|
УДК 553.981:550.812.003.13(571.12-17) |
Повышение эффективности освоения сеноманских газовых залежей севера Тюменской области
И. П. ЖАБРЕВ (Мингазпром), В. А. НИЗЬЕВ (Мингео РСФСР), В. X. АХИЯРОВ, Ф. К. САЛМАНОВ, Ф. 3. ХАФИЗОВ (Главтюменьгеология)
Поисково-разведочные работы на нефть и газ в условиях севера Тюменской области относятся к наиболее капиталоемким отраслям народного хозяйства. Рост производительности труда и эффективности производства именно в этих отраслях отвечает решениям XXVI съезда КПСС, ноябрьского (1982 г.) и июньского (1983 г.) Пленумов ЦК КПСС. Значительного экономического эффекта можно достичь при проведении работ на крупных нефтегазоносных комплексах с учетом межведомственных интересов. Примером эффективного внедрения научно-технических достижений и передового опыта в газовую геологию и добычу является достижение высоких результатов при освоении сеноманских газовых залежей севера Тюменской области.
В сеноманских отложениях Западной Сибири к настоящему времени открыто 42 газовых и 4 газонефтяных залежи. Запасы газа 16-ти из них утверждены в ГКЗ СССР. Из разрабатываемых месторождений уже добыто 990 млрд, м3 газа. Продуктивную толщу вскрывают более чем 2000 поисково-разведочных и эксплуатационных скважин. Эти данные свидетельствуют о хорошей общегеологической изученности сеноманских газовых залежей.
Все известные залежи УВ в отложениях сеномана относятся к пластовомассивному типу. Структурные элементы выделяются по результатам сейсморазведочных работ с высокой достоверностью. Точность построения структурных карт по данным МОВ - ОГТ с корректировкой их с помощью материалов ГИС по кровле сеномана в среднем не ниже ±10-15 м. Эти ошибки в определениях контура газоносности практически не влияют на оценку запасов. Поэтому газовые залежи изучались разреженной сеткой поисковых и разведочных скважин с расстоянием между ними 10-15 км. Но в 75 % случаев под сеноманским газом в отложениях нижнемелового и юрского возрастов обнаружены газовые и нефтегазовые залежи, которые из-за сложного геологического строения изучаются более густой сеткой глубоких скважин. В этой ситуации к концу разведки по совокупности мелких (сеноманских) и глубоких скважин сеноманские залежи оказываются изученными излишне густой сеткой скважин, так как структурные планы сеномана и нижележащих горизонтов практически совпадают. Имеются единичные случаи (Русское месторождение), когда сеноманские отложения осложнены тектоническими нарушениями и требуется специальная сетка скважин для детального изучения отдельных блоков. В связи с этим возникает вопрос о целесообразности бурения мелких скважин на сеноманские отложения и применяемой методики разведки залежей УВ на современном этапе работ. С учетом накопленного опыта в настоящее время бурение таких мелких скважин сведено к минимуму, т.е. бурятся только единичные.
Из продуктивной толщи сеноманских отложений извлечено 4850 м керна, который изучен с помощью лабораторных исследований, имеются 19200 определений пористости, 3150 проницаемости, 3400 остаточной воды, 3500 гранулометрического состава и др. По этим данным достаточно хорошо установлены физико-литологические параметры сеноманских отложений и фильтрационно-емкостные свойства коллекторов. Полимиктовые коллекторы сеномана в зависимости от их глинизации имеют пределы изменения пористости от 40 до 17 %, проницаемости от единиц до 10-7 мкм2, остаточной воды от 15 до 85 %. Такой диапазон изменения параметров коллекторов характерен для всех сеноманских залежей, и поэтому дальнейшее наращивание отбора керна и стандартных определительских работ в таком виде нецелесообразно.
На данном этапе геологоразведочных работ рациональнее детальное изучение керна на основе современных научно-технических достижений с применением ядерно-магнитного резонанса, гамма-гамма просвечивания и других для получения новой информации, уточняющей структурно-текстурные особенности коллекторов и их фильтрационно-емкостные свойства. Эффективность этих исследований выше тогда, когда имеется сплошной отбор керна и расширенный комплекс геофизических исследований скважин. В сеноманских отложениях такие работы были выполнены по специальным скважинам Уренгойского, Русского, Бованенковского и Ямбургского месторождений. При этом три скважины (Уренгойская 127, Русская 37, Ямбургская 41) были пробурены раствором на нефтяной основе (РНО) и четыре (Бованенковская 111, Уренгойские 126, 128, Ямбургская 48) - с осолонением глинистого раствора. Объем определительских работ на керне в этих скважинах почти такой же, как во всех скважинах остальных месторождений. Детальные исследования керна позволили составить более обоснованную классификацию полимиктовых коллекторов по литолого-физическим параметрам, так как более точно были определены фильтрационно-емкостные свойства песчаников, алевролитов, глинистых песчаников и алевролитов, слагающих продуктивную толщу сеноманских отложений. Кроме того, не менее важные результаты были получены при уточнении петрофизических связей данных изучения керна с геофизическими. В итоге для Уренгойского, Бованенковского и Ямбургского месторождений были увеличены пористость на 3 %, коэффициент газонасыщенности на 6 % и запасы в целом (утверждены в ГКЗ СССР).
