Группирование продуктивных отложений сложных типов с целью повышения эффективности их изучения при поисках и разведке нефти и газа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 04.00.17, кандидат геолого-минералогических наук Ибрагим Махмуд

• Ибрагим Махмуд
• кандидат геолого-минералогических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Ибрагим Махмуд

Введение

Глава 1.Существующие подходы к классификации пород - коллекторов нефти и газа и использование их при интерпретации результатов скважинных данных.

1.1. Общие классификации пород-коллекторов.

1.2. Петрофизическое районирование.

1.3.Классификация пород по геофизическим данным.

1.4.Классификация пластов-коллекторов по комплексу геолого-геофизических и промысловых показателей. : "

Глава 2.Группирование продуктивных отложений при решении поисково-разведочных задач нефтегазовой геологии по скважинным данным.

2.1.Поисково-разведочные задачи нефтегазовой геологии, решаемые по скважинным данным.

2.2.Группирование терригенных отложений при решении поисково-разведочных задач нефтегазовой геологии.

2.3.Группирование карбонатных отложений при решении поисково-разведочных задач нефтегазовой геологии.

Глава 3. Методика реализации схем группирования продуктивных терригенных и карбонатных отложений при решении поисково-разведочных задач нефтегазовой геологии по скважинным данным.

3.1. Программа «Фиеста - 99».

3.2. Программа «Карбонаты - Универсал - 99».

Глава 4. Краткая геологическая характеристика объектов исследования.

4.1. Неокомские отложения Уренгойского месторождения.

4.2.Тенгизское месторождение.

4.3. Карачаганакское месторождение.

4.4.Астраханское месторождение.

Глава 5. Статистическое группирование (классификация) вскрытых скважинами продуктивных отложений по скважинным данным.

5.1. Неокомские отложения Уренгойского месторождения.

5.2. Продуктивные отложения месторождения Тенгиз.

5.3. Карачаганакское месторождение.

5.4. Астраханское месторождение.

Глава 6.Геологическая интерпретация полученных результатов.

6.1.Неокомские отложения Уренгойского месторождения. 6.2 Продуктивные отложения месторождения Тенгиз.

6.3. Продуктивные отложения Карачаганкского месторождения.

6.4. Продуктивные отложения Астраханского месторождения. Заключение.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Группирование продуктивных отложений сложных типов с целью повышения эффективности их изучения при поисках и разведке нефти и газа»

Актуальность проблемы. Примерно до 60-ых годов нашего столетия геологи и другие специалисты нефтегазовой отрасли имели дело чаще всего с простыми типами продуктивных отложений. Большинство залежей имели либо терригенные, малоглинистые коллекторы, либо известняки с пустотами межгранулярного типа. И для тех и для других продуктивных отложений удавалось достаточно эффективно использовать простейшие приемы обработки данных геофизических исследований скважин и минимальные наборы характеристик, измеряемых на образцах керна. Так, при выделении коллекторов и определении характера их насыщения достаточно было оценить так называемые кондиционные пределы открытой пористости, абсолютной проницаемости, относительной аномалии кривой СП, удельного сопротивления пород и некоторых других характеристик. Для детального изучения коллекторов по данным керна вполне обходились измерением открытой пористости, абсолютной проницаемости, реже остаточной водонасыщенности и гранулометрического состава.

С конца 60-ых годов все большую роль в открываемых месторождениях нефти и газа начинают играть продуктивные отложения сложных типов. Чаще всего они представлены либо терригенными породами с глинистым и карбонатным цементом, либо карбонатными породами сложного литологического состава, имеющими сложную структуру пустотного пространства. Неожиданно были обнаружены совершенно новые типы коллекторов: бажениты и акжариты - в трещиноватых аргиллитах, пиленгиты - в порово-трещинных терригенных породах с кварцитовым цементом.

