проведение комплексной обработки геолого-геофизических, геохимических, петрофизических и гидрогеологических данных, с последующей оценкой перспектив нефтегазоносности вскрытого разреза.
Первые исследования начались еще в начале 60-х годов. По ним было открыто на Степновском валу ряд месторождений - Пионерское, Грязнушинское, южно-Грязнушинское, Розовское.
В 80-е годы была выявлена Квасниковская структура и открыто нефтегазовое месторождение , в результате МОГТ на глубине структуры.
С целью поиска Терновской структуры по подошве воробъевский отложений для поиска месторождений нефти и газа. В случае обнаружения промышленных притоков проектируется заложения 2 зависимые скважины для детального изучения месторождения.
Становление сейсморазведки МОГТ и ее дальнейшие развитие позволило в 80-е годы уточнить строение Степновского вала, выявить глубинные, погребные структуры по горизонтам терегенного девона.
На площади предполагается бурение поисковой скважины с проектной глубиной 2950 м.
1. Географо-экономические условия района работ
Терновская площадь находится в Энгельском районе Саратовской области, в 15 км на юг от г. Энгельса, в 10 км от р. Волги ( п.п Терновки, Приволжский ). Железная дорога Саратов - Ершов проходит в 5м севернее площади, ближайшая железная дорога - станция Анисовка.
Рельеф местности равнинный, расчисленный оврагами и балками. Абсолютная отметка поверхности 50-75 м.
Гидрографическая сеть представлена лишь р. Волгой. Климат континентальный. Годовые колебания температуры воздуха от- 360 в январе, до +400 в июле. Среднегодовое количество осадков 250-400мм. Снежный покров не превышает 35-50мм. Заселенность территории слабая, в основном в низкой мелкой части р. Волги. Население занимается земледелием и животноводством.
Кроме железной дороги и автотрассы Саратов - Ершов через район работ проходит автодорога с асфальтовым покрытием Энгельс - Ровное. Сообщение между населенными пунктами осуществляются при помощи грунтовых дорог, проходимых автотранспортом в сухое время года
2. Геолого-геофизическая изученность района работ
Степновский вал , где находится Терновская площадь достаточно хорошо изучен бурением и геофизикой. Первые исследования начались еще в начале 60-х годов. Гравиметрическая съемка, микрогазометрическая съемка, сейсмозвездок МОВ, структурное бурение. Все эти исследования не позволили изучить глубинное строение района. Но и по ним было открыто на Степновом валу ряд месторождений - Пионерское, Грязиушинское, Южно-Грязиушинское, Розовское.
Становление сейсморазведки МОГТ и ее дальнейшие развитие позволило в 80-е годы уточнить строение Степновского вала, выявить глубинные, погребные структуры по горизонтам терегенного девона.
В 80-е годы была выявлена Квасниковская структура и открыто нефтегазовое месторождение. Как результат до исследований методом МОГТ на глубине структуры была выявлена Терновсая структура.
3. Геологическое строение площади
.1 Проектный литолого-стратиграфический разрез
Проектный разрез площади сложен породами палеозойского, мезозойского возрастов. При составлении геологического разреза использованы материалы глубоко пробуренных скважин W 7,23 Квастиковской площади, расположенных вблизи Терновской структуры.
Палеозойская группа
Девонская система
Средний отдел
Эйфельский ярус
Бийский, Морсовский, Масоновский и Черноярский горизонты. Чередование известняков, песчаников, аргиллитов и глин.
Мощность 265м
Живетский ярус
Воробьевский горизонт
Песчаники кварцевые, средние и мелкозернистые, слабосцементированные, известняки, маломощные прослои глин и глинистых песчаников.
Мощность 100м
Ардатовский горизонт
Чередование песчаников кварцевых, глинистых, уплотненных с глинами и алевролитами. В верхней части разреза известняк плотный, возможно биоинный.
Мощность 55м
Муплинский горизонт
Аргиллитоподобные глины, тонкослоисты
Мощность 95 м
Верхний отдел
Франкский ярус
Кыновский и Пашинский горизонты
Переслаивание песчаников средне и мелкозернистых с переслоями плотных глин и алевролитов.
Мощность 70 м
Евлановский и Аивенский горизонты
Известняки мелкокристаллические, прослои доломитизированные, плотные, трещиноватые.
Мощность105 м
Фаменский ярус
Задонский и Елецкий горизонты
Данковский и Лебедянский горизонты
Известняки мелкокристаллические, прослои доломитизированные, плотные, трещиноватые.
Мощность105 м
Заволжский горизонт
Известняки разно кристаллические с прослоями плотных доломитов.
Мощность 50 м
Каменноугольная система
Нижний отдел
Турнейский ярус
Малевский и Ушинский горизонты
Известняки разно кристаллические, трещиноватые, плотные.
Мощность 20 м
Кизиновский и Чернетский горизонты
Известняки органогенно-обломочные, в верхней части трещиноватые и кавернозные.
Мощность 25 м
Визейский ярус
Бобриковский горизонт
Песчаники мелкозернистые, кварцевые с прослоями глин.
