Изучение геолого-промысловых особенностей сложнопостроенных карбонатных коллекторов семилукского и мендымского горизонтов (на примере Ромашкинского месторождения)

Вид материала

Содержание

Кандидата геолого-минералогических наук
Научный руководитель
ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ОАО «УНПП НИПИнефть»
Общая характеристика работы
Цель работы
Научная новизна работы
Основные защищаемые положения
Фактический материал
Реализация работы
Практическая ценность
Апробация работы
Основное содержание работы
Вторая глава
В четвертой главе

Подобный материал:

Министерство образования и науки Российской федерации

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им.В.И.Ульянова-Ленина

На правах рукописи

ШАКИРОВ ВЛАДИСЛАВ АЛИМОВИЧ

ИЗУЧЕНИЕ ГЕОЛОГО-ПРОМЫСЛОВЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ СЛОЖНОПОСТРОЕННЫХ КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ СЕМИЛУКСКОГО И МЕНДЫМСКОГО ГОРИЗОНТОВ

(на примере Ромашкинского месторождения).

Специальность 25.00.12 – «Геология, поиск и разведка горючих ископаемых»

АВТОРЕФЕРАТ

ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ

КАНДИДАТА ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИХ НАУК

Казань –2006

Работа выполнена в Татарском научно-исследовательском и проектном институте нефти (ТатНИПИнефть) ОАО «Татнефть» (г.Бугульма)

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор геолого-минералогических наук И. А. Ларочкина

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор геолого-минералогических наук Б. В. Успенский

кандидат геолого-минералогиче-ских наук Р. Г. Лукьянова

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ОАО «УНПП НИПИнефть»

(г.Ижевск)

Защита диссертации состоится « 26 » января 2007 г. в 14 час на заседании диссертационного совета Д 212.081.04 при Казанском Государственном Университете по адресу г.Казань, ул. Кремлевская 18.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им.Н.И.Лобачевского Казанского государственного университета.

Автореферат разослан «24» декабря 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

к

андидат геолого-минералогических

наук, доцент Д.И.Хасанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Карбонатные коллектора семилукско-мендымских отложений обоснованно относят к категории сложно-построенных, локально нефтеносных, а их запасы нефти – к трудноизвлекаемым. Тем не менее, в связи с высокой степенью выработанности базисного эксплуатационного объекта – терригенных пластов пашийского горизонта, эти отложения, наряду с другими локально нефтеносными горизонтами палеозойского разреза, приобретают важное значение в качестве возвратных объектов эксплуатации.

Несмотря на то, что нефтеносность семилукско-мендымских отложений в Татарстане доказана многими видами исследований, обнаружение залежей носит случайный характер и происходит, как правило, в процессе эксплуатационного бурения на терригенные отложения девона.

Физико-литологические свойства пластов-коллекторов осложнены наличием трещин и содержанием высокорадиоактивного битума. Присутствие битумонасыщенных карбонатных отложений доказано керновыми данными и геофизическими методами, в частности СГК, который дает более полное представление о литологическом составе пород и изменении интенсивности радиоактивных элементов по разрезу.

При определении пористости семилукско-мендымских пластов по зависимостям «геофизического стандарта» ОАО «Татнефть» вводится поправка за содержание глин. Так как разрез является глинисто-битуминозным, в данной работе при определении пористости предлагается введение поправки за содержание битуминозного и глинистого материала. Введение этих поправок дает более точную характеристику коллекторских свойств указанных отложений.

В связи с этим важное практическое значение приобретают вопросы выделения, на примере Ромашкинского месторождения, в разрезе верхнедевонской нефтеносной толщи продуктивных пластов-коллекторов семилукско-мендымских отложений и их геолого-промысловое обоснование в качестве потенциальных объектов эксплуатации.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Совершенствование методики определения фильтрационно-емкостных свойств сложнопостроенных порово-трещинных карбонатных коллекторов семилукско-мендымских отложений для подсчета запасов и оптимальной разработки приуроченных к ним залежей нефти.

Основные задачи исследований.

Комплексное физико-литологическое, промыслово-геологическое и геофизическое изучение потенциально нефтеносных пластов семилукского и мендымского горизонтов Ромашкинского месторождения.
Усовершенствование используемых методик и разработка новых методических подходов к решению вопросов геолого-геофизической интерпретации данных ГИС и промысловых исследований семилукско-мендымских отложений.
Выявление условий локализации и закономерностей пространственного распространения промышленной нефтеносности в семилукско-мендымских отложениях.
Геологопромысловая оценка скоплений нефти в пластах семилукского и мендымского горизонтов и анализ условий их эксплуатации на примере залежи №444 Березовской площади.
Разработка рекомендаций по совершенствованию методики комплексного изучения залежей нефти трещинно-порово-каверновых карбонатных коллекторов в связи с их подсчетом запасов и разработкой.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