Для продуктивных отложений сложных типов методики интерпретации скважинных данных, эффективные в случае простых отложений, оказались неприменимы. Невозможно, например, при выделении коллекторов в продуктивных трещинных отложениях использовать «кондиционное» значение открытой пористости. Еще сложнее выделить коллектор и оценить характер его насыщения в случае пород, имеющих трещинные и каверновые пустоты.

В связи со сказанным, в настоящее время очень актуальной является проблема усовершенствования методик интерпретации данных ГИС и расширения комплекса характеристик продуктивных отложений, измеряемых на образцах керна, с целью повышения эффективности изучения продуктивных отложений сложных типов. Решение этой проблемы будет в значительной степени содействовать повышению эффективности решения другой проблемы: освоения трудно извлекаемых запасов нефти и газа. Ясно, что 5 последняя проблема связана не только с продуктивными отложениями сложных типов. Но влияние типа отложений на трудность извлечения из недр нефти и газа несомненно.

Целью настоящей работы является разработка методик, позволяющих повысить эффективность использования скважинных данных: материалов ГИС и результатов анализа образцов керна - при изучении продуктивных отложений сложных типов: терригенных пород с глинистым и карбонатным цементом и карбонатных отложений, имеющих сложный литологичеекий состав и сложную структуру пустотного пространства.

Для достижения этой цели решались следующие задачи:

• Выбор современной методики интерпретации скважинных данных, позволяющей оценивать более широкий набор характеристик продуктивных отложений, чем это позволяют делать существующие методики,

• Выявление критериев выделения коллекторов и оценки характера их насыщения для продуктивных отложений сложных типов,

• Разработка методов оценки (по данным ГИС и по результатам лабораторных исследований образцов керна) отдающих возможностей коллекторов и прогноза конечного коэффициента вытеснения нефти и газа,

• Разработка схем группирования продуктивных отложений сложных типов, на основе которых следует решать задачи, возникающие при поисках и разведке месторождений нефти и газа: выделения коллекторов, оценки характера их насыщения, прогноза их отдающих возможностей и конечного коэффициента вытеснения нефти и газа.

Научная новизна, личный вклад.

• В результате анализа литературных данных предложен необходимый и достаточный набор характеристик продуктивных отложений сложных типов для решения задач поисков и разведки месторождений нефти и газа по скважинным данным, /

• На материалах различных месторождений нефти и газа показайо, использование программ «Фиеста-99», «Карбонаты-99» и «Петрофизика», позволяющих оценивать предложенный нами набор характеристик продуктивных отложений по данным ГИС и результатам анализов керна, дает возможность эффективно решать поисково-разведочные задачи,

• Показано, что петрофизичеекие модели продуктивных отложений сложных типов, которые могут быть построены в самом начале поисково-разведочных работ, 6 позволяют а) получить достаточно подробную информацию о продуктивных отложениях и б) сделать рекомендации по проведению поисково-разведочных работ (выбору минерализации промывочной жидкости, на которой должны вскрываться продуктивные отложения, объему керновых исследований, методике интерпретации данных ГИС и т.д.),

• Предложены схемы группирования продуктивных терригенных и карбонатных отложений сложных типов, рекомендуемые нами для решения задач, возникающих при поисках и разведке месторождений нефти и газа, а также для построения статических и динамических моделей залежей нефти и газа. Практическая ценность:

• Разработаны схемы группирования терригенных и карбонатных отложений сложных типов и методики, обеспечивающие их реализацию при решении задач поиска и разведки нефти и газа по скважинным данным: результатам анализа керна и данным ГИС,

• На материалах Уренгойского, Тенгизского, Карачаганакского и Астраханского месторождений показана эффективность предложенных схем группирования продуктивных отложений и методик их реализации при решении задач нефтегазовой геологии по скважинным данным.

Фактический материал. Диссертант использовал геологические материалы и данные геофизических исследовании скважин - ГИС - по скважине 1355 Уренгойского месторождения, скважинам 8 и 44 месторождения Тенгиз, скважинам 420 и 700 месторождения Карачаганак и скважинам 37 и 40 Астраханского месторождения.