Мощность 15 м
Тульский горизонт
Мощность 45 м
Окский горизонт
Известняки разнозернистые. Выделить в толще отложения Веневского, Михайловского и Алексинского горизонтов затруднительно.
Мощность 205
Серпуховский ярус
Известняки мелкокристаллические, в верхней части трещиноватые.
Мощность 65 м
Средний отдел
Башкирский ярус
Черемшанский горизонт
Известняки мелкокристаллические, трещиноватые.
Мощность 65 м
Мелекесский горизонт
Глины плотные, маломощные прослои мелкозернистых глинистых песчаников.
Мощность 50 м
Московский ярус
Верейский горизонт
Чередование глин плотных, тонкослоистых, песчаников мелкозернистых, плотных, глинистых, прослои известняков в верхней части разреза.
Мощность 100 м
Каширский горизонт
Известняки и доломиты с прослоями глинистых известняков.
Мощность 150 м
Подольский горизонт
Известняки среднекристаллические с прослоями глинистых известняков.
Мощность 130 м
Мячковский горизонт
Известняки органогенно-обломочные с прослоями глинистых или доломитизированных известняков.
Мощность 150 м
Верхний отдел
Касимовский ярус
Известняки органогенно-обломочные, переслаивание с глинистыми известняками и плотными доломитами.
Мощность 100 м
Пермская система
Нижний отдел
Сакмарский ярус
Известняки органогенно обломочные переслаивание с глинистыми известняками и плотными доломитами.
Мощность 130 м
Мезозойская группа
Юрская система
Средний отдел
Байосский и Батский ярус
Глины, плотные пески, кварцевые песчаники слабоцементированные.
Мощность 140 м
Верхний отдел
Оксфордский ярус
Глина слюдистая.
Мощность 75 м
Меловая система
Нижний отдел
Барремский, Аптский, Альбский ярус
Глины с прослоями алевролитов, песков и песчаников, вверху песок с прослоями глин в основании песок с прослоем фосфоритного галечника.
Мощность 200 м
Кайнозойская группа
Неогеновая система
Песчано-глинистая толща прослои плотных песчаников.
Мощность 50 м
Четвертичная система
Суглины, пески, почвенный слой.
Мощность 25
3.2 Тектоника
Терновская площадь распологается на юго-западной окраине Степновского сложного вала. Последний через р.Волгу на западе ограничен Карамышкой впадиной, а на юге он отделяется прикаспийской впадины бортовой залай.
Степновский сложный вал переходит в бортовую зону. Бортовая зона-это зана перехода от окраины мелководно морского шельфа. Русской платформы к более тернистых отложениям окраины Прикаспийской впадины развивающейся, как глубоководный бассейн в герцинский тектонический этап. Окраины карбонатного шельфа в виде круто амплитудных седимитационных уступов различного времени формирования обрамляют Степновский вал с юга.
В Рифейское время образовались крупные горсты и грабены Ю-В простирания, с амплитудами подвижен по поверхности архейского фундамента до2-3 км. В преддевонское время в результате интенсивной перестройки и глубокой эрозии образовался Степновский горст, в своде, которого на поверхность до девонского среза выходят породы нижнего рифея, а по его периферии-более молодые (средний рифей). Заложение этого древнего горста определенного возникновение Степновского сложного вала и его локальных структур.
Особенности и закономерности развития Степновского вала и его структур являются характерными и для Терновской структуры и площади. Как показал анализ мощностей и послойная корреляция разрезов скважин, структуры Степновского сложного вала заложились в живетское время, а в раннеридейское время в результате тектонического толчка Террилиного девона были разорваны многочисленными малоамплитудными (10-20м) сбросами. Предковское обмеление и осушение бассейна привело к разрыву части отложений в сводах локальных структур и надгорстами. С кыловского времени начинается углубление бассейна, максимальная глубина его приходится на семилуескосаргаевское время, когда откладывались повсеместно глинисто-карбонатные породы. В каменноугольный и перийский периоды тектоническая активность заметно снижается. Но значительное число заложенных в девоне структур продолжает унаследовано развиваться, часть же прекращает свое развитие (Пионерская). Под влиянием усиления регионального наклона в сторону Прикаспийской впадины часть девонских малоамплитудных структур расформировались или сократили свою емкость (Старицкая, Луговская). То же и с ловушками в карбоне.
В конце намазоя происходит региональный подъем, размыв накопления континентальных отложений, а также нижнее-пермских, а в своде и верхне-каменноугольных.
В преднеогеновское время - всплеск тектонической активности с размывом части меловых отложений. Структуры девонского времени отоброзились и по горизонтам мела-горы, прирастить еще 10-20 м амплитуды. В неогеновое время под структур в карбоне и мезоне расформировываются, превращаются в структурные иесы.
Все известные стркуктуры заложенные в девоне развивались унаследованно до начала неогена, но некоторые их части расформировались на уровне мезозоя карбона и девона. Но очевидно и другое. В территориальном девоне есть структуры, которые не имели унаследованного развития в карбоне и мезозое. А возможно их случайное открытие бурением. Выше изложенное имеет отношение к истории развития Терновской структуры.
