Сформулюйте основні принципи методики пошукового буріння

При проектуванні і закладанні пошукових свердловин на локальному об'єкті слід додержуватися таких основних принципів.

1. Кількість пошукових свердловин має бути мінімально необхідною. Аналіз ефективності пошукового буріння показує, що в багатьох випадках для вирішення пошукових завдань недостатньо буріння однієї свердловини. Статистика свідчить, що за 15 років спостережень першою свердловиною відкрито 59 % родовищ, першими двома — 77, першими трьома — 89 %. Решта 11 % родовищ, на відкриття яких витрачено понад ЗО % загальної кількості пошукових свердловин, незначні за запасами, і тому тільки 10 % з них вводиться в промислову розробку. На основі цього прийнято рішен­ня, що на пошуковому об'єкті згідно з планом і проектом пошукового буріння допускається закладання не більше 3 свердловин.

2. Першу пошукову свердловину закладають в оптимальних структур­них умовах, тобто в межах гіпсометрично найвищої частини структури; за неможливості закладання її в такому місці через наземні умови допус­кається зміщення таким чином, щоб свердловина не опинилась за межами очікуваного контуру покладу.

3. Під системою пошуків покладів розуміють послідовність виявлення промислової нафтогазоносності покладів у розрізі перспективних відкладів локальної структури. Існують дві системи пошуків:

а) знизу догори — перспективні горизонти вивчають послідовно, почи­наючи від самого глибокого. Використовують цю систему на перспектив­них площах з недоведеною промисловою нафтогазоносністю;

б) зверху донизу — застосовують для пошуків нових покладів у більш глибоких горизонтах у межах уже відомих родовищ.

4. Під системою буріння (розбурювання) пошукових свердловин розу­міють кількість і послідовність їх буріння. При цьому розрізняють таке:

а) поодиноке (послідовне) буріння передбачає розбурювання площі одним верстатом, що дає змогу, використовуючи одержану геолого-геофізичну інформацію, обґрунтовано вибирати пункти закладання наступних свердло­вин. За такою методикою при одному і тому ж парку верстатів можливо охопити більшу кількість площ і вибрати кращі з них для розгортання по­дальших пошуково-розвідувальних робіт. Проте такий порядок знижує тем­пи оцінки продуктивності підготовлених площ.

Систему пошуків покладів одиничними свердловинами можна застосо­вувати в районах відносно простої геологічної будови на достовірно вияв­лених структурах замкнутого контуру за наявності на родовищах пластових або масивних склепінних покладів. Доцільно застосовувати цю систему і для пошуків покладів у рифових масивах, коли із багатьох десятків куполів рифового пасма вибирають кілька найперспективніших і на них бурять по­одинокі пошукові свердловини. В таких умовах нафтогазоносність площі установлюють здебільшого однією-двома свердловинами.

У випадку негативних результатів на площі система буріння поодино­ких свердловин дає змогу дійти висновку щодо припинення пошуків без зайвих витрат;

б) групове (паралельне) закладання свердловин, коли на площі проводить­ся буріння кількома верстатами одночасно або майже одночасно. За такої системи кількість площ, охоплених бурінням у короткий час, набагато мен­ша, ніж за методики закладання поодиноких свердловин, але зате менша і ймовірність пропустити продуктивні горизонти, якщо вони є на площах. Крім того, за такої системи прискорюються темпи відкриття родовищ і по­кладів. Проте зі зростанням масштабів паралельного буріння збільшується кількість зайвих і геологічно невдалих пошукових свердловин. Утім з еко­номічного погляду така стратегія може виявитися раціональною. Як пока­зують дослідження, тривалість пошуково-розвідувального буріння з еко­номічного погляду є фактором такого самого порядку, що і його обсяг. То­му почергове буріння на площі декількох пошукових свердловин, хоча і за­побігає одержанню геологічно зайвих свердловин, економічно не завжди вигідне, оскільки крім фактора часу сумарна вартість почергово пробурених свердловин здебільшого перевищує витрати на їх одночасне буріння.

Групове закладання свердловин доцільно застосовувати в складних гео­логічних умовах у разі незбіжності структурних планів, наявності не-склепінних типів покладів, тектонічної порушеності, що зумовлюють у де­яких випадках відсутність покладів на склепіннях піднять. Ефективна ця система і для пошукового буріння на великих структурах, які вмішують по­клади різних типів.Для вибору системи розбурювання окремих площ велике значення ма­ють також організаційно-економічні умови. Групове закладання свердловин має певні переваги при організації процесу буріння і обслуговування. Аварія в одній із свердловин в умовах групової системи не спричинить суттєвої затримки в пошуках, в той час як у разі буріння поодиноких сверд­ловин кожна важка аварія призведе до суттєвої затримки у відкритті по­кладів.

