Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОДСЧЕТА ЗАПАСОВ УГЛЕВОДОРОДОВ В КОЛЛЕКТОРАХ ДОМАНИКОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подсчете запасов углеводородов в коллекторах доманиковых отложений.

Известен способ подсчета запасов мендым-доманиковых отложений путем сопоставления данных, полученных на основе сопоставления результатов испытаний пластов и параметров их нефтенасыщенности, определенных геофизическими исследованиями скважин, обоснованы критерии выделения нефтенасыщенных коллекторов по коэффициенту нефтенасыщенности. Кондиционным значением нефтенасыщения признана величина 55% (В.А. Шакиров. Изучение геолого-промысловых особенностей сложнопостроенных карбонатных коллекторов семилукского и мендымского горизонтов (на примере Ромашкинского месторождения). (Автореферат на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Казань. Казанский государственный университет, 2006 г., с. 8-12).

Недостатком известного способа является необходимость испытания пластов на приток нефти в каждой скважине, т.е. не только необходимость бурения скважин, но и их пробная эксплуатация.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ подсчета запасов доманиковых отложений путем бурения разведочных скважин, отбора керна и анализа наличия углеводородов по керну (Ананьев В.В., Смелков В.М., Пронин Н.В. Прогнозная оценка ресурсной базы мендым-доманиковых отложений как основного источника углеводородного сырья центральных районов Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. Геология нефти и газа, 1-2007).

Недостатком известного способа является необходимость бурения разведочных дорогостоящих скважин и отбора керна.

В предложенном изобретении решается задача подсчета запасов углеводородов в коллекторах доманиковых отложений на основании проведения геофизических исследований существующих скважин.

Задача решается тем, что в способе подсчета запасов углеводородов в коллекторах доманиковых отложений, включающем проведение геофизических исследований и обсчет полученных данных, согласно изобретению проводят геофизические исследования в существующих скважинах, проходящих через интервалы доманиковых отложений, в качестве метода геофизических исследований используют метод импульсного спектрометрического нейтронного гамма-каротажа, а для базы сравнения при определении продуктивных интервалов используют данные метода импульсного спектрометрического нейтронного гамма-каротажа скважины, перфорированной в интервале доманиковых отложений, в которой проведен гидроразрыв пласта и получен промышленный дебит нефти.

Помимо метода импульсного спектрометрического нейтронного гамма-каротажа при обсчете полученных данных дополнительно могут быть использованы данные прочих методов геофизических исследований.

Сущность изобретения

Развитие топливно-энергетического комплекса России непосредственно связано с динамикой изменения запасов углеводородов. Многие месторождения находятся в эксплуатации более 30-40 лет. За это время из них добыты миллиарды тонн нефти. В то же время ввиду несовершенства ранее применяемых технологий нефтедобычи, отсутствия необходимого объема геофизической и геолого-промысловой информации из-за ограниченного применяемого комплекса геофизического исследования скважин при бурении и контроле за разработкой в недрах осталось значительное количество нефти. Пропущенные нефтенасыщенные интервалы, не охваченные разработкой, на сегодняшний день представляют серьезный резерв переоценки запасов месторождений, находящихся на поздней стадии разработки. К таким интервалам относят и доманиковые отложения. Пласты доманиковых отложений имеют сложную неоднозначную структуру как по коллекторским свойствам, так и по нефтенасыщению. В одном интервале могут содержаться как нефтенасыщенные пропластки, так и не нефтенасыщенные. При этом коллекторские свойства близки к свойствам неколлектора. Так, пористость, проницаемость приближаются к нулю, трещиноватость коллектора местами имеет ярко выраженный характер, местами полностью отсутствует.

Огромное количество скважин пробурено сквозь интервалы доманиковых отложений, обсажены и не перфорированы в интервалах доманиковых отложений. В этих условиях бурить дополнительные разведочные скважины дорого и нерационально, а отбор керна из существующих скважин невозможен. Представляет интерес использовать существующие скважины и через них провести геофизические исследования для определения продуктивных интервалов в общем интервале доманиковых отложений и нефтенасыщенных зон залежи. Задача осложняется еще и тем, что при перфорации интервалов доманиковых отложений и попытке добычи нефти, как правило, даже в нефтенасыщенном интервале дебиты нефти или отсутствуют полностью, или имеют весьма низкие, не промышленные значения порядка 0,1-0,6 т/сут. Промышленные дебиты возможно получить только с применением гидроразрыва пласта и последующего освоения скважины.

Мировой опыт проведения геофизических исследований по определению текущей нефтенасыщенности показал, что в настоящее время наиболее эффективным является метод импульсного спектрометрического нейтронного (углеродно-кислородного, С/О) гамма-каротажа. Основными показателями C/O каротажа являются отношение углерода к кислороду COR и отношение кальция к кремнию CASI. Параметр COR характеризует распространенность в породе углерода (С) по отношению к кислороду (О). Этот параметр связан с содержанием в породе углеводородных соединений. Продуктивные пласты характеризуются избыточным содержанием углерода по сравнению с водонасыщенными пластами. Параметр CASI отражает содержание кальция (карбонат) и кремния (песчаник) в породе.

