Поиск и разведка нефтяных и газовый месторождений

объекты.

Поэтому в поисковых целях стали использовать съемки из космоса.

Преимуществом космоснимков является то, что на них запечатлены участки

земной поверхности, в десятки и даже сотни раз превышающие площади на

аэрофотоснимке. При этом устраняется маскирующее влияние почвенного и

растительного покрова, скрадываются детали рельефа, а отдельные фрагменты

структур земной коры объединяются в нечто целостное.

Аэрогеологические исследования предусматривают визуальные наблюдения, а

также различные виды съемок – фотографическую, телевизионную,

спектрометрическую, инфракрасную, радарную. При визуальных наблюдениях

космонавты имеют возможность судить о строении шельфов, а также выбирать

объекты для дальнейшего изучения из космоса. С помощью фотографической и

телевизионной съемок можно увидеть очень крупные геологические элементы

Земли – мегаструктуры или морфоструктуры.

В ходе спектрометрической съемки исследуют спектр естественного

электромагнитного излучения природных объектов в различном диапазоне

частот. Инфракрасная съемка позволяет установить региональные и глобальные

тепловые аномалии Земли, а радарная съемка обеспечивает возможность

изучения ее поверхности независимо от наличия облачного покрова.

Космические исследования не открывают месторождений полезных

ископаемых. С их помощью находят геологические структуры, где возможно

размещение месторождений нефти и газа. В последующем геологические

экспедиции проводят в этих местах полевые исследования и дают окончательное

заключение о наличии или отсутствии этих полезных ископаемых.Вместе с тем,

несмотря на то, что современный геолог-поисковик достаточно хорошо

«вооружен» эффективности поисковых работ на нефть и газ остается актуальной

проблемой. Об этом говорит значительное количество «сухих» (не приведших к

находке промышленных залежей углеводородов) скважин.

Первое в Саудовской Аравии крупное месторождение Дамам было открыто

после неудачного бурения 8 поисковых скважин, заложенных на одной и той же

структуре, а уникальное месторождение Хасси-Месауд (Алжир) – после 20

«сухих» скважин. Первые крупные залежи нефти в Северном море были

обнаружены после бурения крупнейшими мировыми компаниями 200 скважин (либо

«сухих», либо только с газопроявлениями). Крупнейшее в Северной Америке

нефтяное месторождение Прадхо-Бей размерами 70 на 16 км с извлекаемыми

запасами нефти порядка 2 млрд.т было обнаружено после бурения на северном

склоне Аляски 46 поисковых скважин.

Есть подобные примеры и в отечественной практике. До открытия

гигантского Астрахонского газоконденсатного месторождения было пробурено 16

непродуктивных поисковых скважин. Еще 14 «сухих» скважин пришлось пробурить

прежде, чем нашли второе в Астрахансткой области по запасам Еленовское

газоконденсатное месторождение.

В среднем, по всему миру коеффициент успешности поисков нефтяных и

газовых месторождений составляет около 0,3. Таким образом, только каждый

третий разбуренный объект оказывается месторождением. Но это только в

среднем. Нередки и меньшие значения коэффициента успешности.

Геологи имеют дело с природой, в которой не все связи объектов и

явлений достаточно изучены. Кроме того, применяемая при поисках

месторождений аппаратура еще далека от совершенства, а ее показания не

всегда могут быть интерпретированы однозначно.

3 Классификация залежей  нефти и газа

Под залежью нефти и газа мы понимаем любое естественное их скопление,

приуроченное к природной ловушке. Залежи подразделяются на промышленные и

непромышленные.

Под месторождением понимают одну залежь или группу залежей, полностью

или частично совпадающих в плане и контролируемых структурой или ее частью.

Большое практическое и теоретическое значение имеет создание единой

классификации залежей и месторождений, в числе других параметров включающей

также размеры запасов. -

При классификации залежей нефти и газа учитываются такие параметры, как

углеводородный состав, форма рельефа ловушки, тип ловушки, тип экрана,

значения рабочих дебитов и тип коллектора.

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.

