На конечном (завершающем) этапе разведки месторождения эти исследования должны проводиться с целью экономии средств, на бурение дополнительных скважин и сокращения количества объектов опробования, нефтегазоносность которых установлена испытаниями в ранее пробуренных на месторождении скважинах.

На основании проведенных исследований и данных О.М.Нелепченко (1974) рекомендованы комплекс ядерно-геофизических исследований в обсаженных скважинах и усовершенствованная методика применения радиометрии для выделения коллекторов и оценки характера их насыщения (таблицы 2, 3) с учетом разграничения этапов разведки месторождений и выявленных особенностей расформирования зоны проникновения в коллекторах, что существенно расширяет возможности геофизического мониторинга геологической среды.

Таблица 2

Набор методов и методика применения радиометрии для разделения газонефтенасыщенных зон

Таблица 3

Набор методов и методика применения радиометрии для разделения нефтеводонасыщенных зон

III . ОСНОВНЫЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ РАДИОМЕТРИИ ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ПОРОД И ИЗУЧЕНИИ СТРОЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ

Выделение и оценка характера насыщения коллекторов является основной задачей при интерпретации промыслово-геофизических материалов. Решение этой задачи в условиях разрезов Западно-Сибирской равнины связано со значительными трудностями. К числу факторов, осложняющих расшифровку свойств разреза по промыслово-геофизическим материалам, относятся неоднородность литофациального состава пород, значительная глинистость, большая остаточная водонасыщенность коллекторов, низкие коэффициенты нефтегазонасыщенности, чрезвычайно широкий диапазон изменения коллекторских свойств по разрезу, наличие в разрезе поровых, порово-трещинных и трещинных коллекторов и т.д. Кроме того, эффективность промыслово-геофизических работ существенно снижается по мере ввода в поисково-разведочное бурение более глубоких горизонтов со сложными типами коллекторов, низкой и переменной минерализацией пластовых вод, глубоким проникновением фильтрата бурового раствора в пласт.

Одним из возможных путей решения задачи выделения коллекторов и оценки характера их насыщения является проведение промыслово-геофизических исследований стандартным комплексом в оптимальные сроки после вскрытия нефтегазонасыщенных пластов, когда зона проникновения фильтрата бурового раствора, по существу, еще не образовалась. Другой путь заключается в проведении повторных измерений методами радиометрии в обсаженной неперфорированной скважине, с последующим выделением на фоне измеренных интенсивностей радиационного излучения и плотности потока тепловых нейтронов локальных особенностей, обусловленных влиянием газонасыщенности коллекторов прискважинной части пластов (в процессе расформирования зоны проникновения фильтрата бурового раствора). Ввиду того, что задача выделения коллекторов и оценка их характера насыщения не всегда успешно решаются применяемым стандартным комплексом промыслово-геофизических методов, рекомендовано внедрение специальных исследований повторными измерениями методами радиометрии в практику поисково-разведочных работ.

Повторные замеры нейтронными методами получили промышленное применение при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений в Западно-Сибирской равнине.

С помощью нейтронных методов были решены следующие геологические задачи, которые не решаются обычными объемами и применяемой методикой геофизических исследований.

На Самотлорском месторождении было выявлено наличие газовой шапки в пластах группы АВ. представленных песчано-алевритистыми отложениями готерив-барремского возраста, что было впоследствии подтверждено результатами опробования, выделены газоносные интервалы и установлено положение газонефтяного контакта. Определение положения газонефтяного контакта позволило уточнить запасы нефти в пластах группы АВ в сторону увеличения примерно на 100 млн. тонн.

Надежные результаты по выделению газоносных интервалов (особенно после расформирования в них зоны проникновения), полученные по материалам нейтронных методов, показали, что в кровле сеноманских отложений Самотлорского месторождения существует естественная газовая залежь. Некоторые исследователи (Лукьянов Э.Е., Сибагатуллин Т.Ф. 1971; Сайфуллин A. M., Коновалов К.А. 1972) считали, что в сводовой части структуры образуется искусственная сеноманская залежь за счет перетоков газа из нижележащих газонефтяных пластов группы АВ.

Специальными геофизическими исследованиями в обсаженных скважинах доказано сложное геологическое строение и существование нескольких газонефтяных залежей сеноманского возраста Русского месторождения. Эти исследования показали высокую эффективность нейтронных методов при изучении фазового состояния углеводородов, позволили определить положения газонефтяных контактов и установить особенности строения тектонически нарушенного месторождения (рис. 2). По комплексу электрических и нейтронных методов решена задача оценки нефте- и газонасыщенности в газовой шапке.

Условные обозначения:

I - интервалы перфорации; 2 - приращения на повторных замерах НГК-60, выполненных через год.

Рис. 2. Выделение газонасыщенных интервалов и установление строения газовых залежей с нефтяными оторочками с помощью специальных геофизических исследований. Отложения верхне-мелового возраста (сеноман). Русская площадь. Скважина 27.

В газоконденсатных залежах горизонтов БУ Уренгойского месторождения было доказано, что углеводороды в пластовых условиях находятся в газообразном состоянии. Кроме того, временными замерами нейтронным каротажом, выполненными в обсаженной неперфорированной скважине N 80 Уренгойского месторождения, простоявшей в состоянии покоя, почти год после спуска колонны, обнаружено наличие ранее пропущенной газовой залежи в апт-альбских отложениях (рис.3), не являющихся до этого объектом детальных геологоразведочных работ. Данные нейтронных методов подтверждены результатами опробования. Из интервала 1784-1800 м получен мощный фонтан газа дебитом 1 млн. куб. м в сутки с высоким газоконденсатным фактором.