Установлено, что на ФЕС коллекторов семилукско-мендымских отложений существенно влияет содержание глинисто-битуминозного материала.
Установлены граничные значения пластов-коллекторов по пористости и геолого-промысловым данным. Проведена классификация пород коллекторов, предусматривающая выделение двух групп: I-группа – порово-трещинный и 2 группа – трещинный тип коллектора. Предложена методика оценки коллекторских характеристик и выделения приточных коллекторов.
Предложена экспресс-методика, для семилукско-мендымских отложений, позволяющая выделять битуминозные и нефтенасыщенные карбонатные коллектора по исследованиям импульсного и радиоактивного методов, позволяющая дать количественную оценку нефтенасыщенности пород-коллекторов.
Выявлены особенности условий залегания и фациальной изменчивости потенциально промышленных пластов См-3, Мн-1 и реперной пачки RpД₃-2. Впервые проведено расчленение и индексация различных по коллекторской характеристике прослоев пород в пластах См-3 и RpД₃-2. Установлены причины, влияющие на условия эксплуатации добывающих скважин в отложениях семилукско-мендымских горизонтов.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Необходимость учета объемного содержания глинисто-битуминозного материала в изучаемых отложениях при определении коэффициента пористости.
Классификация продуктивных пород-коллекторов, предусматривающая определение групп по коэффициенту пористости и параметру «приточности».
Строение карбонатных коллекторов и рекомендации по промышленной эксплуатации залежей нефти в доманикоидных отложениях.

ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Диссертационная работа является итогом сбора, обобщения и анализа большого объема фактической информации по геологическому строению и нефтеносности семилукско-мендымских отложений в пределах территории Южно-Татарского свода и Ромашкинского месторождения в частности. Основу диссертации составили исследования 2001-2005 годов, ответственным исполнителем которых был автор.

Научные выводы и рекомендации, представленные в работе, базируются на лабораторных данных изучения керна разведочных и эксплуатационных скважин и интерпретации каротажно-геофизических материалов более 1500 скважин, вскрывших семилукско-мендымские отложения как целенаправленно, так и попутно при изучении и промышленном освоении нижезалегающих комплексов осадочного чехла.

Для выявления закономерностей и условий формирования нефтеносности использованы результаты исследований других авторов, занимавшихся этой проблемой.

РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ

Полученные зависимости и алгоритмы были использованы для количественной интерпретации промыслово-геофизических данных при уточнении геологического строения и оценке нефтеносности семилукско-мендымских отложений и запасов нефти на Сармановской, Чишминской и Ташлиярской площадях НГДУ «Джалильнефть», Березовской площади (залежь №444) НГДУ «Альметьевскнефть», а также при проектировании строительства отдельных скважин, в разрезах которых эти отложения представляли промышленный интерес.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Предлагаемые автором рекомендации составили методическую основу для целенаправленных работ по доразведке и обоснованию прироста запасов залежей нефти промышленных категорий возвратных эксплуатационных объектов – семилукского и мендымского горизонтов на разрабатываемых площадях «базисного объекта» Ромашкинского месторождения. В результате комплексного изучения геолого-физических параметров коллекторов и анализа условий локализации скопления нефти в пластах Мн-1, См-3, получены данные, существенно уточняющие прежние представления о структуре их ресурсной базы. Показаны особенности работы отдельных скважин, эксплуатирующих залежь нефти в рассматриваемых отложениях.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения диссертации докладывались на научных конференциях:

V Международная научно-практическая геолого-геофизическая конференция – конкурс молодых ученых и специалистов «Геофизика-2005». Санкт-Петербург, 2005 г.

Нетрадиционные коллекторы нефти и газа и природных битумов. Проблема их освоения. Казань, 2005 г.

Юбилейная конференция, посвященная 50-летию института ТатНИПИнефть. Научные труды ТатНИПИнефть Бугульма 2006 г.

VIII Международная научно-практическая конференция «Геомодель-2006». Геленджик, 17-22 сентября 2006 г.

ПУБЛИКАЦИЯ

По материалам диссертации опубликованы 12 печатных работ, из них 2 работы опубликованы в изданиях рекомендованных ВАК РФ. Результаты научных исследований использованы в двух научно-исследовательских отчетах.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения общим объемом 182 страниц, в том числе 43 рисунка, 15 таблиц. Список литературы включает 137 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук И.А. Ларочкиной, кандидату геолого-минералогических наук В.Н. Долженкову, кандидату геолого-минералогических наук А.А. Губайдуллину, кандидату технических наук Ю.В. Кормильцеву.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Необходимость и актуальность темы диссертационной работы, а также цели и задачи исследований приводятся во введении.

В первой главе приводится обзор опубликованных в мировой литературе сведения о залежах нефти, приуроченных к карбонатным комплексам, и по проблеме определения ФЕС порово-трещиноватых коллекторов. Кратко освещаются этапы истории изучения нефтеносности семилукско-мендымских отложений в Татарстане и смежных областях.

