WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

«Моделирование строения и формирования сложно построенных залежей нефти и газа и минимизация рисков их освоения ...»

-- [ Страница 1 ] --

Общество с ограниченной ответственностью

«ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»

На правах рукописи

Дорофеев Никита Владимирович

Моделирование строения и формирования сложно

построенных залежей нефти и газа и минимизация

рисков их освоения

Специальность: 25.00.12 – Геология, поиски и разведка нефтяных

и газовых месторождений

Диссертация

на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук



Научный руководитель

доктор геолого-минералогических наук

профессор Бочкарев А.В.

Москва – 2015 Оглавление Введение 4 1 Состояние изученности проблемы создания моделей сложно построенных залежей нефти и газа и методология ее решения 10

1.1 Состояние изученности проблемы формирования и моделирования сложно построенных резервуаров нефти и газа 10 1.1.1. Геологическое моделирование разноранговых нефтегазоносных объектов различной степени изученности 1.1.2. История изучения процессов формирования и размещения залежей УВ в рассматриваемых регионах 1.1.3. Стадийность освоения нефтегазовых объектов

1.2. Общие особенности геологического моделирования нефтегазоносных объектов на разных этапах их освоения 19 1.2.1. Значение изученности объекта в решении проблемы повышения достоверности и снижения рисков неопределенности модели 1.2.2. Методические подходы к оценке геологических рисков при освоении сложно построенных объектов различной степени изученности

2. Краткий очерк геологического строения исследованных территорий 33 2.1. 33 Акватория Среднего Каспия 2.1.1. Общие сведения о территории исследований 2.1.2. Тектоническое районирование 2.1.3. Нефтегазогеологическое районирование акватории Каспия Кандымская группа месторождений 51 2.2.

2.2.1. Краткий геологический очерк исследованной территории 2.2.1.1. Стратиграфия и геологическая корреляция разрезов 2.2.1.2. Тектоника 3 Моделирование сложного разломно-блокового строения месторождений 59

3.1. Акватория Среднего Каспия 59 3.1.1. Моделирование дизъюнктивных нарушений и разломно-блокового строения месторождений

3.2. Кандымская группа месторождений 68 3.2.1. Моделирование разрывных нарушений и разломно-блокового строения месторождений

4. Моделирование неоднородностей различного происхождения сложно построенных залежей УВ в карбонатных и терригенных отложениях на разных этапах их изученности

4.1. Моделирование типа и свойств карбонатных пластов-коллекторов 81

–  –  –

6.2.1.1. Анализ неопределенностей структурных элементов строения залежи УВ 6.2.1.2. Обоснование зон наиболее вероятного распространения лучших коллекторов

6.3. На поздней стадии разведки (доразведки) месторождений УВ 158

–  –  –

Введение Актуальность проблемы. Решение вопросов моделирования строения и формирования сложно построенных резервуаров и залежей и минимизации рисков их освоения является актуальной задачей для решения задач оптимизации освоения месторождений УВ на основе научных разработок, связанных с достижением достоверных моделей резервуаров сложного и особо сложного строения на разных этапах и стадиях их изученности. При этом наиболее сложные и проблемные геологические модели присущи тем объектам, которые осложнены дизъюнктивной тектоникой, наличием блоковой структуры, разнообразием литологофациального состава пород, неоднородностью пластов-коллекторов и покрышек.

Однако еще в недостаточной мере осознан, изучен и использован практикующими геологами при планировании геологоразведочных работ (ГРР), подсчете запасов и проектировании разработки месторождений нефти и газа огромный накопленный во всем мире фактический материал, прямо или косвенно указывающий на масштабное проявление в нефтегазоносных бассейнах тектонической и литологофациальной неоднородности пород и других признаков сложного строения месторождений. Отсюда изучение закономерностей изменения литологофациального состава и свойств пород, моделирование и прогноз разломно- блоковых моделей месторождений и площадей следует рассматривать как важнейшую научно-практическую задачу, решение которой напрямую связано с совершенствованием ГРР на всех этапах поисков, разведки и разработки месторождений углеводородов (УВ). В диссертационной работе, кроме того, обращено внимание на недостаточно изученную проблему применения прямых и косвенных признаков и методических приемов прогнозирования различного рода неоднородностей разреза отложений по стандартному комплексу исследований, а также созданию и уточнению классификационных тектонических и литолого- фациальных признаков, используемых на этапах разведки и разработки месторождений.





В свете изложенного очевидна важность и давно назревшая необходимость научно обоснованного прогнозирования нефтегазоносности сложно построенных объектов на основе комплексного структурного, геолого-геофизического и литологофациального анализа. Особую актуальность проблема приобретает для трудноизвлекаемых запасов. Не менее актуально создание и использование научных разработок, связанных с надежностью и достоверностью трехмерных геологических моделей природных объектов и подсчета в них запасов УВ, чему в работе придается важное значение.

Решение поставленных в работе вопросов выполнено на примере сложно построенных нефтегазоносных объектов Среднего Каспия (российский сектор), Узбекистана и некоторых других регионов.

Целью исследований является повышение достоверности сложно построенных резервуаров нефти и газа на основе разработанных концепций формирования, детального структурного и литолого-фациального цифрового моделирования и определения рисков освоения залежей на разных стадиях их изученности.

