Старосветсков Валерий Витальевич. Детализация геологической модели сложнопостроенной залежи на основе данных бурения горизонтальных скважин для повышения эффективности ее разработки (на примере месторождения им. В.Н. Виноградова)

Краткое описание

Старосветсков Валерий Витальевич. Детализация геологической модели сложнопостроенной залежи на основе данных бурения горизонтальных скважин для повышения эффективности ее разработки (на примере месторождения им. В.Н. Виноградова);[Место защиты: ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина».], 2021

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина)
На правах рукописи
Старосветское Валерий Витальевич
ДЕТАЛИЗАЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
СЛОЖНОПОСТРОЕННОЙ ЗАЛЕЖИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ БУРЕНИЯ
ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ЕЕ РАЗРАБОТКИ
(НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ИМ. В.Н. ВИНОГРАДОВА)
Специальность: 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных
и газовых месторождений
Диссертация
на соискание ученой степени
кандидата геолого-мипералогических наук
Научный руководитель: Лобусев М.А. К.Т.Н., доцент
Москва - 2020

2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗУЧАЕМОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ 11
1.1 Общие сведения 11
1.2 Литолого-стратиграфическая характеристика. отложений 12
1.3 Тектоническое строение 17
1.4 Геолого-геофизическая изученность и нефтегазоносность 18
1.5 Краткая история освоения залежи пласта АС3 и выявленные проблемы разработки 25
Выводы к Главе 1 30
ГЛАВА 2. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ПРОБЛЕМЫ, МЕТОДЫ И ОБЪЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 31
2.1 Понятие, типы и методы геонавигации 31
2.2 Состояние изученности проблемы повышения эффективности геологического сопровождения бурения 37
2.3 Методика и объем выполненных исследований 42
Выводы к Главе 2 44
ГЛАВА 3. НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЗАЛЕЖИ, ОКАЗЫВАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 45
3.1 Неопределенности геологического строения и их влияние на сопровождение бурения ГС 45
3.2 Влияние тектонических нарушений на показатели добычи 54
3.3 Влияние литолого-фациальной неоднородности на разработку залежи 63
3.4 Влияние степени вскрытия коллектора при бурении ГС на показатели добычи 68
3.5 Влияние литологии интервала проводки скважины ГУ на ее заканчивание 70
Выводы к Главе 3 73
ГЛАВА 4. МЕТОДЫ УТОЧНЕНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ СЛОЖНО ПОСТРОЕННОГО
МЕСТОРОЖДЕНИЯ И СНИЖЕНИЯ ИХ ВЛИЯНИЯ НА РАЗМЕЩЕНИЕ И СОПРОВОЖДЕНИЕ БУРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 75
4.1 Комплексирование данных геологической интерпретации результатов бурения ГС и сейсмических исследований для снижения влияния структурно -тектонической неопределенности 76

3
4.2 Детальная корреляция разрезов негоризонтальных скважин для снижения влияния структурно -тектонической неопределенности 90
4.3 Комплексирование данных ГИС, керна и сейсмических исследований для выявления литолого -фациальных особенностей отложений и снижения влияния литологической неопределенности 93
4.4 Детализация показаний первичных методов исследования около скважинного пространства для снижения влияния литологической неопределенности и неопределенности угла залегания пласта 108
Выводы к Главе 4 112
ГЛАВА 5. МЕТОДИКА СНИЖЕНИЯ ВЛИЯНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЕЙ НА ПРОЦЕСС СОПРОВОЖДЕНИЯ БУРЕНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН 114
5.1 История изменения подхода к выполнению работ по геологическому сопровождению бурения ГС 114
5.2 Оптимизированный подход к оценке геологических неопределенностей процесса сопровождения бурения ГС на основе комплексного анализа данных 121
5.2.1 Этап 1. Актуализация 3D сейсмогеологической модели 125
5.2.2 Этап 2. Обоснование расположения скважины и расчет плановой траектории бурения 137
5.2.3 Этап 3. Геологическое сопровождение бурения транспортного ствола ГС 141
5.2.4 Этап 4. Построение геонавигационной модели 145
5.2.5 Этап 5. Геологическое сопровождение бурения горизонтального ствола ГС 149
5.2.6 Этап 6. Обновление 3D геологической модели по результатам
бурения ГС 150
5.3 Основные результаты внедрения оптимизированного подхода по геологическому сопровождению бурения ГС 151
Выводы к Главе 5 151
ГЛАВА 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАЗМЕЩЕНИЮ И ГЕОЛОГИЧЕСКОМУ СОПРОВОЖДЕНИЮ БУРЕНИЯ
ГС 152
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 156
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 161
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 163

4

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основным результатом диссертационной работы является методический подход по снижению влияния неопределенностей геологического строения на процесс геологического сопровождения бурения и последующей эксплуатации горизонтальных скважин, основанный на