3.3 Нефтегазоносность
К востоку от Терновской площади Квасниновское газонефтяное месторождение-ближайший аналог для оценки потенциальной продуктивности Терновской структуры. Залежи нефти находится в пластах D3-1(Кыловский горизонт), D2-5(Воробьевский),D2-7 (Воробьувский и в Бийском горизонте. В этих же залежах сосредоточены и запасы растворенного газа.
Нефтегазопасность Терновской структуры обосновывается аналогичными месторождениями Степновского сложного вала, а в состав которой входит район работ. Северо-Восточнее проектной площади распологаются месторождения: Южно-Грязнулинские-с залежами нефти в отложениях Воробьевского и Морсовского горизонтов; Приволжское-с залежами нефти и газа в ардатовском и Воробьевском горизонтах; Васицовская-с нефтью в кыновских и намийских, и газом в ардатовских отношениях: Осиновское-
3.4 Гидрогеологическая характеристика разреза
Водоносные горизонты на проектной площади приурочены к песчаникам мезозойский отложений, известнякам и песчаникам среднего и нижнего карбона, верхнего переднего девона.
Мезозойские пластовые воды имеют плотность 1,01-1,02 г\см3, слабоминерализираванны и могут быть использованы для технических нужд. Дебет до 100м3\сут, хлор до 0,12г\л. В палеозойских отложениях пластовые воды содержаться в карбонатных и песчаных породах. Дебет 10-300м3\сутки, хлор 75-120г\л. Физико-химические свойства пластовых вод терригенного девона позволяют относить их к хлор-кальциевому типу. Плотность 1,57, хлор 136г\л, сумма солей 2,2\л. В бийском горизонте плотность воды 1,163г\см3, хлор 146г\л.
4. Методика и объем проектируемых работ
.1 Цели и задачи поисковых работ
Целью поисковых работ было: при бурении поисковых скважин на Терновской площади, установить есть ли залежи углеводородов в нижеописанных пластах.
Задачи становились нижеследующими: Проведение полного комплекса ГИС, а также ; исследование при отборе керна и шлама. Уточнение геологической картины района проведения работ.
-проверка наличия поднятия, подготовленного сейсморазведкой МОГТ.
-Сценка перспектив нефтегазоносности вскрываемого горизонта.
-Окунтривание залежей и получение данных для подсчета запасов.
-Выделение и подготовка к промышленному освоению залежей У.В.
Процедура оценки перспектив нефтегазоносности площади упрощается, если в данной зоне выявлены и разведаны месторождения того же типа, что и предполагаемое, и усложняется, если эта зона новая или если поиск нефти и газа в ней пока еще не Увенчались успехом. И в первом, и особенно во втором случаях необходимо обоснование перспектив зоны в целом.
Таким образом, в процессе проведения поисковых работ последовательно рассматривается и оценивается ряд геологических обстановок и поисковых предпосылок - региональных, зональных и локальных, выделяются нефтегазоносные бассейны, комплексы, геологические барьеры, структуры и ловушки с одновременной оценкой размеров нефтегазоносности этих объектов. По существу, это означает прогнозирование нефтегазоносности . Оно осуществляется непрерывно, с последовательным уточнением всех качественных и количественных параметров, подлежащих выяснениюв процессе поисково-разведочных работ. Конечная форма выражения прогноза это качественные и количественные оценки ресурсов и запасов нефти и газа и их привычка к конкретным объектам. Именно на основе этих оценок планируются объемы и выбираются объекты поисково-разведочных работ, их прироста разведанных запасов и в перспективе уровень добычи нефти и газа.
4.2 Система расположения поисковых скважин
Для поисков и разведки залежей У.В. необходимо пробурить одну поисковую скважину в своде Терновской структуры по подошве воробьевских отложений. В случаи обнаружения промышленных запасов У.В. провести точную глубинную сейсморазведку, и по ее результатам спроектировать еще 2 зависимые разведочные скважины с целью уточнения ловушки, обнаружения ГВК и последующей оценки запасов. Расположение зависимых разведочных скважин производится по результатам первой поисковой скважины.
В случае большой площади залежи последующие зависимые скважины располагать геометрическим методом треугольников. При этом сохраняя интервалы между скважинами.
По данным геофизических работ эти горизонты являются нефтегазоносными:
Кыновский залегает в интервале 2315-2335;
Воробьёвский залегает в интервале 2595-2635.
Бийский залегает в интервале 2875-2900.
.3 Геологические условия проводки скважин
На основании разреза осадочной толщи выделяют интервалы с различными геолого-техническими условиями проводки скважины с учетом опыта бурения на соседних площадях. Геологические условия приведены в таблице 5.3.2
Таблица 5.3.2
№ п/пИнтервалы разреза с различными геологическими условиями мСтратиграфическая принадлежностьЛитологическая особенность и характеристика разрезаотдотолщина10480480Четвертичная, меловая, юрскаяГлины, суглинки прослой песка песчаник24801350Юрская, пермская, каменноугольнаяГлины, доломиты, известняк313501500КаменноугольнаяИзвестняк глины415002345Каменноугольная, девонскаяГлины известняк, песчаник, суглинки523452950ДевонскаяГлина, известняк, песчаник ангидрит, суглинки,
В соответствии с классификацией пород по буримости по литологическому признаку выделяются 4 группы.
