Залежи УВ, типизация и классификация

Важнейшими понятиями в нефтяной геологии, характеризующими природные резервуары являются - «залежь», «ловушка», «месторождение». В зарубежной, русской и российской опубликованной литературе по нефтяной тематике существует порядка 200 классификаций и определений этих основных терминов.

Природные резервуары, элементы которых рассмотрены в данной главе, чрезвычайно разнообразны и обязаны своим формированием значительному количеству факторов, роль которых может быть выяснена только после полного разбуривания месторождения и его эксплуатации в течение длительного времени.
Из всех основных элементов природного резервуара до начала бурения перспективной площади легче всего устанавливается сам факт наличия ловушки. Ее тип, морфология, структурные особенности, область распространения, основные свойства коллекторов распознаются гораздо труднее [60].
В начале развития нефтегазовой геологии попытки выяснения условий, предопределяющих зоны развития возможных залежей УВ породили множество теорий, среди которых основной была антиклинальная (структурная). Согласно ее основному принципу нефть и газ скапливаются в наиболее приподнятой части природного резервуара, т. к. всплывая над водой в кол- лекторе, они движутся вверх по восстанию в наклонных пластах, до того момента, где им встречается какое-либо препятствие (обратный перегиб пластов в своде складки), именно здесь локализуется залежь нефти, а над ней нередко «газовая шапка», или самостоятельная залежь газа, часто с оторочкой газоконденсата [63].
Для обозначения места, где происходит скапливание УВ Мак-Каллофом в 1934 г. в употребление был введен термин «ловушка УВ». В настоящее время «ловушкой» называют объем пород любой геометрической формы и литологического состава, способный улавливать и накапливать в себе нефть или газ.
Залежью УВ называют любое естественное скопление нефти и газа в ловушке, в которой под воздействием гравитационного фактора, т. е. в зависимости от плотности газ занимает верхнюю часть ловушки, нефть - среднюю, а вода подпирает их снизу, заполняя всю оставшуюся часть резервуара.
Условия залегания нефти и газа в залежах определяются гипсометрическим положением водонефтяного (ВНК), газоводяного (ГВК) и газонефтяного (ГНК) контактов, высотой залежи, размерами нефтяной, газовой, водонефтяной, газонефтяной и газоводяной зон, нефтегазонасыщенной толщиной пласта, величинами начальной и остаточной нефтенасыщенности и газонасыщенности пород-коллекторов и их изменением по площади и разрезу; начальными пластовыми давлением и температурой.
В зависимости от фазового состояния и основного состава углеводородных соединений в недрах залежи нефти и газа подразделяются на: нефтяные, содержащие только нефть, в различной степени насыщенную газом; газонефтяные и нефтегазовые (двухфазные); в газонефтяных залежах основная по объему часть нефтяная и меньшая - газовая (газовая шапка); в нефтегазовых -газовая шапка превышает по объему нефтяную часть системы; к нефтегазовым относятся также залежи с крайне незначительной по объему нефтяной частью - нефтяной оторочкой; газовые, содержащие только газ; газоконденсатнонефтяное и нефтегазоконденсатные: в первых - основная по объему нефтяная часть, а во вторых - газоконденсатная.
В природном состоянии наиболее распространены сводовые (или антиклинальные) залежи. Поэтому в нефтегазовой геологии долгое время превалировала антиклинальная теория залегания нефти. Залежи подобного типа широко известны и разрабатываются с давних времен на Кавказе - в Азербайджане, Грозненском районе, Дагестане, Западной Туркмении, открыты в Волго-Уральской области, Западной Сибири, на Сахалине.
