Влияние особенностей геологического строения на полноту вытеснения нефти из карбонатных отложений турнейского яруса Знаменского нефтяного месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 04.00.17, кандидат геолого-минералогических наук Мансур Абдулла Нассер

• Мансур Абдулла Нассер
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Мансур Абдулла Нассер

Введение.

Глава 1 ХАРАКТЕРНО ГИКА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ЗНАМЕНСКОГО НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.

1.1. Особенности тектонического строения.

1.2. Литолого-стратиграфическая характеристика разреза Детализация литолого-физических свойств карбонатов турне.

Типы залежей. Нефтенасыщенностъ карбонатных отложений.

Характеристика залежей пласта Ткз1.

Пласт Ткз2. Черепетский и у пи некий горизонты.

Нефтенасыщенностъ месторождения. Общие сведения о нефгеиасыщенности.

Выводы.

Глава II. ИССЛЕДОВАНИЕ ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА КАРБОНАТНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ. ВЫДЕЛЕНИЕ КАРБОНАТ НОГО КОЛЛЕКТОРА РАЗЛИЧНОГО

ТИПА.

11.1. Общие положения.

11.2. Выделение карбонатного коллектора различного типа в пласте

Ткз1.:.

Выводы.

Глава III. ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ СТРОЕНИЯ ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА КАРБОНАТНЫХ

КОЛЛЕКТОРОВ ТУРНЕ.

III. 1. Неоднородность продуктивных пластов.

Неоднородность по пористости.

Неоднородность по степени расчлененности.

III.2. Трещиноватость, кондиционные значения параметров карбонатных пород-коллекторов турне Знаменского нефтяного месторождения.

Кондиционные (граничные) значения параметров.

II 1.3. О возможной взаимосвязи скоплений углеводородов с разломными зонами.

Выводы.

Глава. IV. ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЧИВОСТИ ЛИТОЛОГО-ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАРБОНАТОВ ТУРНЕ НА НЕФТЕОТДАЧУ.

IV. 1. Истории проектирования и разработки карбонатов турне Знаменского месторождения. Основные показатели последнего проекта и состояние разработки.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние особенностей геологического строения на полноту вытеснения нефти из карбонатных отложений турнейского яруса Знаменского нефтяного месторождения»

Актуальность темы. В последнее время стало очевидным, что поддержание добычи нефти в республике Башкортостан на достигнутом уровне невозможно без углубленного изучения пород-коллекторов и освоения коллекторов сложного строения, так как большинство месторождений нефти, приуроченных к терригенным коллекторам, находится на завершающей стадии разработки. Залежи нефти в карбонатных коллекторах вполне справедливо относят к категории сложно построенных в связи с высокой макро - и микронеоднородностью их строения.

Возрастающая доля запасов нефти, сосредоточенных в карбонатных коллекторах, в общем балансе остаточных запасов разрабатываемых месторождений и приуроченность более 60 % прогнозных ресурсов нефти к карбонатам обусловливает актуальность изучения специфических особенностей сложно построенных карбонатных залежей, которые отражаются в конечном счете и на степени выработанности запасов нефти из них. Для успешного решения этой проблемы необходимо проводить целенаправленные исследования, связанные с определением геолого-фнзических особенностей залежей нефти, сложенных карбонатными породами. Кроме того, в ряде случаев разработка карбонатных коллекторов представляет научный интерес своей высокой результативностью. Опыт разработки таких залежей весьма полезен и для терригенных коллекторов, т. е. получается взаимообогащение научными идеями и принципами науки о разработке нефтяных месторождений в целом. Одно из месторождений, разработка которых ведется с достижением высоких технолого-экономических показателей, чем проектировалось ранее, является Знаменское нефтяное месторождение. На этом месторождении 73,8 % НИЗ приурочено к карбонатам кизеловского горизонта турнейского яруса. На Знаменском нефтяном месторождении нашли применение ряд технологий заводнения - термическое, циклическое и другие, а также совершенствовалось собственно заводнение.