Мягкие породы (м)- пески, глины, суглинки, супеси, рыхлые мергели, слабый мел, аморфный гипс, глинистые песчаники, алевролиты, известняк- ракушечник.
Средние породы (с)- аргиллиты, сланцы, песчаники, мергели, мергелитные доломиты, плотный мел, кристаллический гипс, каменный уголь.
Твердые (т)- кварцевые песчаники, алевролиты, доломитизированные известняки, доломиты, мелкие галька и щебень.
Весьма крепкие (к)- кремнистые сланцы, песчаники, кварцевидные песчаники, пластовые фосфориты, конгломераты изверженных пород.
К осложнениям бурения относятся: осыпи, обвалы, поглощения глинистого раствора, газонефтеводопроявления, аномально высокие и низкие давления.
Осыпи и обвалы пород.
Осыпями называются осложнения, при которых значительное количество частиц породы отделяется от стенок скважины и выносится буровым раствором на поверхность.
Обвалы- осложнения, при которых, значительная масса горных пород внезапно выпадает в скважину, и восходящий поток глинистого раствора не в состоянии быстро удалить эту породу.
Причинами осыпей и обвалов является набухание глинистых пород, присутствие в разрезе рыхлых песчаных и трещиноватых пород, наличие горизонтов с аномально высоким пластовым давлением.
Поглощение при бурении и газонефтеводопроявление.
Поглощение возникает в результате превышения давления столба жидкости над пластовым давлением. Наблюдается обычно в кавернозных, высокопроницаемых породах в зонах тектонических нарушений.
Поглощение может быть:
1)слабым- из скважины выходит меньше жидкости, чем закачивается.
2)Средним- когда уровень жидкости при непрерывном закачивании держится ниже устья скважины.
)Полное поглощение когда уровень жидкости в скважине быстро снижается и вся жидкость уходит в пласт.
Мероприятия по ликвидации поглощения:
1)уменьшение перепада давления между скважиной и пластом изменением параметров глинистого раствора.
2)Закупоривание поглощающего пласта специальными пастами.
)Проектирование специальных конструкций скважин предусматривающих перекрытие поглощающего горизонта.
Газонефтеводопроявления возникают в результате превышения пластового давления над гидростатическим, при значительном превышении могут возникать выбросы или непрерывное фонтанирование.
Основным методом борьбы является изменение параметров глинистого раствора. На устье скважины устанавливается привентр. Вес глинистого раствора рассчитывается из предполагаемого пластового давления и глубины залегания пласта.
V=10p/H+(0.1-0.2)г/см3; Р=Н/10
Прихват бурильной колонны чаще всего образуется в случае налипания толстой глинистой корки из-за большой водоотдачи в пласт. Для борьбы с прихватами в раствор добавляют специальные глины. Для ликвидации прихватов используют водяную или нефтяную ванну, а в карбонатных породах соляно-кислотную.
4.4 Обоснование типовой конструкции скважины
Конструкцию скважины характеризует число ее обсадных колонн их диаметр, длина, интервалы цементирования.
Конструкция скважины должна обеспечивать доведение до ее проектной глубины, возможность проведения полного комплекса ГИС, испытание на приток жидкости в колонне, гидродинамических исследований возможность перевода скважины в категорию эксплуатационных.
Глубины обсадных колонн выбираются в зависимости от геологических условий проводки, пластовых давлений, наличия осложнений, допустимых величин выхода из под башмака предыдущей колонны.
В скважину спускаются следующие колонны:
) Направление- 3-5м для закрепления устья скважины, перекрытия верхних водоносных горизонтов.
) Кондуктор- для закрепления верхних неустойчивых пород, предотвращение обвалов, осыпей, изоляции водоносных горизонтов пригодных для водоснабжения.
Обычно кондуктор спускается до глубины 500-600м. Если в разрезе отличается, то надсолевую толщу перекрывают одной, а химическую толщу другой обсадной колонной.
)Промежуточные колонны- спускаются для прикрытия зон осложнений чаще всего зон поглощения. Эти зоны можно изолировать без обсадной колонны, зоны можно изолировать без обсадной колонны, путем спуска хвостовика. стратиграфический разрез скважина тектоника
) Эксплуатационная колонна служит для разобщения продуктивных пластов, испытания и эксплуатации вскрытых залежей УВ.
Нижний конец колонны устанавливается в устойчивых непроницаемых породах с углублением 5-10м.
Диаметр эксплуотациооной колонны определяется исходя из ожидаемых дебитов флюидов.
Диаметр долот для бурения под обсадную колонну подбирают в зависимости от диаметра муфты Д=Д м+рк.
рк- диаметральный зазор между стволом скважины и муфты обсадной колонны.
Диаметры стандартных трех- шарошечных долот:
;139,7;142,9;145;149,2;152,4;158,7;165,1;171,4;187,3;190,5;191,9;200;211,7;215,9;222,3;228,6;244,5;250,6;269,9;295,3;311,1;320;349,2;374;393,7;444,5;469,9;490;508.
