Курс лекций ухта 2006 удк 550. 812. 1 553. 98 Н 64
 Скачать 1.24 Mb.
|
|
первые скважины (как правило, три) размещают по линии вкрест простирания пород таким образом, чтобы одна из них попала в свод складки, а две другие — на противоположные крылья. Как отмечает М.Ф. Мирчинк, на антиклинальных складках необходимо "заложение сразу нескольких скважин, одна за другой, в каком-либо определенном направлении (например, в сторону крыла складки), не дожидаясь окончания предыдущих" [26, с. 34]. Бурение одного поперечного профиля поисковых скважин рекомендуется в случае бра- хиантиклинальных и антиклинальных структур небольших размеров, а также новых тектонических зон, еще не освоенных бурением, поскольку такое размещение скважин позволяет решать поисковую задачу даже при условии недостаточно изученных закономерностей в поведении структурных планов различных стратиграфических подразделений. Профильное заложение скважин осуществляется также при поисках залежей нефти и газа, не связанных с антиклинальными структурами. Например, для обнаружения залежей стратиграфических и литологических, выклинивающихся вверх по восстанию пород, когда по данным сейсморазведки нельзя получить точного представления о характере залегания пластов и месте их выклинивания, как правило, закладывают профиль из двух-четырех глубоких скважин вкрест простирания пластов в районе предполагаемого выклинивания продуктивных отложений. В настоящее время установлено, что метод заложения поисковых скважин по поперечному профилю не может считаться универсальным, поскольку он имеет определенные ограничения. Его нецелесообразно использовать в условиях небольшого для данного района коэффициента заполнения ловушек, при разбуривании структур, положение крыльев которых достоверно устанавливается сейсмическими методами разведки, на узких, линейно вытянутых складках. Применение этого метода не оправдано также при смещении структурных планов вдоль длинных осей поднятий. Крест поисковых скважин В 20-е годы наряду с разведкой по профилю возникла система заложения пяти поисковых скважин. Одно из немногих в области поискового бурения положений, по которому существует почти полное единство мнений, следующее: если нельзя ограничиться одной - двумя скважинами, закладываемыми в своде, последующие поиски на антиклинали осуществляют по профильной системе. В первую очередь бурят скважины по профилю вдоль короткой оси складки, а во вторую - две скважины на периклинальных окончаниях, в результате чего образуется классический крест. Скважины предлагалось располагать на различных гипсометрических отметках, а интервалы между скважинами вычислять путем деления предполагаемой высоты залежи на количество скважин без одной. Определив абсолютную отметку сводовой скважины, легко вычислить отметки остальных. Предлагалось также крыльевые поисковые скважины закладывать в непосредственной близости от последней замкнутой изогипсы. Ввиду того, что залежи нефти и газа в литологических и стратиграфических ловушках распространены по существу во всех нефтегазоносных районах и по всему разрезу осадочного чехла, многие исследователи рекомендуют в поисковый период проектировать до пяти поисковых скважин по указанной системе при разбуривании крупных структур, на погружениях которых вероятнее всего можно встретить наиболее крупные скопления УВ. Первую поисковую скважину закладывают в своде структуры в целях установления сводовых пластовых залежей нефти и газа, две последующие - на крыльях для выявления литологически и стратиграфически экранированных залежей и, наконец, две последние скважины - на пери- клинальных окончаниях структуры для детализации геологического строения и обнаружения залежей. Метод нерационален при поисковом разбуривании асимметричных, куполовидных и узких, линейно вытянутых антиклинальных складок. Заложение скважин по методу клина Первая из известных систем разбуривания рукавообразных залежей нефти предусматривала скорее оконтуривание уже открытых залежей, чем их поиски. Окончательное завершение система размещения скважин по методу клина получила в 1930 г. Сущность метода заключается в следующем. На площади, где ожидается наличие залежи, закладывают первую скважину (рис. 4.1.1, а). При установлении в ней нефти перпендикулярно к предполагаемому