Апробация работы.

Предложенные схемы группирования продуктивных отложений и методики решения задач выделения коллекторов, оценки характера их насыщения, прогноза их отдающих возможностей и конечного коэффициента вытеснения нефти и газа опробованы на материалах 7-ми скважин Уренгойского, Тенгизского, Карачаганакского и Астраханского месторождений.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения и 6 глав. Общий объем работы -42,0 страниц, § таблиц и £ рисунков. Библиография включает наименований.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений», Ибрагим Махмуд

ВЫВОДЫ

1). Геологические результаты проведённого статистического группирования вскрытых скважинами продуктивных отложений, несмотря на ограниченность использованного материала, показали важность и целесообразность подхода к интерпретации данных ГИС и керна с целью построения достоверных геологических моделей и, что особенно ценно, позволяет наметить пути наиболее рационального освоения нефтяных и газовых залежей. Несомненно, данная работа должна опираться на надёжно разработанную структурно-геологическую модель.

114

2). Пример со скважиной 1355 Уренгойского месторождения показывает возможность оценки фильтрационно-ёмкостных параметров сильно водонасьпценных терригенных коллекторов. Проблема их получения актуальна для многих месторождений Западной Сибири.

3). Выбранные для исследования карбонатных коллекторов разрезы уникальных месторождений Тенгиз (нефтяное), Карачаганак (нефтегазоконденсатное) и Астраханское (га-зоконденсатное) могут в какой-то степени считаться эталонными. Дифференцированная оценка тех или иных преимуществ исследованных разрезов по типам пустотного пространства, значениям коэффициентов гидрофобизации пород, динамического и капиллярного вытеснения позволяет в каждом конкретном случае выбрать оптимальный режим освоения залежи или вторичных методов воздействия на продуктивный пласт.

4). Необходимость оценки доминантов типов разрезов с качественной стороны для ограниченного как в работе материала и количественно при изучении всего месторождения даёт возможность более рационально размещать эксплуатационные скважины. Так на Тенги-зе и Карачаганаке в полосе рифовых холмов, где повышенная трешиноватость пород и тесная вертикальная гидродинамическая связь дебиты скважин на порядок и более выше, чем в лагунной части. Кроме этого, метод статистического группирования даёт численные значения параметров и создаёт условия для более аргументированного районирования площади месторождения по различным фильтрационно-ёмкостным свойствам продуктивных отложений.

5). Следует отметить важную роль оценки степени гидрофобизации продуктивных отложений, которая влияет как на отдачу пластов, так и на их приемистость их при закачки вытесняющих компонентов.

115

ЗАКЛЮЧЕ НИЕ

Настоящая работа посвящена проблеме повышения эффективности решения поисково-разведочных задач нефтегазовой геологии по скважинньщ данным: результатам анализов керна, материалам геофизических исследований скважин - ГИС и результатам испытаний пластов. Объектами исследования были выбраны продуктивные отложения сложных типов: а) терригенные отложения с глинистым и карбонатным цементом, б) карбонатные отложения, имеющие сложный литологический состав и сложную структуру пустотного пространства.

В диссертационной работе предложены схемы группирования выбранных типов продуктивных отложений. С помощью этих схем производится группирование продуктивных отложений при решении той или иной поисково-разведочной задачи: выделения коллекторов, оценки характера их насыщения, оценки их отдающих возможностей, оценки подсчет-ных параметров и подсчета запасов нефти и газа, прогноза конечного коэффициента вытеснения нефти и газа. Для каждой группы отложений названные задачи решаются по-разному.