С открытием нефти в Приуралье интерес исследователей к этим отложениям значительно увеличился, особенно после работ А.Д. Архангельского, который указал на доманиковые отложения, как на вероятную нефтепроизводящую свиту.

Исследования последующего периода были направлены на выяснение их нефтепроизводящей роли.

Большой вклад в изучение этого вопроса внес Н.М. Страхов, утверждая, что доманиковый горизонт является нефтегенерирующим, а отсутствие в нем промышленных по масштабам скоплений нефти объясняется плохими коллекторскими свойствами этих пород.

Т.Е. Данилова в результате изучения литолого-фациальных особенностей отложений доманиковой свиты на территории Татарстана констатировала, что условия их формирования благоприятствовали процессам накопления, захоронения и дальнейшего изменения органического вещества в сторону нефте- битумообразования. Сингенетичность процессов седиментации и накопления органического вещества с последующим образованием битумов подтверждается также результатами исследований керна, полученными А.А. Губайдуллиным.

Результаты изучения литологии семилукско-мендымских отложений и заключенного в них органического вещества, а также условий осадконакопления и последующего диагенеза пород указывают на то, что на рассматриваемой территории могли существовать все условия для образования нефти. Это подтверждается научными исследованиями, выполненными в разные годы учеными А.Д. Архангельским, Н.М. Страховым, И.М. Губкиным, К.Ф. Радионовой, А.З. Сюндюковым, Т.Е. Даниловой, К.Р. Чепиковым, В.Б. Гецен, И.А. Ларочкиной, А.А. Губайдуллиным и др..

Вторая глава посвящена нефтеносности семилукско-мендымских отложений. Семилукско-мендымские отложения верхнего девона на рассматриваемых площадях Ромашкинского месторождения характеризуются в значительной степени неоднородным как по разрезу, так и по простиранию строением.

Нефтеносные отложения семилукского и мендымского горизонтов разделены пачкой глинисто-карбонатных и мергельных пород толщиной от 4 до 17 м и в региональном плане являются гидродинамически изолированными объектами.

Различные условия формирования семилукско-мендымских отложений нашли отражение в трех различных по стратиграфической полноте типах геологических разрезов.

Основное влияние на формирование структурных поверхностей семилукско-мендымских отложений оказало строение кристаллического фундамента.

Ловушки для углеводородов сформированы локальными поднятиями небольших размеров с амплитудой 6-10 м относящимися к 4 генетическим типам, из которых превалирующим является тектонический тип.

Приводятся керновые данные и литолого-петрографическая характеристика пород. Согласно описанию керна разрез слагается чередованием хемогенных, органогенно-детритовых разностей известняков наряду с глинистыми породами. Наибольшим развитием в разрезе пользуются хемогенные известняки, которые довольно часто трещиноватые и подвержены процессам стилолитизации. Пористость этих известняков может достигать 15%, а проницаемость 1494 *10^-3 мкм².

Характеризуя в целом освещенность керном потенциально и промышленно-нефтеносных пластов семилукско-мендымских отложений, необходимо отметить крайне низкий вынос керна из них. Средний вынос керна по мендымским отложениям составил 44,7%, по семилукским – 39%. Около 90% этих отложений, по данным керна, слагаются плотными породами.

Характерной чертой отложений семилукского горизонта является их битуминозность, обогащение органическим веществом и окремнение. Породы представлены темно-серыми известняками с прослоями мергелей, реже доломитов, горючих сланцев и аргиллитов. Среди известняков различаются плотные, зернистые, органогенно-обломочные, брекчиевидные, битуминозные разности пород. Участками известняки трещиноватые, в отдельных прослоях кавернозные. В наиболее полных разрезах верхняя часть семилукского горизонта представлена глинисто-битуминозными, органогенными известняками, иногда доломотизированными, брекчиевидными, переходящими в мергели и сланцы.

Для отложений мендымского горизонта характерна более сложная изменчивость вещественного состава пород, обусловленная развитием биогермных разностей известняков. Кроме известняков в разрезе присутствуют мергели, редкие прослои доломитов и горючих сланцев. Известняки органогенно-детритовые, брекчиевидные, перекристаллизованные, серые, трещиноватые, с редкими прослоями мергелей.

Нефтеносность пластов семилукского и мендымского горизонтов в пределах локальных поднятий контролируется зонами распространения пористо-проницаемых пород и зонами развития интенсивной трещиноватости тектонического генезиса.

Геолого-промысловые особенности потенциальных объектов эксплуатации (пласты Мн-1, См-3) обусловлены развитием в породах сопряженных систем открытых микро – и макро трещин седиментационно-тектонического генезиса при преобладании среди них системы тектоногенных трещин горизонтального направления.

