Судо Роман Михайлович
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук
|
содержание |
Актуальность
В настоящее время многие вопросы строения глубоких водоносных горизонтов являются дискуссионными. В связи с этим изучение глубоких частей подземной гидросферы имеет принципиальное значение для разработки теоретических вопросов условий формирования потоков глубоких подземных вод, их химического состава, геотермических условий.
Помимо этого изучение глубоких водоносных горизонтов позволяет повысить эффективность освоения сопряженных с ними нефтяных месторождений.
В настоящее время восполнение запасов нефти, как на уровне страны, так и на уровне отдельных недропользователей, возможно в основном за счет средних и мелких по запасам нефтяных месторождений с извлекаемыми запасами менее 30 миллионов тонн. Запасы этих месторождений, как правило, относятся к категории трудноизвлекаемых, поэтому их разработка до недавнего времени считалась нерентабельной. Сложности извлечения нефти таких месторождений определяются сложностью строения, особенностями насыщения разреза, типом залежей.
По нашему мнению, большое значение для повышения эффективности разведки и разработки средних и мелких нефтяных месторождений со сложным строением имеет изучение их гидрогеологических условий.
Цель исследования
Целью работы является разработка методики исследования пластово-блокового строения нефтяных месторождений и обоснование с ее использованием принципиальных гидродинамических моделей средних и мелких нефтяных месторождений центральной части Западной Сибири на основе изучения их гидрогеологических условий и их изменения в процессе разработки, а также изучение влияния гидрогеологических условий нефтяных месторождений на эффективность их освоения в связи с обоснованием принципов учета строения нефтяных месторождений при их разработке.
Задачи исследования
1. изучение гидрогеологических условий нефтяных месторождений центральной части Западной Сибири;
2. изучение закономерностей распределения в разрезе глубоких водоносных горизонтов пластового давления, коэффициента негидростатичности пластового давления, минерализации подземных вод и пластовой температуры; выявление причин и обоснование механизма формирования неоднородности гидрогеологических полей;
3. изучение изменений гидрогеологических условий нефтяных месторождений в процессе разработки;
4. обоснование использования видов и объемов геолого-геофизических и геолого-промысловых исследований при исследовании пластово-блокового строения нефтяных месторождений;
5. проведение анализа эффективности освоения нефтяных месторождений, осуществленного с позиций существующих подходов и методик;
6. изучение влияния пластово-блокового строения (межблоковых границ различного типа) на эффективность освоения нефтяных месторождений.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. в получении новых данных об условиях формирования глубоких подземных вод (в пределах конкретных нефтяных месторождений центральной части Западной Сибири);
2. в обосновании методики исследования пластово-блокового строения нефтяных месторождений;
3. в проведении типизации межблоковых границ при рассмотрении гидрогеодинамических систем, характеризующихся пластово-блоковым строением;
4. в изучении влияния гидрогеологических условий нефтяных месторождений на эффективность их освоения (на примере нефтяных месторождений центральной части Западной Сибири и с использованием математического моделирования);
5. в обосновании принципов учета пластово-блокового строения нефтяных месторождений при их разработке.
Практическая значимость и реализация работы
Обоснована методика исследования пластово-блокового строения нефтяных месторождений. Использование данной методики на конкретных нефтяных месторождениях центральной части Западной Сибири позволило принципиально уточнить представления об их геологическом строении и гидрогеологических условиях.
Обоснованы принципы учета пластово-блокового строения нефтяных месторождений при их разработке. Внедрение комплекса мероприятий, разработанных в соответствии с обоснованными принципами, позволило повысить эффективность разработки конкретных нефтяных месторождений центральной части Западной Сибири.
Защищаемые положения
1. На основании результатов изучения гидрогеологических условий и их изменения при разработке доказано пластово-блоковое строение Восточно-Перевального, Выинтойского, Западно-Котухтинского и Средне-Хулымского нефтяных месторождений центральной части Западной Сибири. Неоднородность гидрогеологических полей определяется различным гидродинамическим балансом блоков, который, по существующим представлениям, может быть обусловлен элизионным питанием, дегидратацией глинистых минералов, притоком флюидов из складчатого фундамента и другими причинами. На рассмотренных нефтяных месторождениях центральной части Западной Сибири в пластах раннемелового и юрского возраста в естественных условиях фиксируются значительные изменения пластового давления, замеренного на близких глубинах, от 1-2 до 4-5 МПа; нереально высокие градиенты приведенного давления от 1-2.10-4 до 5-6.10-4 МПа/м; значительные изменения минерализации подземных вод, залегающих на близких глубинах, от 10-15 до 25 г/л; значительные различия абсолютных отметок водонефтяного контакта в соседних скважинах от 5-10 до 35-40 м.
