Прогнозирование зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты для оценки перспектив нефтегазоносности Красноленинского свода (Западная Сибирь) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.12, кандидат геолого-минералогических наук Мулявин, Константин Михайлович

• Мулявин, Константин Михайлович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Мулявин, Константин Михайлович

Список рисунков.

Список таблиц.

Введение.

Глава 1. Геологическое строение и нефтегазоносность Красноленинского свода.

1.1. Состояние геолого-геофизической изученности.

1.2. Стратиграфическая характеристика.

1.3. Тектоника.

1.4. Гидрогеология.

1.5. Нефтегазоносность.

1.6. Характеристика нефтегазоносных комплексов Красноленинского свода по результатам сейсморазведочных исследований на примере Ем-Еговской площади.

Глава 2. Методика изучения, выделения и оценки коллекторов абалакской свиты.

2.1. Методика выделения коллекторов с использованием комплекса ГИС.

2.2. Методика комплексной интерпретации данных ГИС с целью выделения коллекторов и оценки их подсчетных параметров.

Глава 3. Цитологическая характеристика пород верхнеюрских отложений Красноленинского свода.

3.1. Вещественный состав пород абалакской свиты.

3.2. Вещественный состав пород баженовской свиты.

Глава 4. Условия формирования коллекторов в верхнеюрских отложениях.

Глава 5. Коллекторские свойства пород верхнеюрских отложений Красноленинского свода.

5.1. Петрофизическая характеристика коллекторов абалакской свиты.

5.2. Характеристика фильтрационно-емкостных свойств отложений баженовской свиты.

Глава 6. Закономерности распределения коллекторов в отложениях абалакской свиты.

Глава 7. Критерии прогноза зон развития и закономерности распространения улучшенных коллекторов.

7.1. Геологическое строение и условия залегания отложений абалакской свиты.

7.2. Геологическая модель залежей нефти пласта IOKi.

7.3. Прогнозирование зон развития улучшенных коллекторов в абалакской свите (пласт

KMCi).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прогнозирование зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты для оценки перспектив нефтегазоносности Красноленинского свода (Западная Сибирь)»

Актуальность темы. К настоящему времени в пределах лицензионных участков ОАО «ТНК-Нягань» Красноленинского месторождения пробурено более 6500 поисково-разведочных и эксплуатационных скважин.

В результате была установлена промышленная нефтегазоносность отложений мелового (викуловская свита), юрского (баженовская, абалакская, тюменская, шеркалинская свиты, ба-зальный горизонт) и доюрского (верхняя часть) комплексов (образования фундамента).

Залежи нефти в отложениях викуловской и шеркалинской свит находятся в промышленной разработке. В опытно-промышленной эксплуатации находятся залежи нефти абалакской и тюменской свит на Ем-Еговской площади, базального горизонта на Каменной площади. Залежи нефти коры выветривания (верхней части) доюрского комплекса находятся в пробной эксплуатации на юге Талинской площади.

Однако, несмотря на большой объем исследований, изученность выявленных залежей нефти неравнозначная.

Наименее изученными оказались «нетрадиционные» для Западной Сибири залежи углеводородов, связанные с отложениями абалакской свиты, базального горизонта и коры выветривания доюрского комплекса. Слабая изученность этих залежей обусловлена, прежде всего, сложностью их строения, а также тем, что основным объектом постановки геологоразведочных работ были отложения шеркалинской свиты.

Ухудшение структуры остаточных запасов нефти промышленно разрабатываемых залежей шеркалинской свиты, проблемы, возникающие при разработке залежей в викуловской свите и, соответственно, падение добычи нефти в рассматриваемом районе делает весьма актуальным более углубленное изучение нетрадиционных залежей абалакской свиты.

Абалакская свита, промышленная продуктивность отложений которой была установлена в 1991 году, на сегодняшний день является одним из основных объектов нефтедобычи на Крас-ноленинском месторождении. За 13 лет добыто 5,3 млн. тонн нефти при работающем фонде скважин не превышающем 30.

Из-за отсутствия технологий извлечения нефти из отложений тюменской свиты и выработки запасов из горизонта ЮКю-u, простаивающий фонд эксплуатационных скважин на месторождениях составляет более 2500. Эти скважины уже в настоящее время могут быть введены в эксплуатацию при условии выделения в них потенциально продуктивных коллекторов абалакской свиты. В связи с этим детальное изучение литолого-петрофизических свойств пород абалакской свиты, получения надежных связей типа керн-ГИС, оценка коллекторского потенциала, прогноз зон развития улучшенных коллекторов являются первоочередной задачей и целью представляемой работы.