Сравнительная характеристика встречаемости открытых макротрещин по керну в пределах изучаемых отложений на Ташлиярской, Чишминской, Сармановской и Березовской площадях Ромашкинского месторождения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Горизонт	Пласт, покрышка	Площади Ромашкинского месторождения.
Горизонт	Пласт, покрышка	Ташлиярская		Чишминская		Сармановская		Березовская
Мендым-ский	Мн-4					┴	▲	┴	▲
	RpД₃-2в					┴		┴
	Мн-3					┴		┴	▲
	RpД₃-2б					┴		┴	▲
	Мн-2					┴		┴	▲
	RpД₃-2а			┴		┴		┴	▲
	Мн-1	┴		┴	▲	┴		┴	▲
	RpД₃-2	┴		┴		┴		┴	▲
Семилукс-кий	См-3	┴	▲	┴	▲	┴	▲	┴	▲
	RpД₃-1б						▲	┴
	См-2					┴	▲	┴	▲
	RpД₃-1а							┴
	См-1							┴
	RpД₃-1
	RpД₃-1	5 скважин		7 скважин		17 скважин		21 скважина
Примечание ▲ - трещины со следами нефти на стенках; ┴ - трещины «сухие», без следов нефти на стенках.

Учитывая особенности строения этих объектов при проведении работ, связанных с их исследованиями и опытной эксплуатацией, необходимо учитывать типы ФЕС и коллекторов.

Исходя из анализа керновых данных, в третьей главе освещается методика интерпретации геофизических материалов, выделение и классификация типов коллекторов, определение пористости и учет содержания в породах глинисто-битуминозного материала.

Впервые интерпретационные основы определения характеристик пластов этого разреза были изложены во «Временном руководстве по выделению и оценке коллекторских свойств карбонатных пластов в отложениях семилукского и бурегского горизонтов» в середине 70-х годов Р.Ш. Хайретдиновым и Т.В. Хисметовым. На основе промысловых исследований и данных радиоактивного каротажа были предложены критерии выделения в разрезе «приточных» пластов по параметру «приточности» (Q).

Q = Агк + а*Ангк, где а = 0,62 (угловой коэффициент)

В последующие годы выявилась недостаточная подтверждаемость методики результатами испытаний. Многие пласты, охарактеризованные как приточные, притока флюида не дали. Одна из причин может быть связана с несовершенством технологий испытания, вторая с несовершенством вскрытия трещинных коллекторов бурением.

В последующие годы при создании геофизического стандарта ОАО Татнефть - 1988 - 1999 гг. для семилукско-мендымских отложений были предложены зависимости определения пористости с поправкой за содержание глинистого материала.

С использованием этих зависимостей, под руководством И.А. Ларочкиной была проведена работа по теме «Оценка перспектив нефтеносности семилукско-мендымских отложений на территории Чишминской, Ташлиярской и Сармановской площадей». В процессе ее выполнения было отмечено, что указанная методика не позволяет на количественном уровне оценивать коллекторские свойства пластов.

Это явилось одной из основных причин создания предлагаемой методики интерпретации ГИС. Методика обработки геофизических материалов основана на использовании стандартного набора методов каротажа, как наиболее распространенного.

Кроме того, в нескольких скважинах на Ромашкинском месторождении проводились исследования спектрометрическим гамма методом (СГК), который позволяет выделять три радиоактивных составляющих К⁴⁰, Th и U²³⁸.

Керновые данные и СКО характеризуют разрез как карбонатный, глинисто-битуминозный, что подтверждается и исследованиями методом СГК.

Особенностью семилукских отложений является их повышенная радиоактивность (до 40 мкр/час), связанная с присутствием радиоактивного битума. Известно, что радиоактивность, связанная с концентрациями калия и тория, обусловлена наличием глинистых минералов. Соли урана адсорбируются органическим веществом.

В данной диссертации изучена природа естественной радиоактивности и предлагается, при количественной оценке пористости, вводить поправку в водородосодержание за влияние глинисто-битуминозного материала. Также необходимо оценивать коллектора и по параметру «приточности».

Зависимости для определения по данным НГК и ГК коэффициента пористости с учетом объемного содержания битумно-глинистого материала в пласте имеют следующий вид:

общий вид формулы - Кп = W_НГК –Vбг

для семилукского горизонта –

К

; при А_ГК=00,75

К

; при А_ГК=0,751

для мендымского горизонта –

К

+0,1) при А_ГК=01

Где W_НГК– а₁ ехр (-а₂*Ангк) (водородосодержание), Vбг- объемное содержание глинисто-битуминозного материала, W_НГК^ОП-водородосодержание в опорном пласте, коэффициенты а₁ и а₂приняты согласно стандарту ОАО «Татнефть».

Коэффициенты объемного содержания глинисто-битуминозного материала

определялись путем сопоставления данных исследований образцов керна, СКО, РК и Кп определенного по керну (рис.1).

Согласно литолого-физического описания керна разрез слагается порово-трещинными коллекторами. Для проектирования систем разработки приуроченных к ним залежей нефти большое значение имеет классификация пород коллекторов, выделенных по методам ГИС.