Основные задачи исследований:

- дать оценку степени изученности и выбрать методологию решения проблемы моделирования нефтегазоносных объектов различной сложности и стадийности проведения ГРР; детально изучить геологическое строение исследованных территорий и месторождений;

- разработать критерии изучения сложных геологических объектов и обосновать выбор современных технологий прогнозирования геометрических и петрофизических особенностей строения и свойств природных резервуаров нефти и газа;

- определить влияние разрывных нарушений на блоковое строение, формирование присбросовых залежей, размещение начальных и остаточных запасов УВ;

- выявить закономерности изменения (зональность) литолого–фациального состава и свойств пластов-коллекторов и вмещающих пород; создать цифровые модели карбонатных и терригенных сложно построенных резервуаров нефти и газа с распределением в объеме залежей структурных и петрофизических параметров;

- разработать рекомендации и предложения по дальнейшему ведению ГРР на разных стадиях изученности месторождений с учетом рисков освоения сложно построенных объектов, а также эффективности их научного сопровождения.

Научная новизна выполненных исследований:

- доказана роль сбросо-сдвигов в создании современного блокового строения в формировании залежей УВ в юрском комплексе пород рассмотренных территорий;

- установлены закономерные изменения выделенных структурно- генетических типов, а также состава, структуры и свойств пород-коллекторов в сложно построенных залежах;

- разработаны критерии двухэтапного формирования месторождений: преимущественно нефтяных на первом и газоконденсатных – на втором. Показано, что на втором этапе происходит переформирование нефтяных залежей на сохранившихся путях миграции углеводородных газов (УВГ), и деградация залежей с трудноизвлекаемой нефтью, находящихся вне путей миграции УВГ;

- показаны пути снижения рисков неопределенности модели и структуры запасов сложно построенных залежей на разной стадии их изученности за счет:

многовариантного моделировании залежей с минимальной вероятностью неподтверждения; учета литотипов пород в зонах наиболее вероятного распространения лучших коллекторов; выделения участков с минимальной вероятностью повышенного и ураганного прорыва газа в нефтяные оторочки..

Основные защищаемые положения:

1. Доминирующая роль сбросо-сдвигов в формировании современного сложного разломно-блокового строения присбросовых залежей УВ в юрскомеловом комплексе пород в акватории Среднего Каспия и в пределах Кандымской группы месторождений.

2. Закономерные изменения свойств выделенных структурно-генетических типов пород-коллекторов сложно построенных залежей: при смене литолого- фациальных зон, микрофаций и разнонаправленной трещиноватости в карбонатных и терригенных породах.

3. Двухэтапное формирование нефтяных и газоконденсатных месторождений, природные и техногенные факторы последовательного сокращения толщин нефтяных оторочек, как следствие переформирования, а наличие трудноизвлекаемых скоплений – деградации нефтяных залежей в юрско-неокомском разрезе отложений Среднего Каспия.

4. Возможность снижения рисков неопределенности модели и структуры запасов сложно построенных объектов на разных стадиях их изученности: при прогнозе преимущественной нефте- или газоносности территорий и отложений;

при выборе моделей залежей с минимальной вероятностью неподтверждения (до 15 %); при обосновании зон наиболее вероятного распространения лучших коллекторов; при выделении участков с минимальной вероятностью прорыва газа в нефтяные оторочки.

Практическая ценность и реализация работы. При непосредственном участии автора создано свыше 80 завершенных петрофизических моделей для цифрового геологического и гидродинамического моделирования месторождений и структур различной степени подготовленности, изученности, сложности и перспективности, большая часть из которых прошла успешную апробацию в ФБУ «ГКЗ». Применение традиционных и усовершенствованных методик комплексного литолого- фациального анализа и моделирования резервуаров способствовало повышению достоверности геологических моделей залежей сложного строения.

Выводы и рекомендации, изложенные в диссертационной работе, отражены в 33 научно- исследовательских отчётах и других работах и приняты к практическому использованию при планировании ГРР, при уточнении сырьевой базы производственных подразделений компании ОАО «ЛУКОЙЛ» и других организаций, что нашло отражение в материалах внедрения полученных автором результатов работы в ООО «Нижневолжскнефть».

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 25.00.12 – Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений по следующим пунктам формулы специальности:

- разработка и совершенствование теоретических основ месторождений нефти и газа, изучение особенностей их геологического строения и закономерностей пространственного размещения в различных геотектонических областях земной коры; - определение геологических предпосылок формирования месторождений и поисковых признаков; - совершенствование методов поисков и разведки месторождений нефти и газа, оценка их ресурсов и подсчет запасов.

В разделе «Область исследования» содержание диссертации соответствует пунктам: 1. Происхождение и условия образования месторождений нефти и газа: условия формирования скоплений нефти и газа в земной коре; - миграция УВ; 2.

Прогнозирование, поиски, разведка и геолого-экономическая оценка месторождений:

- современные методы поисков и разведки месторождений.

Методы исследования, фактический материал и личный вклад. В работе использован комплекс методов петрографии, полевой и промысловой геофизики и нефтегазопромысловой геологии в сочетании с традиционными и предложенными автором методическими приемами многовариантного моделирования неоднородности и достоверности внутреннего строения природных резервуаров. В основу диссертации положены материалы, собранные и обработанные лично автором при проведении исследований, выполненных в период с 2004 по 2014 гг.

При подготовке диссертации использованы результаты собственных и коллективных исследований, а также опубликованные работы по данной проблеме и фактические материалы производственных организаций ОАО «ЛУКОЙЛ». Автором в работе применены известные и новаторские передовые технологии построения моделей с использованием программных комплексов геологического моделирования (Roxar, Petrel) и обработки результатов исследований (ArcView, AutoCAD, Соrel Draw, STATISTICA).

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на конференциях и совещаниях: «Проблемы бассейнового и геологогидродинамического моделирования» (Волгоград, 2006); II и III научнопрактические конференции молодых ученых и специалистов ООО «ЛУКОЙЛИнжиниринг» (Москва, 2013, 2014); 15 и 16 научно-практические конференции EAGE «Геомодель» (Геленджик, 2013, 2014); ХХ Губкинские чтения «Фундаментальный базис инновационных технологий поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа и приоритетные направления развития ресурсной базы ТЭК России» (Москва, 2013); «Цифровое моделирование» (Москва, 2014); 13 и 14-я конференция пользователей ПО ROXAR (Турция, 2013, 2014); Международная научно-практическая конференция: «Прогноз и разработка нефтегазоперспективных месторождений НК «ЛУКОЙЛ» (Волгоград, 2014); IV всероссийская научно-техническая конференция «Актуальные вопросы нефтегазовой отрасли»

(Ставрополь, 2014).