Для практической реализации предложенных схем группирования предлагается использовать методики комплексной интерпретации скважинных данных (материалов ГИС, результатов анализов керна, результатам испытания пластов), базирующиеся на системах многомерных моделей петрофизических взаимосвязей. Такой подход позволяет существенно расширить набор характеристик продуктивных отложений, оцениваемых по скважинным данным, более детально изучить продуктивные отложения сложных типов, иршести их группирование при решении названных поисково-разведочных задач и для каждой группы с помощью различных методик эффективно решить эти задачи.

116

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Ибрагим Махмуд, 1999 год

1. Авдусин П.П., ЦветковаМ.А. О классификации коллекторов нефти. Доклады АН СССР, т-ХП, вып-2,1943.

2. Азаматов В.И., Свихнушин Н.М. Методы изучения неоднородных коллекторов в связи с оценкой запасов нефти и газа. М., Недра, 1976.

3. Акбашев Ф.С., Дементьев Л.Ф. О принципах классификации нефтегазонасьпценных пород для целей подсчета запасов и разработки. "Известия ВУЗ СССР. Нефть и газ", 1974, №7, с.38.

4. Бенсман Ф.Я. Схема классификации пород-коллекторов подсолевой терригенной толщи Припятского прогиба. В кн. "Зоны нефтегазоносности Припятского прогиба.», Минск 1981.

5. Буряковский Л.А. Петрофизика нефтяных и газовых коллекторов продуктивной части Азербайджана. Баку :ЭлмД 1985.

6. Белоусова М.Г. Типизация терригенных пород девона Волгоградской области по промыслово-геофизичееким данным. Труды ВолгорадНИПИнефть, вып-2 5,Волгоград 1976,с-13-17.

7. Венделынтейн Б.Ю. Резванов P.A. Геофизические методы определения параметров нефтегазовых коллекторов. М,Недра 1978.

8. Данилова Т.Е. Долженкова И.М Порман Ю.С. Розенберг И.Б. Результаты пересчета запасов нефти на основе применения предлагаемой классификации пород-коллекторов. Труды ТАТНИПИнефть, 1978,№38, с.42 48.

9. Дахнов В.Н. Элементы классификации карбонатных коллекторов по геофизическим данным. Труды МИНХиГП, вып. 102Д1.Недра 1971,с-77-80.

10. Дахнов В.Н. Геофизические методы оценки коллекторских свойств и нефтегазона-сыщенности горных пород. М.Недра, 1975.

11. Дахнов В.Н. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин, 2-е изд-М-Недра 1982.

12. Дахнов В.Н. Геофизические методы оценки коллекторских свойств и нефтегазона-сыщенности горных пород, 2-е изд. М.Недра 1985.13. Дементьев JI.C., Акбашев Ф.С. Файнштейн В. М. Изучение свойств неоднородныхтерригенных нефтеносных пластов. М.Недра 1980.

13. Изотова Т.С. Пуш А.О. Седиментологический каротажный анализ основа прогнозирования геологических разрезов. Доклады АН УССР.сер-Б, №10,Киев 1986.

14. Изотова Т.С. Денисов С.Б. Венделынтейн Б.Ю. Седиментологическийанализ данных промысловой геофизики. М.Недра,1993.117

15. Ильясов О. И. Повышение эффективности геофизических исследований скважин на нефтяных месторождениях восточной окраины Русской платформы. Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, фонды МИНГ,М. 1985.

16. Итенберг С.С„ Шнурман Г.А. Интерпретация результатов каротажа сложных скважин. М. Недра, 1984,

17. Калинко М.К. Об общей классификации коллекторов нефти и газа. «Геология нефти и газа», 1958,№7,с.44 52.

18. Котяхов Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов. М. Недра, 1977.

19. Кравчук М. С., Дмитриева Р.Г. Классификация коллекторов нефти и газа Кумской свиты нижнего мела Западного Предкавказья. Труды Краснодарского филиала ВНИИ, 1966, вып.17,с.314 323.

20. Карпов П.А., Белоусова М.Г. и др. Характеристика основных генетических типов терригенных коллекторов Волгоградской области. Труды ВНИИНГП, вып. 14, Волгоград, 1969,с. 192 207.