Отже, оптимізація методики пошуків полягає не тільки у скороченні кількості свердловин, а й у визначенні кількості бурових верстатів, які пра­цюють на площі одночасно.Завдання ускладнюється, якщо передбачається оцінка площі, в розрізі якої є кілька поверхів нафтогазоносності. У цьому випадку навіть в умовах простої геологічної будови площі слід вирішити питання, пов'язані з тривалістю і вартістю робіт, а саме:

• за допомогою однієї чи кількох свердловин різної глибини проводи­ти пошук;

• бурити ці різноглибинні свердловини одночасно чи почергово;

• з'ясувати доцільність об'єднання потужного перспективного розрізу в один пошуковий поверх або розділення його на два чи три поверхи і про­ведення пошуків у кілька етапів.

Очевидно, що оптимальний варіант методики пошуків з метою вирі­шення покладених на нього завдань можна вибрати лише на основі геолого- економічних розрахунків, жорстких і однозначних критеріїв яких на цей час не існує.

5. Пошукові свердловини бурять переважно до глибин залягання пер-елективних горизонтів, а за великої товщини осадового чохла — до макси­мальної технічно досяжної глибини.

6. Виділяють залежні і незалежні свердловини. Незалежні бурять у пер­шу чергу згідно з проектною точкою закладання, обгрунтованою матеріала­ми геолого-геофізичних досліджень, за якими нафтогазоперспективний об'єкт підготовлюють до пошукового буріння. У разі потреби (за невдалих результатів буріння незалежної пошукової свердловини) закладають до буріння залежну свердловину, розташування якої намічають за результатами буріння незалежної свердловини на цьому ж об'єкті.

7. Обґрунтовують доцільність ведення пошуків окремо для різних час­тин розрізу, тобто поверхами. Поверх пошуків виділяють на основі подіб­ності або несуттєвої відмінності перспективних товщ за низкою ознак; глибиною залягання, геологічною будовою, умовами буріння свердловин і розробкою покладів тощо.

Окремі пошукові поверхи вивчають одночасно різними мережами свердловин або почергово однією чи кількома мережами свердловин.

8. Рішення про введення площі в пошукове буріння приймається за наявності проекту пошукового буріння.

9. Основні методичні прийоми закладання пошукових свердловин такі:

а) закладання однієї пошукової свердловини проводиться:

• у склепіннях брахіантиклінальних і куполоподібних структур;

• на підвищених ділянках блоків перспективної площі, розбитої тек­тонічними порушеннями;

б) закладання двох незалежних пошукових свердловин практикується:

• на малоамплітудних структурах у центральній частині очікуваного склепіння і в зоні найбільш слабовираженого замикання, яке визначає можливість збереження покладу і його висоту (метод «критичного напрямку»)

• на багатокупольних підняттях у склепінні найбільш великого і гіпсо­метрично високого куполу і в міжкупольній зоні, що визначає ступінь за­повненості всієї структури {метод «критичного напрямку»):

• в умовах незбіжності структурних планів у склепіннях антиклінальної складки по верхньому і нижньому горизонтах.

в) закладання профілю із трьох незалежних пошукових свердловин доцільно:

• поперек простягання брахіантиклінальних структур;

• уздовж довгої осі витягнутих антиклінальних складок;

• діагонально до простягання вузьких, лінійно витягнутих складок за умови недостатньої інформації про зміщення структури з глибиною

• за трикутною системою (зигзаг — профіль) у напрямку регіонального занурення і уздовж простягання пластів у разі пошуків рукавоподібних дельтових, барових та інших літологічних покладів нафти і газу.

10. За відсутності промислових припливів нафти або газу в перших трьох свердловинах (унаслідок невідповідності структурних планів і складнішої, ніж очікувалось, геологічної будови тощо) питання про закла­дання наступних пошукових свердловин на виділений пошуковий поверх вирішується за результатами розгляду відповідних обґрунтувань, що пода­ють нафтогазорозвідувальні підприємства із висновками науково-дослідних організацій.

11. За наявності різкої невідповідності структурних планів різних стратиграфічних комплексів і особливо між тими горизонтами, де очіку­ються поклади, свердловини слід розташовувати так, щоби кожна пробу­рена свердловина розкривала перспективні горизонти різних структурних поверхів із забезпеченням одержання максимальної інформації про по­клади.

