Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XXVI Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 23 декабря 2014 г.)

Наука: Науки о Земле

Секция: Геология

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Тюкавкин А.С. ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ КОЛЛЕКТОРОВ НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СУРГУТСКОГО СВОДА // Научное сообщество студентов XXI столетия. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XXVI междунар. студ. науч.-практ. конф. № 12(25). URL: http://sibac.info/archive/nature/12(25).pdf (дата обращения: 22.11.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

ПОСТРОЕНИЕ  ГЕОЛОГИЧЕСКИХ  МОДЕЛЕЙ  КОЛЛЕКТОРОВ  НА  ПРИМЕРЕ  МЕСТОРОЖДЕНИЙ  СУРГУТСКОГО  СВОДА

Тюкавкин  Алексей  Сергеевич

студент  4  курса  (среднее  профессиональное  образование)  Сургутский  институт  нефти  и  газа  (филиал)  ТюмГНГУ,  РФ,  г.  Сургут

Е -mail: 

Гниленко  Надежда  Васильевна

научный  руководитель,  ведущий  геолог  отдела  проектно-сметных  работ  по  строительству  скважин,  СургутНИПИнефть,  ОАО  «Сургутнефтегаз»,  РФ,  г.  Сургут

 

Для  качественного  построения  адекватной  геолого-технологической  геологической  модели  пласта-резервуара  (залежи,  месторождения)  необходимо  собрать  полный  комплект  литолого-палеогеографических  данных,  петрографических  характеристик  пород,  определить  фильтрационно-емкостные  свойства  (ФЕС),  геофизические  и  другие  параметры.

Построение  геологических  моделей  проводилось  для  месторождений  Сургутского  свода  (Западно-Сургутское,  Быстринское,  Федоровское).

При  построении  постоянно-действующих  моделей  использовали  результаты  исследования  полноразмерного  керна  (примененялась  продольная  и  поперечная  распиловка,  изготовление  стандартных  образцов,  фотографирование  в  дневном  и  ультрафиолетовом  свете,  измерение  профильной  проницаемости  и  скорости  прохождения  продольных  и  поперечных  волн).  Керновый  материал  горизонта  ЮСх  изучался  по  250  образцам,  для  которых  определены  коллекторские  свойства  (пористость,  проницаемость,  нефтенасыщенность,  водоудерживающая  способность  и  др.).  Определение  коэффициента  вытеснения  нефти  водой,  химическими  реагентами,  газом,  проницаемости  по  жидкости  и  газу  с  учетом  термобарических  условий  осуществлялось  с  использованием  установки  Coretest  CFS-830,  определение  карбонатности  горных  пород  проводилось  в  лаборатории  Сургутского  института  нефти  и  газа  на  установке  «Кадометр».

На  первом  этапе  исследований  было  уделено  особое  внимание  изучению  литолого-палеогеографических  условий,  изучению  минералогических  характеристик  коллекторов  ЮС,  которые  стратиграфически  приурочены  к  отложениям  тюменской  свиты  нижней-средней  юры. 

Рассмотрим  детально  построение  модели  для  пласта  ЮСх  Быстринского  месторождения.  В  пределах  горизонта  ЮСх  выделено  два  литофациальных  типов  пород  [1].  К  первому  литофациальному  типу  относятся  лучшие  коллектора  русловых  отложений,  баров,  кос,  представленные  песчаниками  средне  и  мелкозернистыми  до  мелкозернистых,  хорошо  и  среднеотсортированными.  Для  них  характерно  низкое  содержание  глинистого  цемента,  обычно  не  превышающее  5  %.  В  среднем  проницаемость  этих  коллекторов  равна  16,9  мД,  открытая  пористость  —  17,1  %,  водоудерживающая  способность  43,8  %,  нефтенасыщенность  достигает  60  %. 

