Принципы размещения разведочных скважин

разведочный скважина профильный Геология нефти и газа — это наука о закономерностях строения, формирования и пространственного размещения месторождений нефти и газа в земной коре.

Главная цель геологии — установление закономерностей в размещении нефти и газа в земных недрах, районировании нефтегазоносных территорий по перспективам, разработка методов прогноза нефтегазоносности, проведение поисковых и разведочных работ.

Моя цель — рассказать вам о принципах размещения разведочных скважин. Эти принципы включают в себя и рациональное размещения разведочных скважин.

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

Нельзя рекомендовать для всех случаев одну сетку размещения поисковых и разведочных скважин. В каждом конкретном геологическом районе со своими специфическими условиями залегания пластов при поисках и разведке нефтяных и газовых залежей применяется индивидуальная сетка скважин.

1. Система размещения разведочных скважин

Разведочные скважины планируются на месторождении по трем основным системам: треугольной кольцевой и профильной. Система размещения скважин — это рациональное распределение минимального количества скважин для определения всех подсчетных параметров для подсчета запасов углеводородного сырья.

Треугольная система. Скважины размещаются в вершинах равностороннего треугольника. Каждая последующая скважина бурится только после получения результатов по предыдущей. Используется для разведки сложно построенных залежей. При треугольной схеме осуществляется высокая степень изученности месторождения, достигается низкое количество непродуктивных скважин (рис. 1. А).

Кольцевая система. Скважины размещаются «по кольцу» на одинаковых гипсометрических отметках. Используется для разведки простых по строению месторождений и при наличии потребителя. При этой схеме достигается высокая скорость разведки, так как одно кольцо можно бурить одновременно, а скважины использовать, как эксплуатационные. При обводнении наружного кольца скважин, их можно использовать как нагнетательные для поддержания пластового давления (рис. 1. Б).

Профильная система. Скважины размещаются по профилям — в крест простирания структуры. Используется на большинстве месторождений Западной Сибири. При усложнении строения месторождения можно бурить дополнительные скважины в профилях, либо дополнительные профили скважин, не нарушая при этом выбранную систему разведки. При этом достигается высокая степень изученности месторождения (рис. 1. В).

Иногда применяется также смешанная схема размещения скважин.

Размещение разведочных скважин в стадии предварительной разведки зависит от особенностей геологического строения. При наличии криптодиапировой складки разведку концентрируют в наиболее приподнятых участках ее — на своде, с доведением забоя скважины до основного объекта разведки. Если складка осложнена ядром протыкания, то разведочные работы необходимо сосредоточить на крыльях структуры, учитывая при этом углы падения слоев, наблюдаемые на поверхности и отмечаемые по результатам геофизических исследований. В этих условиях возможными объектами разведки должны быть стратиграфические и лито-логические залежи, для выявления которых необходимы сведения об изменении мощностей и литологического состава возможно нефтегазоносных свит.

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

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

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

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

Рис. 1

2. Профильная система размещения разведочных скважин

Профильная система размещения разведочных скважин применяется наиболее часто. Эта система позволяет надежнее коррелировать (взаимодействовать с чем-нибудь по определенным признакам) продуктивные горизонты в условиях их значительной литологической изменчивости, стратиграфического срезания, выклинивания, тектонического экранирования и т. д. Профильные разрезы дают возможность точнее устанавливать положение водонефтяного и газоводяного контактов. Минимальное количество скважин, заложенных по профилям, позволяет составить правильное представление о строении залежи. Профили, как правило, располагаются в крест простирания структуры или в направлениях наибольшей изменчивости продуктивных пластов. Если принята сгущающаяся система разведки, то сначала закладываются редкие профили с максимально допустимыми расстояниями между скважинами, при этом они должны располагаться на наиболее важных участках залежи, обязательно с учетом ранее пробуренных поисковых скважин.

При необходимости расстояния между профилями и между скважинами на профилях сокращаются путем бурения дополнительных скважин. При ползущей системе разведки новые профили или новые скважины на профилях закладываются последовательно в направлении неизученных частей залежи. Одним из основных вопросов разведочного этапа работ является определение минимального количества разведочных скважин, необходимого для изучения залежи нефти или газа. Минимальным считается такое число скважин, после достижения которого заложение дополнительных скважин не приведет к существенным изменениям установленных средних параметров продуктивности пласта. Количество необходимых разведочных скважин зависит от размеров залежи (табл. 17), сложности тектонического строения конкретного объекта исследований, степени выдержанности мощности и коллекторских свойств нефтегазоносных пластов, типа углеводородных флюидов, заключенных в залежи.