157
комплексном анализе геолого-геофизической и промысловой информации для выявления факторов эффективности добычи с использованием ГС и актуализации сейсмогеологической модели сложнопостроенной залежи пласта АС3 месторождения им. В.Н. Виноградова, содержащей трудноизвлекаемые запасы нефти.
1. Выделены основные неопределенности геологического строения - тектоническая, структурная, литологическая и неопределенность угла залегания пласта, оказывающие влияние на процесс проводки ГС, проведено их ранжирование по степени оказываемого негативного эффекта и причины их проявления. Так наибольшее отрицательное влияние на проводку скважин на всех этапах ее строительства оказывают активно развитые в нижнемеловом интервале разреза тектонические нарушения, в основном, малоамплитудные, плохо картируемые сейсмическими методами исследований. Зачастую, с разломными зонами связаны и другие выявленные виды геологических неопределенностей.
2. В интервале перекрывающих целевой пласт глин, ранее выделяемого как единая литологическая разность, проведено разделение на пачки (интервалы) путем ремасштабирования кривых УЭС. Использование данных дополнительных границ в качестве опорных при геологическом сопровождении бурения ТС ГС для привязки и, при необходимости, корректировки траектории бурения, позволило отказаться от бурения пилотных стволов ГС и повысить экономическую эффективность строительства ГС при сохранении сопутствующих рисков на приемлемом уровне.
3. Выделены признаки пересечения ГС плоскости тектонического нарушения - изменение уровня значений ГК, скачок значений УЭС до 50-60 Омм и плотности до 2.6-2.7 г/см3, падение значений пористости до 7-10%, смена литологического состава шлама. Также произведено расчленение типового разреза целевого пласта по показаниям методов ГИС и ГТИ,

158
выявлены основные тренды изменения показаний для позиционирования ствола скважины в разрезе в процессе геонавигации. Описан подход к актуализации 3D модели после завершения бурения ГС на основе геологических особенностей, выявленных при геонавигации, таких как, уточнение структуры и литологии пласта вдоль ГС, а также местоположения тектонических нарушений и амплитуды смещения блоков.
4. Использование анализа дополнительных сейсмических атрибутов, таких, как Varience, Chaos и Spectral Decomposition вдоль плановой траектории скважины до начала бурения ГС позволяет уточнить вероятностный прогноз наличия, местоположения и типа тектонического нарушения и оптимизировать размещение скважины, а также оперативность принятия решения о необходимости корректировки траектории бурения в процессе выполнения работ по геологическому сопровождению.
5. Доказана низкая эффективность применения азимутальных методов исследований околоскважинного пространства в процессе бурения ГУ, связанная с отсутствием необходимого контраста количественных значений свойств продуктивных и вмещающих отложений и предложен оптимальный комплекс методов исследования около скважинного пространства в процессе бурения ГУ.
6. В результате проведенного анализа установлено, что проходка по коллектору при бурении ГС не является фактором, влияющим на величину стартового дебита нефти. Однако, в долгосрочной перспективе, с учетом проявления влияния системы ППД и возможной деградации трещины МГРП, проводку по интервалу наилучших ФЕС будет оказывать влияние на величину накопленной добычи нефти. При этом, проводка ГС вне интервала целевого пласта создает потенциальные риски бурения, заканчивания скважины и проведения МГРП. В связи с этим, рекомендовано в качестве коэффициента эффективности проводки ГС принимать отношение длины ГУ в целевом пласте к общей длине ГУ (Кэфф=Lгу_пл/Lгу).

159
7. В результате проведенного анализа трассерных, гидродинамических и микросейсмических исследований установлена гидродинамическая связь между продуктивным пластом АС3 и водонасыщенным пластом АС2. Причина наличия гидродинамической связи может быть в прорыве трещины МГРП, проводимости разломов или сочетании этих факторов, когда происходит «активация» разлома. Детальная корреляция и анализ толщин выделенных в интервале разделяющих пласты АС2 и АС3 глин пачек показал исчезновение из разреза части из них, что свидетельствует о сложном тектоническом строении всего интервала между пластами АС2 и АС3. В природном состоянии разломы, по -видимому, являются непроводящими, о чем свидетельствуют показания ГИС при пересечении плоскости разлома, свидетельствующие о наличие уплотнения вследствие динамической нагрузки или карбонатизации вторичными процессами. В тоже время, показателей эксплуатации ГС позволил предположить наличие вдоль разломов зон трещиноватости, характеризующихся лучшими ФЕС и большим коэффициентом нефтенасыщенности, благодаря чему скважины, пересекшие разломы, обеспечивают больший стартовый дебит по нефти и меньшую обводненность. Т аким образом, при размещении горизонтальных скважин и портов МГРП, необходимо учитывать эти результаты исследований.
8. На основе комплексного анализа результатов исследования керна, сейсмических данных и ГИС, были выявлены особенности процесса осадконакопления продуктивных отложений, которые образовывались в прибрежно-морской обстановке в условия приливно -отливных и вдольбереговых течений и регрессионно -трансгрессионного режима. Использование сейсмофациальных моделей и проведение детальной корреляции негоризонтальных скважин путем прослеживания прослоев плотных пород, приуроченных, предположительно, к границам седиментационных циклитов, позволило выбрать направление бурения ГС

160
вкрест простирания седиментационных тел для повышения коэффициента охвата при разработке.
9. Предложенная методика снижения влияния неопределенностей геологического строения на основе комплексного анализа данных позволила повысить эффективность сопровождения бурения и последующей эксплуатации ГС.