5.2.2. Системы разведки месторождений нефти и газа

Под системой размещения разведочных скважин понима­ется пространственное размещение скважин, пробуренных с целью получения геологической информации, необходимой для подсчета запасов нефти и газа по промышленным катего­риям и подготовки исследуемого месторождения к разработке.

Решающее влияние на выбор системы размещения разве­дочных скважин оказывает распределение запасов по пло­щади, которое контролируется тремя геологическими гра­ницами — кровлей, подошвой продуктивного пласта и по­верхностью ВНК (ТЖК). В зависимости от типа резервуара влияние той или иной геологической границы на рас­пределение запасов существенно изменяется. Связано это с тем, что скопления нефти и газа в пластовых и массивных резервуарах принципиально отличаются друг от друга. Это отличие заключается в том, что у пластовой залежи распре­деление объема контролируется тремя поверхностями: двумя приблизительно параллельными поверхностями кровли и по­дошвы продуктивного горизонта и поверхностью контакта. У массивной залежи контролирующими являются только две поверхности: кровля продуктивного горизонта и поверхность ВНК (ГЖК), секущая все тело массивного резервуара.

В этой связи, например, ундуляции кровли продуктивного горизонта, не выявленные по данным бурения разведочных скважин, для залежей в пластовых резервуарах в пределах сводовой части практически не влияют на распределение за­пасов по площади, а для массивных залежей имеют принципи­альное значение (рис. 5.2.4). Ундуляция кровли продуктивных отложений в приконтурных зонах массивных залежей прак­тически не оказывает влияния на распределение запасов, и поэтому детальное прослеживание контура массивных зале­жей, как показывает анализ, неэффективно.

Иная картина наблюдается для пластовых залежей. Одним из главных параметров, контролирующих величину запасов залежей в пластовых резервуарах, является площадь. Поэто­му изменение наклона крыльев в приконтурной зоне может существенно повлиять на величину площади нефтегазоносности, а следовательно, на распределение запасов и вид объемной модели. В связи с этим в процессе разведки залежей в пла­стовых резервуарах требуется проведение оконтуривающего бурения.

Рис. 5.2.4. Влияние ундуляции кровли пласта-коллектора на рас­пределение запасов и положение внешнего контура:

1 — ундуляция кровли не влияет на распределение запасов; 2— ундуляция кровли влияет на проведение внешнего контура и построение объемной модели; Нкр — отметка кровли пласта-коллектора; Нвнк — отметка ВНК (ГЖК); А — максимальная амплитуда ундуляции кровли продуктивного пласта

Столь же дифференцировано следует подходить к изу­чению и остальных перечисленных геологических границ, в частности к изучению ВНК (ГЖК). В связи со спецификой строения массивных залежей положение контакта можно на­дежно определить уже в первых поисковых скважинах. Од­нако, поскольку поверхность ВНК (ГЖК) является основной контролирующей для массивных залежей, ее положение зна­чительно влияет на объем и распределение запасов. Большое влияние на распределение запасов по площади оказывает и положение линии литологического замещения или выклинивания. Причем, как это было видно и при рассмотрении гео­логических границ, это влияние дифференцировано в зави­симости от типа природного резервуара. Если для залежей в пластовых резервуарах зоны литологического замещения влияют только на изменение площади залежи, то для зале­жей в массивных резервуарах, характеризующихся наличием составляющей (наличие тренда), существенную роль играет и положение линии литологического замещения относительно области концентрации запасов. Линия литологического заме­щения может практически не влиять на распределение запа­сов, если она отмечается в зоне минимальных значений эф­фективных толщин. И в то же время даже небольшие по пло­щади зоны замещения пород-коллекторов в зонах максималь­ной концентрации запасов существенно снижают эффектив­ный объем залежи и принципиально изменяют распределение запасов по площади (рис. 5.2.5).

Разнообразие геологического строения нефтяных и газо­вых месторождений обуславливает необходимость примене­ния различных систем размещения скважин и систем развед­ки. Системы размещения скважин по их геометрии подраз­деляют на регулярные (по равномерной сетке или рядами) и нерегулярные.

По форме разведочной ячейки сетки подразделяются на треугольные и квадратные. Системы размещения скважин рядами можно разделить на две группы: с незамкнуты­ми рядами (профильная) и с замкнутыми рядами (кольце­вая).

Рис. 5.2.5. Схема влияния геологических границ на распределение запасов залежи в зависимости от типа резервуара

Выбор наи­более эффективной из этих систем является важным и ответ­ственным элементом промышленной разведки нефтяных и газо­вых залежей.

Характеристика, указанных систем приведена на рис. 5.2.6.

Треугольная система. Эта система, широко приме­нявшаяся в прошлом, предусматривает заложение новой разве­дочной скважины в вершине равностороннего треугольника, два других угла составляют скважины, давшие нефть. К достоин­ствам этой системы следует отнести то, что при заложении сква­жин достигается равномерное освещение всей нефтяной залежи. Однако треугольная система обладает рядом существенных не­достатков. Вследствие того, что заложение каждой новой сква­жины производится в зависимости от получения положительных результатов соседней бурящейся скважины, разведка и оконтуривание всей залежи затягиваются на длительный срок.