Как правило, чем больше размеры нефтегазоносной площади, тем больше скважин требуется для ее изучения. Однако эта зависимость не прямо пропорциональная и определяется сложностью строения ловушки и коллектора. Важным моментом в системе размещения разведочных скважин является выбор рациональных расстояний между скважинами на профилях и между профилями. Сначала он базируется на данных бурения поисковых скважин. Эти расстояния также зависят от размеров структуры, типа залежи, мощности продуктивных горизонтов, их литологической однородности, углов наклона пласта и т. д. Для крупных изометричных структур выбирается равномерная сетка разведочных скважин, в которой расстояния между скважинами на профилях и между профилями могут быть равными (например, 2 или 4 км между профилями и 2 или 4 км между скважинами на профилях); на вытянутых структурах расстояние между профилями допускается больше расстояния между скважинами на профилях.

Рекомендуется проводить сгущение разведочных скважин на опорных профилях как по падению, так и по простиранию нефтегазоносных пластов, с интервалами, обеспечивающими получение надежных данных для изучения закономерностей изменения мощности, коллекторских свойств, тектонического строения залежи.

В связи с этим существуют категории независимых и зависимых разведочных скважин. Независимые скважины бурят для выяснения основных черт строения залежи и их размещение намечается по данным геофизических исследований, результатам структурного и поискового бурения. Точки заложения зависимых скважин определяются по результатам проводки независимых скважин с целью уточнения геологического строения залежи. В процессе бурения разведочных скважин для изучения изменения емкостно-фильтрационных свойств коллекторов, а также для надежной интерпретации промыслово-геофизических исследований из нефтегазоносных и перспективных частей разреза производится поинтервальный и сплошной отбор керна. В последние годы в пределах разведочных площадей часть разведочных скважин заменяется эксплуатационными. Опережающие эксплуатационные скважины позволяют детализировать строение продуктивных горизонтов и получать дополнительные данные для корректировки предварительной схемы разработки залежи.

3. Треугольная система размещения разведочных скважин

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

Рис. 2

4. Кольцевая система размещения разведочных скважин

Кольцевая система (рис. 3) применяется на широких и пологих структурах, где разведочные скважины располагаются по кольцам с последовательным размещением колец по падению пластов. В условиях значительной литологической изменчивости пластов кольцевая система не применяется, так как в этом случае потребуется бурение большого числа скважин, в том числе за контуром нефтеносности. Эта система неприменима также при разведке литологических, стратиграфических, тектонически-экранированных и других типов залежей УВ.

Рис. 3

5. Методики размещения разведочных скважин

Различные приемы размещения скважин применяются в зависимости от типов ловушек, к которым приурочены залежи нефти и газа, сложности их геологического строения, типа резервуара и фазового состояния углеводородов.

На антиклинальных ловушках с резервуаром пластово-сводового типа успешное решение задач по оценке месторождений и залежей нефти и газа достигается при использовании следующих приемов заложения скважин.

Заложение скважин по методике «шаг поискового бурения», обеспечивающей постепенное (поэтапное) изучение залежи, исключающее пропуск газожидкостного контакта при минимальном риске заложения малоинформативных скважин. Скважины располагаются по профилю вдоль одной из осей складки. Положение скважин на профиле определяется в зависимости от гипсометрического уровня поверхности достоверного существования залежи, установленного по результатам бурения присводовой поисковой скважины — открывательницы. Эта горизонтальная поверхность проводится через нижнюю точку, в которой зафиксировано наличие нефти или газа. Следующая скважина закладывается в точке пересечения поверхности достоверного существования залежи с кровлей пласта.

Заложение скважин по показателю удельной высоты залежи основано на выборе геометрической модели залежи по отношению вероятной высоты залежи (Н) в конкретном сечении к общей мощности продуктивного горизонта (h).

На залежах большей удельной высоты для оконтуривания их по зонам ВНК или ГВК рекомендуется бурение 4−5 скважин, расположенных на крыльях и периклинальных участках складки.