Публикации: по теме диссертационной работы опубликованы 14 статей, из которых 5 в ведущих научно-технических рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

1. Состояние изученности проблемы создания моделей сложно построенных залежей нефти и газа и методология ее решения

1.1. Состояние изученности проблемы формирования и моделирования сложно построенных резервуаров нефти и газа С возникновением геологии и разработки нефтяных и газовых месторождений появилось моделирование нефтегазовых объектов. В нефтегазовой геологии важные исследования, заложившие основы системного подхода, геологического и геолого-технологического моделирования, выполнили в прошлом и продолжают его совершенствовать в настоящее время такие ученые как Х. Азис, Э.А. Бакиров, А.Ф. Белоусов, И.О. Брод, В.А. Бочкарев, Д.В. Булыгин, Л.Ф. Дементьев, А.Н.

Дмитриевский, В.А. Гридин, Г.М. Золоева, К.Е. Закревский, В.Г. Кузнецов, Н.Я.

Кунин, У. Крамбейн, О.С. Обрядчиков, А.А. Трофимук и многие др.

Вопросам анализа и моделирования формирования и размещения залежей УВ в недрах посвящены в прошлом и настоящем исследования таких ученых, как Ф.А. Алексеев, Т.К. Баженова, А.А. Бакиров, А.В. Бочкарев, В.А.Бочкарев, А.И.

Богомолов, Н.Б. Вассоевич, И.В. Высоцкий, В.П. Гаврилов, Ю.И. Галушкин, И.В.

Гончаров, А.Н. Дмитриевский, Н.А. Еременко, В.И. Ермолкин, Ю.Н. Карогодин, Н.А. Касьянова, А.Э. Конторович, Н.В. Лопатин, С.П. Максимов, С.Г. Неручев, И.И. Нестеров, О.С. Обрядчиков, А.В. Постников, В.П. Савченко, А.В. Постников, Е.А. Рогозина, Б.А. Соколов, А.А. Трофимук, В.А. Успенский и многие др.

1.1.1. Геологическое моделирование разноранговых нефтегазоносных объектов различной степени изученности Геологическое моделирование многообразно и включает различные подходы к исследуемому объекту. Существуют десятки терминов моделирования (включая синонимы) и не всегда очевидно место каждого из них в той или иной системе моделирования. Попытки их систематизации предпринимались неоднократно [1, 7, 41, 59, 74, 90]. Ниже приводятся обобщенные схемы геологического моделирования нефтегазоносных объектов [9, 31]. Как и любой технологии геологическому моделированию присущи общие понятия (положения, принципы, схемы) (рис. 1.1).

По масштабности процесса геологическое моделирование подразделяется на региональное и детальное. Региональное моделирование реализуется на этапах общей оценки территории, когда объектами служат различные по размерам территории, районы, бассейны, зоны, структуры и неразбуренные площади (рис 1.6). Детальное геологическое моделирование осуществляется на протяжении всего периода жизни месторождения (залежи) нефти и газа.

Геологическое моделирование разноранговых объектов выполняется на всех этапах ГРР и разработки месторождений и различается при решении задач данных стадий. Детальность их определяется объемом и составом геолого- геофизической и промысловой информации, а также целью и задачами, для решения которых строится геологическая модель. Поэтому геологические модели и методы их построения отличаются при решении задач регионального изучения, поисков, разведки и разработки месторождений [9, 31].

Процесс моделирования включает в себя отдельные структурно обособленРис. 1.1. Типизация процессов моделирования по принципам и процедуре создания геологических моделей [9].

ные этапы работ (рис. 1.2) [9]. Сегодня моделирование нефтегазоносных объектов

- это итерационный высокотехнологический процесс, основная цель которого при минимальных затратах времени создавать набор карт, который соответствует имеющимся исходным данным, самосогласован и внутренне непротиворечив, а самое главное – соответствует субъективным неформализованным требованиям, предъявляемых геологами на основе экспертных знаний и опыта. Конечной целью последовательного процесса геологического моделирования является создание адекватной природному объекту (с учетом степени его изученности и освоенности) геологической (геолого-гидродинамической) модели. На ее основе и с ее помощью комплектуется выходная документация (отчеты по подсчету запасов нефти и газа, проекты на разработку месторождений и т.д.), принимаются решения по дальнейшему ведению работ на объекте.

Геологические и гидродинамические модели максимально эффективны при совместно-последовательном моделировании. В этом случае они носят название постоянно действующих цифровых трехмерных геолого-технологических (гидродинамических) моделей (ПДГТМ или ПДГГМ), охватывающих весь спектр задач, начиная от региональных картопостроений и подсчета запасов до составления проектов пробной и промышленной разработки месторождений (залежей) и т.д.

В работе основное внимание уделено многомерным пространственным (объемным) моделям (3D). Современные технологии трехмерного моделирования могут быть применены на любом этапе геологоразведочного процесса. Так, стохастические модели использовались для построения различных геологических объектов: структурное моделирование, трехмерное литологическое моделирование, построение полей коллекторских свойств и т.д. Детерминированное моделирование использовалось для отображения ограничивающих поверхностей (кровли и подошвы) продуктивных пластов, разрывных нарушений и поверхностей ВНК, ГВК, ГНК, на качественном уровне - коллектор-неколлектор.