положению оси закладывают еще две скважины (скв. 2 и 3) по обе стороны от первой для уточнения положения оси залежи. С учетом полученных данных бурят четвертую скважину на оси залежи вниз по падению продуктивных отложений. В зависимости от результатов ее бурения вкрест простирания оси задают следующие две скважины и т. д. Такая система позволяет последовательно наращивать площадь нефтеносности вдоль оси залежи. В ряде случаев описанная схема разбуривания рукавообразных залежей нефти незначительно видоизменялась (см. рис. 4.1.1, б, в^ при сохранении основного принципа: последовательного прослеживания оси залежи вниз по падению пород. Последнее обстоятельство было обусловлено тем, что почти все залежи аналогичного типа в 30-е годы обнаруживались у естественных выходов нефти на дневную поверхность. Данный метод разбуривания рукавообразных залежей, получивший название "разведки клином", успешно применялся при прослеживании рукавообразного вида залежи нефти на Войвожском месторождении. В настоящее время метод клина, по мнению многих исследователей, применим при разбуривании нешироких полосообразных залежей. Метод используется как для предварительной оценки открытого месторождения, так и для его разведки.  Рис. 4.1.1. Варианты системы размещения скважин по методу клина: 1 - изопахиты, м; 2 - ось нефтяной залежи; 3 - предполагаемое направление оси залежи; 4 - линия выклинивания пород-коллекторов; 5 - скважина: в числителе номер скважины, в знаменателе вскрытая мощность продуктивных отложений, м Треугольная система расположения поисковых скважин Треугольная система расположения поисковых скважин широко применялась в 30-е годы на нефтяных месторождениях района Баку. Суть системы заключается в следующем. При наличии на площади продуктивной поисковой скважины следующие две скважины задают на равном расстоянии от первой, в вершинах треугольника. В дальнейшем скважины бурят по равномерной треугольной сетке в шахматном порядке. Каждую новую скважину закладывают в вершине равностороннего треугольника, в двух углах которого были расположены продуктивные скважины. Расстояния между скважинами выбирают кратными расстояниям в сетке будущих эксплуатационных скважин.  Рис. 4.1.2. Схема размещения скважин при поисках литологически ограниченных залежей нефти и газа (по Н.И. Марковскому и др.): 1 - номер скважины, в скобках - содержание углеводородов в пластовых водах, %; 2 - результирующая линия; 3 - изогипсы кровли перспективного горизонта С выходом в новые нефтегазоносные провинции и области эта система заложения поисковых скважин стала решать новую принципиально важную задачу - определение направления смещения свода антиклинальной складки с глубиной. В условиях резкого несоответствия структурных планов различных стратиграфических комплексов по трем точкам определялись плоскость, угол падения и простирания, а следовательно, и пространственное положение определенной стратиграфической единицы (продуктивного горизонта) на данном участке. В настоящее время треугольная система заложения скважин рекомендуется некоторыми исследователями при поисках нефтяных и газовых залежей, приуроченных к крупным структурам неправильной формы и небольшим куполовидным поднятиям, а также при прогнозе структурно-литологических и стратиграфических ловушек. При поисках литологически ограниченных залежей скважины также рекомендуется размещать по треугольнику. Размещение поисковых скважин по радиальным профилям Расположение первых скважин по радиальным профилям рекомендовано А.В. Ульяновым в 1946 г. при поисках залежей нефти и газа, приуроченных к соляным куполам Эм- бенской нефтеносной области. Наращивание профилей производят по падению пород и осуществляют направленное бурение скважин. Первые четыре скважины (по одной в каждом профиле) бурят одновременно, последующие закладывают в зависимости от полученных результатов. Радиальное расположение скважин рекомендуется также при поисковом разбуривании структур неправильной формы. Для куполовидных складок В.Я. Соколовым была предложена трехлучевая система размещения скважин. По его мнению, при поисках залежей нефти и газа, приуроченных к указанному типу структур, целесообразно вообще отказаться от расположения скважин крестом или по профилю. Радиальное размещение поисковых скважин при разбуривании ловушек антиклинального типа предложено в 1978 г. В.