Однако применение C/O каротажа для определения нефтенасыщенности пластов доманиковых отложений практически невозможно из-за чрезвычайно малой пористости коллектора и весьма малого значения самой нефтенасыщенности пластов. В предложенном изобретении решается задача подсчета запасов углеводородов в коллекторах доманиковых отложений на основании проведения геофизических исследований существующих скважин. Задача решается следующим образом.

При подсчете запасов углеводородов в коллекторах доманиковых отложений учитывают геофизические исследования в существующих скважинах, проходящих через интервалы доманиковых отложений, полученные на стадии строительства скважины. Принимают во внимание данные промыслово-геофизических исследований скважин стандартным комплексом методов промысловой геофизики. Комплекс промыслово-геофизических исследований включает в себя следующие методы: стандартный электрокаротаж потенциал-зондом с совместной регистрацией потенциалов самопроизвольной поляризации (КС, ПС); боковое каротажное зондирование (БКЗ) пятью подошвенными градиент-зондами и одним кровельным градиент-зондом; микрозондирование (МКЗ) двумя установками; радиоактивный каротаж (НГК-ГК); боковой каротаж (БК); индукционный каротаж (ИК); резистивиметрию; кавернометрию; инклинометрию; ядерно-магнитный каротаж (ЯМК); акустический каротаж (АК); газовый каротаж, включающий общий и раздельный анализ газа, люминисцентно-битуминологическую и механическую характеристику исследуемых пород.

В качестве метода геофизических исследований обсаженных скважин на стадии эксплуатации скважин используют метод C/O. Для базы сравнения при определении продуктивных интервалов используют данные метода C/O каротажа контрольной скважины, перфорированной в интервале доманиковых отложений, в которой проведен гидроразрыв пласта и получен промышленный дебит нефти. Выделяют скважины, в которых имеется совпадение данных каротажных исследований с данными каротажных исследований контрольной скважины. Определяют мощность продуктивного пласта. Оконтуривают участок месторождения по расположению выделенных скважин и подсчитывают запасы углеводородов.

При подсчете запасов нефти в доманиковых отложениях используют формулу:

где Qбал - начальные запасы нефти в тыс. т, F - площадь нефтеносности, м², h - средняя эффективная нефтенасыщенная мощность пласта, м, m - коэффициент открытой пористости нефтесодержащих пород в среднем по залежи, в долях единицы, n - коэффициент нефтенасыщенности пород в среднем по залежи, в долях единицы, , где в - объемный коэффициент пластовой нефти, Y - относительный удельный вес нефти на поверхности.

Извлекаемые запасы нефти определяют по формуле:

где Qизвл - извлекаемые запасы нефти, тыс. т, n - коэффициент извлечения нефти, определенный расчетным путем.

Коэффициенты пористости и нефтенасыщенности рассчитывают по зависимостям, характерным для карбонатных отложений верхнего девона Татарстана с учетом нижних пределов пористости и нефтенасыщенности. Плотность нефти и пересчетный коэффициент принимают по анализам глубинных проб нефти, отобранных из отложений участвующих в подсчете запасов. Коэффициент извлечения нефти принимают согласно последнему проектному документу. Категорию запасов определяют по результатам опробования в пласте. Достоверность определения площадей нефтеносности для залежей определяют, прежде всего, достоверностью структурных карт по кровле (подошве) коллекторов, а для залежей с литологическим экраном - по достоверности этого экрана.

В результате удается оконтурить нефтяную залежь и определить запасы нефти.

Пример конкретного выполнения

При разработке Бавлинского месторождения анализируют данные каротажных исследований, выполненных на стадии строительства скважин. По косвенным признакам, т.е. пористости, проницаемости, нефтенасыщенности и т.п., предполагают, что в одной из скважин в интервале доманиковых отложений может быть продуктивный пласт с промышленными запасами нефти, возможно проявляющимися после гидроразрыва пласта. Останавливают выбранную скважину. В остановленной скважине проводят C/O каротаж. В данной контрольной скважине показатели COR составляют 1,14-1,18 и CASI 1,05-1,09. Перфорируют выявленный интервал, проводят гидроразрыв пласта, осваивают скважину. Получают промышленный приток нефти в объеме 10,6 т/сут.

В прочих скважинах месторождения по мере их остановок, вызванных технологическими перерывами или ремонтом, анализируют имеющиеся данные каротажных исследований и проводят C/O каротаж. Данные C/O каротажа в интервалах доманиковых отложений сравнивают с данными C/O каротажа интервалов доманиковых отложений в контрольной скважине, в которой получен приток нефти после гидроразрыва пласта. В исследуемых скважинах выявляют интервалы, а соответственно мощности пластов, с аналогичными показателями. Перфорация, гидроразрыв и освоение скважин показали достаточно высокую сходимость реальных результатов с расчетными.

На площади месторождения отмечают скважины с выявленными показателями, оконтуривают нефтяную залежь.

Балансовые запасы подсчитывают по формуле (1)

Извлекаемые запасы нефти определяют по формуле (2)

Qизвл=Qбал∗n=5982,9∗0,22=1316 тыс.т.

Применение предложенного способа позволит решить задачу подсчета запасов углеводородов в коллекторах доманиковых отложений на основании проведения геофизических исследований существующих скважин.