Второй  литофациальный  тип  пород  связан  преимущественно  с  фациями  временных  потоков,  и  верхней  части  русловых  фаций  с  пониженным  гидродинамическим  режимом  седиментации  и  представлен  песчаниками  мелкозернистыми  алевритистыми  и  алевролитами,  которые  характеризуются  большим  содержанием  глинистого  цемента  (10—15  %)  с  преобладанием  в  его  составе  хлорита  и  гидрослюды.  Размер  открытых  пор  небольшой,  и  они  часто  изолированы  друг  от  друга.  Среднее  значение  открытой  пористости  составляет  14,6  %,  проницаемости  2,18  мД,  водоудерживающей  способности  62,8  %  нефтенасыщенности  30—40  %. 

При  интерпретации  данных  геофизических  исследований  скважин  (ГИС)  в  пределах  пласта  ЮСх  можно  выделить  3  литологических  типа  коллекторов  (рис.  1  А).  В  кровельной  и  основной  частях  пласта  —  выделяются  песчаники  средне  и  мелкозернистые,  крупнозернистые  алевролиты  (1  тип),  в  центральной  части  выделяются  песчаники  и  алевролиты  с  карбонатным  цементом  достигающем  5  %,  (2  тип),  так  же  в  центральной  части  пласта  ЮСх  выделяются  терригенные  породы  в  которых  содержание  карбонатного  цемента  достигает  8—10  %  кальцит  выполняет  поры,  что  значительно  снижает  фильтрационно-емкостные  свойства  всего  пласта  ЮСх  (3  тип).

 

Рисунок  1.  А)  Сопоставление  геолого-промыслового  материала  полученного  при  изучении  керна  с  данными  ГИС.1  —  песчаники  средне  и  мелкозернистые  (1  тип);  2  —  песчаники  и  алевролиты  с  карбонатным  цементом  достигающем  5  %  (2  тип);  3  —  песчаники  мелкозернистые  и  крупнозернистые  алевролиты  (1  тип);  4  —  терригенные  породы,  в  которых  содержание  карбонатного  цемента  достигает  8—10  %  (кальцит  выполняет  поры,  что  значительно  снижает  фильтрационно-емкостные  свойства  пласта  ЮСх)  (3  тип);  Б)  Фрагмент  сеточной  области  трехмерной  геологической  модели  пласта  ЮС21

 

В  результате  проведенной  корреляции  с  учетом  литолого-петрографических  особенностей  и  установленных  фильтрационно-емкостных  свойств,  в  разрезе  горизонта  можно  выделить  два  самостоятельных  интервала  —  пласты  ЮСх1  и  ЮСх2.

По  результатам  интерпретации  данных  объемной  сейсморазведки  3D  в  пределах  горизонта  ЮСх  была  выявлена  узкая  зона  замещения  коллекторов  субмеридионального  направления,  разделившая  залежь,  в  пределах  площади  Быстринского  месторождения,  на  две  —  западную  и  восточную  [2].

Пласты  ЮСх1  и  ЮСх2  значительно  различаются  между  собой  по  коллекторским  свойствам  и  степени  неоднородности.

Коллектор  ЮСх1  относительно  монолитный,  в  его  центральной  части  выделяется  терригенный  пропласток  с  карбонатным  типом  цемента,  где  отмечается  значительное  снижение  ФЕС.  Пласт  ЮСхнасчитывает  4  четко  обозначенных  пропластков  и  характеризуется,  как  сильно  расчлененный.  Коллектор  в  подошве  пласта  ЮСх1  и  в  кровле  пласта  ЮСх2  часто  заглинизирован,  мощность  глинистого  раздела  между  пластами  закономерно  уменьшается  с  запада  на  восток  от  14,8  м  до  1,4  м. 

В  восточном  направлении  коллектора  ЮСх1  и  ЮСх2  объединяются,  это  объясняет  единый  уровень  ВНК  в  пределах  восточной  залежи  горизонта  ЮСх.

Распределение  мощностей  песчаных  пропластков  неравномерно,  около  60—80  %  пропластков  коллекторов  имеют  мощность  от  0,5  до  2  м.,  20  %  пропластков  имеют  мощность  от  1,5  до  3  м,  наиболее  мощные  пропластки  от  3  до  5  м  составляют  10  %  от  общего  количества.