Цель работы.

Обоснование выбора критериев прогноза зон развития и распространения улучшенных коллекторов в верхнеюрских отложениях абалакской свиты Красноленинского свода на основании изучения и выяснения закономерностей их генезиса и формирования.

Основные задачи.

1. Изучение состава и строения абалакской свиты Красноленинского свода.

2. Определение факторов формирования коллекторов в отложениях абалакской свиты.

3. Выбор комплекса геофизических методов изучения коллекторов и оценка коллек-торского потенциала абалакской свиты.

4. Определение критериев для прогноза зон развития и закономерностей распространения улучшенных коллекторов.

5. Оценка потенциальных запасов нефти прогнозных зон для их доразведки и ввода в эксплуатацию.

Фактический материал.

В основу диссертационной работы положены результаты многолетних исследований автора по изучению геологии и нефтегазоносности Красноленинского свода, полученные в ходе непосредственной его работы как в Комплексной геологической экспедиции ОАО «ТНК-Нягань», так и на скважинах месторождений. Собраны и обработаны геолого-геофизические материалы: результаты бурения (более 400 поисково-разведочных и 5500 эксплуатационных скважин) и геофизических работ (100 кв. км ЗД и более 10000 пог. км 2Д), научные исследования по территории Западно-Сибирской провинции, проводимые в разное время СибНИИНП, ЗапСибНИГНИ, СО РАН, ИГиРГИ, ТГНГУ, ОАО «ЦГЭ», ОАО «ТНК», ВНИГРИ, ВНИИНефть, РГУНГ им. И.М. Губкина и др.

Научная новизна.

1. Разработана методика комплексной интерпретации данных ГИС, на основании которой выделены коллекторы абалакской свиты и оценены их подсчетные параметры.

2. Определены типы коллекторов и факторы их формирования в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода.

3. Определены критерии прогноза зон развития и закономерности распространения улучшенных коллекторов.

Практическая значимость.

1. Обоснованы критерии и методика выделения зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты.

2. На основе комплексирования данных различных геолого-геофизических методов и применения методов физического и математического моделирования в пределах эталонных участков построены зональные карты и схемы, обосновывающие выделение зон различной перспективности отложений абалакской свиты.

3. Разработаны основные факторы, определяющие продуктивность отложений абалакской свиты в пределах Красноленинского свода.

4. На основе предложенного автором подхода к выделению продуктивных отложений абалакской свиты на Ем-Еговском лицензионном участке, совместно с ОАО «ТНК-Нягань» выделены новые объекты на территории Талинского месторождения. В 2003 г. опробованы 6 простаивающих в бездействии скважин (выработаны запасы нефти целевого горизонта КЖю-и) с коэффициентом успешности 88%, прирост запасов по итогам года составил 1,2 млн. тонн.

5. Разработанные рекомендации были использованы для обоснования перспектив нефтеносности абалакской свиты за пределами Красноленинского свода, в частности, в Уват-ском районе.

Защищаемые положения.

1. Факторы формирования улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты. В плотных карбонатных и кремнистых породах эффективная пористость образуется за счет тектонических процессов, выщелачивания и перекристаллизации, в результате чего формируются порово-трещинные, трещинно-поровые, реже трещинные типы коллекторов.

2. Закономерности распространения улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода. Улучшенные коллекторы приурочены к тонким прослоям известняков, доломитов, силицитов в большей степени подверженных трещиннообразо-ванию при воздействии тектонических нагрузок. Породы-коллекторы приурочены к присводо-вым и склоновым частям локальных поднятий.

3. Прогноз зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода. На основе разработанных критериев наиболее перспективные зоны выделены на Ем-Еговской, Талинской и Каменной площадях.

Апробация работы.

Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных и более чем в 25 фондовых работах, неоднократно докладывались на всесоюзных, всероссийских и республиканских научных конференциях и семинарах (1982 год - IV годичная конференция Тюменского отделения ВМО АН СССР, 1983 год - конференция Гипротюменнефтегаз «Проблемы освоения месторождений Западной Сибири и прилегающих территорий», 1984 год - г. Учкекен конференция молодых ученых и специалистов, секция «геология и разведка нефтяных и газовых месторождений», 2003 год - VI научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО» и др.)- Кроме того, результаты научных исследований были использованы при подготовке и представлении ряда отчетов по подсчету запасов, в т.ч. 1991 г. - ГКЗ СССР «Подсчет запасов . на Каменной площади .»; 1997 - 2003 годы - защита на ТКЗ ХМАО приростов запасов по пластам абалакской и тюменской свит Талинской, Ем-Еговской и Каменной площадей; 1998 год - защита на Межведомственной комиссии по ГРР ХМАО предварительной модели залежи нефти в пласте K)Ki абалакской свиты Ем-Еговского месторождения и др.; ежегодно представлялись при рассмотрении и защите итогов и планов ГРР по месторождениям Красноленинского свода на заседаниях Межведомственной комиссии по ГРР РФ в 1991-2002 годах.

Структура работы.

Работа состоит из введения, 7 глав и заключения, объемом 133 стр., 62 рис., 2 таблиц. Выполнена в ОАО «Тюменская нефтяная компания» и ВНИГРИ под руководством доктора геолого-минералогических наук, академика РАЕН, профессора И.С. Джафарова, которому автор выражает свою благодарность за постоянную помощь, внимание и поддержку. Автор также признателен за полезные советы и внимание к представленной работе чл.-корр. РАН М.Д. Бе-лонину, докторам г.-м. наук В.Н. Макаревичу, С.В. Остапенко, Н.В. Танинской, С.Ф.Хафизову и В.В. Шиманскому, кандидатам г.-м.наук М.Ю. Зубкову, В.К. Рыбаку, О.В. Бакуеву, а также В Н. Баринову, М.А. Волкову и др.

В разное время вопросам нефтегазоносности абалакской свиты были посвящены работы О.В. Бакуева, В.Н. Баринова, В.И. Белкина, Н.М. Белкина, МА. Волкова, В.В. Гузеева, Р.А. Данилина, С.Б. Денисова, Т.Ф. Дьяконовой, В.Г. Елисеева, Г.С. Зайцева, М.Ю. Зубкова, Ю.А. Кузьмина, И.И. Нестерова, В.Ф. Панова, С.Ф. Панова, П.И. Пастуха, Е.А. Романова, В.К. Рыбака, Н.А. Сергеевой, А.В. Синькова, С.А. Скрылева, В.П. Сонича, И.П. Толстолыткина, С.Ф Хафизова, В.Ф. Чарыкова, В.В. Шиманского, В.И. Шпильмана, С.Ю. Шутько, Г.С. Ясовича и других.

Изначально предполагалось, что промышленно нефтеносные отложения абалакской свиты развиты только в пределах Красноленинского свода, причем преимущественно в его северной части. Однако в результате исследований, выполненных автором совместно с О.В. Бакуе-вым, С.Ф. Хафизовым и др. удалось доказать их существенно более широкое распространение, в частности, в Уватском районе - на Кальчинской, Северо-Демьянской и ряде других площадей. Установлены также примеры продуктивности абалакской свиты в Сургутском нефтегазоносном районе (НГР). Тем не менее, основной интерес представляет именно Красноленинский свод, где эти отложения промышленно нефтегазоносны, и где накоплен самый значительный фактический материал.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка горючих ископаемых», Мулявин, Константин Михайлович

Заключение

Разработка критериев прогнозирования, выделения и оценки сложнопостроенных, нетрадиционных для Западной Сибири коллекторов нефти в отложениях абалакской свиты базировалась на основе комплексных геолого-геофизических исследованиях с привлечением методов физического, сейсмического, тектоно-сидементационного и математического моделирования.

Изучены особенности геологического строения рассматриваемых залежей, вещественный состав пород-коллекторов, их фильтрационно-емкостные свойства как на основе лабораторных исследований керна, так и данных геофизических и гидродинамических исследований скважин.