Форма рельефа ловушки является вторым параметром, который необходимо

учитывать при комплексной классификации залежей. Практически она совпадает

с поверхностью подошвы экранирующих залежь пород. Форма ловушек может быть

антиклинальной, моноклинальной, синклинальной и сложной.

По типу ловушки залежи подразделяются на пять классов: биогенног

выступа, массивные, пластовые, пластово-сводовые, массивно-пластовые. К

пластовым залежам можно отнести только те, которые приурочены к

моноклиналям, синклиналям и склонам локальных поднятий. Пластово-сводовыми

называются залежи, приуроченные к положительным локальным подятиям, в

пределах которых высота залежи больше мощности зона. К массивно-пластовым

относятся залежи, приуроченные к локальным поднятиям, моноклиналям или

синклиналям, в пределах которых высота залежи меньше мощности пласта.

Классификация залежей по типу экрана приведена в табл. 2. В данной

классификации кроме типа экрана предлагается учитывать положение этого

экрана относительно залежи углеводородов. Для этого в ловушке выделяются

четыре основные зоны и их сочетания, и там, где нормальное гравитационное

положение водонефтяного или газоводяного контактов нарушается зонами

выклинивания и другими факторами, специальным термином определяется

положение экрана относительно этих зон.

В данной классификации не учтены факторы, обусловливающие наклонное или

выпукло-вогнутое положение поверхности водонефтяного или газоводяного

контактов. Такие случаи объединены в графе «сложное положение экрана».

| | | | | | | |Таблица 2 |

|Классификация залежей по типу экрана |

|Тип экрана |Положение  залежей по типу экрана |

| |по |по |по |со |по |по |по |сложно|

| |прост|паден|восст|всех |прост|прост|паден|е |

| |ирани|ию |анию |сторо|ирани|ирани|ию  и | |

| |ю | | |н |ю и |ю и |восст| |

| | | | | |паден|восст|анию | |

| | | | | |ию |анию | | |

|Литологический |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|Литолого-стратигра|+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|фический | | | | | | | | |

|Тектонический |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|(разрывные наруш.)| | | | | | | | |

|Литолого-денудацио|+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|нный | | | | | | | | |

|Соляной шток |- |- |+ |- |- |- |- |+ |

|Глинистый шток |- |- |+ |- |- |- |- |+ |

|Экранированные |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

|водой залежи | | | | | | | | |

|Смешанный |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |+ |

По значениям рабочих дебитов выделяется четыре класса залежей:

высокодебитная, среднедебитная, малодебитная, непромышленная. В данной

классификации пределы значений дебитов нефтяных и газовых залежей разнятся

на одни порядок. Это обусловлено тем, что газовые залежи обычно

разведываются и эксплуатируются более редкой сеткой скважин.

По типу коллектора выделяется семь классов залежей: трещинный,

кавернозный, поровый, трещинно-поровый, трещинно-кавернозный, кавернозно-

поровый и трещинно-кавернозно-поровый. Для некоторых газовых и

газоконденсатных шапок, нефтяных залежей, газовых и газоконденсатных

залежей следует учитывать наличие в порах, кавернах и трещинах

неизвлекаемой нефти, которая уменьшает объем пустот залежи и должна

учитываться при подсчете запасов нефти и газа.

Данная классификация является неполной, но она учитывает наиболее

важные параметры, необходимые для выбора методики разведки и оптимальной

технологической схемы эксплуатации.

4 Проблемы при поисках  и разведке нефти и газа, бурении  скважин

С древнейших времен люди использовали нефть и газ там, где наблюдались

их естественные выходы на поверхность земли. Такие выходы встречаются и

сейчас. В нашей стране – на Кавказе, в Поволжье, Приуралье, на острове

Сахалин. За рубежом – в Северной и Южной Америке, в Индонезии и на Ближнем

Востоке.

Все поверхности проявления нефти и газа приурочены к горным районам и

межгорным впадинам. Это объясняется тем, что в результате сложных

горообразовательных процессов нефтегазоносные пласты, залегавшие ранее на

большой глубине, оказались близко к поверхности или даже на поверхности

земли. Кроме того, в горных породах возникают многочисленные разрывы и

трещины, уходящие на большую глубину. По ним также выходят на поверхность

нефть и природный газ.