12. У сучасних умовах ринкової економіки під час вибору точок розта­шування пошукових і розвідувальних свердловин для вирішення основних завдань (виявлення покладів, їх геометризація, оконтурення, визначення середніх значень параметрів тощо) необхідно враховувати й окупність буріння цих свердловин. Тому заслуговує на увагу виявлена закономірність «склепінного ефекту», яка полягає в зональному розподілі пористості та щільності піщаних порід усередині складчастих структур. Суть цієї закономірності полягає в тому, що найкращі ємнісно-фільтраційні властивості пісковиків інколи приурочені не до склепіння (замка) складки, а до навколосклепінної кільцевої зони, що чітко виявляється в нормальних антиклінальних і куполоподібних складках Дніпровсько-Донецької западини. У несиметричних складках принциповий характер ефекту зберігається, але також із властивістю асиметричності.

Схарактеризуйте основні методичні прийоми закладання пошукових свердловин. Наведіть і схематично зобразіть „пріоритетні" точки закладання пошукових і розвідувальних свердловин.

Вибір точок закладання пошукових свердловин є дуже відповідальним моментом у геологорозв. процесі на нафту і газ, оскільки тільки пошукове буріння дає однозначну остаточну відповідь на принципове питання: існує в надрах певної площі промислові поклади нафти (газу) чи ні.

Методика пошукового буріння - це сукупність принципів його проведення, систем пошуків, розкурювання, схем розміщення св-н, їхньої кількості і послідовності буріння, а також порядку випробування перспективних горизонтів.

Основні фактори, які визначають методику пошукового буріння, такі:

а) геологічні умови:

• тип, форма і розмір пастки;

• співвідношення структурних планів різних комплексів порід;

• особливість колекторів, покришок і продуктивного розрізу;

• тектонічна порушенність;

• можливість існування неструктурних пасток;

• тип очікуваних покладів;

• глибина залягання перспективних горизонтів і фундаменту;

• гідродинамічні.

б) ступінь геологічної висвітленості досліджуваної нафтогазоносної зони і положення в ній пошукового об'єкта;

в) ступінь вивченості пошукового об'єкта;

г) ступінь підтвердження структур;

д) фізико-географічні та організаційно-економічні умови Визначальною умовою для обгрунтування закладання пошукових і розвідувальних свердловин є вибір „пріоритетної" точки, тобто такої точки пастки, в якій буріння свердловини дасть змогу одночасно довести наявність скупчення ВВ або оцінити масштаби відкриття, або встановити безперспективність площі щодо нафтогазоносності.

, Пріоритетні" точки для різних типів пасток такі:

• склепінні частини;

• ділянки найменш вираженого замикання пастки, що визначають можливість забезпечення покладу та його можливу висоту;

• ділянки, прилеглі до зон екранування;

• ділянки глибинного зміщення склепіння складки;

• зони розвитку між фазових контактів тощо.

67. НАВЕДІТЬ ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ РОЗВІДКИ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ РОДОВИЩ ТА РОЗКРИЙТЕ ЇХНЮ СУТЬ.

Особливості розвідки газових покладів пов'язані з фізичними власти­востями газу. Важливу роль при цьому відіграє те, що природний газ відрізняється від нафти і води малою густиною, істотно нижчою в'язкістю і високою пружністю. Ці параметри газу визначають більшу рухливість йо­го в пористих пластах і здатність скупчуватися в найбільш підвищених ча­стинах проникних пластів, оскільки газ може переміщатися через порові канали малого діаметра. Формування газових покладів відбувається не тільки в добре проникних породах, а й у пластах, складених слабкопроник-ними породами, які не можуть бути колекторами для нафти.

Ці специфічні властивості газу мають важливе значення для розвідки покладів і зумовлюють головні напрями її раціоналізації. Основні положен­ня оптимальної розвідки газових родовищ полягають у такому.

1, Під час розвідки газового покладу немає потреби детально вивчати
його на всій площі, тому що:

а) газ із віддалених ділянок покладу просувається до експлуатаційних свердловин з відносно невеликою втратою тиску, що дає змогу закладати експлуатаційні свердловини у найбільш сприятливих і надійних структур­
них умовах -- переважно в склепінних частинах підняття. Таке розташуван­ня свердловин забезпечує тривалу безводну експлуатацію свердловин і об­воднення їх, коли основні запаси газу будуть вилучені;

б) можливість дренування свердловинами, розташованими у склепінній частині структури, всього газового покладу виключає необхідність деталь­ної розвідки її крайових зон, тим більше, що в них міститься незначна частина запасів;

в) приконтурна частина покладу не потребує старанного дослідження, оскільки в процесі розробки газових покладів законтурне заводнення не за­стосовують.