В итоге проведенной работы получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа и обобщения материалов исследований керна, данных геофизических и гидродинамических исследований и испытаний скважин в абалакской свите выделены преимущественно сложные порово-трещинные и трещинно-поровые, реже простые трещинные типы коллекторов;

2. Разработана методика интерпретации ГИС с целью выделения в разрезе скважин сложнопостроенных карбонатных коллекторов абалакской свиты и оценки их типа и емкостных свойств;

3. Выявлены основные факторы, определяющие продуктивность отложений абалакской свиты верхней юры;

4. Обоснованы критерии выделения и оценки сложнопостроенных залежей нефти абалакской свиты с использованием данных комплекса геолого-геофизических и дистанционных методов исследования. Сформулированы этапы и принципы комплексирования различных методов для изучения рассматриваемых объектов;

5. Благоприятными предпосылками для обнаружения наиболее продуктивных зон в залежах абалакской свиты являются:

- наличие как можно большего количества прослоев пород, имеющих жесткий каркас (силицитов или карбонатов); при этом, более предпочтительны карбонаты (известняки или доломиты) как наиболее подверженные процессам растворения и выщелачивания;

- благоприятная геодинамическая обстановка (зоны растяжения, обуславливающие разуплотнение пород, образование трещин отрыва), определяемая структурно-тектоническими, структурно-морфологическими особенностями строения абалакской свиты;

- благоприятное энергетическое состояние залежи - пластовые давления должны быть близки к первоначальным.

6. На основе использования разработанных критериев в пределах опытных участков, по залежам абалакской свиты выделены наиболее перспективные зоны и участки на Ем-Еговской, Талинской и Каменной площадях. Полученные в процессе работы результаты позволяют наглядно оценить ореолы развития коллекторов с улучшенными ФЕС в отложениях абалакской свиты на территории Красноленинского свода и перспективы их нефтегазоносности.

7. Подготовлена программа опробования пласта K)Ki абалакской свиты в эксплуатационных скважинах пробуренных на нижележащие пласты тюменской свиты и находящихся в бездействии по геолого-техническим причинам. В результате ее реализации (начата в 2003 году на Талинской площади) уже сейчас получен прирост промышленных запасов нефти в объеме 1.5 млн. тонн (дебиты нефти составляют 10-70 т/сут.).

8. Полученные в ходе исследований выводы были успешно использованы для обоснования перспектив нефтеносности отложений абалакской свиты в других районах Западной Сибири, в частности, в Уватском районе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Мулявин, Константин Михайлович, 2004 год

1. Абдулин Р.А. Отчет по теме 7/88 Детализация геологического строения продуктивных пластов шеркалинского горизонта Талинского месторождения. Новотарманск, 1988, фонды ОАО «ТНК-Нягань».

2. Белкин В.И. Отчет о НИР. Разработка геологических моделей сложных резервуарных систем. Тюмень, 1988, фонды СибНИИНП.

3. Бондаренко С.С., Куликов Г.В. Подземные промышленные воды. М: Недра, 1984, 358с.

4. Геология нефти и газа Западной Сибири / А. Э. Конторович, И. И. Нестеров, Ф.К. Салманов и др. М., Недра, 1975. 680 с.

5. Гидрогеологические и палеогидрогеологические условия формирования залежей нефти и газа / Е. А. Барс, С.Н. Титкова, Н.А. Климанова и др. М. Наука, 1977. 79 с.

6. Гидрогеология Западно-Сибирского нефтегазоносного мегабассейна и особенности формирования залежей углеводородов. Л.: Недра, 1985, 279 с. (Министерство геологии СССР, ВНИГРИ).

7. Елисеев В.Г. Индексация продуктивных пластов в разрезе юры Красноленинского свода. Тюмень, труды ЗапСибНИГНИ, 1978, вып. 130, с.64-68.

8. Елисеев В.Г., Нестеров И.И. Стратиграфия мезозойско-кайнозойских платформенных отложений Шаимского и Красноленинского нефтеносных районов. Тюмень, труды ЗапСибНИГНИ, 1971, вып. 43, с. 41-43.

9. Жданов С.А. Разработка эффективной технологии доразработки абалакской свиты комбинированным воздействием водных оторочек, содержащих нефтеводорастворимый полимер, с созданием в пласте режима растворенного газа. ОАО «ВНИИнефть», Москва-1997 г.

10. Зорькин JI.M. Геохимия газов подземных вод нефтегазоносных бассейнов. М., Недра, 1973.224 с.

11. Зубков М.Ю. Цитологическая и емкостная характеристика, условия формирования баже-новской и абалакской свит Ем-Еговской и Каменной площадей. АО «Эколого-инженерный центр», Тюмень-1993 г.

