Способ определения представительного для геохимического опробования горизонта при поисках месторождений нефти и газа

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДСТА-ВИТЕЛЬНОГО ДЛЯ ГЕОХИМИЧЕСКОГО ОПРО .БОВАНИЯ ГОРИЗОНТА ПРИ ПОИСКАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА, включающий бурение скважин, отбор проб пород и определение в них компонентов, мигрировавших из залежей, включая углеводородные газы, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности прямых поисков, дополнительно определяют скорость фильтрации подземных вод, проницаемость и коэффициент молекулярной диффузии пород, при этом пласт, характеризующийся числом Пекле меньше единицы , рассматривают в качестве представительного для геохимического опробования горизонта при поисках месторождений нефти и газа. «2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ С 01 7 9 00 ф б," Р « /Ъу% р

13

ИБ4Щ)) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532370/18-25 (22ф 31.12.82 (46) 30. 06.84. Бюл. Р 24 (72) Г.Ю. Валуконис и E.M. Гарцуев (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института .(53) 550.83(088.8) (56) 1. Методические рекомендации по геохимическим методам поисков месторождений нефти и газа. Труды

ВНИИЯГГ, М., 1975, с. 81-82.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 842685, кл. с 01 v 9/00, 1981 (йрототип) . (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДСТА-.

BHTEJIbHOI 0 ДЛЯ ГЕОХИМИЧЕСКОГО ОПРО„„SU„„1100603 A

БОВАНИЯ ГОРИЗОНТА ПРИ .ПОИСКАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА, включаниций бурение скважин, отбор проб пород и определение в них компонентов, мигрировавших из залежей, включая углеводородные газы, о т л и ч à ro rrr и йс я тем, что, с целью повышения эффективности прямых поисков, дополнительно определяют скорость фильтрации подземных вод, проницаемость и коэффициент молекулярной диффузии пород, при этом пласт, характеризующийся числом Пекле меньше единицы, рассматривают в качестве представительного для геохимического опробования горизонта при поисках месторождений нефти и газа.

1100603

Содержание СН в скважинах, см /кг

Число

Пекле

Уровень опробования, м

2 3 4

5 6

0,02 0,01 0,5 О, 1

0,1

3,40

10i0

0,05 0,05

0,4

0,3

1,75

20,0 0,2

Изобретение относится к геохимии и может быть использовано при поисках месторождений нефти и газа.

Известен способ, согласно которому при прямых геохимических поисках месторождений нефти и газа в качестве представительного для опробования горизонта обычно принимают первый от дневной поверхности выдержанный по площади водоупорный горизонт $13.

Однако данный способ эффективен 10 только при регионапьных работах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ обнаружения представительного горизон- 15 та для опробования при геохимических поисках месторождений нефти и газа, заключающийся в бурении скважины, отборе проб пород и их физико-химическом анализе с определением в них компонентов, мигрировавших из заявки, в том числе на содержание рассеянного органического углерода и углеводородных газов. Дополнительно определяют содержание породообразующих частиц размером не более

0,01 мм, при этом пласт с содержанием этих частиц 60-100 вес.%, а рассеянного органического углерода 0-5 вес.% (при условии расположения его кровли гипсометрически ниже абсолютной отметки местного базиса эрозии) отйосят к предста вительному горизонту (2 ).

Известный способ весьма трудоемок, так как .требует дополнительных гранулометрических определений и содержания рассеянного органического углерода. Во многих нефтегазоносных районах ширбко развиты толщи глинистых пород, следовательно, в 4Р этих условиях практически любой горизонт будет содержать частицы размером не более 0,01 мм в количестве от 60 до 100%. Залежи нефти и газа могут перекрываться толщами с уголь- 45 ными пропластками, в которых содержание углерода достигает 40-70% и более, а именно эти пропластки являются абсорбционными барьерами для мигрирующих снизу углеводородов.

Все это снижает эффективность исследования °

Цель изобретения — повышение эффективности прямых поисков.

0,5 0,1 0,2 0,7

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения представительного для геохимического опробования горизонта при поисках месторождений нефти и газа, включающему бурение скважин, отбор проб пород и определение в них компонентов, мигрировавших из залежей, включая углеводородные газы, дополнительно определяют скорость фильтрации подземных вод, проницаемость и коэффициент молекулярной диффузии пород, при этом пласт, характеризующийся числом Пекле меньше единицы, рассматривают в качестве предствительного для геохимического опробования горизонта при поисках месторождений нефти и газа.

Число Пекле Ре определяют из соотношения

Ре =(Ч ук )/D где Ч вЂ” скорость фильтрации, см/с;

К вЂ” проницаемость, см ;

D — коэффициент молекулярной диффузии, см /с.

При значениях числа Пекле более 1 преобладает конвективный перенос вещества, а менее 10 " — диффузионный.

Следовательно, опорный геохимический горизонт должен характеризоваться числом Пекле не более единицы.

П р и м е. р. Применение способа на Космачском месторождении нефти (Внутренняя зона Предкарпатского прогиба). Над этим месторождением в контуре нефтеносности было пробурено 7 скважин глубиной 100 м каждая.

Пробы пород на газовый анализ отбирались через каждые 10 м проходки.