Диаметр эксплуатационной колонны выбирают исходя из суммарного дебета при наличии сероводорода- диаметр увеличивается. Диаметр эксплуатационной колонны для нефтяных и газовых скважин представлен в таблице 5.4.2
Таблица 5.4.2
Нефтяные скважиныДебит т/сутДо 4040-100100-150150-300Больше 300Диаметр эксплуотациооной колонны в мм114127-140140-146168-178178-194Газовая скважинаДебит м3/сутДо 75До 250До 500До 1000До 5000Диаметр эксплуотациооной колонны в мм117114-146146-168168-219219-273
Диаметр обсадных колонн определяют по диаметру долота для бурения под последующие колонны, при этом внутренний диаметр колонны должен быть больше диаметра долота выбранного под последующую колонну.
Д=Ду+р.
Д- наименьший внутренний диаметр обсадной трубы.
Р- зазор между между внутренними диаметрами трубы и долотом (4-10мм).
ДиаметрммДиаметральный зазор146-9613315127-10914615140-11815920146-12416620168-14418825178-15419625164-17021625219-19524530245-22027030273-24929935299-27432435324-20035145340-31636545351-32737645377-35540250406-38343250
Цементирование скважин.
Проектом предусмотрено цементирование обсадных колонн следующих интервалов:
Кондуктор и потайные колонны по всей длине. Промежуточные колонны в поисковых, параметрических, опорных, разведочных и газовых скважин в независимости от их глубины и в нефтяных скважинах глубиной свыше 3000м - по всей длине.
В нефтяных скважинах до 3000м - в нижнем интервале длиной не менее 500м от башмака.
Эксплуатационные колонны во всех скважинах, кроме, нефтяных - по всей длине. А в нефтяных скважинах - от башмака колонны до уровня расположенного не менее чем на 100м выше предыдущей обсадной колонны.
Цель цементирования:
)обеспечить изоляцию продуктивных горизонтов, верхних и нижних водоносных горизонтов и друг от друга;
)укрепить не устойчивые породы;
)закрепить колонну обсадных труб;
)изолировать поглощающие горизонты.
При цементировании необходимо соблюдать правила:
)Все проницаемые породы между башмаком рассматриваемой и башмаком предыдущей колонны должны быть изолированы, чтобы избежать пластовые притоки.
)Недолжно быть разрывов сплошности цементного калия т.к участок между двумя зацементированными интервалами может быть разрушен при изменении температуры и давления.
Таблица данных цементирования скважин.
Таблица 5.4.3
№ п/пНаименование колонныДиаметр колонны в ммГлубина спуска в мВысота подъема цементировочного за колонной в мПримечание1Шахтовое направление2732020Для изолирования водоносных горизонтов2кондуктор178520520Для закрепления верхних неустойчивых пород3Эксплуатационная11429502950Для извлечения УВ
4.5 Комплекс геолого-геофизических исследований
Отбор керна и шлама
Эти методы основаны на изучении и анализе физических полей (гравитационного, магнитного, теплового, электрического, упругих колебаний), которые в своей неоднородности отражают различные особенности строения земной коры и слагающих ее толщ. По характеру используемых полей различают и методы полевой разведочной геофизики. Поэтому же признаку они разделяются на методы естественного и искусственного поля.
. Для изучния регионального геологического строения областей, перспективных на нефть газ, используют, прежде всего, материалы общих гравиметрических магнитометрических съемок, сейсморазведку корреляционным методом переломленных волн, различные модификации метода отраженных волн, электроразведочное профилирование и электроразведку методом теллурических токов и магнитотеллурических зондирований, основанных на использовании естественных исследований, основанных на использовании естесвенных землетрясений как источников возбуждения упругих колебаний. 12. Второе направление использования геофизических методов - поиски и детальное изучение структур, благоприятных для образования ловушек нефти и газа. Для решения этих задач используется главным образом сейсморазведка в различных модификациях метода отраженных волн. Этими видами сейсморазведки картируют погребенные структурные формы исложные поверхности различного происхождения! эрозионные, рифогенные, соляные купола и гряды, разрывные нарушения. В предельных геологических условиях применяют электроразведку и гравиметрическую съемку повышенной точности. Эти виды геофизических работ в ряде районов и случаев по необходимости комплексируют со структурным бурением. При решении перечисленных геологических задач по изучению и подготовке к разведки потенциально нефтегазоносных областей, тектонических зон и локальных структур геофизические исследования выступают как косвенные методы поисков нефти и газа.
Результаты требуют подтверждения прямыми геологическими методами проводимыми на Терновской площади - бурение и полевые экспедиции.
Таблица сведений по отбору керна.
Интервал отбора керна мПроходка с керном мВозраст отложенийИтогом%2315-233520Кыновский853,2 в среднем2595-263540Воробьевский 2875-2900 25Бийский
В процессе бурения скважины в обязанности геолога входят наблюдения за отбором керна и шлама, изучение и описание отобранных образцов пород, учет скорости проходки и бурения пород, а также наблюдения за провалами инструмента, поглощениями промывочной жидкости и изменениями параметров глинистого раствора.