В первые периоды развития нефтяной индустрии нефть добывали колодцами на естественных выходах УВ близко к дневной поверхности, что дало повод еще до появления антиклинальной теории связывать залежи нефти и с тектоническими разрывами. Именно естественные проявления нефтегазоносности долго служили единственным поисковым признаком. Плоскости тектонических разрывов, по которым пласты- коллекторы упираются в малопроницаемые породы служат препятствием для дальнейшей латеральной миграции углеводородов. В результате формируется еще один, распространенный тип - тектонически-экранированные залежи. Часть флюидов при этом может уходить вверх по поверхностям разрывов (вертикальная миграция) и образовывать залежи уже в вышезалегающих коллекторах, либо выходить на поверхность.
И сводовые и тектонически-экранированные залежи относятся к разряду структурных. В 30-е годы XX века стали известны ловушки для залежей двух принципиально иных типов: стратиграфические и литологические. Первые из них связаны с выклиниванием пластов-коллекторов или их срезанием поверхностями несогласий, перекрытыми слабопроницаемыми породами. Вторые - с замещением коллекторов на том же стратиграфическом уровне слабопроницаемыми породами. Особый тип ловушек составляют гидравлически экранированные ловушки, когда залежь удерживается, нередко в сильно наклонном положении, встречным напором пластовых вод.
Залежи разного типа могут оказаться сосредоточенными на одном и том же участке в пределах одного и того же структурного элемента, чаще всего антиклинали, находясь на разной глубине. Такие месторождения носят название многопластовых. Пласты коллекторов, вмещающие залежи, здесь разделены горизонтами пород-флюидоупоров, например песчаники или известняки пачками глин или мергелей. В других случаях встречаются массивные залежи, отличающиеся большой высотой. Такие залежи чаще всего приурочены к крупным рифовым массивам или погребенным выступам трещиноватых или выветрелых магматических (граниты) или метаморфических пород (месторождение «Белый тигр» во Вьетнаме).
Для успешного прогнозирования нефтегазоносных территорий и эффективного ведения поисково-разведочных работ на нефть и газ необходимо иметь представление о генетических классификационных категориях региональных скоплений. Такие категории должны отражать выявленные закономерности пространственно-временного размещения тех или иных типов залежей, обусловленных условиями их формирования в пределах территорий с разным геологическим строением.
Разработке классификаций скоплений УВ за прошедшие годы посвящено много работ известных нефтяников всего мира.
В настоящем учебном пособии за основу принята классификация А.А. Бакирова, разработанная в 60-х гг. прошлого столетия [5]. Согласно этой классификации скопления УВ в недрах осадочной оболочки можно подразделить на локальные и региональные. К локальным скоплениям УВ отнесены залежи и месторождения. В категорию региональных входят зоны нефтегазонакопления, нефтегазоносные районы, нефтегазоносные области, нефтегазоносные провинции и бассейны.
Широко применяемый в практике нефтепоисковых работ термин «месторождение нефти и газа» не отвечает действительному смыслу этого понятия. Поэтому, возможно, корректнее использовать термин, предложенный А.А. Бакировым «местоскопление нефти или газа», как совокупность залежей нефти и газа, приуроченных к одной или нескольким природным ловушкам в недрах одной и той же ограниченной по размерам площади, контролируемой единым структурным элементом» (Э.А. Бакиров и др., 1990).
По генетическому составу, в соответствии с классификацией А.А. Бакирова можно выделить четыре основных класса локальных скоплений нефти и газа: структурный, литологический, рифогенный, стратиграфический, делящиеся, в свою очередь, на следующие группы и подгруппы залежей УВ (табл. 5.9).
Таблица 5.9
Классификация залежей (по А.А. Бакирову и др., 1990)