2. При разработке нефтяных месторождений в условиях резкого изменения пластового давления, химического состава подземных вод, флюидонасыщенности коллекторов их пластово-блоковое строение проявляется более четко ввиду более интенсивного гидродинамического воздействия на флюидодинамическую систему, обусловленного существованием разнонаправленных изменений пластового давления. В связи с этим при эксплуатации фиксируются: отсутствие гидродинамической связи между соседними нагнетательными и добывающими скважинами; избирательное распространение трассеров; незакономерное, казалось бы, обводнение продукции добывающих скважин; существенно различная продуктивность рядом пробуренных скважин; а также незакономерные результаты проведения различных геолого-технических мероприятий, прежде всего, таких как гидравлический разрыв пласта и бурение вторых боковых стволов с горизонтальным окончанием.
3. Обоснована методика исследования пластово-блокового строения нефтяных месторождений. При исследовании пластово-блокового строения при реализации предлагаемой методики принципиальной является необходимость использования гидрогеологической информации, включающей оценку характера распространения пластового давления, химического состава подземных вод, величин и направления градиентов приведенного давления, анализ изменения дебитов скважин, распространения трассеров, результатов геолого-технических мероприятий. При этом процесс исследования пластово-блокового строения нефтяных месторождений должен характеризоваться определенной стадийностью. Предложенная методика имеет принципиальное значение для повышения эффективности освоения месторождений. В ней четко отражены показатели, которые могут и в обязательном порядке должны использоваться для исследования пластово-блокового строения нефтяных месторождений.
4. Обоснована принципиальность учета существования границ пластово-блоковой системы нефтяных месторождений и различного типа межблоковых границ в целях повышения эффективности разработки нефтяных месторождений. Правильный учет позволит более эффективно проектировать размещение добывающих и нагнетательных скважин, определять их количество в различных блоках в зависимости от их размера, устанавливать оптимальные режимы работы скважин с учетом расстояния до межблоковых границ различного типа.
Апробация работы и публикации
Результаты исследований докладывались на десяти Международных конференциях (в том числе на трех Международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным наукам <Ломоносов>, один раз на Ломоносовских чтениях, дважды на Сергеевских чтениях (Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии), дважды на Международных конференциях <Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа>), на II Всероссийской конференции молодых ученых <Материаловедение, технологии и экология в третьем тысячелетии> и опубликованы в 16 работах автора.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы, включающего 179 наименований. Общий объем работы составляет 198 страниц машинописного текста, 63 рисунка, 9 таблиц.
Достоверность полученных результатов
Основные выводы получены на основании результатов анализа большого объема данных разноплановых гидрогеологических, промыслово-геофизических, геолого-геофизических исследований. При написании работы использован обширный фактический материал, полученный при разведке и разработке нефтяных месторождений центральной части Западной Сибири, собранный автором в течение 2000-2006 годов в ОАО <РИТЭК>, а также опубликованные и фондовые материалы по изучаемому району. В работе с различной детальностью и в разном объеме изучены материалы по геологическому строению, гидрогеологическим условиям, состоянию разработки 25 месторождений центральной части Западной Сибири. Помимо этого в работе приводятся результаты математического моделирования процесса разработки нефтяного месторождения.
Благодарности
Автор благодарен профессорам К.Е.Питьевой, В.И.Дюнину, В.М.Шестакову, Р.С.Штенгелову, А.В.Лехову и всем преподавателям и сотрудникам кафедры гидрогеологии Геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова за ценные замечания и советы, учтенные автором при написании работы.
Автор признателен заместителю генерального директора ОАО <РИТЭК> по геологии и разработке, к.г.-м.н. А.С.Якимову за консультации при анализе гидрогеологических материалов, полученных в процессе разработки нефтяных месторождений.
Автор благодарит своего научного руководителя профессора В.А.Всеволожского за всестороннюю методическую и научную помощь при написании работы.
| 