На основе проведенного в работе сопоставления результатов геолого-промысловых исследований пластов со значениями полученных для них параметров НГК (А_НГК) и ГК (А_ГК) проведена классификация пород по типам коллекторов, выработаны критерии (кондиции) выделения этих коллекторов по коэффициенту пористости (К_П). (табл.2).

Таблица 2

Группы коллекторов	Критерии выделения групп коллекторов
	Мендымский горизонт			Семилукский горизонт
	Агк (д.ед)	Ангк (д.ед)	Кп конд. %	Агк (д.ед)	Ангк (д.ед)	Кп конд %
I–порово-трещинный тип	=> 0,2		5,0	=> 0,45	0,4	4,0
I – трещинный тип	< 0,2		3,0	<0,45	0,4	1,0

Для сопоставления было использовано 123 объекта с результатами испытаний, из которых была получена жидкость, и 62 объекта без притока жидкости. Все результаты размещались в системе координат параметров Ангк и Агк. На эти координаты наносились также номограммы со значениями определяемой по РК пористости. С использованием линии пористости на номограмме и результатов испытаний пластов проводились границы, отделяющие группу бесприточных объектов от приточных. Анализ номограммы показал, что в область коллекторов попало также часть «сухих» скважин, а при пористости ниже граничных значений некоторые пласты оказались приточными. Это явилось основанием для разделения пород на два типа коллектора: I-тип порово-трещинный, II – тип трещинный.

Таким образом, при определении ФЕС рассматриваемых пластов рекомендуется выделять коллектора по пористости и параметру приточности.

В работе предложена и апробирована экспресс-методика выделения битуминозных карбонатных коллекторов с возможным нефтенасыщением по исследованиям ИНК с регистрацией параметра  и использованием данных НГК и ГК. Преимущество ИНК в отличие от методов электрометрии это проведение исследований через обсадную колонну через 1,5 -2 года, т.е. когда расформировывается зона проникновения. Показаны возможности оценки по этим данным коэффициента нефтенасыщенности битуминозных коллекторов, выделенных по экспресс-методике.

Расчет Кн производится по формуле:

На основе сопоставления результатов испытаний пластов и параметров их нефтенасыщенности по ГИС обоснованы критерии (кондиции) выделения нефтенасыщенных коллекторов по коэффициенту нефтенасыщенности (К_Н). Кондиционным значением нефтенасыщения является величина 55%, возможно нефтенасыщенным является пласт, где значения Кн варьируют в пределах 50 – 55%.

Построены палетки для определения коэффициента нефтенасыщенности методами импульсного каротажа.

В четвертой главе приведены результаты изучения условий распространения залежей нефти семилукско-мендымских отложений и дается геолого-промысловая оценка их геологических запасов на примере площадей Ромашкинского месторождения. Изучение условий распространения нефтеносности и оценка запасов нефти на Сармановской и Березовской площадях производились на основе трехмерных геологических моделей. Учитывая высокую литологическую неоднородность разреза, наибольшую информативность дает поточечная интерпретация кривых ГИС. Обработка проводилась в автоматизированном режиме, и результаты предоставлялись в формате LAS.

Лучшими коллекторскими свойствами по результатам интерпретации характеризуется пласт Мн-1.

Приведенные на рисунке 2 диаграммы иллюстрируют различия коллекторских свойств рассматриваемых пластов по основным геолого-физическим параметрам в пределах Сармановской площади месторождения.

Рис.2 Диаграммы пористости и толщин.

По результатам интерпретации можно сделать вывод о том, что характеризующийся наиболее высокоемкими (по величине эффективной пористости) свойствами коллекторов пласт Мн-1 обладает и более высокими , по сравнению с пластами См-3 и RрД₃-2, фильтрационными способностями.

Другой важной отличительной особенностью пласта Мн-1 является практически полное отсутствие в составе его на всех площадях «не приточных», но кондиционных по граничным значениями пористости групп «запечатанных» пород-коллекторов, что весьма характерно для пластов См-3 и RрД₃-2.

Рассматриваемые отложения мендымского и семилукского горизонтов характеризуются невыдержанностью полноты разрезов, обусловленной размывами кровли пласта См-3 и реперной пачки RpД3-2.

Анализ результатов сопоставления разрезов скважин показал, что их полнота в пределах Ташлиярской, Чишминской, Сармановской и Березовской площадей растет с северо-запада на юго-восток.

В пластах См-3 и RpД3 -2 выделены три разнородных по коллекторской характеристике части и впервые проведена индексация этих пропластков.

