Данная классификация является неполной, но она
учитывает наиболее важные параметры, необходимые для выбора методики разведки и
оптимальной технологической схемы эксплуатации.
С древнейших времен люди
использовали нефть и газ там, где наблюдались их естественные выходы на
поверхность земли. Такие выходы встречаются и сейчас. В нашей стране – на
Кавказе, в Поволжье, Приуралье, на острове Сахалин. За рубежом – в Северной и
Южной Америке, в Индонезии и на Ближнем Востоке.
Все поверхности проявления нефти и газа приурочены к
горным районам и межгорным впадинам. Это объясняется тем, что в результате
сложных горообразовательных процессов нефтегазоносные пласты, залегавшие ранее
на большой глубине, оказались близко к поверхности или даже на поверхности
земли. Кроме того, в горных породах возникают многочисленные разрывы и трещины,
уходящие на большую глубину. По ним также выходят на поверхность нефть и
природный газ.
Наиболее часто встречаются выходы природного газа –
от едва заметных пузырьков до мощных фонтанов. На влажной почве и на
поверхности воды небольшие газовые выходы фиксируются по появляющимся на них пузырькам.
При фонтанных же выбросах, когда вместе с газом извергаются вода и горная
порода, на поверхности остаются грязевые конусы высотой от нескольких до сотен
метров. Представителями таких конусов на Апшеронском полуострове являются
грязевые «вулканы» Тоурагай (высота 300 м) и Кянизадаг (490 м). Конусы из
грязи, образовавшиеся при периодических выбросах газа, встречаются также на
севере Ирана, в Мексике, Румынии, США и других странах.
Естественные выходы нефти на дневную поверхность
происходят со дна различных водоемов, через трещины в породах, через
пропитанные нефтью конусы (подобные грязевым) и в виде пород, пропитанных
нефтью.
На реке Ухте со дна через небольшие промежутки
времени наблюдается всплытие небольших капель нефти. Нефть постоянно выделяется
со дна Каспийского моря недалеко от острова Жилого.
В Дагестане, Чечне, на Апшеронском и Таманском
полуостровах, а также во многих других местах земного шара имеются
многочисленные нефтяные источники. Такие поверхностные нефтепроявления
характерны для горных регионов с сильно изрезанным рельефом, где балки и овраги
врезаются в нефтеносные пласты, расположенные вблизи поверхности земли.
Иногда выходы нефти происходят через конические
бугры с кратерами. Тело конуса состоим из загустевшей окисленной нефти и
породы. Подобные конусы встречаются на Небит-Даге (Туркмения), в Мексике и
других местах. На о. Тринидат высота нефтяных конусов достигает 20 м, а площадь
«нефтяных озер» состоит из загустевшей и окисленной нефти. Поэтому даже в
жаркую погоду человек не только не проваливается, но даже не оставляет следов
на их поверхности.
Породы, пропитанные окисленной и затвердевшей
нефтью, именуются «кирами». Они широко распространены на Кавказе, в Туркмении и
Азербайджане. Встречаются они на равнинах: на Волге, например, имеются выходы
известняков, пропитанных нефтью.
В течение длительного времени естественные выходы
нефти и газа полностью удовлетворяли потребности человечества. Однако развитие
хозяйственной деятельности человека требовало все больше источников энергии.
Стремясь увеличить количество потребляемой нефти,
люди стали рыть колодцы в местах поверхностных нефтепроявлений, а затем бурить
скважины.
Сначала их закладывали там, где нефть выхолила на
поверхность земли. На количество таких мест ограничено. В конце прошлого века
был разработан новый перспективный способ поиска. Бурение стали вести на
прямой, соединяющий две скважины, уже дающие нефть.
В новых районах поиск месторождений нефти и газа
велся практически вслепую, шарахаясь из стороны в сторону. Понятно, что так не
могло долго продолжаться, ведь бурение каждой скважины стоит тысяч долларов.
Поэтому остро встал вопрос о том, где бурить скважины, чтобы безошибочно
находить нефть и газ.
Это потребовало объяснить происхождение нефти и
газа, дало мощный толчок развитию геологии – науки о составе, строении и
истории Земли, а также методов поиска и разведки нефтяных и газовых
месторождений.
Поисковые работы на нефть и газ осуществляются
последовательно от регионального этапа к поисковому и далее – разведочному. Каждый
этап подразделяется на две стадии, на которых осуществляют большой комплекс
работ, выполняемых специалистами разног профиля: геологами, буровиками,
геофизиками, гидродинамиками и др.