2. Кількість розвідувальних свердловин не має перевищувати кількості свердловин, потрібних для розробки. Це зумовлено тим, що дебіт газових свердловин у кілька разів (у переводі на умовне паливо) перевищує дебіт нафтових, а зі зниженням тиску одночасно дренуються як добре проникні, так і слабопроникні породи. Цс дає змогу розробляти газові поклади на багато меншою кількістю свердловин, ніж нафтові, і часто для розробки невеликих покладів достатньо розвідувальних свердловин. В окремих ви ках кількість розвідувальних свердловин виявляється навіть більшою, ніж потрібно для розробки, і родовище буде перерозвіданим. При цьому бурін­ня зайвих розвідувальних свердловин не тільки здорожує підготовку родо­вища до розробки, а й забирає кошти від пошуків і розвідки нових нафто­газоносних районів.

3. Проектування конструкції розвідувальних свердловин і їх будівницт­во здійснюються з урахуванням подальшої передачі цих свердловин в ек­сплуатацію. Вони відрізняються від нафтових свердловин вищим ступенем герметизації обсадних колон.

4. Істотна відмінність густин газу і води дає змогу досить надійно без особливих витрат визначати положення контакту газ — вода розрахунковим шляхом без розкриття цих контактів свердловинами. Для цього треба яко­мога точніше виміряти пластові тиски в покладі і за його контуром, а та­кож старанно визначати густину газу і води в пластових умовах. Висотне положення ГВК розраховують за формулою Савченка (рис. 14.2)

де И_г — перевищення позначки точки виміру пластового тиску газу над поз­начкою ГВК, м; р_г, р_в — пластовий тиск відповідно в газовій і водяній свердловинах, Па; р_г, р_в — густина газу і води в пластових умовах, кг/м³; £ — прискорення сили тяжіння (9, 8 м/с²); И_п — різниця висотних положень точок виміру пластових тисків р_г, р_в, м.

5. Розвідка і введення в розробку газових родовищ, розташованих поблизу споживачів або діючих магістральних газопроводів, можуть бути прискорені шляхом застосування ДПР. Вона передбачає промисловий ви­добуток газу із продуктивних пошукових і розвідувальних свердловин та ви­переджувальне буріння експлуатаційних свердловин, на які переважно і по­кладається детальна розвідка виявлених покладів.

6. Оцінка запасів газового покладу може бути здійснена в процесі ДПР або на стадії розробки на основі методу падіння тиску. Отже, відпадає по­треба у детальному вивченні структурних і резервуарних підрахункових па­раметрів (морфологія будови покрівлі і підошви пластів, контуру і площі покладів, положення ГВК, пористість, газонасиченість, ефективні газона-

свічені товщини тощо). Водночас посилюються вимоги щодо вивчення ре­жимних підрахункових параметрів (пластові тиски і температури, вміст конденсату, тиск і температура початку конденсації, гідро- і п'єзопровід-ність, вміст супутніх компонентів тощо).

7. Використання методу падіння тиску для підрахунку запасів доцільне для невеликих однопокладних родовищ і особливо для покладів із склад­ною будовою колектора, ємнісні властивості якого оцінити об'ємним ме­тодом дуже важко. Разом з тим треба враховувати, що застосування цього методу практично виключається, якщо поклади характеризуються різко ви­раженим водонапірним режимом, а також якщо водоплавний поклад має малу висоту порівняно із загальною товщиною пласта

8. Після одержаним на площі першого промислового припливу газу відразу ж виникають питання: чи є у розкритого газового покладу нафтова облямівка і яке її промислово значення. Згідно з чин- ним положенням уведення газових покладів у розробку, в тому числі І й ДПР дозволяється тільки за доведеної відсутності в них нафтових обля­мівок промислового значення. Пошуки нафтових облямівок під газовим покладом можуть сильно ускладнити розвідку цього покладу. Тому особ­ливу увагу слід приділяти прогнозуванню наявності і характеру такої об­лямівки.

Якщо перші свердловини не встановили нафтової облямівки, але разом з тим і не виключили її можливої наявності, то розвідувальне буріння слід спрямувати на її пошуки. При цьому розвідувальні свердловини в першу чергу потрібно закладати в тій частині покладу, де передбачається зміщен­ня цієї облямівки, тобто в напрямку регіонального руху підземних вод. Як­що облямівки на цій ділянці немає, то можна вважати доведеною її відсутність і в інших частинах покладу, тобто поклад буде суто газовим.

