Изменение роли седиментологии при эксплуатации месторождений нефти и газа
Исследование и эксплуатация углеводородов в каждом районе проводится в определенной последовательности. Первоначально это широкое региональное стратиграфическое изучение с целью определения границ и очертаний осадочных бассейнов. При современных прибрежных морских исследованиях используются в основном геофизические данные. За предварительными гравиметрическими и магнитными съемками следуют детальные сейсмические работы. Информация используется для картирования маркирующих горизонтов. Хотя на этой стадии неизвестны возраст и литология пластов, бассейн может быть оконтурен в общих чертах и могут быть выделены перспективные структуры в его пределах. Первые скважины проходят в таких структурных ловушках как антиклинали, но даже на этой стадии сейсмические данные позволяют наметить такие осадочные структуры, как фронт дельты, рифы, разломы и соляные диапиры.
Первые скважины во вновь обнаруженном бассейне несут обширную информацию. Вне зависимости от того, дадут эти проверочные скважины промышленный выход углеводородов или не дадут, с их помощью определяют возраст и литологию формаций, предварительно закартированных сейсмическими методами. Геохимический анализ говорит нам о том, присутствуют ли материнские породы и является ли бассейн зрелым, т. е. имеет ли он температуру, необходимую для генерации нефти или газа.
Чем больше пробурено скважин в продуктивном бассейне, тем больше седиментологических данных для анализа. Главная задача на этой стадии изучения — это выявление распространенности и мощности формаций пористых пород вблизи потенциального источника углеводородов и в пределах участков с оптимальными термическими условиями. С помощью регионального седиментологического изучения можно установить продуктивные зоны правильной формы, такие как линии рифов, фронт дельты и широкий пояс прибрежных песков В их пределах могут определяться отдельные структурные ловушки.
Значение седиментологии еще больше возрастает после того, как все структурные ловушки определены сеймически и пробурены. Теперь имеется сумма данных, которые могут быть использованы для определения местоположения нефтяных залежей по стратиграфическим деталям.
Заключая обзор о роли седиментологии в истории исследования нефтяных полей, следует подчеркнуть тот вклад, который она может сделать не только в обнаружении, но и в последующей разведке и эксплуатации нефтяных полей.
Немногие аккумулирующие нефть формации являются петрофизически изотропными. В большинстве полей известны колебания не только мощности коллекторов, но и пористости, и проницаемости. Изменения могут происходить как по вертикали, так и по горизонтали; по изменению проницаемости можно определить наиболее оптимальное направление потока.
Эти вариации в физических свойствах могут быть обусловлены либо первичным характером осаждения, либо вторичными диагенетическими изменениями. Первичные факторы обычны для песчаных коллекторов. В общем вариации пористости в пределах аккумулирующей формации могут быть связаны с локализацией дискретных тел чистых песков, таких как русла или бары, внутри илистых песков. Вариации направлений вероятного максимального потока (т. е. проницаемости) могут быть связаны с основным направлением простирания песчаных тел или с ориентировкой песчаных зерен.
Знание этих колебаний петрофизических свойств пород коллектора помогает при эксплуатации нефтяных полей правильно выбрать местоположение скважин, которые дадут максимальное количество нефти и минимальное количество воды. Впоследствии, во время конечной стадии добычи эти знания такжe могут пригодиться. При выборе местоположения скважин для закачки воды следует принимать во внимание направление оптимальной проницаемости в породах коллектора.
В заключение обзора по применению седиментологии при работах на продуктивном нефтяном поле интересно отметить также изменение характера работ.
Вначале, в первой половине поисково-разведочной стадии необходима тесная связь с геофизиками для выяснения общей структуры и стратиграфии. Последующее выявление особенностей деталей строения коллектора — почти чисто геологическая задача, основанная на изучении обстановок осадконакопления и анализе фаций.
В конечной стадии разведочного бурения и при добыче необходимо тесное содружество между геологами и инженерами. Данные петрографии и петрофизики на этой стадии приобретают важнейшее значение.
Седиментология оказывает наибольшую помощь при поисках стратиграфических ловушек.
