejsmicznych 2D. Trójwymiarowa analiza sejsmiczna pozwala nie tylko zidentyfikować obiecującą strukturę geologiczną i oszacować jej wielkość, ale także pomaga określić najwłaściwsze punkty do wiercenia studni.

Poszukiwanie pól naftowych to złożone przedsięwzięcie

Stosując powyższe metody można dokładnie określić strukturę głębokich warstw skał, rodzaje skał, a także określić obecność obiecujących pułapek, w których mogą tworzyć się złoża ropy. Do weryfikacji obecności węglowodorów w zidentyfikowanych pułapkach wykorzystuje się metody badań hydrogeochemicznych. Na przykład wzrost arenów w wodach gruntowych może wskazywać na obecność złóż węglowodorów w głębszych warstwach podpowierzchniowych. Badanie gazu pozwala zweryfikować obecność halo gazów węglowodorowych, które tworzą się na powierzchni ziemi wokół wszelkich złóż ropy lub gazu.

Wszystkie te metody poszukiwania złóż ropy naftowej znacznie pomagają w identyfikacji najkorzystniejszych struktur. Ostateczny werdykt dotyczący dostępności komercyjnych złóż ropy można jednak wydać jedynie na podstawie wyników wierceń odwiertów poszukiwawczych. Nic nie zastąpi konieczności wiercenia odwiertów i prowadzenia badań obiecującej budowy geologicznej. Odwierty nie tylko potwierdzają obecność złóż ropy w zidentyfikowanych strukturach. Za ich pomocą określa się potencjał komercyjny otwartych złóż.

Dlatego koncerny naftowe korzystają z wielu różne technologie pomagając zidentyfikować złoża ropy głęboko w głębi ziemi. W ciągu ostatnich 150 lat największe koncerny naftowe i niezależni poszukiwacze ropy naftowej wykonali ponad dwa miliony odwiertów w poszukiwaniu złóż ropy. Rozwój podejść naukowych i metod poszukiwań znacząco zwiększył szanse na odkrycie nowych złóż ropy i gazu. A dzięki rozwojowi badań sejsmicznych koszty przedsiębiorstw związane z wierceniem nieudanych odwiertów poszukiwawczo-poszukiwawczych zostały znacznie obniżone.

Ale pomimo długiego i pomyślny rozwój metod i technik poszukiwań i eksploracji, poszukiwanie złóż ropy naftowej pozostaje w dalszym ciągu przedsięwzięciem niezwykle trudnym, złożonym i dość ryzykownym. Nigdy nie można zagwarantować powodzenia wykonanej pracy.