Методы поисков и разведки нетрадиционных коллекторов нефти и газа

ВВЕДЕНИЕ 3
1 НЕТРАДИЦИОННЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ НЕФТИ И ГАЗА 4
1.1. Коллекторы сланцевой формации 4
1.2. Коллекторы в глинах 5
1.3. Коллекторы в кремнистых биогенных толщах 7
1.4. Коллекторы в вулканогенно-обломочных породах 7
1.5. Коллекторы в магматических и метаморфических породах 8
2. Методы поисков и разведки нетрадиционных коллекторов нефти и газа 11
2.1. Геологические и геофизические методы исследований 12
2.1.1. Сейсморазведочные методы 12
2.1.2. Электроразвелочные методы. 17
2.1.3. Изучение естественных выходов пород на поверхность. 17
2.2. Методы исследования в скважинах 18
2.2.1. Методы исследования в процессе проходки скважин 18
2.2.2. Методы исследования после завершения проходки скважин 20
2.3. Методы литолого-петрофизических исследований 21
2.4. Геохимические методы 23
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 26

Весь текст будет доступен после покупки

Запасы углеводородного сырья в традиционных месторождениях истощаются, открытие новых месторождений не приводит к ощутимому росту запасов, в связи с этим все ведущие нефтегазовые компании мира обращают внимание на изучение нетрадиционных коллекторов. К ним относятся толщи, обладающие низкой пористостью, представленные глинистыми, кремнистыми, вулканогенными, интрузивными и метаморфическими породами. Их нефтегазоносность мала по сравнению с карбонатными и обломочными коллекторами. Но, следует отметить, что мировые ресурсы углеводородов в нетрадиционных коллекторах, соизмеримы, и даже несколько больше, с ресурсами традиционных нефтей и газов.
Сложное геологическое строение залежей нефти и газа в нетрадиционных коллекторах обуславливает необходимость применения новых методов поиска, разведки и разработки таких залежей, что требует нового подхода к изучению особенностей геологического строения и созданию геолого-гидродинамических моделей нефтеносности залежи и продуктивности добывающих скважин.