21. Кринари А. И. Коллекторы нефти. В кн. Нефтеносность девона востока Татарии. Труды Каз. филиала АН СССР,т.3.1963,с.96 129.

22. Свихнушин Н.М. Использование петрофизических связей при классификации перовых коллекторов нефти и газа. Петрофизика коллекторов нефти и газа. Труды МИН-ХиГП, 1975, вып. 115, с.213 219.

23. Смехов Е.М. Теоретические и методические основы поисков трещинных коллекторов нефти и газа. Л. Недра, 19 74.

24. Смирнова Н.В. Классификация терригенных коллекторов нефти и газа основанная на определении степени цементации. В кн. «Миграция углеводородов и условия формирования коллекторов нефти.» М. Недра, 1982.

25. Таратын Э.А. Оценка коллекторских свойств терригенных пород на основе их классификации. Прикладная геофизика.", 1972,вып. 68.с. 178-182.

26. Таратын Э.А., Николаевский Э.Ю. Определение характера насыщения терригенных коллекторов путем их классификации. "Прикладная геофизика.", 1972, вып.68,с. 194-201.

27. ТеодоровичГ. И. Учение об осадочных породах. МХостоптехиздат, 1963.

28. Требин Ф.А. Нефтепроницаемость песчаных коллекторов. М. Гостоптехиздат,,1945.

29. Ханин А. А. Остаточная вода в коллекторах нефти и газа. МТостоптехиздат, 196?.

30. Ханин А. А. Породы-коллекторы нефти и газа и их изучение. М, Недра,1969.

31. Хельквист В, Г. Оценка промышленной значимости гранулярных пород-коллекторов нефти и газа. Геология нефти и газа", 1984,№11,с.12-15.

32. Шарапов И.П. Логический анализ некоторых проблем геологии. М.,Недра 1977.

33. Шахгельдиева Е.А. Сулейманов Ю.А. Оценочная классификация коллекторов продуктивной толщи месторождения Карабаглы и Кюрсангя. В кн. "Вопросы разработки, геологии и бурения месторождений нефти и газа," Баку,Элм, 1978,с. 83-91.118

34. Шишигин С.И. Оценочные классификационные шкалы коллекторских свойств продуктивных пород мезозоя Западно-Сибирской равнины. Труды ЗапСибНИГНИ, Тюмень, 1978, вып. 130.С.108 115.

35. Эйдман И.Е. Виды песчаных коллекторов Нижнего Поволжья. Нижне-Волжский НИИ геологии и геофизики, Саратов 1966.

36. Коваленко А.Г., Козий Н.Ф, Связь минералогического состава цемента пород и коллекторских свойств нижнекаменноугольных отложений Ддв. В кн. «Разведка и бурение на нефть и газ.» Труды УкрГИПРОНИИнефть, Киев, 1978, вып.22,с.36 38.

37. Литология и породы коллекторы на больших глубинах в нефтегазоносных провинциях Украины. Киев, Наукова думка, 1983.

38. Нефтегазоносные провинции Украины. Киев. Наукова думка Л 985.

39. Рухин Л.Б. Основы литологии. М. Недра, 1969.

40. Петтиджон Ф. Осадочные породы. М.Недра,1983.

41. Энгельгардт В. Поровое пространство осадочных пород. М. Недра, 1964.

42. Венделыптейн Б.Ю. Исследование разрезов нефтяных и газовых скважин методом самопроизвольных потенциалов. М. Недра, 1966.

43. Свихнушин А.Н. Гранулометрический состав и петрофизические параметры тер-ригенных пород. «Нефтяная и газовая промышленность", 1990,№3, с14 16.

44. Свихнушин А.Н. Использование классификационных схем при интерпретации данных ГИС. ЭИ ВНИИОЭНГ Нефтегазопромысловая геология и геофизика. 1990 №1 с-11-14.