Цель данной работы заключается в исследовании влияния особенностей геологического строения на полноту вытеснения нефти из карбонатных отложений турнейского яруса Знаменского нефтяного месторождения.

Значимость исследований усиливается тем, что в процессе их выполнения соискателем накоплен определенный объем знаний по решению сложных задач нефтяной геологии, который окажется весьма полезным в его дальнейшей научно-практической деятельности по возвращению к себе на Родину - в Йемен. Основные задачи исследований.

1. Уточнение отличительных особенностей залегания, распространения, генезиса и преобразования карбонатов турне на палеошельфе центральной части Южно-Татарского свода.

2. Исследование строения пустотного пространства известняков кизеловското горизонта турнейского яруса Знаменского нефтяного месторождения.

3. Изучение геологической неоднородности продуктивной толщи.

4. Создание геолого-физической модели карбонатного коллектора пласта Ткз1.

5. Обоснование механизма вытеснения нефти водой на основе созданных моделей порового и трещинно-каверново-порового коллекторов.

Методы исследования. Поставленные в диссертационной работе задачи решались с помощью комплекса методов, включающего: геологическое изучение карбонатов, статистические методы (в т. ч. кластерный анализ), метод ртутной порометрии (вдавливания ртути в образец керна под большим давлением), ультразвуковой метод, микроскопическое исследование шлифов, метод сопоставления карт изопахит и физическое моделирование механизма вытеснения нефти водой. Научная новизна:

1. Впервые в разрезе карбонатных отложений кизеловского горизонта Знаменского нефтяного месторождения выделены два типа коллектора, отличающиеся по ФЕС.

2. Установлена закономерность распределения поровых каналов по размерам для выделенных типов коллектора.

3. Построена объемная двухслойная фильтрационная модель пласта Ткз1 и определено влияние темпа заводнения карбонатов на коэффициент извлечения нефти.

4. Выявлены зоны распространения трещинных коллекторов и оценены параметры их трещиноватости.

5. Построены детальные компьютерные структурные карты и карты пористости, проницаемости и расчлененности пласта Ткз 1, позволяющие управлять процессом выработки запасов нефти.

6. Установлено, что оптимальные скорости вытеснения нефти водой из карбонатов пласта Ткз1 равны 190 -230 м/год.

7. Создана модель трещинно-каверново-порового коллектора. Она в достаточной степени объясняет наиболее вероятный механизм вытеснения нефти водой из карбонатов пласта Ткз1 и вполне отвечает всем имеющимся представлениям, полученным в результате проведенных исследований.

Основные защищаемые положения.

1. Выделение в разрезе карбонатного пласта Ткз1 Знаменского нефтяного месторождения коллекторов различного типа и определение их пространственного размещения.

2. Новые геолого-геофизические данные о строении пустотного пространства карбонатного коллектора турнейского яруса, полученные 6 при экспериментальных исследованиях и исследованиях методами математической статистики. 3. Геолого-физическая модель карбонатного трещинно-каверново-порового коллектора, описывающая основные гидродинамические особенности вытеснения нефти термальной пластовой водой, добываемой из терригенной толщи девона. Практическая значимость работы. Выполненный комплекс теоретических и экспериментальных исследований позволил установить специфические особенности строения пустотного пространства карбонатных коллекторов турне Знаменского типа. Учет этих особенностей обеспечивает рациональную разработку и полноту выработки запасов нефти из пласта Ткз1. Рекомендовано для оптимизации разработки указанного пласта использовать комплекс лабораторных, экспериментальных методов и методов математической статистики примененный в диссертации. Апробация работы. Исследования по теме диссертации связаны с научно-исследовательскими работами, проводимыми в лаборатории "Исследования и обоснования нефтеотдачи пластов" Баш и и пи нефти. Основные положения работы докладывались и обсуждались на 48 — 50-х научно-технических конференциях, проводимых в Уфимском государственном нефтяном техническом университете, зональных совещаниях и конференциях "ВНИИнефтепромгеофизика", Башншшнефть и др. Публикация работы. По теме диссертации опубликовано 5 работ. Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, изложена на 128 страницах машинописного текста, в том числе имеет 48 рисунков, 21 таблицу. Библиографический список использованной литературы включает 79 наименований.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений», Мансур Абдулла Нассер