Весь текст будет доступен после покупки

1 НЕТРАДИЦИОННЫЕ КОЛЛЕКТОРЫ НЕФТИ И ГАЗА
Порода-коллектор – это геологическое тело различных форм, состава и происхождения, способное содержать в некоторой своей части воду или различные объемы нефти и газа, сохранять их и отдавать при возникновении перепада давления независимо от геологической природы возникающего градиента давлений. [2]
Такое свойство коллектора обуславливается наличием в нем пористости и проницаемости. Первое свойство определяет объем коллектора, который может быть наполнен флюидами. Наличие сообщающегося пустотного пространства обеспечивает проницаемость, то есть движение нефти, газа и воды, как в природных условиях, так и при перепадах давлений, которые возникают в процессе освоения и разработки залежей или в иных природных процессах: сейсмических, гравитационных, техногенных, приливно-отливных, вызывающих перепады горного и гидродинамического давления.
Понятие о традиционных и нетрадиционных коллекторах условно. К нетрадиционным породам-коллекторам относятся коллекторы с негранулярной пористостью. Как правило, это толщи, сложенные глинистыми, кремнистыми, вулканогенными, интрузивными и метаморфическими породами.
1.1. Коллекторы сланцевой формации
Сюда принято относить толщи пород, состоящие из плотных песчаников, алевролитов, известняков и доломитов с низкой проницаемостью.
Классическим примером является формация Баккен, расположенная на территории Уиллистон в Северной Америке и состоящая из трех литостратиграфических единиц.
Нижняя сланцевая часть - это материнская порода, богатые органическим веществом темно-серые до черных сланцы являются частью нетрадиционного резервуара формации Баккен, из которого ведется добыча углеводородов. Пористость около 3,6 %, проницаемость до 0,001·10-3 мкм2. Максимальная мощность - около15 м.
Средняя песчаная часть состоит из переслаивающихся песчаников, доломитизированных песчаников, доломитов, алевролитов, сланцев, имеет постоянно изменяющуюся мощность, литологию, пористость (около 5%), проницаемость (0,04·10-3–1,0·10-3 мкм2) и другие петрофизические характеристики. Содержание Сорг – до7%. Максимальная мощность – около 40 м.
Верхняя сланцевая часть - литология близка к нижней сланцевой части. Пористость около 3,6%, проницаемость до 0,001·10-3 мкм2. Максимальная мощность - около 26 м.
Возраст формации верхний девон-нижний миссисипий (возрастной аналог европейского карбона)
Исследователи пользуются термином сланцевая формация Баккен (Bakken shale Formation) для описания нижней и верхней ее частей.
Помимо формации Баккен, в США основными поставщиками нефти являются еще 5 формаций: Игл Форд (нижнемеловые карбонатные пласты, юго-запад Техаса), Барнетт (верхнепермские черные сланцы, Техас), Хайнесвилл (позднеюрские черные сланцы, в штатах Техас, Луизиана и Арканзас), Файеттевилл (верхнекарбонские сланцы, Северный Арканзас и Восточная Оклахома), Марцеллус (переслаивание серых и черных сланцев среднедевонского возраста, Пенсильвания и З.Вирджиния).
1.2. Коллекторы в глинах
В глинистых породах природные резервуары возникают в процессе катагенеза. Само возникновение пустот связано с генерацией нефтяных и газовых углеводородов и перестройкой структурно-текстурных особенностей минеральной матрицы породы. Трещины возникают преимущественно по наслоению пород.
В трещинных коллекторах глинистых пород, открыто достаточно много скоплений углеводородов, в том числе и крупных, таких как газовое месторождение Оркатт в Калифорнии (свита Монтерей) и Биг Сэнди в Аппалачах (свита огайо), нефтяные скопления известны в отложениях свиты Чио-Гара в Курдистане.
В нашей стране глинистые породы как коллекторы нефти и газа привлекли пристальное внимание после того, как в Западной Сибири были открыты промышленные запасы нефти в баженовской свите, в частности на Салымском месторождении. Открытая пористость матрицы глинистых пород Салымского месторождения, очень низка и составляет от десятых долей процента до 2 %, максимум до 3 %, причем размеры пор составляют порядка 10-2 мкм. Основная часть порового пространства представлена каналами с сечением не более 8·10-3 мкм. При таком сечении проницаемость пород составляет порядка 10-5 мкм2. Эти данные свидетельствуют, что основная масса глинистых пород баженовской свиты (матрица) не обладают емкостью, способной отдавать значительные объемы нефти. Поэтому основными емкостными способностями здесь обладают только трещины.
От подстилающих и перекрывающих пород карбонатно-глинисто-кремнистые отложения верхней юры баженовской свиты отличаются повышенным содержанием органического вещества (от 5 до 20% и более) и повышенным содержанием кремнезема. Породы обладают пониженной плотностью (2,23-2,4 г/см3). По мнению Т.Т. Клубовой, в седиментогенезе происходило образование микроблоков, покрытых пленкой сорбированного органического вещества. Колломорфный кремнезем, обволакивая агрегаты глинистых минералов, создает на их поверхности сложные комплексы с участием органического вещества и кремнезема (возникают так называемые кремнеорганические «рубашки»). Процессы трансформации глинистых минералов и выделения связанной воды приводят к образованию мелких послойных трещин. На определенной глубине зон возникают разуплотнения. Какие-то участки породы вследствие роста внутреннего давления пронизываются системой трещин вдоль поверхности «рубашек». При вскрытии пород баженовской свиты, как правило, отмечаются разуплотнение и аномально высокое пластовое давление.
Сходным образом могли формироваться коллекторы в майкопской глинистой серии Ставрополья (Журавское месторождение), верхнедевонские высокобитуминозные кремнисто-глинисто-карбонатные толщи доманиковой свиты в Тимано-Печорском нефтегазоносном бассейне, верхнепалеогеновые карбонатно-глинистые и глинистые отложения хадумской свиты в Центральном и Восточном Предкавказье, куонамской свиты в Восточной Сибири, кумской свиты в Предкавказье.(рис.1)

Весь текст будет доступен после покупки

1. Аксельрод С.М. Добыча сланцевой нефти: состояние и перспективы (по материалам зарубежной печати).//Каротажник, №8, 2013. - с. 94-129.
2. Битнер А.К. Методы исследования пород-коллекторов и флюидов : учеб. пособие / А.К. Битнер, Е.В. Прокатень. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2018. - 224 с.
3. Борисов А.С., Боровский М.Я. Методы разведочной геофизики при изучении углеводородов сланцевых толщ (Направлению подготовки 05.04.01 «Геология», дисциплина «Современные тенденции развития геофизики» / А.С. Борисов, М.Я. Боровский. - Казань: Казан. ун-т, 2015. - 73 с.
4. Кузнецов О.Л., Радван А.А., Чиркин И.А., Ризанов Е.Г., Колигаев С.О. Комплексирование сейсмических волн разного класса длля поиска и разведки месторождений углеводородного сырья (новая методология сейсморазведки). // Технология сейсморазведки, №3, 2016, с.38-47
5. Муслимов Р.Х., Плотникова И.Н. Основные проблемы освоения залежей нетрадиционных углеводородов в ультранизкопроницаемых и сланцевых отложениях. // Георесурсы Т.20, №3, ч.2, с.198-205

Весь текст будет доступен после покупки