Среди геологических исследований и работ большое
место занимает бурение скважин, их опробование, отбор керна и его изучение,
отбор проб нефти, газа и воды и их изучении и др.
Назначение буровых скважин при поисково-разведочных
работах на нефть и газ различно. На региональном этапе бурят опорные и
параметрические скважины.
Опорные скважины бурятся в слабоизученных
территориях для изучения геологического строения и перспектив
нефтегазоносности. По данным опорных скважин выявляются крупные структурные
элементы и разрез земной коры, изучаются геологическая история и условия возможного
нефтегазообразования и нефтегазонакопления. Опорные скважины закладываются, как
правило, до фундамента или до технически возможной глубины и в благоприятных
сткруктурных условиях (на сводах и других поднятиях). В опорных скважинах
отбирается керн и шлам по всему разрезу отложений, проводится полный комплекс
промыслово-геофизических исследований скважин (ГИС), опробование перспективных
горизонтов и др.
Параметрические скважины бурятся в целях изучения
геологического строения, перспектив нефтегазоносности и определения параметров
физических свойств пластов для боле эффективной интерпретации геофизических
исследований. Они закладываются на локальных поднятиях по профилям для
регионального изучения крупных структурных элементов. Глубина скважин, как и для
опорных выбирается до фундамента или, в случае невозможности его достижения
(как, например, в Прикаспии), до технически возможной.
Поисковые скважины бурятся с целью открытия
скоплений нефти и газа на подготовленной геологическими и геофизическими
методами площади. Поисковыми считаются все скважины, пробуренные на поисковой
площади до получения промышленного притока нефти или газа. Разрезы поисковых
скважин детально изучаются (отбор керна, ГИС, опробование, отбор проб флюидов и
др.)
Глубина поисковых скважин соответствует глубине
залегания самого нижнего перспективного горизонта и в зависимости от
геологического строения разных регионов и с учетом технических условий бурения
колеблется от 1,5-2 до 4,5-5,5 км и более.
Разведочные скважины бурятся с целью оценки запасов
открытых залежей и местоскоплений. По данным разведочных скважин определяется
конфигурация залежей нефти и газа, и рассчитываются параметры продуктивных
пластов и залежей, определяется положение ВНК, ГНК, ГВК. На основании
разведочных скважин делается подсчет запасов нефти и газа на открытых
местоскоплениях. В разведочных скважинах проводится большой комплекс
исследований, включая отбор и исследование керна, отбор проб флюидов и
исследование их в лабораториях, опробование пластов в процессе бурения и
испытание их после окончания бурения, ГИС и др.
Бурение скважин на нефть и газ, осуществляемое на
этапах региональных работ, поисков; разведки, а также разработки, является
самым трудоемким и дорогостоящим процессом. Большие затраты при бурении скважин
на нефть и газ обусловлены: сложностью бурения на большую глубину, огромным
объемом бурового оборудования и инструментов, а также различных материалов,
которые требуются для осуществления этого процесса, включая глинистый раствор,
цемент, химреагенты и др. кроме этого, затраты возрастают за счет обеспечения
природоохранных мероприятий.
Основные проблемы, возникающие в современных
условиях при бурении скважин, поисках и разведке нефти и газа, сводятся к
следующему.
1.
Необходимость бурения во многих регионах на большую глубину, превышающую
4-4,5 км, связана с поисками УВ в неизученных низких частях разреза отложений.
В связи с этим, требуется применение более сложных, но надежных конструкций
скважин для обеспечения эффективности и безопасности работ. При этом, бурение
на глубину свыше 4,8 км сопряжено со значительно большими затратами, чем при
бурении на меньшую глубину.
2.
В последние годы возникли более сложные условия для проведения буровых
работ и поисков нефти и газа. Геологоразведочные работы на современном этапе
все больше продвигаются в регионы и районы, характеризующиеся сложными
географическими и геологическими условиями. Прежде всего, это труднодоступные
районы, неосвоенные и необустроенные, включая Западную Сибирь, европейский
север, тундру, тайгу, вечную мерзлоту и др. Кроме этого, бурение и поиски нефти
и газа ведутся в сложных геологических условиях, включая мощные толщи каменной
соли (например, в Прикаспии), наличие в залежах сероводорода и других
агрессивных компонентов, аномально высокого пластового давления и др.