Наиболее часто встречаются выходы природного газа – от едва заметных

пузырьков до мощных фонтанов. На влажной почве и на поверхности воды

небольшие газовые выходы фиксируются по появляющимся на них пузырькам. При

фонтанных же выбросах, когда вместе с газом извергаются вода и горная

порода, на поверхности остаются грязевые конусы высотой от нескольких до

сотен метров. Представителями таких конусов на Апшеронском полуострове

являются грязевые «вулканы» Тоурагай (высота 300 м) и Кянизадаг (490 м).

Конусы из грязи, образовавшиеся при периодических выбросах газа,

встречаются также на севере Ирана, в Мексике, Румынии, США и других

странах.

Естественные выходы нефти на дневную поверхность происходят со дна

различных водоемов, через трещины в породах, через пропитанные нефтью

конусы (подобные грязевым) и в виде пород, пропитанных нефтью.

На реке Ухте со дна через небольшие промежутки времени наблюдается

всплытие небольших капель нефти. Нефть постоянно выделяется со дна

Каспийского моря недалеко от острова Жилого.

В Дагестане, Чечне, на Апшеронском и Таманском полуостровах, а также во

многих других местах земного шара имеются многочисленные нефтяные

источники. Такие поверхностные нефтепроявления характерны для горных

регионов с сильно изрезанным рельефом, где балки и овраги врезаются в

нефтеносные пласты, расположенные вблизи поверхности земли.

Иногда выходы нефти происходят через конические бугры с кратерами. Тело

конуса состоим из загустевшей окисленной нефти и породы. Подобные конусы

встречаются на Небит-Даге (Туркмения), в Мексике и других местах. На о.

Тринидат высота нефтяных конусов достигает 20 м, а площадь «нефтяных озер»

состоит из загустевшей и окисленной нефти. Поэтому даже в жаркую погоду

человек не только не проваливается, но даже не оставляет следов на их

поверхности.

Породы, пропитанные окисленной и затвердевшей нефтью, именуются

«кирами». Они широко распространены на Кавказе, в Туркмении и Азербайджане.

Встречаются они на равнинах: на Волге, например, имеются выходы

известняков, пропитанных нефтью.

В течение длительного времени естественные выходы нефти и газа

полностью удовлетворяли потребности человечества. Однако развитие

хозяйственной деятельности человека требовало все больше источников

энергии.

Стремясь увеличить количество потребляемой нефти, люди стали рыть

колодцы в местах поверхностных нефтепроявлений, а затем бурить скважины.

Сначала их закладывали там, где нефть выхолила на поверхность земли. На

количество таких мест ограничено. В конце прошлого века был разработан

новый перспективный способ поиска. Бурение стали вести на прямой,

соединяющий две скважины, уже дающие нефть.

В новых районах поиск месторождений нефти и газа велся практически

вслепую, шарахаясь из стороны в сторону. Понятно, что так не могло долго

продолжаться, ведь бурение каждой скважины стоит тысяч долларов. Поэтому

остро встал вопрос о том, где бурить скважины, чтобы безошибочно находить

нефть и газ.

Это потребовало объяснить происхождение нефти и газа, дало мощный

толчок развитию геологии – науки о составе, строении и истории Земли, а

также методов поиска и разведки нефтяных и газовых месторождений.

Поисковые работы на нефть и газ осуществляются последовательно от

регионального этапа к поисковому и далее – разведочному. Каждый этап

подразделяется на две стадии, на которых осуществляют большой комплекс

работ, выполняемых специалистами разног профиля: геологами, буровиками,

геофизиками, гидродинамиками и др.

Среди геологических исследований и работ большое место занимает бурение

скважин, их опробование, отбор керна и его изучение, отбор проб нефти, газа

и воды и их изучении и др.

Назначение буровых скважин при поисково-разведочных работах на нефть и

газ различно. На региональном этапе бурят опорные и параметрические

скважины.

Опорные скважины бурятся в слабоизученных территориях для изучения

геологического строения и перспектив нефтегазоносности. По данным опорных

скважин выявляются крупные структурные элементы и разрез земной коры,

изучаются геологическая история и условия возможного нефтегазообразования и