12. Зубков М.Ю. Отчет о НИР. Изучение вещественного состава нефтегазоносных отложений и закономерности их распространения на площадях. Тюмень, 1988, фонды СибНИИНП.

13. Зубков М.Ю. Стандартные литолого-петрофизические исследования керна, отобранного из разведочных и эксплуатационных скважин ОАО «ТНК-Нягань». Договор №591С7. ОАО «СибНИИНП», ООО «Сибгеоцентр», Тюмень, 2000 г.

14. Зубков М.Ю., Скрылев С.А., Чуйко А.И.,. Опыт и проблемы применения геофизических методов при изучении залежей нефти в абалакской свите Красноленинского месторождения. Ж-л «Каротажник», №41

15. Зубков М.Ю. "Условия образования залежей нефти в баженовской свите" Диссерт. на со-иск. уч. ст. канд. геол.-минер. наук, 230 е., Тюмень, 1984 г.

16. Карагодин Ю.Н. Литостратиграфическая модель нижне-среднеюрских отложений Красно-ленинского свода Западной Сибири. Геология и геофизика, 1993, т. 34, №4, с. 19-26.

17. Кругликов Н.М. Гидрогеология северо-западного борта Западно-Сибирского артезианского бассейна. Л., Недра, 1964. 16с. (Труды ВНИГРИ. Вып. 238).

18. Матусевич В.М. Геохимия подземных вод Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. М., Недра, 1976. 157 с.

19. Методическое руководство по выделению коллекторов и определению пористости пород абалакской свиты Ем-Еговской свиты. КГЭ ОАО «Кондпетролеум», Нягань-1999г.

20. Мухер А.Г., Отчет по теме Выявление закономерностей размещения пород-коллекторов в нижне-среднеюрских отложениях Красноленинского свода с помощью детальных палеогеографических реконструкций. Тюмень, 1983, фонды ЗапСибНИГНИ.

21. Нежданов А.А., Огибенин В.В. Зоны повышенной продуктивности в отложениях тюменской свиты Красноленинского свода. Геология нефти и газа, 1982, №9, с. 7-12.

22. Обоснование геологической модели залежи нефти в отложениях абалакской свиты Ем-Еговской площади. КГЭ ОАО «Кондпетролеум», Нягань-1997 г.

23. Отчет о научно-исследовательской работе по теме "Цитологическая и емкостная характеристика, условия формирования баженовской и абалакской свит Ем-Еговской и Каменной площадей" Авт.: М.Ю. Зубков и др., 163 е., Тюмень, 1993 г.

24. Оценить ресурсы нетрадиционных видов углеводородного сырья России. Отв. исп. Якуце-ни В.П. Фонды ВНИГРИ Санкт-Петербург, 2002.

25. Перерва В.М. Отчет Детальные (1:25000) аэрокосмогеодинамические исследования на площади Каменной. Москва, 2000, фонды ОАО «ТНК-Нягань».

26. Промышленная оценка сложных коллекторов Западной Сибири геофизическими методами исследования скважин. Этап 2. МИНГ им. И.М.Губкина / Добрынин В.М., Москва-1988г.

27. Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Вторая научно-практическая конференция. Под редакцией Шпильмана В.И. Волкова В.А. Ханты-Мансийск. 1999г., стр. 206222,269-280

28. Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Третья научно-практическая конференция. Под редакцией Волкова В.А. Издательство «Путиведъ». Ханты-Мансийск. 2000г., стр. 174-187, 308-313,445-453

29. Розин А.А. Подземные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна и их формирование. Новосибирск, Наука, 1977.101 с.

30. Рыбак В.К., Мухер А.Г. Детальная корреляция отложений тюменской свиты Талинской площади Западной Сибири. Тюмень, 1984, труды ЗапСибНИГНИ, вып. 188, с. 39-46.

31. Рыбак В.К., Шумило Н.И. и др. Отчет по подсчету запасов нефти и растворенного газа Каменной площади Красноленинского месторождения Октябрьского района Тюменской области по состоянию на 1.04.1990 г. Тюмень, 1991, фонды ЗапСибНИГНИ.

32. Щербаненко В.М., Евдокимова Т.Н. и др. Отчет о результатах детальных сейсмических исследований ЗД, проведенных сп 1-ЗД/97-98 на Каменной площади в Ханты-Мансийском автономном округе Тюменской области. Новосибирск, 1998, фонды ОАО «Сибнефтегео-физика».