За відсутності відомостей про напрямок руху підземних вод розвіду­вальну свердловину на нафтову облямівку слід закладати на пологому крилі складки, де можлива облямівка має вирізнятися найбільшою шириною.

У районах або стратиграфічних комплексах з незначними змінами на­порів пластових вод для виявлення нафтових облямівок, що облямовують газові поклади або повністю підстилають їх, одну-дві свердловини заклада­ють між внутрішнім і зовнішнім розрахунковими контурами газоносності, У разі значних змін п’єзометричних напорів пластових вод нафтова об­лямівка може бути зміщена на одно із крил. У цьому випадку свердловину закладають на ділянці найнижчого напору пластових вод продуктивного го­ризонту. Безпосередній контакт газу з водою у свердловині, пробуреній на цій ділянці, свідчить взагалі про відсутність нафтової облямівки в межах покладу.

Для визначення місця закладання свердловини слід розрахувати за формулою Савченка ймовірно гіпсометричне положення ГНК. Якщо наф­това облямівка існує, то вона має знаходитися у зоні розрахункового ГНК. Після розкриття нафтонасиченої товщини пласта необхідно точно визначи­ти пластовий тиск і густину нафти для розрахунку висотного положення ГНК I ВНК

Рис. 14.3. Схема визначення зон нафтової облямівки

За матеріалами перших свердловин, що розкрили нафтову облямівку, потрібно орієнтовно оцінити її можливе промислове значення і визначити доцільність подальшої розвідки. Таку оцінку здійснюють на основі встанов­лення орієнтовних розмірів облямівки (ширини, висоти, об'єму) і допусти­мих робочих дебітів.

З погляду співвідношення запасів нафтові і газові поклади можна поді­лити на такі типи.

1. Газонафтові поклади, в яких співвідношення запасів газу і нафти та експлуатаційна характеристика нафтової частини така, що розробка по­кладу починається з нафтової частини. Це нафтові поклади з газовою шапкою.

2. Нафтогазові поклади, у яких співвідношення запасів газу і нафти та­ке, що обидві частини доцільно розробляти одночасно. їх називають газо­вими покладами з нафтовою облямівкою підпорядкованого промислового значення.

3. Нафтогазові поклади, нафтова частина яких не має промислового
значення. Це газові поклади з нафтовою облямівкою непромислового зна­
чення.

Якщо положення ГНК і ВНК відоме, розміри виявленої бурінням нафтової облямівки пластового покладу визначають розрахунковим шля­хом. На рис. 14.3 показано, що в нафтовій облямівці повнопластового по­кладу можна виділити три зони: підгазову (І), повнопластову (II) і водо­плавну (III).

Ширина підгазової (І) або водоплавної (ПІ) частини нафтової обля­мівки

де Н — видима товщина пласта, м; а — кут нахилу пласта

де Δ h — перевищення висоти нафтової облямівки над видимою товщиною пласта, м.

Загальна ширина облямівки І + II + III становитиме

Із застосуванням цих формул можна оцінити і розміри нафтової об­лямівки, і можливість попадання в неї свердловин. Для організації най­більш ефективної розробки нафтової облямівки важливим є визначення положення повнопластової частини облямівки II. Свердловини, що дре­нують цю частину, вилучають найбільшу кількість запасів нафти і працю­ють найдовше. Термін роботи експлуатаційних свердловин, що розкрили підгазову або водоплавну частини, обмежений неминучим проривом газу або води.

У разі встановлення нафтової облямівки І типу спеціальну розвідку га­зової частини покладу проводити не слід.

У разі виявлення нафтових облямівок підпорядкованого значення (II тип) необхідно проводити розвідку і газової, і нафтової частин, уточню­ючи недостатньо обгрунтовані параметри і показники розробки обох час­тин покладу. Детальність розвідки облямівки визначається в цьому випад­ку кількістю нафти, яку можна відібрати за одночасної розробки газової шапки.

Розвідка нафтових облямівок І і II типів може бути найефективнішою, якщо на облямівці закласти спочатку профіль із 2—3 свердловин з незнач­ною відстанню між ними. Часто газонафтові і водонафтові межі мають не горизонтальне положення, а нахилене. Можливість такої ситуації потрібно враховувати і перевіряти шляхом закладання свердловин на різних крилах структури.

У разі встановлення не промислового значення нафтових облямівок слід проводити розвідку і підготовку до розробки тільки газового покладу відповідно до принципів раціональної розвідки газових покладів