45. Дементьев Л.Ф. Решение задач нефтепромысловой геологии с применением вероятностно-статистических методов. Диссертация на соискание ученой степени доктора г.-м-наук. М-1972. фонды МИНГ.

46. Макеев В. Г. Свихнушин А.Н. Обоснование петрофизических моделей для интерпретации данных ГИС. Нефтяная и газовая промышленность 1987,№4. с-27-28.

47. Дебрандт Р. Теория и интерпретация геофизических методов исследования скважин. М. Недра, 1978.119

48. Свихнушин А.Н. Выбор вида и степени полинома для определения коэффициента пористости пород по данным ГИС-М-1990-Депонирована в ВИНИТИ 10.07-90-, №3820 В90.

49. Петкевич Г.И. .Пригулко Г.И. .Усенко Ю.Н. Применение акустического каротажа при решении геологических задач для разрезов песчано-глинистых коллекторов. Киев. Наукова думка. 1982.

50. Отчет по теме: "Пересчет запасов нефти Бугреватовского месторождения". УкрГИПРОНИИнефтъ. Киев, 1988.Авт: Селюзкин Е.Ф., Козий Н.Ф. ВалееваС.Г.

51. Отчет по теме: "Пересчет запасов нефти Козиевского месторождения " -УкрГИПРОНИИнефть, Киев, 1987 -Авт: Крунекий Б. Л. Пятигорская М.Л.

52. Латышева М.Г., Дьяконова Т.Ф., Цирульников В.П. Достоверность геофизической и геологической информации при подсчете запасов нефти и газа-М-Недра 1986.

53. Латышова М.Г., Нейман Е.А. Количественная оценка полезности методик разделения объектов на два класса. В кн. Геофизические исследования нефтяных и газовых скважин. Труды МИНХиГП М. Недра. 1971 .С-165-169

54. Проблемы поисков залежей нефти и газа на севере Западной Сибири. Львов 1985.

55. Разработать методики определения эффективной мощности и пористости для различных типов коллекторов ачимовской толщи Уренгойского нефтегазоносного района. Отчет по договору 4/91 за 1991г. С-Петербур1\1991.Авт: Лебедев Б.А.

56. Интерпретационные модели определения водонасьпценности песчано-глинистых пород по данным ГИС. "Разведочная геофизика.", ОИ ВИЭМС, 1988,вып. 14.

57. Элланский М.М. Петрофизические связи и комплексная интерпретация данных промысловой геофзики. М-Недра 1979.

58. Б.Ю. Венделынтейн, В.М. Добрынин, Д. А. Кожевников «Петрофизика» М-Недра, 1990.

59. Н.И. Нефедова, Н.А. Пих. Определение коэффициента нефтегазонасыщенно-сти терригенных коллекторов. М. Недра. 1988.

60. Свихнушин А.Н. Палетка для оценки характера приока и коэффициента газонасыщенности коллекторов ачимовской толщи Большого Уренгоя. Труды СибНИИНП, Тюмень,1996.120

61. Бабушкина А.Н. Выделение коллекторов и определение их подсчетных параметров ачимовской толщи Уренгойско-Пуровской зоны Западной Сибири. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата г.-м.наук. Тверь 1995.

62. Фоменко В.Г., Бабушкина А.Н. Трухнин В.Ю. Выделение и оценка коллекторов ачимовской толщи Уренгойско-Пуровской зоны. Тезисы докладов на "Комаровских чтениях" 1995г.

63. Результаты петрофизических исследований пород-коллекторов ачимовской толщи Уренгойского месторождения. Отчет-Отв. исполнитель Петерсвилье В.И. М.1993-фонды ВНИГНИ.

64. Элланский М.М. Использование современных достижений петрофизики и физики пласта при решении задач нефтегазовой геологии по скважинным данным: Учебное пособие для вузов, М.: РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 1999.