На исследуемой территории наиболее полный разрез семилукского горизонта отмечается на востоке площади. Здесь в составе пласта См-3 можно выделить три части: нижняя (См-3₁), с преобладанием доли пористо-проницаемых пропластков, средняя (См-3₂), с преобладанием плотных разностей и верхняя (См-3₃), близкая по коллекторским характеристикам нижней. В северо-западном направлении верхняя часть пласта См-3, а далее и средняя его часть, постепенно уменьшаются в полноте до полного исчезновения на западе Сармановской площади и на всей территории Березовской площади, где осадки RpД3 -2 залегают на не затронутой размывом нижней части пласта См-3.

Наличие в зонах развития разрезов полного и переходного типа в средней части пласта См-3 пачки плотных карбонатов толщиной 10-12м, выдержанной на значительной территории, делит пласт на 2 отдельных резервуара и может являться покрышкой для возможных залежей нефти в нижней пористой части пласта См-3. На остальной части территории, где преобладает разрез сокращенного типа, с отсутствием верхней пористо-проницаемой части, пласт См-3 может рассматриваться как гидродинамически единый резервуар, присутствие же здесь в разрезе сохранившейся в различной степени от размыва средней плотной пачки пласта, увеличивает толщину флюидоупора над ним.

Залегающая выше по разрезу реперная пачка RpД3-2 на исследуемой территории также имеет весьма неоднородное строение по толщине и наличию в ее составе пористо-проницаемых пропластков. В восточной части площади репер состоит из нижней (RpД3-2₁) плотной выдержанной по толщине (6-8м) и площади части, средней (RpД3-2₂), толщиной 8-10м и верхней (RpД3-2₃), весьма невыдержанной по толщине (0-6м) частей. Изменения строения пачки RpД3-2 происходит по площади с такой же закономерностью, как и пласта См-3, т.е. с юго-востока не северо-запад уменьшается толщина реперной пачки за счет постепенного выпадения из разреза ее верхней, а далее на северо-запад и средней частей.

Анализ распространения коллекторов на Сармановской площади, выделенных по новой методике, показал, что реперная пачка RрД₃-2 изменяясь по площади в толщине, характеризуется высокой литологической неоднородностью по разрезу. В западной части площади репер сложен плотными карбонатными породами, что может служить надежной покрышкой для нефтей семилукского горизонта. В центральной части Сармановской площади, отмечается чередование плотных и порово-трещинных пропластков, а в восточной части количество порово-трещинных коллекторов репера RрД₃-2 увеличивается, т.е. присутствует гидродинамическая связь между пластами семилукского и мендымского горизонтов. По результатам интерпретации ГИС пласта См-3 в восточной части практически отсутствуют коллектора насыщенные нефтью, что может являться одним из доказательств межпластовых перетоков.

Распространение залежей нефти и оценка запасов проводилась на основе трехмерной геологической модели с использованием автоматизированной интерпретации ГИС по усовершенствованной методике.

В целом по площади нефтеносность пласта См-3, установленная по геофизическим исследованиям, отмечается повсеместно. В восточной части площади распространение нефтенасыщенности в пласте носит локальный характер и залежи изучены по данным ГИС от одной до семи скважин. Нефтенасыщенная эффективная толщина в них колеблется от 1 до 3м.

Западная часть Сармановской площади характеризуется более широким распространением нефтенасыщенных пород. Толщина коллекторов, содержащих нефть варьирует здесь от 1 до 12м. Скопления ее, имеющие высоту этажа нефтеносности от четырех метров и выше, образуют единую площадь нефтеносности. Наибольшие нефтенасыщенные толщины (до 12м) отмечаются в скважинах, вскрывших залежь, расположенную в западной части площади на границе с Березовской площадью, где по данным испытания 444-й залежи из семилукского и мендымского горизонтов были получены промышленные притоки нефти.

Промышленная нефтеносность мендымских отложений на Сармановской площади связана с пластом Мн-1, в остальных отмечаются признаки нефтеносности. Пласт Мн-1 практический на всей площади относится к первой группе коллекторов (порово-трещиной). По имеющимся данным мендымский горизонт более сложного строения и от семилукского горизонта отличается литологическим составом пород и характером их флюидонасыщения. Пласт – коллектор Мн-1 по керновым данным геохимическим и геофизическим исследованиям характеризуется, как порово-трещиноватый известняк, насыщенный нефтью и битумом. Битуминозные породы мендымских отложений в отличие от семилукских слабо радиоактивны, что затрудняет определение по стандартному комплексу ГИС характер насыщения пород.

Битумо-нефтенасыщение пласта Мн-1 распространено практически по всей территории Сармановской площади. Толщина коллектора насыщенного углеводородными соединениями, по простиранию постепенно уменьшается с юго-запада на северо-восток.

Промышленные притоки нефти при испытании пласта получены в северо-западной части Сармановской площади по скв.22241, 22154, 22157, 22194 и 22232. Запасы нефти в районах этих скважин оценивались по категории С₁. Предполагаемые залежи нефти выделены в локальных, купольных частях площади при условии наличия покрышки. Всего на площади выделено 31 залежь, запасы нефти которых отнесены к категории С₂. Наибольшее их распространение наблюдается в восточной части Сармановской площади, где по результатам интерпретации ГИС отмечается гидродинамическая связь между пластами См-3 и Мн-1 и как предполагается залежи формировались за счет вертикальной миграции нефти из нижележащих пластов нефтематеринской толщи разреза.