Условные обозначения:

1, 2 - соответственно газо- и водонасыщенные интервалы;

3 - переходная газонасыщенная зона (или нефтяная оторочка);

4 - глины (покрышка залежи).

Рис. 3. Выделение газонасыщенных пластов нейтронными методами. Отложения апт-альбского возраста. Уренгойское месторождение. Скважина 80.

На основе установленной по данным повторных замеров нейтронными методами и результатам испытания на Уренгойском месторождении газоносности отложений апт-альбского возраста были проанализированы материалы геофизических исследований скважин по некоторым площадям Северных районов Западно-Сибирской равнины. Это привело к открытию новых газовых залежей на Заполярной, Южно-Русской и Юбилейной площадях.

Высокая эффективность повторных замеров нейтронными методами по выделению газонасыщенных интервалов залежей подтверждена производственным опробованием методических разработок автора в геофизических подразделениях Главтюменьгеологии на примере Харасавэйского, Геофизического, Ямбургского и других месторождений.

Таким образом, применение рекомендуемого набора методов и методики изучения разреза методами радиометрии расширяет возможности стандартного геофизического комплекса, приобретает важное значение как при литологическом расчленении разреза, так и особенно при изучении газовых и газоконденсатных залежей, и существенно повышает геологическую эффективность разведочных работ.

Дальнейшие исследования по повышению эффективности повторных замеров нейтронными методами в обсаженных скважинах Западно-Сибирской равнины должны быть направлены на изучение особенностей процесса расформирования зоны проникновения в коллекторах юрского возраста, палеозоя, на поиск путей и способов интенсификации процесса расформирования зоны проникновения, на разработку аппаратуры нейтронных методов для исследования скважин большого диаметра, обсаженных несколькими техническими колоннами.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе исследованы ядернофизические, плотностные свойства горных пород и насыщающих их флюидов в разрезах нефтяных и газовых скважин. Показаны нейтронно-диффузионные параметры минерального каркаса (скелета) горных пород Западно-Сибирской равнины.

Выявлено, что расчетные изменения времени жизни тепловых нейтронов в неглинистых песчаниках при смене в поровом пространстве воды газом достигают 20-55, нефти газом – 15-35, воды нефтью – 7-14 процентов. Показано влияние смены насыщающих флюидов на время жизни тепловых нейтронов для основных типов пород Западно-Сибирской равнины.

Описан комплекс ядерно-геофизических исследований в обсаженных скважинах и показаны методики выделения коллекторов к оценки характера их насыщения с учетом разграничения этапов разведки месторождений нефти и газа Западной Сибири.

На основании специальных исследований нейтронными методами показано, что могут быть решены геологические задачи, которые не решаются обычными объемами и применяемой методикой геофизических исследований. Показано, что данные методы являются очень эффективными при изучении фазового состояния углеводородов, а также при определении положения газонефтяных контактов и установлении особенностей строения тектонически нарушенных месторождений.

Сформулированы основные геологические условия для успешного применения отдельных модификаций методов радиометрии при решении задачи разделения пластов по характеру их насыщения.

Разграничены этапы разведки месторождений и выявлены особенности расформирования зоны проникновения фильтрата бурового раствора в коллекторах для повышения геологической и экономической эффективности работ ядерногеофизическими методами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1) К вопросу изучения тепловых нейтронных параметров по-лимиктовых песчаников Западно-Сибирской низменности. - Тюмень. ЗапСибНИГНИ. 1972. вып.59, с.53-78. Газеев Н. Х., Нелепченко О.М.

2) Определение диффузионно-нейтронных параметров скелета (каркаса) горных пород по данным гранулометрического и минералогического состава. - Тюмень. ЗапСибНИГНИ. 1974. вып. 77. с.140-145. Газеев Н. Х., Нелепченко О.М. .Федоровская Н.А.

3) Определение диффузионно-нейтронных параметров скелета (каркаса) горных пород по данным химического и спектрального анализов керна. -Тюмень. ЗапСибНИГНИ.1974, вып.77. с.146-151. Газеев Н. Х., Нелепченко О.М.. Федоровская Н.А.

4) Анализ эффективности методов радиометрии при выявлении, оценке характера насыщения коллекторов и эколого-технических условий геофизического мониторинга. – Казань. 1994. Казанский государственный университет. Газеев Н. Х.

5) Эффективность повторных замеров нейтронными методами при изучении сложнопостроенных залежей сеноманского возраста Русского месторождения.-Тюмень.ЗапСибНИГНИ;1975.вып.98.с.15-20. Газеев Н. Х.

6) Нейтронно-диффузионные характеристики скелета осадочных пород Западно-Сибирской равнины. - Тюмень. ЗапСибНИГНИ, 1975, вып.106. с.123-125. Газеев Н. Х.,

7) Обработка диаграмм повторных замеров нейтронного каротажа. - Тюмень. ЗапСибНИГНИ. 1975. вып.106. с.126-129. Газеев Н. Х., Нелепченко О.М., Ахияров В.Х., Самкаев Ф.С.

8) Сравнительная оценка эффективности источников нейтронов при изучении разрезов разведочных скважин. - Тюмень. ЗапСибНИГНИ. 1975, вып.106, с.163-165. Газеев Н. Х., Нелепченко О.М., Самкаев Ф. С., Стариков В.А.

9) Усовершенствование методики радиометрических исследований при разведочных работах в Западно-Сибирской равнине. - В кн.: Математическое моделирование геофизических полей (материалы VI Научно-технической конференции геофизиков Украины), изд-во "Наукова думка", Киев, 1982, с.96-103. Газеев Н. Х.