Следует учитывать, что вынос керна достигает в среднем 40-50% от интервалов бурения с отбором керна, причем в рыхлых терригенных толщах, особенно в продуктивных песчаниках, вынос керна снижается до 5-10 % ; повышение выхода керна до 60-80% достигается в плотных, чаще всего в карбонатных породах. При отборе керна двойным колонковым набором ДКНУ-190 с твердосплавной короной или с алмазной коронкой АКУ-143, 5, выход керна диаметром 65-70мм превышает 90% от пробуренного интервала.
Отобранный керн детально изучают и описывают, отбирают образцы, и для них составляют отдельные этикетки. Цилиндрические образцы длинной не менее 10 см при диамтре 40 мм используют для определения пористости и исследования содержания в них нефти иводы, парафинируют завертывают в марлю и погружают несколько раз в расплавленный парафин, давая ему каждый раз затвердеть непосредственно после их отбора. За парафинированные образцы помещают в металлические банки с плотно закрывающимися крышками или в резиновые мешочки. Образцы в банках перекладывают мягкой бумагой, ватой и т.п. Оставшуюся часть керна после отбора образцов передают на хранение в кернохранилище, где он храниться в ящиках на стеллажах.
Недостаточную освещенность разреза керном можно восполнить отбором и изучением шлама. Шлам представляет собой раздробленные куски породы, выносимые на поверхность промывочной жидкостью. В опорных параметрических и поисковых скважинах шлам изучают по всему разрезу. Образцы шлама отбирают через равные интервалы, в зависимости от характера однообразной толщи шлам отбирают через 5-10 м. При частом чередовании пластов или наличии признаков нефтегазоносности интервалы отбора уменьшают до 1-2м.
Геофизические и геохимические исследования.
Забой скважины в мВиды исследований их назначениеМасштаб записиИнтервалы исследований в м2950 Проводится запись КС, ПС, ГК, НГК, АК, БК, ДС, ИК, МКЗ, БМК, МДС. 1:500 1:2001800-1950; 2300-29502950После спуска эксплуатационной колонны в тех же интервалах - ГК, НГК, ИННК.1:2001725-1740 2595-28152950После спуска колонн с целью изучения технического состояния скважины и качества цементирования колонн проводится запись ОЦК (термометрии) и АЦК.1:5001725-1740 2595-2815
При поисках нефти и газа осуществляются разнообразные геохимические исследования, которые по своему содержанию и назначению могут быть разделены на две группы. Первую составляют региональные исследования, направленные на изучение геохимической обстановки недр перспективных территорий или отдельных литолого - стратиграфических комплексов, прямых и косвенных признаков и показателей возможной нефтегазоносности. Задача этих исследований - оценка степени перспективности на нефть и газ исследуемых территорий и комплексов отложений. Вторую группу образуют детальные исследования , направленные на выявления и Изучение ореолов рассеяния углеводородов из залежей и других геохимических аномалий, связанных с залежами. Задача этих исследований - прямые поиски залежей нефти и газа.
Газовая съемка.
Основана на выявлении рассеянии газообразных углеводородов из залежей нефти или газa в покрывающую толщу осадочных пород вплоть до дневной поверхности. Такое рассеяние происходит главным образом по нарушениям и трещинам пород. Съемку проводят путем отсасывания проб подпочвенного воздуха или путем отбора пород в скважинах с их последующей дегазацией.
Вторая модификация называется газо-керновой съемкой. Она главным образом и применяется в настоящее время, в том числе и как попутный метод при бурении структурных скважин или взрывных скважин при сейсморазведочных работах.
Газовый каротаж. Наибольшее применение находит газовый каротаж по глинистому раствору, который заключается в непрерывном или периодическом измерении содержания углеводородных газов в исходящем из скважины глинистом растворе. Показания анализатора, овленного на газокаратажной станции, привязываются к тем интервалам глубин, с которых выноситься проба газа. Разбуривание нетеностных или газоносных пластов сопроваждается выделением газа в глинистый раствор и фиксируется газопоказаниями на измерительном приборе хромотографе. На Терновской площади исследования подразделяются на общие, которые Выполняются по всему стволу скважины в масштабе глубин 1:500, и детальные исследования перспективной части разреза, выполняется в масштабе глубин 1:200.
Выполняются следующие методы общих исследований: КС, ПС, АК, ГК, НГК, ГГК. С целью уточнения пространственного положения ствола скв. выполняется инклинометрия. В перспективной части разреза в интервалах глубин 1800-1950; 2300- 2950м. Проводится запись КС, ПС, ГК, НГК, АК, БК, ДС, ИК, МКЗ, БМК, МДС. После спуска эксплуатационной колонны в тех же интервалах - ГК, НГК, ИННК. После спуска колонн с целью изучения технического состояния скважины и качества цементирования колонн проводится запись ОЦК (термометрии) и АЦК.
Опробование и испытание продуктивных горизонтов
В процессе бурения при подтверждении продуктивности вскрытых отложений керновым материалом, шламом, данным ГИС проводится опробование испытанием пластов на трубах. Эти работы проводятся в минимально короткие сроки после вскрытия пластов.