Значительное развитие треугольной системы размещения разведочных скважин в прошлом, когда нефтяная залежь вво­дилась в разработку вскоре после получения первой нефти, обос­новывалось возможностью более быстрого приращения некото­рого числа скважино-точек для эксплуатационного бурения на ограниченной площади, расположенной вокруг первой сква­жины, давшей нефть или газ. В настоящее время, когда нефтя­ные залежи вводятся в разработку после оконтуривания и со­ставления проекта разработки, треугольную систему размеще­ния скважин нельзя признать эффективной.

Аналогична по технологии ведения работ — квадратная система размещения разведочных скважин.

Тип системы размещения скважин			Характеристика		Область применения	Схема разбуривания
Регулярная	Сет­ка	Треуго­льная		Скважины заклады­ваются в вершинах треугольника	Разведка неантиклинальных залежей. Эксплуатаци­онное разбуривание
		Квад­рат­ная		Скважины заклады­ваются в вершинах квадрата	Разведка неантиклинальных залежей. Эксплуатаци­онное разбуривание
	Ряды	Неза­мкну­тая (профильная)		Скважины разме­щаются на разных гипсометрических отметках по профи­лю, пересекающему структуру или пло­щадь залежи в опре­деленном направлении	Разведка структурных и неантиклинальных залежей. Эксплуатаци­онное разбуривание
		Замк­нутая (коль­це­вая)		Скважины размещаются последова­тельными рядами вокруг скважины- открывательницы на одинаковых гипсометрических отмет­ках базисного про­дуктивного горизонта	Разведка сводовых изометричных структур. Эксплуатационное разбуривание сводовых изометричных залежей
Нерегулярная				Скважины разме­щаются в оптималь­ных точках и соот­ветствии в принятым алгоритмом разме­щения	Адаптивная разведка

Рис. 5.2.6. Системы размещения разведочных скважин.

Скважины: 1 — поисковые; 2, 3-- разведочные (2— пробуренные, 3— простые)

Кольцевая система. Разведку и оконтуривание залежей нефти, приуроченных к широким и пологим антиклинальным структурам, можно осуществлять и по кольцевой системе с последовательным раз­мещением новых колец скважины по падению пластов (рис. 5.2.7, а). Однако эта система для месторождений со значительной литологической изменчивостью и широким колебанием мощности продуктивных горизонтов требует заложения сравнительно боль­шого числа скважин и не всегда может обеспечить достовер­ность геологических построений.

Кольцевая система размещения скважин не может быть ре­комендована для многих типов залежей: литологических, стра­тиграфических, тектонически экранированных и др.

Профильная система. Характерной чертой терригенных отложений многих нефтегазоносных районов является изменчивость их литологического состава. В этой связи достовер­ность большинства геологических построений зависит от пра­вильности сопоставления разрезов. В условиях значительной из­менчивости литологического состава продуктивных горизонтов профильные разрезы, проведенные вкрест простирания пластов, дают наиболее правильную картину геологического строения залежей, в особенности в тех случаях, когда для их составления используются скважины, лежащие на линии профилей или вблизи нее (рис. 5.2.7, б). Перенос на профильный разрез скважин, отстоящих на значительных расстояниях, дает искаженное пред­ставление о геологическом строении продуктивных отложений, вследствие чего закономерности в изменчивости нефтеносных пластов не могут быть выявлены.

Рис. 5.2.7. Схема заложения разведочных скважин

а—по кольцевой системе: 1 – скважина-открывательница; 2 — разведочная скважина первого кольца; 3— разве­дочная скважина второго кольца; 4 — разве­дочная скважина третьего кольца;

б—по профильной системе: 1 — скважина-открывательница; 2 — разведочная скважина первой очереди: 3 — разве­дочная скважина второй очереди; 4 — разве­дочная скважина третьей очереди

Профильные разрезы облегчают по одноименным реперам детальную корреляцию нефтяных и газовых пластов, слагающих горизонт, достаточно четко выявляют угловые несогласия и зоны выклинивания и способствуют установлению положения водо-нефтяного и газоводяного контактов. Профильная система раз­мещения разведочных скважин, дающая возможность при мини­мальном числе скважин составить правильное представление о геологическом строении нефтяных и газовых залежей, яв­ляется наиболее рациональной.

В зависимости от геологических условий система разведки может быть сгущающейся или ползущей (рис. 5.2.8).

Сгущающаяся система разведки предполагает охват буре­нием всей залежи с последующим уплотнением сетки в случае необходимости. Преимущество этой системы состоит в том, что ускоряется оценка и разведка залежи, однако доля не­продуктивных скважин, особенно на начальном этапе, может быть весьма высокой.

Ползущая система разведки предполагает постоянный охват площади залежи плотной сеткой скважин, поэтому по­следующего уплотнения сети разведочных скважин не требу­ется. При такой системе разведки существенно сокращает­ся количество непродуктивных скважин, однако удлиняются сроки разведки.

Рис. 5.2.8. Системы разведки:

а — ползущая; б — сгущающаяся. Разведочные скважины: 1 — пробу­ренные; 2 — проектные; 3 — линия литологического замещения пород-коллекторов