Основные результаты выполненных исследований заключаются в следующем:

1. В разрезе продуктивного пласта Ткз1 выделены два типа карбонатного коллектора, отличающихся по своим фильтрационно-емкостным свойствам. Установлены пороговые значения пористости указанных коллекторов (12 % > Кп >12 %), по которым была построена карта пористости, определяющая пространственное размещение этих коллекторов.

2. Построены гистограммы распределения поровых каналов по размерам для двух типов коллектора, а также оценены доли НИЗ, приуроченных к каждому типу.

3. Установлена относительно высокая геологическая неоднородность карбонатов пласта Ткз1, которая в направлении к центральной части месторождения увеличивается.

4. По гидродинамическим, промыслово-геофизическим исследованиям и по лабораторным определениям керна определены зоны распространения трещинных коллекторов и оценены параметры их трещиноватости.

5. Одной из возможных причин появления трещин в теле карбонатного коллектора пласта Ткз1 может служить динамичная тектоническая обстановка в течение времени осадконакопления от заволжских до кизеловских отложений и далее в течение последующего палеозойского времени. Об этом можно судить по картам изопахит отдельных этапов времени.

6. Карбонатный коллектор пласта Ткз! Знаменского нефтяного месторождения в результате комплексного геолого-геофизического изучения определяется как трещинно-каверново-поровый.

7. Построена объемная двухслойная фильтрационная модель пласта Ткз 1 и определено влияние темпа заводнения карбонатов пласта Ткз] на их коэффициенты извлечения нефти. Оптимальный темп заводнения меняется в диапазоне 190 - 230 м /год.

8. Исследовано вытеснение нефти из двух отличающихся по проницаемости пластов, а также определены расход воды и ее распределения по пластам, продолжительности безводного и водного периодов вытеснения, градиентов давления вытеснения, обводненности добываемой

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Мансур Абдулла Нассер, 2000 год

1. Аширов К. Б. Методика изучения карбонатных коллекторов и классификация карбонатных коллекторов и приуроченных к ним залежей нефти и газа. - Куйбышев: Куйбыш. изд-во, 1971.

2. Багринцева К. И. Карбонатные породы-коллекторы нефти и газа. -М: Недра, 1977.-231с.

3. Баймухаметов К.С., Еникеев В.Р., Сыртланов А.Ш., Якупов Ф. М. Геологическое строение и разработка Туймазинского нефтяного месторождения. — Уфа.: Баш. изд-во «Китап», 1993. 280с.

4. Барисов Ю. П., Рябинина 3. К., Вионов В. В. Особенности проектирования разработки нефтяных месторождений с учетом их неоднородности. М.: Недра, 1976.

5. Березин В. М. Шутихин Б.И., Ярыгина В. С., Дубровина И. А. Методические рекомендации по изучению остаточной нефтенасьиценности кернов при вытеснении нефти водой.- Уфа: Из-во Башнипинефть, 1985. 186с.

6. Викторин В. Д. Влияние особенностей карбонатных коллекторов на эффективность разработки нефтяных месторождений. М.: Недра, 1988. - 150с.

7. Гмид В. К. и Кузнецов Ю. Н. Исследование коллекторов нефти продуктивных горизонтов нижнего карбона платформенных месторождений Башкирии. Уфа: Из-во УфНИИ, 1962.

8. Гринсимит Дж. Петрология осадочных пород. М.: Мир, 1981.