Класс	Группа	Подгруппа	Вид ловушки
I Структурный	Залежи антиклинальный структур	- Сводовые;	1) Антиклинали и купола простого строения; 2) антиклинали и купола, осложненные разрывными нарушениями; 3) антиклинали и купола, осложненные диапиризмом и грязевым вулканизмом
		- Тектонически экранированные;	1) Структуры, осложненные разрывными нарушениями, диапиризмом и грязевым вулканизмом; 2) солянокупольные структуры, осложненные вулканогенными образованиями; 3) поднадвиговые структуры
		- Висячие	1) Структуры простого и сложного строения; 2) структуры, осложненные диапиризмом и грязевым вулканизмом
		- Приконтактные;	1) Пласты, экранированные соляным штоком, диапировым ядром, грязевыми диа- пирами, вулканогенными образованиями;
	Залежи моноклиналей	- Нарушенных моноклиналей	1)Пласты экранированные разрывным нарушением;
	Залежи моноклиналей	- Ненарушенных моноклиналей	1) Флексуры; 2) структурные носы
	Залежи синклинальных структур		1) Бортовые и центральные части синклиналей

Окончание табл. 5.9

Класс	Группа	Подгруппа	Вид ловушки
II Рифоген- ный	Связанные с рифовыми массивами		1) Рифогенные образования
III Литологический	Залежи литологически экранированные	- Приуроченные к участкам выклинивания коллектора	1) Участки выклинивания коллектора вверх по восстанию;
		- Приуроченные к участкам замещения проницаемых пород непроницаемыми;	1) Участки замещения проницаемых пород непроницаемыми
		- Экранированные	1) экранированные асфальтом или битумом
	Залежи литологически ограниченные	- Шнурковые или рукавообразные	1) Приуроченные к песчаным образованиям русел палеорек; 2) приуроченные к дельтовым рукавам
		- Баровые	1) приуроченные к прибрежнопесчаным валоподобным образованиям ископаемых баров;
		- Линзовидные	1) Линзовидные или гнездообразно - залегающие коллекторы среди непроницаемых пород
IV Стратиграфический	Залежи в коллекторах, срезанных эрозией и перекрытых непроницаемыми породами	- Связанные со стратиграфическими несогласиями	1) Связанные со стратиграфическими несогласиями на тектонических структурах;
		- Останцовые	1) Приуроченными к эродированной поверхности погребенных останцев палеорельефа
		- Выступовые	1) Приуроченные к выступам кристаллического фундамента

По углеводородному составу залежи подразделяются на 10 классов: нефтяные, газовые, газоконденсатные, эмульсионные, нефтяные с газовой шапкой, нефтяные с газоконденсатной шапкой, газовые с нефтяной оторочкой, газоконденсатные с нефтяной оторочкой, эмульсионные с казовой шапкой, эмульсионные с газоконденсатной шапкой. Описанные классы относятся к категории однородных по составу залежей, в пределах которых в любой точке нефтегазосодержащего пласта физико-химические свойства углеводородов примерно одинаковы. В залежах остальных шести классов углеводороды в пластовых условиях находятся одновременно в жидком и газообразном состояниях. Эти классы залежей имеют двойное наименование. При этом на первое место ставится название комплекса углеводородных соединений, геологические запасы которых составляют более 50 % от общих запасов углеводородов в залежи. Ниже приводится характеристика выделенных типов залежей.
Залежи структурного типа — залежи, приуроченные к различным видам локальных поднятий. Наиболее часто встречающимися залежами этого класса являются сводовые, тектонически-экранированные и приконтактные.
Пластовые сводовые залежи формируются в сводовых частях локальных структур простого ненарушенного строения или осложненных разрывными нарушениями, диа- пиризмом, грязевыми вулканами, либо солянокупольной тектоникой (рис. 5.21).

Рис. 5.21. Схема сводовых залежей антиклинальных структур (по А.А. Бакирову, 1982): а) ненарушенного строения; б) с тектоническим нарушением; в)осложненной диапиром; г) осложненной соляным штоком.
Залежь нефти: 1 - на профиле; 2 - в плане;3 - изогипсы продуктивного пласта;
4 - нарушение; 5 - песчаники;6 - глины; 7 - известняки; 8 - вулканогенные образования; 9 - соль