Н. Воробьевым. Исходя из того, что в разрезе подготовленной ловушки возможно выявление залежей не только в сводовых участках структур, но и в крыльевых и периклинальных зонах (неантиклинальные ловушки), он предлагает на антиклинальных поднятиях с доказанной нефтегазоносностью в основу систем размещения поисковых скважин для предварительной оценки месторождения (по В. Н. Воробьеву, второй этап поисковых работ) положить принцип последовательного наращивания поля продуктивности во всех направлениях, от свода вплоть до выхода на внешний контур залежи. Повысить степень равномерности размещения скважин по площади структуры можно, по мнению этого исследователя, путем замены поискового креста и параллельных профилей системой так называемого "поискового треугольника". Первые три поисковые скважины, следующие за скважиной-открывательницей, надо размещать на трех лучах, направленных от свода структуры под углом примерно 120°. Один из лучей совпадает с длинной осью поднятия (см. рис. 4.1.3, в). При этом каждая последующая скважина должна вскрывать кровлю продуктивного горизонта на величину А/г большую, чем предыдущая. Эта величина, названная "шагом высоты заложения", определяется числом поисковых скважин п и высотой складки Н (максимально возможной высотой залежи) А/1=Н/г. В случае, если ни одна из пробуренных скважин не вышла на внешний контур нефтегазоносности, данный треугольник (лучи) разворачивают на 180° и скважины закладывают на трех новых лучах, являющихся продолжением первых по другую сторону от свода. Если все скважины второго треугольника вновь окажутся в пределах контура нефтегазоносности, подобную операцию повторяют вплоть до выхода на контур залежи.  Рис. 4.1.3. Схемы размещения поисковых скважин по радиальным профилям: а, б - по В.Я. Соколову (а - сейсмическая карта по кровле продуктивных песчаников Еланского месторождения, б - структурная карта по кровле продуктивных песчаников по данным бурения с учетом материалов сейсморазведки Еланского месторождения); в - по В.Н. Воробьеву. 1 - линии сейсмопрофилей; 2 - скважины; 3 - контур залежи; 4 - изогипсы кровли продуктивного горизонта Система параллельных профилей поисковых скважин Начиная с 40-х годов система параллельных профилей поисковых скважин вошла в практику работ при поисках залежей нефти и газа, приуроченных к глубоко погруженным складкам, рифовым массивам, соляным куполам и в новых районах со сложным тектоническим строением. На подготовленной к глубокому бурению структуре, главным образом линейного характера и узкой вытянутой формы, закладывают генеральный профиль из трех-четырех поисковых скважин вкрест ее простирания через предполагаемый свод. Последующие профили из двух-трех скважин располагаются параллельно первому с удалением в сторону периклиналей. При такой системе размещения скважин можно наиболее быстро изучить характер пространственного залегания продуктивных горизонтов, нефтегазоносность разреза и определить направление разведочных работ. Скважины в соседних профилях располагают в шахматном порядке. Заложение многоствольных поисковых скважин В 1957 г. для поисков и оконтуривания залежей нефти ишимбайского и кинзебулат- ского типов Г.П. Ованесов предложил бурить многоствольные поисковые скважины. Структуры, к которым приурочены залежи указанных типов, представляют собой резко выраженные одиночные рифы или группы рифовых тел, связанных между собой узкими перешейками - седловинами. Крутизна склонов превышает местами 40-50°. Залежи нефти, приуроченные к рифам, обычно имеют высокий этаж нефтеносности (сотни метров) и незначительные площадные размеры, в связи с чем скважины при их поисках и разведке закладывают на небольших расстояниях друг от друга (300-500 м). Поиски залежей названных выше типов рекомендовалось проводить наклонно направленным бурением, так как на глубинах около 2000 м отклонения могут достигать 300600 м. В этом случае вместо трех-четырех отдельных скважин, расположенных на расстоянии 400-500 м друг от друга, бурят поисковую скважину с двумя-тремя дополнительными стволами. После окончания бурения первого ствола в случае отсутствия в нем объектов для опробования и необходимости заложения новых скважин