9. Громов В. К., Петров, Р. К. Трегциноватость палеозойских пород Восточной Башкирии. ¡1 Тр. /' ВНИГРИ. М.: Недра, 1964. - Вып. 165.

10. Дементьев Л. Ф. Математические методы и ЭВМ в нефтегазовой геологии: Учеб. пособие для вузов. М.: Недра, 1983. — 189с.

11. Добрынин В. М., Венделъштейн Б. Ю., Кожевников Д. А. Петрография: Учеб. для вузов. -М.: Недра, 1991. 368 с.

12. Дэвис Дж. С. Статистический анализ данных в геологии: Пер с англ. в 2 кн./ Пер. В. А. Голубевой ; Под ред. Д. А Родионова. -М.: Недра, 1990.-319 с.

13. Егорова Н. П., Халимов Э. М., Озолин Б. В., и др. Закономерности размещения и условия формирования залежей нефти и газа Волго-Уральской области. М.: Недра, 1975. - 233.

14. Жданов М. А. Нефтегазопромысловая геология и подсчет запасов нефти и газа. М.: Недра, 1981. -453с.

15. ЗлоеваГ. М. Оценка неоднородности и прогноз нефтеизвлечения по ГИС. М.: Недра, 1995. - 212с.

16. Иванова М. М., Дементьев Л. Ф., Чоловский И, П. Нефтегазоиромысловая геология и геологические основы разработки месторождений нефти и газа. М.: Недра, 1985.

17. Илеменова О. Д. Значение тектонического фактора при оценке перспектив нефтеносности отложений доманиковой формации в Башкирии. // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1992 - Вып. 85. - С. - 90 -95.

18. Исследование трещиноватости горных пород и их коллекторских свойств//Тр. /ВНИГРИ, 1962. Вып. 165.

19. Киркинская В. Н., Смехов Е. М. Карбонатные породы-коллекторы нефти и газа. Л.: Недра, 1981.

20. Кобравона В. Н. Петрография: Учеб. для вузов. М.: Недра, 1986.-392 с.

21. Обоснование коэффициентов извлечения нефти из недр Знаменского, Городецкого, Яновского, Тарасовского и Ереминского нефтяных месторождений: Отчет о НИР /Башнипинефть. Рук. Козлов Ю. А. Уфа, 1992.

22. Козлов Ю. А., Котова А. М. Разработка в условиях заводнения залежей в карбонатах Знаменского месторождения. // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1991- Вып. 83. - С. 73 - 81.

23. Технологическая схема разработки Городецског нефтяного месторождения: Отчет о НИР /Башнипинефть. Рук. Козлов Ю. А., НассыровГ. Г.-Уфа, 1990.

24. Коробов К. Я. Теория и проектирование разработки нефтяных месторождений. Уфа: Из-во УНИ, 1979. - 105с.

25. Косыги Ю. А. Основы тектоники. -М.: Недра, 1974.

26. Технологическая схема разработки Тарасовского нефтяного месторождения: Отчет о НИР / Башнипинефть. Рук. Крупнов А. Н., Лазарев О. П.- Уфа, 1988.

27. Технологическая схема разработки Яновского нефтяного месторождения: Отчет о НИР / Башнипинефть. Рук. Лазарев О. П., Кропнов А. Н. Уфа, 1989.

28. Уточенная технологическая схема разработки Знаменского нефтяного месторождения: Отчет о НИР / Башнипинефть. Рук. Лазарев О. П., Фаттахутдинов Г. А. Уфа, 1978.

29. Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород, изд. 3-е М.: Высшая школа, 1984.

30. Лозин Е. В. Роль тектогенеза в формировании Актаныш-Чишминского прогиба ККСП. // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 19981.. ОС П А10

31. Лозин Е.В. Тектоника и нефтеносность платформенного Башкортостана. 4.1 и II. М.: ВНИИОЭНГ, 1994. 137 с.

32. Лозин Е.В., Мансур А.Н. Тектогенез трещиноватости карбонатов турне Знаменского нефтяного месторождения // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1999-Вып. 99. - С. 191 - 195.