Геологическое моделирование разномасштабных объектов выполнено в работе на всех этапах стадий ГРР и промышленной разработки. Детальность их определялась объемом и составом геолого-геофизической и промысловой информации, а также целью и задачами, для решения которых строится геологическая модель. Поэтому геологические модели и методы их построения различались при решении задач регионального изучения, поисков, разведки и разработки месторождений. Одной из причин ошибок при построении моделей слабоизученных геологических объектов является отсутствие базы аналогов и недостаточное использование геологических законов и уже накопленных знаний. Поэтому в модель при низкой изученности объекта закладываются фондовые и литературные данные или материалы по аналогичным бассейнам, зонам, месторождениям, залежам.

1.1.2. История изучения процессов формирования и размещения залежей УВ в рассматриваемых регионах Активное развёртывание ГРР на лицензионных участках Компании (полевые геофизические, инженерно-геологические, экологические и другие исследования, а также глубокое поисковое и разведочное бурение) востребовало как оперативное, так и углубленное обобщение результатов проводимых здесь работ, а также геоувязку их с ранее выполненными исследованиями на море и прилегающей суше с целью научного обоснования и дальнейшего эффективного размещения ГРР.

Составной частью такого обобщения явилась представляемая диссертационная работа по созданию цифровых геологических моделей сложно построенных месторождений и всестороннему комплексному изучению условий их формирования и размещения в российском секторе Каспия и в некоторых других регионах.

Загрузка...

В начальный период освоения практически не изученной акватории Каспийского моря исключительную актуальность получили научно- исследовательские работы, направленные на разработку концепций формирования и размещения выявленных и еще не открытых месторождений нефти и газа. Первая подобная схема в данном регионе создана в институте ООО «ЛУКОЙЛ- ВолгоградНИПИморнефть» в фундаментальной обобщающей работе «Закономерности размещения и условия формирования скоплений УВ в российском секторе Каспия»

(2003 г) /22/. Данная концепция создавалась на материале первых пяти пробуренных в акватории скважин и рекогносцировочных сейсморазведочных исследований. За прошедшее время альтернативные концепции не созданы, но в ряде работ имели место различные точки зрения на отдельные эпизоды формирования залежей УВ. В диссертационной работе в развитие данной концепции в существенной мере на материале около 30 морских скважин и детальных сейсморазведочных работ по профилям 3D уточнены и расширены представления об условиях генерации и аккумуляции УВ, о миграционных процессах в юрских и меловых отложениях (главы 3 и 4).

1.1.3. Стадийность освоения нефтегазовых объектов Под этапностью выполнения комплексированных методов изучения нефтегазоносных объектов понимается синхронизация во времени (одновременное или последовательное) проведения различных видов исследований в течение какоголибо этапа или стадии от региональных работ до завершения разработки месторождения. Освоение углеводородных ресурсов любой территории осуществляется в соответствии с устоявшейся в мировой и отечественной практике последовательностью (стадийностью) работ: от региональных комплексных геолого- съемочных, геофизических и другие работ до ликвидации объектов нефтедобычи (табл. 1.1, 1.2) [17, 23, 31, 35, 86, 87]. С точки зрения этапирования и комплексирования различных методов информационного обеспечения и сопровождения процессов освоения ресурсов, а затем и запасов нефтегазовых объектов, существуют различные подходы и системы классификации стадий и этапов. Детально разработаны схемы стадийности геологоразведочных работ на нефть и газ (Г.А.

Габриэлянц, В.И. Пороскун, Ю.В. Сорокин, М.Я. Зыкин, А.А. Бакиров и др.), которые использованы в работе для создания схемы стадийности хозяйственной деятельности компаний на полное их развитие по освоению углеводородного потенциала на примере территории российского сектора Каспийского моря. Освоение уникальных углеводородных ресурсов данной территории (около 6 млрд. т условного топлива) рассчитано для основного недропользователя ОАО «ЛУКОЙЛ» на 20-25 лет [22, 39, 45, 46].

Процедуры моделирования на разных этапах ГРР принципиально различаются (табл. 1.1). Поскольку целью исследований является комплексное моделирование сложно построенных нефтегазоносных объектов различной степени изученности, работы, осуществляющиеся на стадиях ГРР и разработки месторожде

–  –  –

альные и финансовые ресурсы. Так, на этапе региональных исследований на отдельных площадях Среднего Каспия проводились поисковые работы (детальные сейсмические исследования, включая 3D и бурение поисковых скважин на основе полученных по данным сейсморазведки результатов: Хвалынская, Широтная, Ракушечная и другие). При этом скв. 1 Хвалынская (скв. 1Хв) - первая глубокая скважина в российской зоне недропользования - фактически выполнила роль опорной скважины, несмотря на ее официальный поисковый статус. В районах активного ведения поисковых и разведочных работ региональные исследования могут возобновляться для изучения принципиально новых типов залежей с применением более совершенных технических средств. Сложное сочетание одновременного прохождения различных этапов ГРР на отдельных участках - прямое следствие нарушения последовательности освоения УВ ресурсов в российском секторе Каспия. Приведенная схема этапности работ не исключает применение методик ускоренных (опережающих) поисков, разведки и разработки при наличии достаточных для этого предпосылок.

На региональном этапе ведения ГРР изучение недр акватории моря предшествует поисковому этапу и проводится до тех пор, пока остаются неизученными значительные по площади территории и выявляются благоприятные предпосылки для обнаружения новых перспективных комплексов на неосвоенных глубинах и в зонах нефтегазонакопления в слабоизученных районах. Выбор территорий, реально перспективных для поисков нефти и газа, является важной стратегической задачей любой крупной компании. При этом особенно актуальными становятся вопросы научного обоснования и раздельного прогноза в их пределах перспектив нефте- и газоносности неизученных бурением отложений и территорий (до и после приобретения лицензии). На данном этапе ведется изучение основных геолого-геофизических особенностей лицензионных и прилегающих к ним территорий, а также качественная и количественная оценка перспектив нефтегазоносности недр. Конечная цель исследований на этом этапе – выделение и обоснование приоритетных направлений и первоочередных объектов ГРР.

В целом на начальных этапах ведения ГРР от (предлицензионный, региональный) пребывает 70 % территории российского сектора моря (табл. 1.2, рис.

1.2). Особо важен на начальной стадии освоения акватории предлицензионный этап, когда представляется возможность на основе скудной информации и концептуального моделирования условий формирования и размещения залежей УВ оценить перспективы нефтегазоносности значительных по площади территорий.

Этап нацелен на принятие генерального решения по началу освоения или по закрытию финансирования всех работ. Лидером лицензионной деятельности в акватории российского сектора Каспия на начальной стадии его освоения является ОАО «ЛУКОЙЛ». По прошествии десяти лет освоения акватории российского сектора Каспия ГРР продолжают пребывать здесь на начальных этапах этой стадии. На региональном этапе выполняются первые фундаментальные обобщения результатов ГРР, в которых рассматриваются закономерности размещения и формирования залежей УВ, а также научное обоснование направлений и объектов ГРР в российском секторе Каспия [8, 11, 19, 21, 22, 23, 33, 39, 45, 46, 65].

Поисково-оценочный этап. На территории акватории моря данный этап реализован на 27 %. На подэтапе подготовки объектов к поисковому бурению проводятся сейсмические исследования 2D и 3D, инженерно-геологические исследования. Выданы паспорта на структуры: Хвалынская, «170 км», Широтная, Ракушечная, Сарматская, Дружба, Центральная, Ялама – Самур и другие, на которые составлены проекты на строительство поисковых скважин. Реализуется и подэтап поиска и оценки месторождений: на большинстве подготовленных структур пробурены первые поисковые скважины, открыто восемь месторождений нефти и газа. Оперативно обобщаются материалы бурения и исследования скважин. Проводятся исследования по обобщению геолого-геофизического материала после бурения каждой новой скважины [22, 39, 45, 46].

Подэтап поиска и оценки залежей УВ считается завершенным, если степень изученности позволяет подсчитать запасы по категориям С1 и С2 и провести оценку промышленной значимости месторождения. С этого подэтапа моделирование залежей осуществляется на протяжении всего периода жизни месторождения.

Разведочный этап. Цель его – подготовка месторождения (залежи) к разработке и изучение характеристик выявленных залежей, обеспечивающих утверждение запасов нефти и газа в ГКЗ в необходимых соотношениях. На данном этапе изученности месторождение считается подготовленным к промышленной разработке. Материалы подсчета по нему представляются в федеральные экспертные органы, которые дают заключение относительно готовности его к промышленному освоению. На позднем этапе разведки, как правило, проводится доразведка выявленных месторождений за счет бурения (сгущения сети) эксплуатационных скважин.

Стадия разработки месторождений нефти и газа наступает после завершения разведочных работ и прохождения государственной экспертизы запасов, составления и утверждения проекта опытно-промышленной эксплуатации, а также проектов на обустройство месторождения. Стадия разработки месторождения подразделяется на два этапа: обустройство месторождений; эксплуатация месторождений. Оба этапа на Каспийском море пребывают в стадии активной подготовки. Категория запасов УВ достигает на этом этапе высших категорий (А+В). В Каспийском море стадия разработки пребывает на начальной стадии (единственное месторождение им. Ю. Корчагина введено в эксплуатацию в 2010 году). На данном этапе планомерно реализуется комплексная программа переоценки всего накопленного геолого-геофизического материала по всему имеющемуся фонду месторождений на основе создания ПДГГМ залежей УВ.

Схема стадийности ГРР в акватории российского сектора Каспийского моря позволяет определить текущее состояние геологоразведочного процесса по конкретным объектам и на этой основе участвовать в планировании дальнейших работ. По совокупности всех приведенных работ на нефть и газ, освоение российского сектора Среднего Каспия нефтяными компаниями находится в основном в начальной стадии (табл. 1.2, 1.3, рис. 1.2).

1.2. Общие особенности геологического моделирования нефтегазоносных объектов на разных этапах их освоения Геологическое моделирование включает различные подходы к исследуемому объекту в зависимости от его величины, степени изученности, важности анализа и имеет отличительные особенности на разных этапах освоенности объектов исследования. Виды и особенности геологического моделирования на разных этапах изученности и освоенности анализируемого объекта в укрупненном виде показаны на рис. 1.3. В обобщенном виде комплексное региональное и детальное моделирование представлено на принципиальных схемах (рис. 1.4 и 1.5), а назначение, задачи, особенности, виды, методы, этапность, последовательность, программные продукты и другие общие сведения комплексного геологического моделирования на разных этапах освоения объектов – в табл. 1.3, [9, 31].

Геологическое моделирование разноранговых объектов выполняется на всех этапах ГРР. Детальность их определяется объемом и составом геолого- геофизической и промысловой информации, а также задачей, для решения которой строится геологическая модель. Поэтому геологические модели и методы их построения различаются при решении задач регионального изучения, поисков, разведки разработки месторождений.

Детальное геологическое моделирование является главным видом (табл.

1.1, 1.3, рис. 1.1, 1.2) и осуществляется на протяжении всего периода разведки и разработки месторождения (от открытия до завершения эксплуатации). Имеет свои собственные (индивидуальные) схемы моделирования на этапах поисков, разведки и доразведки (в том числе на стадии разработки месторождений) нефтегазовых объектов (рис. 1.3) и подразделяется на два основных вида: детальное геологическое и геолого-гидродинамическое. В детальном геологическом моделировании различают два блока моделей: первый объединяет модели, описывающие внешние свойства объекта, второй – его внутренние свойства и структуру.

Современные детальные геологические модели являются результатом цифрового моделирования, конечный продукт которого – ПДГГМ залежи, которая может включать в себя набор карт и цифровых геологических сеток.

Детальное описание видов моделирования, характеризующих внешние (структурное, сейсмогеологическое, корреляционное, тектоническое, палеотектотектонофизическое, контурное) и внутренние (детальное корреляционное, седиментационных циклов, сеточное, фациальное, литологическое, параметрическое, насыщенности коллекторов, межфлюидных контактов, геохимическое, структуры запасов и ресурсов нефти и газа, гидродинамическое) свойства нефте-газоносных объектов, а также программных продуктов цифрового (региональных и детальных) геологического моделирования, неопределенности и достоверности моделей включает все виды геологического моделирования (рис.

1.4). При всей индивидуальной важности видов моделирования для детального рассмотрения объектов настоящей работы выбран важнейший вид - моделирование условий многоэтапного формирования и размещения скоплений УВ в недрах, который при комплексном подходе включает все виды геологического моделирования (рис.1.4).

–  –  –

Рис. 1.2. Зональность освоения ресурсов УВ в акватории российского сектора Каспия [9]. Месторождения: а - нефтяные; б - газовые; в - газонефтяные; г - газоконденсатные; д - нефтегазоконденсатные; е - границы государственные; ж - структуры в акватории, подготовленные к бурению; з разрывные нарушения; и – область бесперспективных на УВ земель (для моря). Степень освоенности (этап ГРР): 0 - предлицензионный этап; 1 - региональный этап; 2 - этап подготовки структур под глубокое бурение; 3 - поисково-разведочный этап; 4 - стадия разработки УВ 1.2.1. Значение изученности объекта в решении проблемы повышения достоверности и снижения рисков неопределенности модели Под реалистичностью геологической модели понимается ее максимальное соответствие геологическим представлениям о строении залежи и фактическим данным. Адекватная модель изучаемого объекта полностью соответствует фактическим данным (при этом, чем больше данных, тем больше степень соответствия), неадекватная – частично, в которых свойства в условиях дефицита информации Рис. 1.3. Виды геологического моделирования и их производные по степени изученности объекта Рис. 1.4. Структура и последовательность детального геологического моделирования Рис. 1.5. Принципиальная схема геологического моделирования на региональном этапе ]9]

–  –  –

не получили вполне четкого, однозначного определения и охарактеризованы с использованием разного рода расплывчатых понятий. Практика в каждом рассмотренном случае выступала в качестве решающей процедуры проверки соответствия геологической модели изучаемому объекту. Предварительные оценки достоверности моделей оценивались по стандартным принципам, например, путем проведения многовариантного моделирования по одним и тем же исходным данным; путем исключения части данных из построения и оценки правильности геологической модели в области исключенных данных, путем адаптации истории разработки залежи и т.д.

Неопределенность геологических моделей оценена в работе степенью обоснованности ее фактическим материалом (составом, объемом, качеством) и методическими приемами геологической интерпретации геолого-геофизических данных. Напрямую это связано со степенью изученности объекта или стадийностью (этапностью) ГРР. При не соблюдении последовательности этапов и неполучения максимального для каждого из них объема информации, степень достоверности модели будет низкой. Отсутствие или недостаточное количество (качество) исходной геолого-геофизической информации сопряжено с неоднократными пересчетами запасов УВ, уточнениями и дополнениями технологической документации на разработку месторождений. Снижению неопределенностей моделей методом комплексирования разнородной информации и самой процедуре моделирования посвящены работы А.В. Авербуха, С.И Билибина, Д.Н. Болотник, И.С. Гутмана, Ф. Глебова, В.В. Гузеева, С.Б. Денисова, Т.Ф.Дьяконовой, К.Е. Закревского, М.Л. Золоевой, Е.В. Кучерука, А.В.Черницкого, С. Пирсона, М. Райдера, Ч. Пейтона, Р. Шериффа, О. Серра и многих других.

При поисках и разведке преобладающих в настоящее время мелких и сложнопостроенных месторождений нефти и газа в условиях дефицита исходной геологической информации и неопределенности интегрированный анализ геоданных позволил построить серию конкурирующих моделей геообъектов и геопроцессов (иногда достаточно отличающихся друг от друга геологических моделей залежей) и оценить их адекватность (метод многовариантного моделирования). Весь этот ряд возможных геологических моделей отражает достигнутый уровень изученности объекта. Использовался также метод построения матрицы сравнения вариантов (В.И. Пороскун), который позволяет в графическом виде представить различия между вариантами геологической модели рассматриваемой залежи (пликативной, тектонически-экранированной и литологически-экранированной), оценивать изученность разведываемых залежей и может быть использована при проектировании ГРР в сложных геологических условиях, в условиях высокого риска и неопределенности исходной информации.

1.2.2. Методические подходы к оценке геологических рисков при освоении сложно построенных нефтегазовых объектов различной степени изученности В отличие от наиболее распространенных схем, в представленной работе методические подходы к оценке геологических рисков при моделировании сложно построенных месторождений различной степени изученности строятся на многосторонней оценке геологических рисков, которые учитывают специфические особенности моделирования на разных этапах ведения ГРР. На региональном этапе оцениваются риски, учитывающие неопределенности имеющейся информации (как правило, ничтожно малой и разного качества) всей цепочки генерационномиграционно-аккумуляционной системы изучаемого нефтегазоносного бассейна.

Чем ниже степень региональной изученности и, чем менее достоверны методы, используемые при построении геологической модели объекта, тем выше геологические риски оценки объекта. То есть при оценке геологических рисков, с одной стороны, учитываются неопределенности, возникающие в рамках степени изученности геологической модели, а с другой стороны – неопределенности, связанные с особенностями внешнего и внутреннего строения исследуемого объекта.

Таким образом, данный методический подход оценки геологических рисков учитывает полный спектр геологических неопределенностей и позволяет корректно ранжировать и сопоставлять геологические риски объектов для регионов с разной степенью и уровнем изученности.

Оценка геологических рисков в нефтегазовой области – важная и актуальная проблема в последние десятилетия. Подобная оценка рисков производится на всех этапах ГРР, необходима для принятия решения по вхождению или выходу из проекта (или промежуточных вариантов), при оценке экономической эффективности нового, либо существующего проекта и в конечном итоге направлена на принятие коммерчески обоснованного решения.

Существует множество подходов к оценке риска геологоразведочных проектов (Роуз, 2011, Simpson et al., 2000, Murtha, 2001, Rose, 1987, Guidelines, 2001, Галкин, 2009, 2012). Однако в большинстве случаев такая оценка, как правило, сводится к модели инвестиционных перспектив проекта, в основе которой заложены геологические риски в отношении каждой из составляющих геологической модели, которые в итоге определяют (уточняют) оценку УВ базы проекта (Capen, 1991, Murtha, 1995). Эффективность модели при этом оценивается стандартными экономическими критериями (Cozzolino, 1981), такими как чистая текущая стоимость (NPV, Net Present Value), индексом рентабельности (PI, Profitability Index), внутренней нормой рентабельности (IRR, Internal Rate of Return), дисконтированным сроком окупаемости (DPP, Discounted Payback Period), а собственно геологическая оценка определяется либо серией вероятностных распределений, динамически изменяющихся в зависимости от стадии изучения, либо фиксированными значениями каждого из геологических факторов (McMaster, 1997, Otis et al., 1997, Alexander et al., 1998, Роуз, 2011).

Большое влияние на финальную модель и на окончательный результат оценки геологической модели объекта, на корректный подход к определению непосредственных геологических рисков оказывают, в конечном итоге, такие факторы как учет степени изученности, качества и типа исходных данных, а также комплексирование методов изучения, учет рисков по отношению к каждому из элементов УВ системы, который одновременно определяет специфические особенности и методику геологического (геолого-гидродинамического) моделирования (Simpson et al., 2000, Jonkman et al., 2000).

Геологические риски и пути их минимизации при использовании моделей и при оценке структуры запасов УВ сложно построенных резервуаров на разных стадиях освоения месторождений выполнены с точки зрения:

- минимизации неадекватного прогноза преимущественной нефте- или газоносности территорий и отложений за счет обоснования направленных поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений в акватории Среднего и Северного Каспия (региональный этап);

- минимизации неэффективного ведения ГРР на начальном этапе разведки месторождений за счет оптимального размещения проектных разведочных и эксплуатационных скважин в зонах наиболее вероятного распространения лучших коллекторов, а также за счет возможностей многовариантного моделирования залежей УВ (на начальном этапе разведки месторождений);

- минимизации нереальной оценки подготовленных к разработке промышленных запасов нефти и газа за счет обоснования достоверной разломно– блоковой модели месторождений УВ (а позднем этапе разведки месторождений УВ);

- минимизации неэффективного размещения эксплуатационных скважин путем определения участков с минимальными значениями отношения газ-нефть (ГНО) и направления горизонтальных секций проектных добывающих скважин на данные участки (на ранней стадии разработки месторождений УВ).

2. Краткий геологический очерк исследованных территорий

2.1. Акватория Среднего Каспия 2.1.1. Общие сведения о территории исследований На рубеже веков и в начале XXI века ОАО "ЛУКОЙЛ" реализует собственную Программу освоения российского сектора Каспия. В ноябре 1999 года было начато бурение первой глубоководной поисковой скважины на Среднем Каспии.

Основным оператором компании на шельфе Каспийского моря является ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть», который является недропользователем на трех лицензионных участках в акватории Каспийского моря: участок «Северный»;

Центрально-Каспийский участок; Восточно-Ракушечный участок (рис. 2.1, 2.2).

Акватория Среднего и Северного Каспия характеризуется пестрым набором физико-географических условий. Это Прикаспийская низменность на севере – аллювиальная равнина с абсолютными отметками минус 12-27 м, выровненные плато Мангышлак и Устюрт с абсолютными отметками от минус 132 до плюс 556 м на востоке, предгорная равнина Дагестана с абсолютными отметками от минус 15 до плюс 995 м и горные сооружения, где поверхность земли находится на высотах плюс 2000-4446 м, на западе и юго-западе.

Каспийское море, являющееся одним из крупнейших бессточных водоемов Земного шара, расположено в обширной материковой депрессии. При средней ширине 325 км оно вытянуто в меридиональном направлении почти на 1200 км.

Площадь его составляет 378 тыс. км2. По географическим, тектоническим, нефтегазогеологическим и административным признакам выделяются северная (Северный Каспий), центральная (Средний Каспий) и южная (Южный Каспий) части моря (рис.2.3). Площадь Северного Каспия составляет 40,437 тыс. км2. Наибольшая глубина Северного Каспия 5 м, а средняя 2,3 м. Рельеф дна Северного Каспия представляет собой мелководную слабоволнистую аккумулятивную равнину.

Площадь Среднего Каспия составляет 140,99 тыс. км2. На долю Среднего Каспия приходится 40,4% всей площади моря. Средний Каспий глубоководен.

Средняя его глубина составляет 160 м, максимальная глубина отмечена в Дербентской впадине – 788 м (рис. 2.2).

Рис. 2.1. Обзорная схема сейсмической изученности российского сектора Среднего Каспия Российский сектор акватории моря более чем на 90 % находится в пределах Среднего Каспия. Освоение его только начинается и добыча нефти и газа пока несущественны. До 1995 года объемы ГРР в пределах российского шельфа Каспийского моря были незначительными. Это было связано с его трудной доступностью, обусловленной обширным мелководьем, наличием больших рыбоохранных зон. Всего в российском секторе моря до 1991 года было выполнено 45,2 тыс. пог.

км сейсморазведки МОГТ, и выявлено 32 локальные структуры, часть из которых была подготовлена к бурению. Поисковое бурение проводилось лишь в пределах Дагестанского шельфа, где было открыто небольшое морское нефтяное месторождение Инхче-море с продуктивностью неогеновых отложений.

Рис. 2.2. - Лицензионные участки российского сектора Каспийского моря Для всестороннего изучения проблемы формирования и размещения залежей УВ привлекались материалы ГГР, выполненные как на территории акватории Среднего и Северного Каспия, так и ее ближайшего обрамления. Территория характеризуется различной степенью изученности и освоения. Наименее изучена различными видами геофизических исследований и особенно глубоким бурением морская часть рассматриваемой территории.

Прилегающая суша изучена значительно лучше, но неравномерно. При исследовании геологического строения территории применялись различные виды региональных и детальных геофизических работ (МОВ, МОВ ОГТ 2D и 3D, КМПВ, ГСЗ), гравиметрическая и магнитная региональные съемки, аэромагнитная съемка, опорное, структурное, структурно-параметрическое, поисково- разведочное и эксплуатационное бурение. Нефтегазоносность Среднего Каспия и его обрамления в разрезе осадочного чехла установлена в диапазоне от верхней части пермо-триаса до неогена. Подавляющее большинство залежей установлено в юрско-меловых отложениях. Их особенностью является многопластовость, наличие в единой структуре залежей различных комплексов и типов. Залежи, в основном, сводовые, пластовые, массивные, тектонически и литологически экранированные.

Месторождения выявлены на западном и восточном обрамлениях моря, а также в пределах Среднего и Северного Каспия. Месторождения размещаются неравномерно на всей территории обрамления. Компактное размещение месторождений нефти и газа в Предгорном Дагестане, в Чечне, Прикумском районе Ставрополья и сопредельных районах Равнинного Дагестана, на юго-востоке Калмыкии и в Жетыбай-Узеньской зоне обусловило создание в таких районах развитой инфраструктуры нефтегазодобычи и переработки УВ сырья. В тоже время имеются обширные территории отсутствия месторождений, что указывает на избирательность условий накопления УВ.

В пределах западного обрамления Среднего Каспия выявлено 46 месторождений. На территории Предгорного (Южного) Дагестана открыто 17 месторождений. Продуктивными на нефть и газ являются: караган, чокрак, майкоп, фораминиферовые слои, кампан, альб, апт на глубинах 400…2000 м. Месторождения:

Берикей, Дузлак, Даг-Огни, Хошмензил, Селли, Избербаш, Каякент. В пределах Дагестанского клина нефтяные, газоконденсатные, нефтегазовые месторождения выявлены в верхнеюрских, нижне- и верхнемеловых и палеоген-неогеновых отложениях на глубинах 400…5600 м, в основном, в карбонатных породах. Месторождения: Махачкала-Тарки, Шамхал-Булак, Димитровское, Новолакское, АчиСу, Тернаир и Аркабаш. Наиболее разбуренными являются такие месторождения как Избербашское (235 скважин), Махачкалинское (152), Тернаир (58), Гаша (30).

В Ставропольском крае и Равнинном Дагестане продуктивными на нефть и газ отложениями являются: пермо-триас (нефтекумская свита), байос, бат, келловей, оксфорд, титон, неоком-апт, альб, маастрихт-кампан, палеоцен, эоцен, хадум, чокрак на глубинах 600…5000 м. Месторождения: Озерное, Величаевско- Колодезное, Зимняя Ставка, Юбилейное, Кумухское, Солончаковое, Центральное, Равнинное, Восход, Таловское, Совхозное, Поварковское, Пушкарское, Сухокумское, Восточно-Сухокумское, Рифовое, Раздольное, Южно-Сухокумское, Русский Хутор, Капиевское, Озек-Суат, Дагестанское, Степное, Мартовское, Долинное, Федоровское, Камышовое, Уларское, Дахадаевское, Соляное, Майское, Перекрестное, Эмировское, Леваневское, Тюбинское, Граничное, Восточно-Безводненское, Лесное, Ачикулакское, Прасковейское, Воробьевское, Журавское и др.

В пермо-триасовых отложениях (Р2…Т1) на глубинах 3700-4950 м в биогермных известняках нефтекумской свиты и анизийского яруса установлены залежи нефти и газоконденсата на 23 месторождениях: Кумухское, Солончаковое, Центральное, Южно-Буйнакское и др. Коллекторами являются мелкокавернозные и порово-трещинные доломиты.

Нижнеюрские песчаники продуктивны на Сухокумском месторождении, среднеюрские песчаники и алевролиты - на месторождениях Русский Хутор, Солончаковое и других, верхнеюрские кавернозные доломиты, песчаники - на месторождениях Русский Хутор, Юбилейное и других.

Меловые отложения продуктивны на Солончаковой группе месторождений, Южно-Сухокумском, Мартовском, Майском и других месторождениях. Всего на территории Равнинного Дагестана разбурено более 50 площадей. Наиболее разведанными являются месторождения Русский Хутор, Сухокумское, Солончаковое, где на каждом пробурено до 50-100 скважин.

Все открытые здесь месторождения относятся к категории мелких. Среди открытых месторождений извлекаемые запасы нефти не превышают 5 млн. тонн для одного месторождения.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |








 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.