Эти залежи бывают приурочены к куполам, брахиантиклинальным, антиклинальным однокупольным и многокупольным структурам. Сводовые залежи, как правило, соответствуют форме заключающей его ловушки. Пластовые сводовые залежи в ряде случаев бывают осложнены поперечными, продольными и диагональными нарушениями.
В случае простого строения структуры наиболее благоприятным местом для заложения первой поисковой скважины является свод антиклинали. Поисковый этап может завершаться бурением единичных поисковых скважин в сводовых частях структур. Статистические данные свидетельствуют о том, что при высокой степени изученности района большинство нефтяных и газовых месторождений открывается первыми поисковыми скважинами.
На достоверно подготовленных к поисковому бурению антиклинальных и брахи- антиклинальных складках для открытия залежей сводового типа достаточно бурения одной скважины в своде структуры (рис. 5.21а).
В районах с доказанной региональной продуктивностью горизонтов поискового этажа (этажей) при высокой надежности подготовленных к поисковому бурению структур и значениях коэффициентов заполнения ловушек, близких к единице, допускается одновременное бурение нескольких (но не более трех) поисковых скважин в сводовой части структуры.
На узких, линейно вытянутых складках поисковое бурение целесообразно осуществлять либо продольным профилем из двух-трех скважин (рис. 5.22 б), либо диагональным профилем их трех скважин (рис. 5.22 в).
Куполовидные складки следует опоисковывать тремя скважинами, расположенными на радиальных профилях (рис. 5.22 г). Первая скважина бурится в своде структуры, последующие закладываются на двух профилях трехлучевой системы. В целях равномерного излучения залежи и установления положения ВНК или ЖК эти скважины располагаются на различных гипсометрических отметках с учетом шага поискового бурения.
Поиски на многокупольных структурах осуществляются путем опережающего бурения скважин на участках, определяющих степень заполнения всей ловушки. Такими участками являются межкупольные зоны замыкания поднятия в целом. Первая скважина
закладывается на наиболее высоком куполе. последующие - в зоне полного заполнения
всех куполов и зоне максимального заполнения ловушки (рис. 5.22 д). При низких значе-
ниях коэффициента, заполнения ловушки указанные скважины бурятся последовательно.

Рис. 5.22. Системы заложения поисковых скважин на антиклинальных ловушках:
а - единичная скважина в своде структуры; б - продольный профиль из двух-трех скважин,
в - диагональный профиль из трех скважин; г - радиальные профили; д - зоне полного
заполнения всех куполов и зоне максимального заполнения ловушки на многокупольных
структурах (по Г.А. Габриэлянцу, 2000)
Заложение от одной до трех поисковых скважин по профилю, расположенному вкрест простирания структуры, широко применяется для подтверждения ее на глубине и оконтурива- ния залежей. Для линейно-вытянутых антиклинальных структур рекомендуется бурение первого профиля поисковых скважин в направлении длинной оси или по диагонали к ней [5].
Радиальное размещение поисковых скважин при разбуривании ловушек антиклинального типа предложено в 1978 г. В.Н. Воробьевым. В разрезе подготовленной ловушки возможно выявление залежей не только в сводовых участках структур, но и в крыльевых и периклинальных зонах (неантиклинальные ловушки), поэтому предлагалось (по В.Н. Воробьеву, второй этап поисковых работ) на антиклинальных поднятиях с доказанной нефтегазоносностью в основу систем размещения поисковых скважин для предварительной оценки месторождения 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 путем замены поискового креста и параллельных профилей системой так называемого «поискового треугольника». Первые три поисковые скважины, следующие за скважиной-первооткрывательницей, надо размещать на трех лучах, направленных от свода структуры под углом примерно 120°. Один из лучей совпадает с длинной осью поднятия (рис. 5.23в). При этом каждая последующая скважина должна вскрывать кровлю продуктивного горизонта на величину А/г большую, чем предыдущая.

Рис. 5.23. 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

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
Для малоамплитудных структур типа структурных носов и террас, расположенных в пределах моноклинальных склонов, рекомендуется заложение поперечного профиля, в котором первая скважина располагается в наиболее приподнятой части структуры, вторая - в направлении регионального подъема слоев в зоне слабо выраженного замыкания структуры.
В случае асимметричного строения антиклинальных структур характеризующихся смещением свода складки с глубиной, рекомендуется заложение профиля из трехчетырех скважин в направлении предполагаемого смещения свода.
Если направление смещения сводов не выявлено, задача решается заложением двух взаимно перпендикулярных профилей поперечного и продольного, так называемого классического «креста» из пяти поисковых скважин.