С точки зрения потенциальных добывных возможностей, наибольший интерес представляет залежь 444 Березовской площади, где велась эксплуатация в пяти скважинах. В двух из них (скв. 8112 и 21549) залежь эксплуатировалась непосредственно на семилукско-мендымские отложения, в остальных (скв. 11984, 11979, 11988) после возврата с пашийского горизонта. Проводился анализ изменения дебита нефти по скважинам во времени. Наибольший приток нефти отмечается в скважинах, где эксплуатация велась фонтанным способом, на естественном режиме. При установке насоса дебит резко падал.

Всего за время пробной эксплуатации этих скважин из залежи отобрано 25,9 тыс. т нефти и 28,2 тыс т жидкости. Первые 10 лет отбиралась безводная нефть, начальная обводненность продукции (за счет воды, добытой по скв. 21549) составила 14%, в последующие годы – более 50%. Начальный суммарный дебит нефти составлял 24 т/сут, в 1999 г. уменьшился до– 0,02 т/сут.

Известно, что решающую роль при определении коллекторских свойств пород имеет межзерновая пористость. Трещинная пористость от общей составляет не более 1-3%. В то же время трещинная проницаемость фактически определяет величину общей проницаемости. Возможно, изменение призабойного давления, в процессе бурения приводит к «смыканию» ближайших к скважине трещин, или происходит их закупоривание глинистыми частицами при фильтрации в пласт бурового раствора. Это может служить объяснением того, что пласт, характеризующийся трещиным коллектором, в процессе эксплуатации в определенных условиях становится «неприточным».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Битуминозно-глинистые отложения семилукского и мендымского горизонтов франского яруса верхнего девона относятся к числу наиболее сложных и недостаточно изученных нефтеносных объектов, а их обоснование в качестве потенциальных объектов эксплуатации требует особого методического подхода к проведению комплекса геолого-геофизических и промысловых исследований.

В диссертационной работе:

1. Показано, что нефтеносность семилукско-мендымских отложений в разрезе Ромашкинского месторождения, установленная по данным керна, ГИС, испытаний и пробной эксплуатации скважин, связана с порово-трещинным и трещинным типами пород-коллекторов.

2. Установлено, что основными резервуарами нефти, по данным керна, являются мелко-,среднезернистые перекристаллизованные и комковато-сгустковые известняки с пористостью от 1,0% до 19,7%. Нижняя кондиционная граница коллекторов по пористости равна 4,0%.

3. Полученные средние значения пористости и связанной воды основных нефтеносных пластов-коллекторов по данным керна близки между собой и изменяются, соответственно, от 5,1% до 8,4% и от 54,7% до 72,0%. Наряду с этим значительное число образцов (около 90%) характеризуют практически не проницаемые породы с плотной матрицей, пористость которой менее 4,0%.

4. Выявлена высокая степень микро – и макротрещиноватости пород разреза с вертикальным, субвертикальным, горизонтальным и хаотичным расположением открытых и сообщающихся между собой трещин. Среди них наряду с нефтеносными встречается большое число «сухих» трещин.

При этом основную роль в определении характера ФЕС разреза играет широко развитая система открытых горизонтальных трещин, достигающих размеров 1,2 х 3,5 см и часто заполненных нефтью.

5. Физико-литологические особенности семилукско-мендымских отложений, установленные на основе изучения керна, сопоставлены с данными испытаний скважин Сармановской площади и пробной эксплуатации залежи №444 Березовской площади.

6. На основе сопоставления данных исследований керна и НГК-ГК получены новые статистические зависимости для определения пористости пластов по ГИС с поправкой за их повышенную битуминозность и зависимости для определения по данным НГК и ГК объемного и относительного содержания битумно-глинистого материала в пласте.

7. На основе комплексного анализа результатов испытаний пластов с определенными значениями параметров НГК (А_нгк) и ГК (А_гк) выработаны критерии выделения коллекторов по коэффициенту пористости (К_п) и параметру «приточности» (Q). А также предложена классификация пластов-коллекторов с выделением по каждому из них 2-х групп коллекторов: пласт Мн-1, 1 группа – К_п≥ 5,0%, 2 группа – 3,0% <К_п<5,0%; пласты См-3 и RрД₃-2, 1 группа - К_п≥ 4,0%, 2 группа – 1,0%<К_п<4,0%.

8. Разработана и опробована экспресс-методика выделения битуминозных карбонатных коллекторов с возможным нефтенасыщением по исследованиям ИНК с регистрацией параметра τ и использованием данных НГК и ГК. Показаны возможности оценки по этим данным коэффициента нефтенасыщенности битуминозных коллекторов.