33. Максимов С.П. Геология нефтяных и газовых месторождений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. — М.: Недра, 1970. 808с.

34. Максимович Г.А., Быков В.Н. Карст карбонатных нефтегазоносных толщ.: — Пермь 1978.

35. Малютова И.И., Мустаев Я.А. Вытеснения нефти горячей водой из пористой среды для условий терригенных отложений угленосной толщи Арланского месторождения // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1978 - Вып. 53.

36. Мансур А. Н. Неоднородность карбонатов кизеловского горизонта Знаменского месторождения // Тр. / Башнипинефть. -Уфа, 1999-Вып. 99.-С. 184-190.

37. Мансур А. Н. Распределение запасов нефти в карбонатных коллекторах Знаменского месторождения // Проблемы освоения нефтяных месторождений Башкортостана: Сб. тезисов научно -практической конференции. Уфа: Изд-во Башнипинефть, 1999-С. 21.

38. Мансур А. Н. Роль капиллярной пропитки в процессе вытеснения нефти из карбонатов кизеловского горизонта Знаменского месторождения // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1999 -Вып. 99.-С. 196-200.

39. Масагутов Р, X., Тюрихин А. М. Влияние структурно-фациальных условий и эпигенеза на формирование коллекторов кизеловского горизонта Южно-Татарского свода // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1978 - Вып. 53. -С. 108 - 123.

40. Мирчинк М. Ф., Мкртчян О. М., Мкртчян О. М. Тектоника и происхождение Камско-Кинельской системы прогибов. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

41. Мкртчян О. М. Верхнедевонские рифы и их роль в формировании нефтеносных структур Востока Урало-Поволжья. -М.: Наука, 1964.

42. Мирчинк М. Ф., Мкртчян О. М. Структурно-геологический анализ карбонатных комплексов верхнего девона нижнего126карбона (турне) Волго-Уральской провинции в связи с их нефтеносности. М.: ИГиРГИ, 1977. - 164 с.

43. Мкртчян О. М. Закономерности размещения структурных форм на востоке Руской плиты. М.: Наука, 1980. - 136 с.

44. Мирчинк М. Ф. Рифы Урало-Поволжья, их роль в размещении нефти и газа и методика поисков. -М.: Наука, 174.

45. Мкртчян О. М. Закономерности размещения структурных форм на востоке Русской плиты. М.: Наука, - 1980. - 136с.

46. Мкртчян О. Н. основные типы нефтяных структур Бирскон седловины и их черты генезиса. : ВНИГНИ, 1962. - 303с.

47. Мурадян В. М., Дедовская Г. И. Взаимосвязь скопления углеводородов с разломными зонами (на примере акватории Среднего Каспия) // Геология нефти и газа. -- 1995. № 11. -С. 4-8.

48. Мустаев Я. А., Мавлютова И. И. Влияние температуры на эффективность вытеснения нефти водой из карбонатных пород // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1975 - Вып. 41.

49. Ованесов Г. П. Формирование залежей нефти и газа в Башкирии, их классификация и методы поисков. М.: Гостоптехиздат, 1962. - 295с.

50. Дополнение к уточенной технологической схеме разработки Знаменского нефтяного месторождения: Отчет о НИР / Аксаковнефть. Рук. Попов А. М. Приютово, 1988.

51. Технологическая схема разработки Крем мискою нефтяного месторождения: Отчет о НИР / Аксаковнефть. Рук. Попов А. М. -Белбей, 1987.

52. Уточенная технологическая схема разработки Знаменского нефтяного месторождения: Отчет о НИР / Аксаковнефть. Рук. Попов А. М. Белбей, 1984.

53. Проект разработки Осинского нефтяного месторождения Пермской области. // Гипровостокнефть, 1964.

54. Прошляков В. К., Кузнецов В. Г. Литология.: М. Недра, 1991.-444с.