Высокопроницаемые  пропластки,  горизонта  ЮСх  в  основном  маломощны  —  60  %  из  них  имеют  мощность  менее  4  м,  глинистые  пропластки  составляют  30  %  и  характеризуюся  мощностью  от  4  до  10  м.  Максимальная  нефтенасыщенность  (до  60  %)  и  максимальная  проницаемость  (до  230  мД)  характерны  для  10  %  пород  разреза,  мощностью  более  10  м.

На  втором  этапе  работы  в  базу  данных  программы  Isoline  вносились  геолого-  промысловые  параметры  пластов.

Пласт  ЮСх  залегает  на  глубинах  2834—2869  м.  На  площади  Быстринского  месторождения  восточная  и  западная  залежи  разделены  между  собой  полосой  глинизации  коллектора.  Коэффициент  песчанистости  разреза  пласта  ЮСх  изменяется  от  0,05  до  0,6.  Суммарная  площадь  залежей  достигает  200  км2.  Общая  мощность  пласта  изменяется  от  9,3м  до  35  м.  Резкое  увеличение  мощности  наблюдается  в  восточном  направлении.  В  целом  пласт  ЮСх  характеризуется  небольшой  нефтенасыщенной  мощностью,  которая  изменяется  от  1,3  м  до  7,0  м.

Залежь  пласта  ЮСх1  в  восточном  участке  характеризуется  как  пластовая  сводовая,  в  западной  части  структуры  литологически  экранирована  и  имеет  размеры  23х9  км.,  амплитуду  до  30  м. 

Западная  залежь  пласта  ЮСх1  в  пределах  восточного  и  западного  участка  пластовая  сводовая,  в  пределах  южного  и  северного  участка  ограничена  зоной  глинизации  (литологически-экранированная)  и  имеет  размеры  15х8  км.,  амплитуду  до  35  м. 

Общая  мощность  пласта  ЮСхизменяется  от  12,5  м  до  25  м.  Минимальное  значение  мощности  пласта  отмечается  в  пределах  южного  участка  и  увеличивается  к  центральной  части  Быстринского  месторождения.  Эффективная  мощность  на  западном  участке  составляет  10,6  м. 

Пласт  обладает  достаточно  низкой  расчлененностью,  количество  пропластков  не  превышает  2,  в  западном  и  юго-западном  участках  расчлененность  возрастает  до  4,  среднее  значение  составляет  1,8.

Пласт  ЮСх2  отделяется  от  вышележащего  пласта  ЮСхглинистой  перемычкой  мощностью  более  1,5  м.  Размеры  залежи  13х7  км,  амплитуда  до  23  м. 

Зона  замещения  коллекторов  частично  ограничивает  залежь  с  запада,  поэтому  она  определяется  как  пластовая  сводовая,  частично  литологически  экранированная,  и  вытянута  в  субмеридиональном  направлении.  Залежи  пластов  ЮСх1  и  ЮСхв  восточной  части  имеют  между  собой  гидродинамическую  связь.  Пласт  ЮСх2  обладает  гораздо  большей  степенью  неоднородности  чем  вышележащий  ЮСх1.  Расчлененность  пласта  практически  на  всей  территории  превышает  2  [3]. 

На  третьем  этапе  на  основе  геологической  информации,  полученной  по  результатам:  бурения  и  испытания  разведочных  скважин,  интерпретации  геофизических  исследований  скважин  (ГИС),  исследования  образцов  керна  и  пластовых  флюидов,  интерпретации  3D  сейсморазведки,  построена  трехмерная  геологическая  модель  горизонта  ЮСх  месторождений  Быстринского  месторождения  (рис.  2). 

 

Рисунок  2.  Построение  геологической  модели  пласта  ЮСх  Быстринского  месторождения  Сургутского  свода.  Условные  обозначения:  А  —  Фрагмент  3D   модели  центрального  участка  месторождения;  Б  —  2D  модель  для  параметра  нефтенасыщенность;  В  —  Изменение  нефтенасыщенности  в  пределах  сложнопостроенного  коллектора  (скв.  8хх);  Г  —  Фрагмент  трехмерной  литологической  модели  Восточной  залежи  пласта  ЮСх

 

Необходимо  отметить,  что  для  моделирования  сложнопостроенных  геологических  объектов,  представляющих  собой  пласт  из  двух  и  более  гидродинамически  связанных  залежей  (пласты  ЮС  Конитлорского,  Быстринского,  Западно-Сургутского  месторождений)  целесообразно  создавать  отдельный  сеточный  каркас  для  каждого  из  прослоев  с  самостоятельной  «нарезкой»  слоев.  В  дальнейшем  моделировать  раздельно  или  объединять  в  сложнопостроенный  состоящий  из  2-х  и  более  прослоев  объект  (рис.  1  Б).