Такое расположение скважин позволяет установить, помимо свода, наличие или отсутствие нефтяных оторочек в газовых и газоконденсатных залежах, наличие литологических залежей. Каждая из пяти скважин располагается так, чтобы вскрыть продуктивный пласт на различных отметках, близких к предполагаемой отметке ВНК или ГНК. На разведочном этапе производится заложение дополнительных скважин между сводовой и оконтуривающими по от

носительно равномерной сетке с целью изучения изменения свойств пласта. В ряде случаев эта задача решается бурением опережающих эксплуатационных скважин.
Залежи висячие (рис. 5.24) располагаются обычно на крыльях, иногда на перик- линалях локальных структур простого или сложного строения.

Рис. 5.24. Схема висячих залежей антиклинальных структур (по А.А. Бакирову, 1982) а) ненарушенного строения; б) осложненных разрывным нарушением; в) осложненных диапиром или вулканогенными образованиями

Характерной особенностью таких залежей является их аномальное (с точки зрения антиклинальной теории) расположение. Контуры ВНК обычно не соответствуют изогипсам кровли или подошвы продуктивного пласта, а секут их под разными углами. Залежи этого типа широко распространены в Азербайджане.
Тектонически-экранированные залежи формируются вдоль разрывных смещений, осложняющих строение локальных структур, могут находиться в различных частях структур: на своде, крыльях или периклиналях и осложнять антиклинальные складки (рис. 5.25).

Заложение скважин на тектонически нарушенных структурах имеет свою специфику. Дизъюнктивные нарушения в одних случаях могут быть благоприятными для образования залежей, в других - способствовать сохранению части ранее возникших залежей, иногда же - приводить к их полному разрушению. Как правило, наиболее перспективными являются те части структур, ограниченных тектоническими нарушениями, которые обращены в сторону депрессии [5].
Если антиклинальная структура осложнена в сводовой части нарушением типа сброса, разведочные скважины закладываются на удалении от свода структуры. Для антиклинальных структур, осложненных нарушением типа взброса или надвига, первые поисковые скважины закладываются в сводовой части структуры. При поисках и разведке залежей поднадвиговых структур, надвинутое крыло складки может оказаться размытым, и условия для сохранения залежей мало благоприятны. При получении отрицательных результатов необходимо исследовать опущенное поднадвиговое крыло. Поисковые скважины на поднадвиг должны закладываться с учетом наклона поверхности нарушения. Первые скважины должны закладываться в наиболее повышенной части пласта вблизи поверхности нарушения, последующие - в зависимости от высоты залежи, на более низких гипсометрических отметках. Если в поднадвиге пласты залегают очень круто, целесообразно применять наклонно направленное бурение (рис. 5.26) [5].

Рис. 5.26. Системы .заложения поисковых
скважин на антиклинальных ловушках,
осложненных тектоническими
нарушениями:
а - две самостоятельные скважины
на поднятом и опущенном блоках;
б - единичная скважина в зоне
перекрывающихся в плане контуров сводовых
участков верхнего и нижнего блоков;
в - одиночные поисковые скважины
в приподнятых участках изолированных
блоков (по Г. А. Габриэлянцу, 2000)
Тектонически-экранированные пластовые залежи бывают приурочены к моноклиналям. Здесь встречаются различные варианты тектонически-экранированных залежей. Общим правилом заложения первых поисковых скважин является бурение их по профилю, расположенному вкрест простирания плоскости нарушения, с целью установления экранирующих возможностей в повышенных участках залегания пласта (наличие изгиба пласта или изгиба плоскости нарушения). Расстояния между поисковыми и разведочными скважинами выбираются небольшими (200-300 м) при значительных расстояниях между профилями.
Приконтактные залежи образуются на контакте и наиболее часто бывают связаны с соляными куполами, диапировыми структурами и с вулканогенными образованиями (рис. 5.27). В том случае, если соляные купола расположены относительно близко к поверхности, а диапировые складки осложнены грязевым вулканизмом, первые
поисковые скважины закладываются на удалении от центральной осложненной части купола или диапира на двух взаимно перпендикулярных или радиальных профилях. Последующие скважины на профилях закладываются вниз по падению пластов для выявления положения ВНК и ГНК, а также для оценки возможности вскрытия новых пластов, не встреченных первыми скважинами [5].