для дальнейшего изучения разведываемой площади бурят дополнительный ствол с отклонением забоя от основного ствола на 300-500 м. Новые стволы закладывают после установки цементных мостов в предыдущих стволах. Одной такой кустовой скважиной исследуется площадь 1 км . Метод применим в случаях, когда при поисках и разведке залежей УВ нецелесообразны большие расстояния между скважинами: при разбуривании рифов и резко выраженных структур, небольших структур со сложной конфигурацией, ловушек с резко меняющимися свойствами и составом слагающих пластов-коллекторов, а также при ведении геологоразведочных работ на нефть и газ на шельфах морей и океанов, при бурении поисковых скважин с платформ, искусственных островов и эстакад. Заложение поисковых скважин вдоль длинной оси структур В начале 60-х годов при разбуривании удлиненных антиклинальных складок в Восточной Туркмении было установлено, что закладывать поисковые скважины вкрест простирания таких структур неэффективно. Перегиб слоев вдоль длинной оси таких складок всегда менее выражен, чем вдоль короткой оси, поэтому на сейсмической структурной карте положение антиклинального перегиба на длинной оси (т. е. свода складки) определяется с недостаточной надежностью. В таких условиях первый профиль из трех поисковых скважин, пробуренных в своде вдоль короткой оси удлиненной складки, в действительности может оказаться смещенным на периклиналь, что, например, произошло на Гагаринской структуре. Кроме того, при узкой складке уменьшается вероятность попадания крыльевых скважин в контур залежи. Пилип Я.А. и Соколов В.Я. предложили метод поискового разбуривания вытянутых антиклинальных складок по продольному профилю, который успешно применяется в Восточной Туркмении. Заложение первоочередного профиля поисковых скважин вдоль длинной оси складки с последующей разведкой залежей по диагональным профилям оказалось эффективным при разбуривании полнопластовых и водоплавающих залежей нефти и газа, многопластовых месторождений и при осложнении структуры (ловушки) поперечными или диагональными тектоническими нарушениями. Применение данного метода неэффективно на асимметричных антиклинальных складках, а также в районах с установленной закономерностью смещения структурных планов поднятий по короткой оси. Заложение поисковых скважин по диагональному профилю Впервые вопрос о целесообразности заложения профиля поисковых скважин по диагонали к простиранию положительной структуры рассматривался М.В. Абрамовичем в 1948 г. В последующие годы этот метод расположения скважин применялся при разбуривании узких линейно вытянутых антиклинальных складок. Поиски нефтяных и газовых залежей на структурных поднятиях подобного типа неэффективно проводить профилем скважин вдоль длинной оси складки или поперечным профилем вкрест ее простирания, если неясно "поведение" структурных планов по различным горизонтам. При разбуривании глубокозалегающих объектов поисков продольным профилем многие скважины могут оказаться за контуром в случае смещения свода поднятия по короткой оси. При бурении же поперечного профиля из трех скважин нет полной уверенности в том, что даже центральная скважина находится в наилучших структурных условиях, а не попала на одну из периклиналей при смещении свода по длинной оси. При отклонении линии профиля от поперечного по короткой оси поднятия разведка ведется также и по простиранию складки. Бурение первоочередного диагонального профиля из трех поисковых скважин (в зависимости от площадных размеров структуры) дает информацию как о крыльевых, так и о периклинальных частях складки, позволяет определить направление возможного смещения свода с глубиной. Рекомендуется бурение диагонального профиля не менее чем из трех скважин, что обеспечит наибольший объем информации о геологическом строении и продуктивности площади на поисковом этапе. Заложение скважин для оценки размеров газовых и нефтегазовых залежей по методу В.П. Савченко В 50-х годах В.П. Савченко была разработана и в дальнейшем усовершенствована методика определения высотного положения газоводяных, водонефтяных и газонефтяных контактов открытых месторождений и залежей по результатам гидрогеологических и гидродинамических исследований в первых пробуренных скважинах. Согласно данной методике, |