55. Ромм Е. С. Фильтрационные свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1964.

56. Саттаров М. М. Применение методов математической статистики при определении коэффициента проницаемости1.П~7нефтяного пласта. //Тр. / УфНИИ. Уфа, 1960. - Вып. 6 - С. 35 -39.

57. Семин Е. И. Геологическая неоднородность нефтеносных пластов и некоторые способы ее изучения. М.: Гостоптехиздат, 1962-Вып. 34. -С. 3-43.

58. Смехов Е. М. Теоретические и методические основы поисков трещинных коллекторов нефти и газа. Л.: Недра, 1974.

59. Совершенствование методов маркшейдерских работ и геометризации недр: Под редакцией В.А. Букринского, А.З. Рашковского, Е.Ф. Фролова. -М.: Недра, 1972.

60. Стасенков В. В., Климушин И. М., Бреев В. А. Методы изучения геологической неоднородности нефтяных пластов. М.: Недра. 1972.

61. Сургучев М. Д., Колганов В. И., Гавура А. В. и др. Извлечение нефти из карбонатных коллекторов. М.: Недра, 1987. - 230с.

62. Подсчет запасов нефти и газа Знаменского нефтяного месторождения. //Отчет о НИР / Башншганефть. Рук. Тайд М. И.,1. Иванова Р. С. У(Ьа. 1992.1.

63. Токарев М. А. Комплексный геолого-промыеловый контроль за текущей нефтеотдачей при вытеснении нефти водой. М.: Недра, 1990.

64. Трещи нова гость горных пород и трещинные коллекторы /7 Тр./ ВНИГРИ, 1962 Вып. 193.

65. Трофиму к А. А., Черский Н. В., Царев В. П. И др. Новые данные по экспериментальному изучению преобразования ископаемого органического вещества с использованием механических полей //Докл. АН СССР, 1981. т. 257, №1.-С 207-21 1.

66. Тюрихин А. М. Строение и литолого-фациальные условия развития карбонатных пород-коллекторов верхнего девона, нижнего и среднего карбона платформенной части Башкирии: Дне, . канд. тех. наук: Уфа: Башнипинефть, 1968.

67. Ханин А. А. Породы-коллекторы нефти и газа нефтегазоносных провинций СССР. М.: Недра, 1973.

68. Хатьянов Ф. И. Оперативный анализ и обобщение результатов геофизических методов в свете новых данных глубокого бурения в платформенной части Башкирии в Пред уральском краевом прогибе. Уфа: Из-во Башнипинефть, 1969. - 77с.

69. Хачатрян Р. О. Тектоническое развитие и нефтегазоносносгь В о л же ко К ам с ко й антеклизы. - М: Наука, - 1979. - 172 с.

70. Чалышев В. В. Технологическая схема разработка Знаменского нефтяного месторождения. Уфа: Из-во Башнипинефть, 1967.

71. Черницкий А. В. Методические особенности геолого-математического моделирования массивных . залежей в карбонатных коллекторах. // Геология нефти и газа. 1998. — № 3.

72. Черский Н. В., Сороко Т. И. Влияние тектоносейсмических процессов на ископаемое органическое вещество и генерацию нефти // Геология и геофизика. 1988. - № 9. - С. 54 - 62.

73. Юнусов М. А. О влиянии Камско-Кинельской системы депресий на распределение и методику поисков нефтяных скоплений в Башкирии. // Тр. / Башнипинефть. Уфа, 1973 - Вып. 33. - С. 37 -43.

74. Юнусов М. А. Стратиграфия и нефтеносность карбонатных отложений нижнего и среднего карбона северной части платформенной части Башкирии .- Уфа: Из-во УфНИИ, 1964.

75. Юнусов М. А. Структурно-фациальные соотношения стратиграфических комплексов верхнего девона и нижнего карбона северной половины платформенной части Башкирии // Тр. / УфНИИ. Уфа, 1965 - Вып. XV.