9. Предложенная усовершенствованная методика геологической интерпретации и определения количественных значений К_п пластов Мн-1, См-3 и RрД₃-2 апробирована на материалах ГИС более, чем 1000 скважин Сармановской и Березовской площадей.

10. На основе сформированной базы ГГД построены карты распространения выделенных групп коллекторов по пластам, показаны перспективные участки в границах Сармановской площади и залежи №444 Березовской площади.

11. Сравнение выделенных пластов-коллекторов по К_п показало, что пласты См-3 и RрД₃-2 на всех рассматриваемых площадях характеризуются близкими средними значениями этого параметра (от 4,6% до 6,7%), которые практически совпадают с их величиной по керну, тогда, как средняя эффективная пористость пласта Мн-1 по данным ГИС в 2-2,5 раза превышает эти значения, а также величину его пористости по данным керна.

12. В результате проведенных работ уточнены количественная интерпретационная модель ГИС и технология ее применения при оценке геолого-физических параметров пластов семилукского и мендымского горизонтов. Применение усовершенствованной методики интерпретации данных ГИС позволило извлечь принципиально новую количественную информацию о фильтрационно-емкостных свойствах пород – «доманикитов» и приступить к созданию информационной базы для их тектонофизического и гидродинамического моделирования.

Для обеспечения высокой результативности ГИС в этих отложениях необходим обоснованный аппаратурно-методический комплекс промыслово-геофизических исследований. Наряду с использованием специальных методов в комплексе ГИС следует обратить внимание на дальнейшее совершенствование существующих и создание новых эффективных технологий интерпретации.

Материалы диссертации опубликованы в следующих работах

Кормильцев Ю.В., Шакиров В.А. Методика интерпретации данных ГИС карбонатных отложений семилукского и мендымского горизонтов Ромашкинского месторождения // Интервал 2004. № 11-12(70-71). С.11-12
Долженков В.Н., Шакиров В.А. Геолого-промысловые особенности скоплений нефти в отложениях семилукского и мендымского горизонтов Ромашкинского месторождения // Интервал 2005. №.9(80). С.7-9
Губайдуллин А.А., Долженков В.Н., Кормильцев Ю.В., Шакиров В.А Литолого-геофизическая характеристика трещиноватых коллекторов семилукско-мендымских отложений Ромашкинского месторождения // Сборник докладов международная научная конференция «Нетрадиционные коллекторы нефти, газа и природных битумов».Казань. 2005. С.80 - 85
Шакиров В.А., Кормильцев Ю.В., Методика интерпретации геолого-геофизиченских материалов семилукско-мендымских отложений Ромашкинского месторождения // Тезисы докладов «V международная научно-практическая геолого-геофизическая конференция – конкурс молодых ученых и специалистов «Геофизика-2005»» – Санкт - Петербург, 2005 - С.308 - 309.
Кормильцев Ю.В., Шакиров В.А. Методика интерпретации материалов ГИС в карбонатных отложениях семилукского и мендымского горизонтов Ромашкинского месторождения // «Каротажник» 2005. № 1 (128). С.27-33
Шакиров В.А., Саттаров Р.З. «Комплексная автоматизированная интерпретация результатов геофизических исследований скважин с использованием программы «PROMGEO». Сборник докладов научно – технической конференции посвященной 50-летию ТатНИПИнефть ОАО «Татнефть», Бугульма, 2006. С.71-73
Саттаров Р.З., Шакиров В.А. Многофункциональный визуализатор исходных геофизических кривых и результатов интерпретации, применяемых в геолого-промысловых работах // Сборник ТатНИПИнефть. Научные труды - Бугульма, 2006. С.93-97
Долженков В.Н., Шакиров В.А., Саттаров Р.З. «Геолого-промысловые особенности скоплений нефти в отложениях семилукского и мендымского горизонтов Ромашкинского месторождения». Сборник ТатНИПИнефть. Научные труды - Бугульма, 2006. С.89-92
Шакиров В.А. «Влияние геологических особенностей доманиково-мендымских отложений на закономерности распределения в них скоплений нефти». Интервал 2006. №. 11, 2006
Шакиров В.А. «Изучение порово-трещинных карбонатных коллекторов на примере доманиково-мендымских отложений Ромашкинского месторождения» Тезисы научно- практической конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов «Геомодель 2006». Геленджик, 2006. С.297- 298
Саттаров Р.З., Шакиров В.А. Комплексный анализ автоматизированной интерпретации материалов ГИС и геолого-промысловых данных с использованием программы Promgeo // Тезисы научно- практической конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов «Геомодель 2006». Геленджик, 2006. С.305 – 306
Шакиров В.А. Влияние геологических особенностей доманиково-мендымских отложений на закономерности формирования и распределения в них скоплений нефти // Нефтяное Хозяйство. 2006. №.11. С.

Blog

Содержание