При  формировании  объемных  сеток  для  объектов  моделирования  рекомендуется  выбирать  тип  сетки  геометрии  «угловой  точки»  (н-р  Comerpoint).  При  моделировании  изменения  коллектора  в  процессе  разработки  и  воздействия  на  него  механических  методов,  например  с  целью  моделирования  трещин  от  ГРП,  сетки  геологических  моделей  необходимо  ориентировать  так,  что  бы  длинные  оси  моделей  совпадали  с  направлением  максимального  напряженного  состояния  пластов  (перпендикулярно  осевой  линии  пластов)  [4].

Выводы:

1.  Проектирование  систем  разработки  предполагает  комплексное  совместное  использование  детальной  цифровой  трехмерной  адресной  геолого-математической  модели,  учитывающей  основные  особенности  геологического  строения  залежей,  тип  коллекторов,  неоднородность,  фильтрационно-емкостные  характеристики  продуктивных  пластов,  физико-химические  свойства  насыщающих  флюидов,  механизм  моделируемых  процессов  разработки,  геометрию  размещения  скважин,  возможность  задавания  и  изменения  режимов  их  работы;

2.  При  моделировании  необходимо  использовать  различные  программные  модули  позволяющие:

·     создавать  и  модифицировать  данные  по  месторождению,  производить  архивацию  данных,  работать  с  внешними  пакетами  обработки  геологической  информации;

·   использовать  совместимые  пакеты  различных  программ,  в  которых  можно  отображать  обзорные  карты  изучаемых  месторождений;

·   создавать  объемную  модель  геологического  объекта,  рассчитывать  кубы  параметров  и  производить  операции  над  ними,  строить  разрезы  по  различным  плоскостям;

·   создавать  файлы,  в  которых  определяется  количество  и  форма  реперов,  количество  скважин  и  информация  по  ним,  степень  детализации  модели;

·     создавать  базу  данных  по  геологическим  пластам  месторождения,  содержащую  координаты  скважин,  границы  пластов  горизонта,  результаты  интерпретации  ГИС  и  др.  [2].

3.  Построенная  модель  пласта  ЮСх  не  является  окончательно  сформированной  и  по  мере  поступления  новой  геолого-промысловой  информации  будет  уточняться  и  дополняться.

 

Список  литературы:

1.Костеневич  К.А.,  Федорцов  И.В.  Влияние  седиментационных  и  постседиментационных  процессов  на  формирование  коллекторов  Быстринского  месторождения.  Вопросы  геологии,  бурения  и  разработки  нефтяных  и  газонефтяных  месторождений  Сургутского  региона.  Сборник  научных  трудов  СургутНИПИнефть.  Вып.  3.  Екатеринбург:  Издательство  «Путиведъ»,  2001.  —  106—116  с.

2.Тюкавкина  О.В.  Построение  геологической  модели  сложнопостроенного  коллектора  ЮСх  на  примере  месторождений  Быстринского  вала.  Научно-технический  журнал  Известия  высших  учебных  заведений.  Горный  журнал  —  №  1.  —  2013.  —  119—124  с.

3.Тюкавкина  О.В.  Изучение  геологических  и  геофизических  параметров  коллектора  для  построения  модели  «Отечественная  геология»  —  №1,  —  2013.  —  19—23  с.

4.Тюкавкина  О.В.  Изучение  литологических  и  промысловых  характеристик  пласта-коллектора  после  проведения  гидроразрыва  пласта  на  месторождениях  Сургутского  свода.  Научно-технический  журнал  «Георесурсы»  —  №  5  (55)  —  2013.  —  19—22  с.

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
Диплом лауреата
отправлен участнику

Оставить комментарий