Рис. 5.27. Схема приконтактных залежей на структурах (по А.А. Бакирову, 1982): а) с соляным штоком; б) с диапировым ядром или с образованиями грязевого вулканизма;
в) с вулканогенными образованиями
На солянокупольных структурах используется бурение наклонно направленных скважин, позволяющее провести ствол скважины параллельно склону соляного купола и определить нефтегазоносность нескольких горизонтов.
В случае вскрытия поисковой скважиной соляного штока ствол ее можно направить таким образом, чтобы выйти из него и снова войти в возможно продуктивные отложения. Бурение наклонных скважин практикуется на месторождениях, осложненных грязевым вулканизмом.

Залежи моноклинальные связаны с флексурами, структурными носами или разрывными нарушениями, осложняющими моноклинали (рис. 5.28).
Залежи рифогенного типа образуются в теле рифовых массивов. Каждый рифовый массив или их группа обычно содержит единую нефтяную или газонефтяную залежь с общим ВНК (рис. 5.29).

Рис. 5.28. Схема залежей моноклинальных структур (по А. А. Бакирову, 1982): а) экранированные разрывным нарушением; б) приуроченные к флексурным осложнениям;
в) связанные со структурными носами

Нефть в такой залежи подпирается водой. Поровое пространство карбонатного коллектора всегда характеризуется очень сложным геометрическим внутренним строением, кавернозность и трещиноватость чаще всего имеют локальный характер распределения внутри толщи, коллекторские свойства меняются часто в пределах небольших расстояний. Дебиты неодинаковы в пределах даже одной части рифогенного массива.
Примером таких залежей служат рифогенные массивы артинского яруса (нижняя пермь) Ишимбаевского района Башкирского Приуралья, перекрытые кунгурской соленосной покрышкой.

Рис. 5.29. Схема залежи рифогенного
типа (по А.А. Бакирову, 1982)
а) в одиночном рифовом массиве;
б) в группе (ассоциации) рифовых
массивов
После проведения необходимого комплекса геолого-геофизических исследований производится бурение единичных поисковых скважин в сводовых частях предполагаемых рифовых массивов. Для сравнительной оценки перспектив нефтегазоносности поисковым бурением охвачено одновременно нескольких рифовых тел.
В Башкирии при поисках погребенных рифов применяется бурение многоствольных скважин. В этом случае, если основной ствол поисковой скважины попал в основание рифа, дополнительный ствол направляется в сторону подъема рифовых известняков. Многоствольное бурение дает положительные результаты в связи с тем, что залежи в рифах имеют обычно высокий этаж нефтеносности (до 1000 м и более) при незначительных размерах площади.
При обычном бурении поисковых и разведочных скважин по профилям расстояния между ними не должны превышать 300-500 м.
Выбор системы размещения поисковых скважин на рифовых ловушках определяется морфологией рифового тела, его соотношением с прилегающими фациями и распределением пород-коллекторов и истинных покрышек. При надежной подготовке ри- фогенных ловушек к бурению их опоисковывают в зависимости от особенностей геологического строения следующим образом.
Поиски скоплений нефти и газа и предварительная оценка обнаруженных залежей в конусовидных, округлых в плане рифах небольших размеров, характеризующихся весьма высокой плотностью запасов на единицу площади, осуществляются бурением одной многоствольной скважины в сводовой части (рис. 5.30 а).
В случае приуроченности залежей к островершинным удлиненно-изогнутым (подковообразным) рифам их поиски и предварительную оценку следует осуществлять путем бурения двух-трех многоствольных скважин, закладываемых по гребню рифовой ловушки (рис. 5.30 б).
На рифовых постройках округлой или слегка удлиненной формы с крутыми склонами и плоскими вершинами (плосковершинные или столовые рифы), а также атолловидных с кольцеобразным распространением биогермных разностей рекомендуется за
ложение поисковых и оценочных скважин по трехлучевой системе, обеспечивающей предварительную оценку запасов углеводородов открытого месторождения (рис. 5.30 в).