Номер объектаИнтервалы опробования в мВозраст пород12315-2335Кыновский22595-2635Воробьевский32875-2900Бийский
Интервалы испытаний скважин в эксплуатационной колонне передаются по данным исследования керна, шлама, результатом ГИС, и ИПП. Испытание перспективных объектов в эксплуатационной колонне проводятся с помощью перфорации.
Определяются методы обработки и воздействия на опробуемые объекты для получения притоков, а также исследований объектов при получении притоков пластовые давления, температуры, продуктивная характеристика скважины, физико-химические свойства пластовых флюидов.
Данные испытания скважины
№ объектаИнтервалы объектов и испытанияГеологический возраст литологияОжидаемый вид флюида (газ, нефть, конденсат).Объект фонтанирующий, нефонтанирующийСпособ вскрытия количество отверстий на 1м.п11725-1740Каменноугольный песчаникнефтьфонтанирующийДо 2022595-2815Девонский известняк аргиллитнефтьфонтанирующий30-40
Лабораторные исследования
В процессе испытаний пробной эксплуатации должны быть определены:
Для нефти - фракционный и групповой состав, содержание силикагелевых смол, масел, асфальтенов, парафина, серы, а также вязкость и плотность.
Изменение объема и вязкости нефти при различном давлении в пластовых и поверхностных условиях , пластовой температуры, а также коэффициент упругости нефти и газа при отборе глубинных проб. Определяют забойное давление, температуру и газовый фактор. Для газа определяют удельный вес по воздуху, температуру сгорания, химический состав (содержание объемных процентов метана, этана, пропана, бутана, пентана и гексана, а также гелия, сероводорода, углекислого газа и азота в граммах на 100см 3), давление начала конденсации пластового газа при пластовой температуре. Для пластовой воды - полный химический состав, включая определения попутных компонентов (йод, бром, бор, литий, и др.), количество и состав растворенного в воде газа, его упругость, температуру и электрическое сопротивление. В процессе полевых работ 2000-2001 года при описании разрезов и керна скважин было отработано большое количество образцов на следующие виды анализов: гранулометрический, минералогический, микроскопический, термический, рентгеноструктурный, электронно-микроскопический, спектральный и другие анализы. Гранулометрический анализ производиться по методу Сабанина (двойное отмачивание). Навеска в 200-300 г обрабатывалась 5% соляной кислотой для карбонатного цемента. Нерастворимый остаток делится набором сит на фракции: более 2 мм, 2-1 мм, 1-0.7мм, 0.7-0.5 мм, 0.5-0.25 мм, 0.25-0.1 мм, 0.1-0.05 мм, 0.05-0.01 мм, менее 0.01 мм. Кроме того, методом Робинсона выделялась фракция менее 0.01 мм. Каждая из полученных фракций взвешивалась, и вес переводился в абсолютное процентное содержание. Данные гранулометрического анализа позволили уточнить название пород, используя классификацию М.С.Швецова, дополненную В.И.Поповым (1956). Последующая обработка гранулометрических данных сводилась к построениям кумулятивных кривых, вычислению по ним коэффициентов сортировки, асимметрии и генетической интерпретации полученных данных. Минералогический состав терригенных пород изучался иммерсионным методом. Для этого 5-ти граммовая навеска алевритовой фракции разделялась на легкую и тяжелую фракции с помощью центрифуги и тяжелой жидкости с удельным весом 2,8. Затем производилось определение 350-400 зерен для тяжелой фракции и 200 зерен для легкой. Подсчитанное для каждого минерала количество зерен переводилось затем в абсолютное содержание. Изучение минералогического состава описываемых отложений позволило выделить комплексы аутигенных и терригенных минералов, характеризующие условия и помогающие расчленению и корреляции терригенных толщ. Описание прозрачных шлифов под микроскопом проводилось с целью изучения глубинных изменений.
5. Охрана недр, природы и окружающей среды
Охрана природы рациональное использование ее ресурсов - одна из актуальных проблем современности , от правильного решения которой во многом зависят успешное развитие экономики, а также благосостояние нынешнего и следующих поколений. Регулирование общественных отношений в области использования полезных ископаемых; и охрана недр осуществляется путем реализации различных положений, которые в наиболее обобщенном виде отражены в «основах законодательства».
Все недра РФ используемые и неиспользуемые, составляют единый государственный фонд недр осуществляют все союзные, республиканские и местные органы исполнительной власти, а также специально уполномоченные государственные органы.
Все предприятия проводящие какие либо работы, связанные с геологическим изучением, добычей полезных ископаемых, строительством и эксплуатацией подземных сооружений и т.д., являются пользователем недр и должны обеспечивать: полноту геологического изучения, рациональное, комплексное использование и охрану недр; соблюдение условий безопасного ведения работ, связанных с пользованием недрами; охрану окружающей среды, особенно заповедников природы и культуры; рекультивацию, т.е.состояние, а также в состояние, пригодное для использования их в народном хозяйстве. Геологическое изучение недр, должны обеспечивать:
1.Научно обоснованное направление и эффективность работ по изучению недр;
2.Полноту изучения геологического строения недр, горнотехнических, гидрогеологических и других условий разработки месторождений;
3.Достоверность определения количества и качества запасов основных и совместно с ними залегающих полезных компонентов, геолого-экономическую оценку месторождений полезных ископаемых;
4.ведение работ по геологическому изучению недр методами и способами, исключающими неоправданные потери полезных ископаемых и снижение их качества;
5.Сбор добытой из поисковых и разведочных скважин нефти и транспортировку ее, исключающую вредное влияние на окружающую среду и другое.