По имеющемуся объему исследований кернового материала в сеноманских отложениях уже установлены общие закономерности изменения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов и их петрофизические зависимости, которые могут быть использованы для оценки параметров новых залежей. Следует отметить, что фильтрационно-емкостные свойства коллекторов изменяются с глубиной. Кровля пород сеномана залегает на глубинах 700-1000 м, и поэтому влияние уплотнения на параметры коллекторов незначительно. Кроме того, этот эффект может быть учтен с высокой точностью по имеющимся геолого-геофизическим материалам. Использование накопленного объема исследований керновых и геофизических данных позволяет достаточно достоверно определять параметры новых сеноманских газовых залежей. Исходя из этого, при доразведке старых и разведке новых месторождений нецелесообразно отбирать керн во всех скважинах, а достаточно одной-двух скважин со сплошным отбором керна в зоне максимальной высоты залежи. Практика работ подтвердила, что такого объема керна достаточно для его всестороннего изучения лабораторными способами, по результатам которых обеспечивается необходимый контроль и уточнение параметров залежей, определенных по обобщенным данным для сеноманских залежей.
По углеводородному составу 92 % сеноманских залежей чисто газовые и только 8 % нефтегазовые с газовыми шапками и нефтяными оторочками. Фазовое состояние УВ в залежах однозначно определяется по данным ГИС. Результаты интерпретации геофизических материалов и испытания скважин практически всегда совпадают. Глубины ГВК, ГНК и ВНК по данным каротажа определяются более точно, чем по испытанию, так как в последнем случае прорывы газа могут стать причиной неправильных представлений о строении залежей.
К настоящему времени изучены многочисленные пробы газа, нефти и воды из сеноманских отложений: газа - 405, нефти - 24, воды - 120. Все газовые залежи содержат сухой метановый газ (метана 98-99 %).
Нефть в сеноманских отложениях пока встречается редко, и поэтому выполняются детальные исследования ее свойств для каждой залежи. Необходимо отметить, что к исследованиям нефтей предъявляются более жесткие требования ввиду широкого диапазона изменения их вязкости (0,2-1 Па*с). Законтурные воды изученных районов имеют в основном натрий-хлоридный состав с общей минерализацией 18-20 г/л.
Эти данные показывают, что свойства газа и законтурных вод сеноманских отложений изучены достаточно хорошо, они изменяются в узком диапазоне и поэтому выполнять большие объемы новых исследований не требуется, т. е. отпадает необходимость испытаний пластов в скважинах для решения этой задачи. Вполне будет достаточно одной-двух качественных проб по залежи для подтверждения уже известных свойств флюидов. Эти же испытания можно совместить для получения промышленных притоков УВ с целью подтверждения обоснованности прогнозных дебитов по материалам ГИС. Промышленная ценность сеноманских газовых залежей не вызывает сомнений, и накопленный материал по испытанию скважин, разработке залежей, ГИС позволяет уверенно контролировать ожидаемые дебиты каждой новой скважины. Поэтому, в данном случае для подтверждения категорийности запасов необязательно наращивание объемов испытания по высоте и площади новых залежей. Это согласуется с новой инструкцией ГКЗ СССР по классификации запасов для хорошо изученных объектов.
Вышеизложенный анализ состояния изученности сеноманского нефтегазоносного комплекса показывает, что дальнейшие поисково-разведочные работы на этом объекте могут проводиться с более высокой экономической эффективностью. Научно-практической основой для этого являются следующие предпосылки.
1. Сеноманские отложения - широко распространенный нефтегазоносный комплекс - к настоящему времени по геолого-геофизическим исследованиям представляют собой хорошо изученный объект.
Разведку отдельных залежей такого комплекса можно проводить по наиболее оптимальному варианту, поскольку заранее и с высокой точностью можно прогнозировать их ожидаемые параметры. Подобный подход обоснованнее и эффективнее имеющихся разработок по оптимизации поисково-разведочных работ отдельных месторождений без учета степени геолого-геофизической изученности нефтегазоносного комплекса, в котором они находятся. В разрезе осадочного чехла Западно-Сибирской равнины имеется несколько крупных нефтегазоносных комплексов, и по мере возрастания их изученности (сверху вниз) этот принцип распространится и на нижележащие горизонты.