Рис. 5.30. Системы заложения поисковых
скважин на рифогенных ловушках:
а - одна многоствольная скважина;
б - независимые многоствольные
скважины; в - два радиальных профиля
трехлучевой системы скважин;
г - профиль скважин в крест простирания
рифа (по Г. А. Габриэлянцу, 2000)
Поиски зон развития линейно вытянутых рифовых тел необходимо проводить путем бурения профиля зависимых поисковых скважин в крест простирания древней береговой линии. Высота рифогенной ловушки, образовавшейся в зоне значительного перепада глубин, и характер приуроченной к ней залежи часто определяются не только структурной амплитудой рифа, но и экранирующей способностью вмещающих пород. В связи с этим в первую очередь необходимо изучать зоны замещения рифовых фаций зарифовыми и предрифовыми отложениями.
Поиски открытых залежей и оценку их масштабов рекомендуется проводить по методике критического направления, т. е. путем опережающего бурения скважин в указанных выше зонах возможного замещения пород (рис. 5.30г). Если зарифовые фации расположены гипсометрически выше предрифовых, то после выяснения продуктивности рифа в сводовой скважине бурением второй скважины устанавливают, являются они литологическим экраном или коллектором. Третью скважину в профиле с первыми двумя закладывают на склоне рифовой ловушки, обращенном в сторону открытого моря, для изучения предрифовых фаций, которые нередко обладают хорошими коллекторскими свойствами и могут находиться в пределах залежи. В более редких случаях, когда гипсометрически выше расположены предрифовые фации, порядок изучения зон замещения будет обратным.
Залежи литологического типа приурочены к участкам выклинивания или замещения пород-коллекторов слабопроницаемыми отложениями, к руслам древних рек и их дельтам, к баровым песчаным образованиям древних береговых линий морей и к отдельным изолированным песчаным линзам (рис. 5.31).
Выклинивание пород-коллекторов или их замещение устанавливается в пределах склонов, как крупных антиклинальных поднятий, так и отдельных локальных структур, а также на склонах крупных моноклиналей и в бортовых частях впадин (рис. 5.32).
В районах, где по геолого-геофизическим данным предполагается наличие зон вклинивания или замещения, закладываются редкие профили поисковых скважин, которые располагают вкрест простирания возможной зоны их развития.

Скважины на профилях целесообразно бурить последовательно, от места вскрытия более полного разреза по направлению сокращения мощностей или литологического замещения.

Залежи, приуроченные к руслам древних рек, получившие название рукавообразных, характеризуются извилистостью контуров в плане, резкой изменчивостью состава и отсор- тированности песчаного материала, а также выпуклым основанием песчаной линзы.
Методика их поисков заключается в построении наклонных структурных карт с показом русла древней реки и мощностей песчаников. Вначале 30-х годов был разработан метод разведки рукавообразных залежей «клином» или тремя скважинами, одна из которых «выброшена» в сторону предполагаемого русла. Первая из известных систем разбуривания рукавообразных залежей нефти предусматривала скорее оконтурива- ние уже открытых залежей, чем их поиски.
Сущность метода заключается в следующем. На площади, где ожидается наличие залежи, закладывают первую скважину (рис. 5.33а). 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. 5.336,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.