Все работы по геологическому изучению недр подлежат государственной регистрации и учету с целью обобщения максимального использования результатов, а также предотвращения дублирования указанных работ
Заключение
Целью проекта является строительство глубокой скважины для выявления эксплуатационных объектов и определения запасов нефти на данной площади проектной глубиной 2950 метров.
Этап строительства скважины состоит из следующих последовательно выполняемых работ влияющих на качество окружающей среды:
подготовительная работа, монтаж бурового оборудования и строительства привышечных сооружений:
транспортировки машин и механизмов.
срезку плодородного слоя 0,25м и планировку территории отведенной под строительство скважины с перемещением снятого грунта в место его временного хранения.
сооружения инженерной системы коммуникации и сбора отходов.
монтаже бурового оборудования для строительства скважин.
При строительстве скважин воздействию подвергаются в основном почвенный покров в связи со снятием и перемещением грунта, а также атмосферный воздух при передвижении специальных технически и при проведении сварочных работ.
При бурении и креплении скважин воздействию подвергается: грунт - при спуске бурильной колонны и атмосферный воздух при работе ДВС дизелей буровой установки: при приготовлении бурового раствора, работе катальной.
Испытание продуктивных пластов и освоение скважины сопровождается накоплением на дневной поверхности пластового флюида и сжигания попутного газа. Воздействию подвергаются также атмосферный воздух.
Демонтажи бурового оборудования и рекультивация земель сопровождается загрязнением атмосферы при работе специальной техники и газовой резке.
На Терновской площади ранее поисково-разведочное бурение не проводилось, поэтому все данные по геологическому строению района получены по результатам поисково-разведочного бурения на соседних площадях и по результатам геолого-геофизических работ, проведенных на исследуемой площади. Разрез осадочного чехла здесь слагают породы девонской, каменноугольной, пермской, юрской, меловой, неогеновой системы. В разрезе выделены как породы-коллектора, так и породы-покрышки. В результате проведенных на площади сейсморазведочных работ по горизонтам Кыловкий, Воробьевский, Воробьувский и Бийский выявлена благоприятная для нефтенакопления структура, которая представляет собой глинисто-карбонатные породы.
Поисково-разведочным бурением на соседних площадях Южно-Грязнулинской, Приволжской, Васицовской, Осиновской и Восточно-Сусловской были выявлены промышленные скопления углеводородов (нефть и газ) в Воробьевских, Морсовских, Кыновских, Намийских,Ардатовских отложениях Девонской системы. Таким образом, учитывая, что в разрезе имеются породы-коллектора и перекрывающие их покрышки, выявлена благоприятная структура, а на соседних площадях в этих отложениях открыты промышленные скопления.
УВ Северо-Восточной проектной площади можно отнести к разряду весьма перспективных. Учитывая вышеизложенное на площади рекомендуется пробурить одну поисковую скважину в случаи обнаружения промышленных запасов У.В. провести точную глубинную сейсморазведку, и по ее результатам спроектировать еще 2 зависимые разведочные скважины с целью уточнения ловушки, обнаружения ГВК и последующей оценки запасов.
На площади предполагается бурение поисковой скважины с проектной глубиной 2950 м. Предлагается следующая конструкция скважин:
Шахтовое направление предназначен для изолирования водоносных горизонтов. Диаметр колонны 273 мм, глубина спуска 20м, высота подъема 20м.
Кондуктор предназначен для закрепления верхних неустойчивых пород. Диаметр колонны 178 мм, глубина спуска 520 м, высота подъема 520м.
Эксплуатационная колонна служит для извлечения УВ. Диаметр колонны 114мм, глубина спуска 2950 м, высота подъема 2950 м. В процессе бурения в перспективных интервалах проектируется отбор керна, в среднем 40-50% от интервалов бурения. Отбор шлама не проектируется. Кроме того, в этих же интервалах в процессе бурения скважин проектируется проведение опробования в открытом стволе, а при благоприятном результате и перфорация в эксплуатационной колонне.
Кроме этого, при бурении скважины проектируется проведение полного комплекса ГИС в масштабе 1:500 - по всему стволу скважины, в масштабе 1:200 - в перспективных интервалах.
Список литературы
Громова Л.С методические указания по выполнению курсового проекта
Г.А.Габриэлянц Геология нефтяных и газовых месторождений
А.Н.Акулышин Эксплуатация нефтяных и газовых скважин
Ю.В. Вадецкий Бурение нефтяных и газовых скважин
Ю.П. Гаттенбергер Гидрогеология нефти и газа
Панов Г.Е. Охрана труда при разработке нефтяных и газовых месторождений