Указанные факторы создают большие проблемы при
бурении, поисках и разведке нефти и газа.
3.
Выход с бурением и поисками УВ в акватории северных и восточных морей,
омывающих Россию, создает огромные проблемы, которые связаны как со сложной
технологией бурения, поисков и разведки нефти и газа, так и с охраной
окружающей среды. Выход на морские территории диктуется необходимостью прироста
запасов УВ, тем более что перспективы там имеются. Однако, это значительно
сложнее и дороже, чем бурение, поиски и разведка, а также разработка скоплений
нефти и газа на суше.
При бурении скважин на море по сравнению с сушей при
одних и тех же глубинах бурения по зарубежным данным затраты возрастают в 9-10
раз.
Кроме того, при работе на море затраты возрастают за
счет большего обеспечения безопасности работ, т.к. самые страшные последствия и
аварии происходят на море, где масштабы загрязнения акваторий и побережья могут
быть огромными.
4.
Бурение на большую глубину (свыше 4,5 км) и безаварийная проводка
скважин во многих регионах невозможны. Это связано с отсталостью буровой базы,
изношенностью оборудования и отсутствием эффективных технологий проводки
скважин на большую глубину. Поэтому стоит проблема – в ближайшие годы
модернизировать буровую базу и освоить технологию сверхглубокого бурения (т.е.
бурения свыше 4,5 км – вплоть до 5,6 км и более).
5.
Проблемы возникают при бурении горизонтальных скважин и поведения в них
геофизических исследований (ГИС). Как правило, несовершенство бурового
оборудования приводит к неудачам при строительстве горизонтальных скважин.
Ошибки при бурении нередко обусловлены отсутствием
точной информации о текущих координатах скважины в их связи с геологическими
реперами. Такая информация нужна в особенности при приближении к продуктивному
пласту.
6. Актуальной проблемой является поиск ловушек и
открытие скоплений нефти и газа неантиклинального типа. Много примеров по
зарубежным объектам свидетельствует о том, что в литологических и стратиграфических,
а также литолого-стратиграфических ловушках может содержаться огромное
количество нефти и газа.
В нашей стране в большей степени задействованы
структурные ловушки, в которых обнаружены крупные скопления нефти и газа.
Практически в каждой нефтегазоносной провинции (НГП) выявлено большое
количество новых региональных и локальных поднятий, составляющих потенциальный
резерв для открытия местоскоплений нефти и газа. Неструктурные ловушки
интересовали нефтяников в меньшей степени, чем м объясняется отсутствие крупных
открытий в этих условиях, хотя незначительные по запасам объекты нефти и газа
выявлены во многих НГП.
Но резервы существенного прироста запасов нефти и
газа, в особенности в платформенных областях Урало-Поволжья, Прикаспия,
Западной Сибири, Восточной Сибири и др. имеются. Прежде всего, резервы могут
быть связаны со склонами крупных поднятий (сводов, мегавалов) и бортами
прилегающих впадин и прогибов, которые широко развиты в упомянутых регионах.
Проблема заключается в том, что пока мы не располагаем
надежными методами поисков ловушек неантиклинального типа.
6.
В области поисков и разведки нефти и газа существуют проблемы, связанные
с повышением экономической эффективности геологоразведочных работ на нефть и
газ, решение которых зависит от:
·
совершенствования геофизических методов исследований в связи с
постепенным усложнением геологических и географических условий нахождения новых
объектов;
·
усовершенствования методики поисков различных типов скоплений УВ,
в том числе, неантиклинального генезиса;
·
повышение роли научного прогноза в целях наиболее надежного
обоснования проведения поисковых работ на перспективу.
Помимо указанных выше основных проблем, стоящих
перед нефтяниками в области бурения, поисков и разведки скоплений нефти и газа,
в каждом конкретном регионе и районе существуют свои собственные проблемы. От
решения этих проблем зависит дальнейшее наращивание разведанных запасов нефти и
газа, а также экономическое развитие регионов и районов и , следовательно,
благосостояние людей.
Глава 2. Методика
ускоренной разведки газовых месторождений
Разработанные
методы разведки газовых месторождений позволяют резко удешевить и ускорить
проведение разведки и подготовки этих месторождений к разработке, поэтому их
называют рациональными или ускоренными.
Страницы: 1, 2, 3, 4
|