Рис. 5.33. Варианты системы
размещения скважин по методу клина:
1 - изопахиты, м; 2 - ось нефтяной
залежи; 3 - предполагаемое
направление оси залежи; 4 - линия
выклинивания пород-коллекторов; - скважина: в числителе номер скважины, в знаменателе вскрытая мощность продуктивных отложений, м
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.
К неантиклинальным залежам относят залежи стратиграфически и литологически экранированные (ловушки фациальных замещений на региональных структурных элементах, на крыльях и переклиналях локальных структур, в пластах-коллекторах, срезанных поверхностью несогласия, эрозионно-останцовые) и литологически ограничен
ные (приуроченные к песчаным образованиям русел и дельт палеорек, прибрежных валов или к гнездообразно залегающим песчаным линзам, окруженным со всех сторон непроницаемыми породами) ловушки.
Связанные с ними месторождения широко развиты в осадочном чехле, достигают иногда больших размеров и содержат значительные запасы нефти и газа.
Шнурковые залежи могут быть разведаны также системой коротких поперечных профилей, расстояния между которыми зависят от размеров песчаного тела. Шнурко- вые залежи типа баров характеризуются тем, что баровые тела прослеживаются одно за другим в направлении древней береговой линии морского бассейна, имеют плоское ложе и выпуклую верхнюю поверхность. Для слагающих их песчаников характерна примерно одинаковая сортировка песчаного материала. Заложение поисковых скважин для обнаружения залежей этого типа производится короткими профилями, расположенными вкрест предполагаемого простирания баровых тел.

Залежи стратиграфического типа наиболее часто бывают связаны с головными участками эродированных пластов; несогласно перекрытых слабопроницаемыми породами, а также с выклинивающимися пластами пород-коллекторов, расположенными под поверхностью несогласия (рис. 5.34).

Поиски и разведка залежей этого типа сопряжены с большими трудностями. Поисковое бурение на залежи стратиграфического типа производится после составления детальных палеогеологических, структурных и литологических карт поверхностей несогласия и перекрывающих их отложений. Целесообразным является комплексирование поискового бурения и детальных сейсмических работ. Профили поисковых скважин закладываются вкрест простирания предполагаемой зоны стратиграфического срезания.
Если поверхности несогласия частично срезают антиклинальные поднятия, образуются так называемые лысые структуры, а залежи имеют форму кольца. Принцип заложения поисковых и разведочных скважин для них по существу не отличается от размещения скважин для приконтактного типа залежей. Разбуривание производится по двум взаимно перпендикулярным профилям, первые скважины закладываются на удалении от свода. Число скважин возрастает при определении границы срезанного пласта [5; 6].

В настоящее время задача выбора рациональных систем размещения скважин для поисков залежей неантиклинальных систем размещения скважин для поисков залежей неантиклинального типа решена не полностью из-за отсутствия, как правило, надежных методов выявления ловушек данного типа. Большинство литологически экранированных и литологически ограниченных залежей открывается попутно при поисках и разведке залежей в антиклинальных ловушках, т. е. с использованием систем размещения скважин, описанных выше.
Целенаправленные поиски залежей нефти и газа в зонах литологического выклинивания и стратиграфического срезания следует осуществлять путем бурения коротких профилей скважин (по две-три) в крест простирания этих зон (рис. 5.35).

Рис. 5.35. Системы заложения поисковых
скважин на неантиклинальных ловушках:
а - единичная поисковая скважина вблизи
предполагаемого экрана; б- профиль
из двух скважин в крест линии замещения
(выклинивания) пород-коллекторов;
в - по простиранию линии
литологического (стратиграфического)
экрана рифа (по Г. А. Габриэлянцу, 2000)
Первую поисковую скважину закладывают на некотором расстоянии от предполагаемого экрана, определяемом минимально возможными запасами нефти и газа, которые экономически целесообразно разрабатывать на данном этапе в конкретном регионе.
После обнаружения залежи одной из поисковых скважин в зонах максимального приближения к экрану на площади рекомендуется заложить одновременно еще две скважины: одну - по падению пластов продуктивного горизонта, другую - по простиранию в ту или иную сторону от скважины-первооткрывательницы для установления зоны максимального развития продуктивного горизонта. В зависимости от результатов бурения скважины в направлении простирания последующими скважинами устанавливаются ширина и ось залежи.

<< | >>

↑

Источник: Чернова О.С.. Основы геологии нефти и газа: учебное пособие. 2008

Еще по теме Залежи УВ, типизация и классификация:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -