Методическо ръководство за конкурса "Нефт и газ", Платформа за съдържание

Методологическо ръководство за конкуренция в нефт и газ

Фиг. 1. Антиклинална структура

Фиг. 2 Депозитни елементи

Резервоарни части: 1 - вода, 2 - вода-нефт, 3 - нефт, 4 - газ-нефт, 5 - газ; hn – височина на нефтената част на резервоара, hg – височина на газовата част на резервоара.

Тясната връзка на находищата на нефт и газ с антиклиналните гънки беше забелязана още в ранните етапи от развитието на петролната геология, което доведе до появата на идеи, известни дълго време като антиклинална теория за разпространението на натрупванията на нефт и газ. Антиклиналната теория по едно време заемаше много важно място в практиката на търсене на нефт, геолозите навсякъде търсеха антиклинали и куполи за проучвателни сондажи.

Най-простият и често срещан случай на образуване на капан* е пропадането на стратален или масивен естествен резервоар под въздействието на нагъващи се тектонични движения в антиклинална структура. Ако нефтът, газът и водата попаднат в пропусклива формация, извита под формата на арка, покрита с непропускливи скали, тогава, разпределени според плътностите, нефтът и газът ще заемат горната част на сводестия завой и ще бъдат изолирани отгоре от непропускливи скали, а отдолу от вода (фиг. 1).

Капаните, ограничени до антиклиналната структура, образувани главно в резултат на образуването на гънки и разкъсвания, могат да бъдат идентифицирани доста уверено в геоложкото картиране, те са по-лесни и по-бързи от други видове капани за инсталиране в седиментния участък и са по-добри от другите в подпомагането на откриването на находища на нефт и газ (фиг. 2).

Всеки капан е триизмерен обемформа, в която, поради капацитивни, филтриращи и екраниращи свойства, въглеводородите се натрупват и съхраняват.

Антиклиналните капани включват по-голямата част от откритите находища на нефт и газ в света - близо 90% в България и около 70% в чужбина. Размерите на залежите могат да бъдат различни: от малки - около 5 километра дължина и 2-3 километра, с височина 50-70 метра, до гигантски - стотици километри дължина, десетки ширина и стотици метри височина.

Резервоарните аркови отлагания са ограничени до антиклинални еднокуполни и многокуполни структури. Дъговидните отлагания, като правило, съответстват на формата на капана, който го затваря. При структура с проста конструкция най-благоприятното място за полагане на първия проучвателен кладенец е дъгата на антиклиналата.

Геофизични методи за изследване на кладенци

Геофизични методи за проучване на кладенци (GIS) - набор от физически методи, използвани за изследване на скали в околокладенци и междукладенци, както и за контрол на техническото състояние на кладенци. VGIS извършва подробно изследване на скалите, непосредствено съседни на сондажа, като използва спускане-изкачване на геофизична сонда в него (фиг. 3).

Фиг. 3. Проучване на кладенец

Повечето методи за регистриране на кладенеца имат малък радиус на изследване около кладенеца (от няколко сантиметра до няколко метра), но имат висока детайлност, която позволява не само да се определи дълбочината на формацията с точност до сантиметри, но дори и естеството на промяната във физическите свойства на формацията в цялата му малка дебелина.

Множеството методи за каротаж на кладенци се дължи на разнообразието от методи на повърхностна геофизика, за всеки от които е разработена подобна "подземна" версия. Освен това,Има и специални видове изследвания, които нямат аналози в наземната геофизика. Поради това ГИС методите се отличават по естеството на физичните полета, които изучават: електрически, ядрени, акустични, магнитни и др.

Методи за електрическо регистриране (Електрическо регистриране)

Електрически каротаж - геофизични изследвания в кладенци, базирани на измерване на електрическо поле, което възниква спонтанно или се създава изкуствено. Стойността на електрическите свойства на скалите, определена с помощта на каротажна сонда, се използва за преценка на резервоара, филтрацията и продуктивните свойства на образуванията. Електрическата сеч се основава на факта, че скалите имат различно електрическо съпротивление и имат различна способност да създават естествено електрическо поле. Следователно резултатите от измерванията позволяват да се прецени естеството на пробитите скали и да се изясни разрезът на кладенеца.

Електрическият каротаж се основава на изследването на привидното съпротивление на преминалите скали (RS) и потенциалите на собственото му електрическо поле (PS) по протежение на сондажа и се състои в измерване на две основни характеристики на скалите: потенциали на спонтанна поляризация (αps) и привидно съпротивление на скалите (ρк).

Във всички кладенци се извършва стандартен електрически каротаж на RL, PS в комбинация с други методи за каротаж за подробна дисекция на геоложкия разрез, определяне на горната и долната граница на продуктивния резервоар, идентифициране на литоложки разлики, определяне на местоположението на филтъра и други производствени устройства, както и оценка на степента на подкисляване на резервоарите и границите на разпространение на киселинни разтвори.

Появата на електрическо поле в кладенец и близо до него се нарича спонтанна поляризация (поляризация на кладенец).

Електрическото поле на поляризация, създадено от e. d.s., възникващ главно в резултат на процеса на дифузия, а в някои случаи и поради филтрация, е свързан с геоложките свойства на резервоарите. Най-резките промени в SP потенциала обикновено се наблюдават срещу контакта на скали, едната от които е глинеста, а другата съдържа малко количество глинест материал (например пясъчник). Чрез изучаване на спонтанната поляризация може да се получи представа за последователността на възникване на слоевете и техните свойства. По-специално, PS се използва широко за изолиране на резервоари, които могат да бъдат нефт и газ. Поради това методът на спонтанната поляризация се е превърнал в основна част от електрическата регистрация на всички нефтени и газови кладенци и много кладенци, пробити за проучване на находища на въглища и руда.

Фиг. 4 Схема на електрическо изследване на сондаж с използване на методите на привидно съпротивление и спонтанна поляризация (от ):

С — дърводобивна станция;

A, M, N и B са електроди;

2 - порести водоносни хоризонти или пясъчници;

3 - порести нефтени пясъци или пясъчници;

4 - плътни пясъчници;

6 - диаграми на привидно съпротивление (ρк) и спонтанна поляризация (U).

Получената крива на изменението на потенциала на полето по дължината на ямката се нарича крива на спонтанната поляризация или накратко крива на PS (фиг. 4).

Способността на скалите да провеждат електрически ток е едно от свойствата, което се използва широко за изследване на геоложкия разрез на кладенците.

Стойност, която характеризира способността на дадено вещество, по-специално добив. скали, съпротивлява се на протичането на електрически ток, служи като специфично съпротивлениеρ. Може биопределено с помощта на формулата за съпротивлениеRна проводник, изработен от хомогенно вещество с постоянна площ на напречното сечениеSи дължинаL

В практиката на електрическа регистрация съпротивлениетоρсе изразява в ом*метри (Ohm*m). Във формулата тази мерна единица се получава при съпротивлениеR, изразено в омове, дължинаL- в метри и сечениеS- в квадратни метри. Ако заместимL= 1 m,S= 1 m2 във формула (1), тогаваρ=R.

По този начин съпротивлението на скалата в ом * метри е съпротивлението между две противоположни страни на куб от скала с ръб от 1 m.

Скалите по отношение на електропроводимостта заемат междинно положение между проводници и изолатори. Тяхното съпротивление варира от части от ом-метър до десетки хиляди ом-метри. По неговата стойност, определена чрез каротаж, може да се прецени дали скалите са наситени с нефт или не.

Нефтът и газът практически не провеждат електричество. Замествайки водата в пространството на порите, те намаляват проводимостта на скалата. Следователно нефтените и газоносните образувания имат по-голямо съпротивление от същите образувания, чието пространство на порите е напълно запълнено с вода.

Ако парното пространство на скалата беше напълно запълнено с нефт или газ, тогава нейното съпротивление би било много по-голямо. Това обаче не се наблюдава: скалите, наситени с нефт и газ, имат значителна електрическа проводимост, тъй като техните пори, освен нефт и газ, съдържат известно количество минерализирана пластова вода. Обвивайки зърната на скалата, тя образува мрежа от тънки канали и филми, проникващи в скалата във всички посоки. Наличието на тази мрежа обяснява проводимостта на нефт и газоносни формации (фиг. 4).

Поръчкаизпълнение на задачата за геоложкото състезание „Нефт и газ:

1. Определяне на референтни хоризонти по данни от PS каротаж:

чертане на линия от чиста глина (глинена линия) фигура 5;
чертане на линия от чист пясъчник (пясъчна линия) figure6.

Смята се, че минималната стойност на спонтанната поляризация съответства на слой от чист пясъчник, максималната стойност съответства на слой от чиста глина.

2. Литоложко разделение на разреза:

идентифициране на глинести хоризонти;
идентифициране на пясъчникови хоризонти;

Фиг. 7• Определяне на границите на резервоара

идентифициране на глинести хоризонти с междинни слоеве от пясъчник;
идентифициране на пластовете на резервоара (съдържание на глина от 0% до 29% резервоар, 30%-100% не резервоар).

Границата на резервоара в кладенеца се определя като половината от амплитудата между точките на инфлексия на спонтанната поляризационна крива (фиг. 7).

3. Определянето на количеството глинест материал в резервоара се извършва по формулата (фиг. 8):

x=, където:

x-количество глинест материал в определения резервоар;

a-разстояние от референтния пясък до еталонната глина (от глинеста линия до пясъчна линия);

b- разстояние от референтния пясъчен слой до поляризационните стойности на определяната формация.

4. Идентифициране на нефтен и газов резервоар.

Резервоарът се счита за нефтено-газоносен, ако неговото съпротивление (ρ)превишава фоновото ниво 3 пъти.

5. Изграждане на карта на контурните линии на горната част на нефтения и газовия резервоар за всички кладенци.

6. Начертаване на картата на върха на купола на структурата, перспективна за нефт и газ.

Фиг. 5• Изолация на еталонните глинести пластове.

Фиг. 6 Избор на дебелина на опоратапясъчник

Фиг. 8Определяне на количеството глинен материал