Газ десорбирован из пород методом термовакуумной дегазации и затем анализирован на газовом хроматографе "Геохимик". Скорость фильтрации воды определялась индикаторным методом (в качестве индикатора использован хлористый натрий, поскольку подземные воды на глубинах до 100 м пресные), проницаемость — на приборе Каменского, а коэффициент молекулярной диффузии — на мембранном аппарате с фиксацией концентрации ионов по изменению электропроводности раствора.

В табл. 1 приведены данные по определению адсорбированного породой метана.

Таблица 1

1.1 00603

Продолжение табл. 1

Содержание СН в скважинах, см /кг

Урове н опробо вания, м

Число

Пекле

5 6

3 . 4

1 2

0,93

0,7 1,0

0,8 0,9

0,7

0,7

30,0

О 6 0,7 0,3

0,74

0,7

0,7

40,0

0,4

0,7 0,7

0,8 0,9 0,4 0,8 1,0

0,30, 0,20

О, 15

0,12

0,10

0,09

0,9

0,8

50 0

0,8

0,9

0,9 1,0

0,4

0,8

60,0

1,0

1,0

0,9 1,2

1,0

70,0

0,6

1,0

1,0

1,2 0,7

1,2

1,0 1,3

1,5 1,4

1,7 1,5

80,0

1,3

1,0

0,9

1,3

90,0

1,5

1,2

1,2

1,4

100,0 12

Таблица 2

Разрешающая способность, 45 ф

Разрешающая способность, 4

Число

Пекле

Число

Пекле

85,7

0,20

14,3

3,40

100,0

0,15

28,6

1,75

0,12

100,0

100,0

85,7

0,93

0,74 85,7

0,30 85,7

0,10

100 i 0

0,09

Ранее проведенными эталонными исследованиями установлено, что аномальными являются концентрации метана свыше 0,5 см /кг. Если концентрация метана ниже, то скважина считается заложенной за пределами контура 30 продуктивности.

Табл. 1 позволяет рассчитать процент правильного прогноза в зависимости от величины числа Пекле (все скважины заложены в контуре продуктивности) . Результаты расчетов приведены в табл. 2.

Как видно иэ табл. 2., уже при величине числа Пекле 0,93 (что соответствует уровню 30 м от поверхности земли) залежь нефти правильно диагностировали 6 скважин из 7, что составляет 85,7%. Это достаточно высокая. разрешающая способность.

Следовательно, уровень 30 м можно считать представительным для геохимического опробования горизонтом, и при прямых поисках нефти -в данном районе нет необходимости бурить более глубокие скважины.

Способ-прототип в условиях Внутренней зоны Предкарпатского прогиба.вообще не применим, так как пласты пород здесь залегают под углами 30-40 и более. Поэтому один и тот же пласт на относительно небольшом расстоянии может залегать и ниже, и выше базиса эрозии (способпрототип допускает залегание предста.вительного для опробования горизонта только ниже абсолютной отметки местного базиса эрозии). Особенность морфологии Предкарпатья такова, что некоторые эксплуатационные скважины находятся на высотах 500-600 м над уровнем моря, т.е. значительно выше вреза речных долин.

Предлагаемый способ опробован также на северо-западном шельфе Черного моря. В качестве примера (табл. 3) приводятся определения десорбированного иэ пород метана в пределах контура газоносности (банка Голицына). !

1 100603

Таблипа 3

Содержание СН „ в скважинах, см /кг

Уровень опробо вания, и

Число

Пекле

0,5 0,02

1,0; 0,04

0,01 0,01

0,01 0 05

0,01

0,005 0,05 0,03 1,23

0,01

0,02

0,01 0,06 0,01 0 88

0,06

0,06

0,01

0,07

1,5

0,06

0,06 0,,07

0,07 0,08 0,74

0,03

0,08 0,07

0,02

2i0

0,09

2,5 0,07

3,0 0,07

0,09 0,08

0 04 0 12 0 12 0 57

0,04

0,10 0,10

0,09. таблица 4 30

Разрешаю35 собность, %

Разрешающая способность, %

Число

Пекле

Число

Пекле

1(65

0,0

0,74

1,23

37,5

0,63

75,0

0,57

0 88 75,0

75,0

Составитель A. ВелИчко

Редактор И. Петрова Техред О. Неце Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4577/36 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эталонными исследованиями установлено, что аномальными (имеющими поисковое значение} следует считать концентрацию метана свыше 0,05 см /кг. 25

Разрешающая способность метода в зависимости от величины числа Пекле приведена в табл. 4.

001 Следы 002 001 1,65

0,04 0,04 0,10 0 10 0,63

Таким образом, на изученном участке шельфа опорный геохимический горизонт залегает на глубине 1,5 м от морского дна. При дальнейшем углублении скважин информативность газовой съемки не повышается (разрешающая способность остается на уровне 75%).

Согласно способу-прототипу предствительным горизонтом для геохимических пбисков нефти и газа следовало бы считать уровень 1,0, так как морские илы здесь содержат частицы размером не более 0,01 мм от

65 до 90% и рассеянного органического углерода 0,5-3,0%. Однако разрешающая способность газовой съемки на этом уровне очень низкая — всего 28,6%.

Таким образом, предлагаемый способ более универсален и характеризуется в 2-3 раза большей разрешающей способностью по сравнению с известными. Кроме того, сокращается. объем бурения геохимических скважин (эйономия метража за счет ликвидации перебуров) .