2. Хорошая геолого-геофизическая изученность в целом нефтегазоносного комплекса позволяет распространить выявленные общие закономерности литолого-физических, газо-гидродинамических и других его характеристик на новые залежи. При этом существенно возрастает роль геофизических методов вообще, а в исследовании скважин особенно. Достигнутый уровень ГИС с применением широкого комплекса методов (ЭК, РК, АК, ГГК, ЯМК, ВДК, АИПД) и обобщенные петрофизические данные позволят с высокой точностью определять параметры сеноманских газовых залежей при подсчете их запасов и разработке. Это стало возможным благодаря планомерному накоплению большой информации при изучении самых крупных газовых залежей Западной Сибири.
Таким образом, современное состояние изученности сеноманских отложений с учетом достигнутого уровня научно-технического прогресса в геологии, геофизике, физике пласта и других областях нефтегазовой отрасли позволило ввести новые технологические основы в поисково-разведочные работы:
1. сеноманские газовые залежи изучаются попутно глубокими скважинами, бурящимися для вскрытия нижележащих нефтегазоносных комплексов. Основанием для этого является хорошая изученность сеноманского нефтегазоносного комплекса и необходимость форсированного изучения более глубокозалегающих отложений;
2. сплошной отбор керна и его детальные исследования выполняются в единичных скважинах в зонах максимальных нефтегазонасыщенных мощностей. Увязка этих данных с накопленным материалом в целом для сеноманского нефтегазоносного комплекса обеспечивает требуемую точность определения параметров изучаемой залежи. Такие скважины бурятся и исследуются по специальным программам;
3. в интервале продуктивных отложений сеномана проводится расширенный комплекс ГИС с включением в него ЭК, РК, ГГК, ЯМК и ВДК с повторными измерениями. Данные геофизических методов дают основную информацию при определении параметров залежей;
4. испытание и газогидродинамические исследования проводятся в единичных скважинах для контроля свойств пластовых флюидов и продуктивности пластов по сравнению с известными для сеноманского нефтегазового комплекса. Более детальное изучение требуется только для слабогазонасыщенных зон, подстилающих некоторые залежи, с целью перевода их в промышленные категории.
В Главтюменьгеологии начата промышленная реализация вышеописанной технологии изучения сеноманских газовых залежей. При доразведке Бованенковского и Ямбургского месторождений основные усилия были направлены не на накопление стандартной информации по все большему количеству новых скважин, а на получение принципиально новых данных в нескольких скважинах. Широкий комплекс геолого-геофизических исследований, проведенных в этих скважинах, позволил получить надежные связи между геофизическими измерениями и подсчетными параметрами. С использованием этих зависимостей обработаны данные ГИС сеноманских отложений, вскрытых во всех остальных скважинах, в том числе и пробуренных на более глубокие горизонты. Отбор керна и испытание в последних были сведены к минимуму. Доразведка и подсчет запасов указанных месторождений одобрены ГКЗ СССР (по Бованенковскому месторождению запасы газа по сеноманским отложениям приняты без изменений, по Ямбургскому изменение запасов за счет корректировки параметров не превысило 5 %).
Реализация этой методики позволила существенно повысить изученность залежей, не затрачивая больших объемов бурения скважин специально на сеноманские отложения. Так, на Ямбургском месторождении около 55 % использованных скважин пробурены на более глубокие горизонты, а по Бованенковскому специально на сеноман пробурена лишь одна скв. 111 со сплошным отбором керна и расширенным комплексом геофизических исследований.
Досрочное выполнение заданий Главтюменьгеологией по приросту и утверждению запасов газа в ГКЗ СССР в XI пятилетке в значительной степени было обеспечено внедрением в практику предложенной методики. Только по двум упомянутым месторождениям дополнительный прирост запасов, полученный при использовании данных бурения и более надежном обосновании подсчетных параметров, составил около трети пятилетного плана главка.
В настоящее время предлагаемая, методика применяется при разведке большинства сеноманских залежей газа. Это позволяет существенно повысить эффективность геологоразведочных работ, причем сокращается объем бурения с отбором керна (1-3 скважины на залежь), а испытание проводится в единичных скважинах, что кроме экономии средств дает возможность высвободить мощности для изучения неокомских и юрских отложений.
Широкое внедрение предложенной методики в практику поисково-разведочных работ в Тюменской области окажет заметное влияние на успешное выполнение заданий по дальнейшему укреплению сырьевой базы Западно-Сибирского нефтегазового комплекса.
Поступила 30/ХII 1983 г