На залежах, приуроченных к геометрически правильным куполовидным складкам, заложение скважин целесообразно проводить по трехлучевой системе, образованной тремя профилями, расположенными под углом 120⁰ друг к другу и проходящими через скважину-открывательницу.

Для чисто газовых и газонефтяных залежей можно закладывать скважины по методу В. П. Савченко. По этому методу помимо скважины-открывательницы в сводовой части на каждом крыле структуры предусматривается бурение скважины, вскрывающей весь разрез в водонасыщенной части. По результатам замера пластовых давлений газа и воды расчетным путем определяется высотное положение газожидкостного контакта. В целях установления нефтяной оторочки отдельные скважины целесообразно закладывать между внешними и внутренними расчетными контурами газоносности.

На антиклинальных складках больших размеров с неясным положением свода и ожидаемыми крупными по запасам скоплениями нефти и газа скважины размещаются по системе двух треугольников на каждом крыле поднятия. Треугольники располагаются таким образом, чтобы одна из их сторон была параллельна большой структуре.

Система размещения скважин по методу «клина». Этот метод применим также при разведке нешироких полосообразных залежей нефти.

6. Типы разведочных скважин

Скважина является независимой, если её бурение способствует решению основной задачи проектирования (поиск залежей, разведка и т. д.), местоположение этих скважин строго регламентировано проектом.

Скважина является зависимой, если её бурение позволяет уточнить информацию, полученную по независимым скважинам, или её заложение необходимо для оценки месторождения, отрытого независимыми скважинами.

Количество разведочных скважин при оптимальной системе их размещения и последовательности бурения должно быть минимальным и обеспечивать при выполнении необходимого комплекса исследований в них точность разведки, достаточную для надежного обоснования подсчетных параметров и составления технологической схемы разработки месторождения.

Количество разведочных скважин определяется проектом на основе достигнутой в районе эффективности и с учетом значений ошибок разведки по законченным разведкой, аналогичным вводимым в разведку месторождениям.

Точность разведки и порядок ее определения, а также общее количество разведочных скважин с выделением первоочередных, независимых и резервных обосновываются и устанавливаются проектом разведки. В проекте формулируются правила определения мест заложения зависимых и резервных скважин. Разведка завершается при достижении проектной точности разведки. В случаях, когда возникает необходимость в дополнительном (по сравнению с проектом) количестве разведочных скважин либо оказывается целесообразным принять другое значение точности разведки, составляется дополнение к проекту разведки, в котором обосновываются изменения.

При наличии на месторождении опережающих опытно-промышленных эксплуатационных скважин количество собственно разведочных скважин должно устанавливаться с учетом информации, полученной по опережающим эксплуатационным, и обеспечивать точность разведки.

Под системой размещения разведочных скважин следует понимать совокупность правил расстановки (включая очередность бурения) разведочных скважин, учитывающую плановое положение всех ранее принятых точек заложения скважин и накопленные сведения о распределении в пространстве значений емкостных и промысловых признаков объекта разведки.

Оптимальной системой размещения разведочных скважин является такая, при реализации которой на заданный объем работ достигается минимум ошибки разведки.

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

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

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

Заключение

Методика и качество геологоразведочных работ по оценке месторождений (залежей) должны обеспечивать выполнение поставленных задач минимальным числом скважин.

Различные приемы размещения скважин применяются в зависимости от типов ловушек, к которым приурочены залежи нефти и газа, сложности их геологического строения, типа резервуара и фазового состояния углеводородов.

Нельзя рекомендовать для всех случаев одну сетку размещения поисковых и разведочных скважин. В каждом конкретном геологическом районе со своими специфическими условиями залегания пластов при поисках и разведке нефтяных и газовых залежей применяется индивидуальная сетка скважин.

Существует множество различных приемов размещения разведочных скважин. На антиклинальных ловушках с резервуаром пластово-сводового типа успешное решение задач по оценке месторождений и залежей нефти и газа достигается при использовании разных приемов размещения разведочных скважин и систем разведки месторождений. Оптимальной системой размещения разведочных скважин является такая, при реализации которой на заданный объем работ достигается минимум ошибки разведки.

1. http://www.oilngases.ru/geologiya/principi-razmesheniya-skvajin-pri-razvedke-otdelnix-zalejeie.html

2. http://www.ngpedia.ru/id366211p1.html

3. http://www.gubkin.ru