Спосіб прогнозування положення зони аномально високих пластових тисків

Спосіб прогнозування положення зони аномально високих пластових тисків, що включає побудову карт рівних середніх значень геотермічних ступенів, побудову карт глибин з граничною тем 3 21316 4 ного флюїдоупору (КФУ), який сформувався в пеласть. Механізми надлишкових тисків у скупченнях рвинноосадочному розрізі в геотемпературному вуглеводнів і п'єзоконвекційний, пов'язаний з підінтервалі 110-120°С низкою спряжених процесів вищенням тиску спливаючими позирками газу, у катагенезу і який створює гідродинамічні умови прототипі не враховані, і це теж призводить до для формування і збереження під ним зони АВПТ. звуження області регіонального поширення АВПТ, Іншим недоліком прототипу є звуження обласоскільки вони діють не тільки під ізотермічною поті регіонального поширення АВПТ до меж тієї нижверхнею 200°С, а і вище. ньої частини осадочного розрізу з температурою Важливим елементом зони АВПТ у глибокій понад 200°С, де протікають, як вважається, процевисокотемпературній частині осадочного розрізу є си генерації флюїдів з АВПТ, у той час як вони з не КФУ, представлений кількасотметровою товщею меншою інтенсивністю і масштабами протікають у порід, ущільненою гравітаційне на попередніх нивищезалягаючих відкладах під КФУ з температузькотемпературних (до 110°С) стадіях катагенезу рами 120-200°С. У прототипі виділяється декілька та додатково зцементованою переважно карбонавертикальних зон АВПТ без достатнього обґрунтутною речовиною, вилуженою із порід на високотевання меж між ними. мпературних (понад 120°С) стадіях катагенезу там Вказані недоліки способу за прототипом може утвореними агресивними термодегідратаційжуть призвести до непередбачених негативних ними водами і привнесеною ними в частину розрінаслідків при бурінні свердловин, зокрема, на пезу, обмежену ізотермічними поверхнями 110 і риферійних площах регіону, де температура розрі120°С, що встановлено по синхронних змінах низзу досягає 110-120°С, але не перевищує 200°С, а ки геолого-гідрогеологічних параметрів у залежноАВПТ флюїдів у високотемпературних горизонтах сті від температури. КФУ перекриває і гідродиназустрічаються. мічне ізолює нижчерозташовані субвертикальні Задачею корисної моделі є підвищення надійфлюїдні резервуари і створює умови для формуності способу прогнозування положення в осадочвання в них АВПТ флюїдів вказаними вище силоному розрізі зон АВПТ, уточнення положення зон у вими механізмами. В ньому відбувається перехід розрізі та меж області регіонального їх поширення від нормальних пластових тисків до аномальних. і забезпечення високої вірогідності отриманих реТому побудова карт ізотермічних поверхонь 110 і зультатів. 120°С, що обмежують КФУ, є обов'язковою для Для вирішення поставленої задачі пропонувизначення положення у розрізі зони АВПТ, розється спосіб прогнозування положення в осадочвинену у всьому нижчезалягаючому розрізі у локаному розрізі зони аномально високих пластових льних флюїдних резервуарах. В межах КФУ слід тисків, який включає побудову карт рівних середпередбачити різку зміну конструкції і технології ніх значень геотермічних ступенів, побудову карт буріння свердловин для забезпечення гідродинаглибин з граничною температурою 110°С, визнамічне урівноваженого розкриття зони АВПТ і попечення глибини та площі розповсюдження АВПТ редження інтенсивних газопроявів та аварійних при наявності геологічних карт, що визначають фонтанів газу. товщин у осадочних утворень, згідно з корисною Регіональне поширення зони АВПТ контролюмоделлю додатково будують карту глибин заляється, по-перше, масштабами генерації вуглеводгання ізотермічної поверхні 120°С, виявляють понів, води, СО2 та інши х флюїдів і вертикальною ложення у розрізі катагенетичного флюїдоупору, протяжністю заповнених ними субвертикальних верхня і нижня межі якого співпадають з ізотермічрезервуарів, які визначають потужність силових ними поверхнями 110 і 120°С і який перекриває та механізмів підвищення тисків флюїдів, а по-друге, ізолює зону АВПТ, визначають область регіональ- наявністю КФУ, формування якого теж пов'язане ного поширення АВПТ, якою є лінія перетину піз генерацією і міграцією флюїдів. Усі вони в свою дошви КФУ з підошвою осадочної товщі. чергу залежать від залишкової товщини осадочної Розробка корисної моделі базується на властовщі, що знаходиться під КФУ. До периферії баній теоретичній концепції авторів, у якій обґрунтосейну, куди зменшується залишкова товщина осавані силові механізми формування АВПТ, що дідової товщі, затухає флюїдогенерація, зменшуєтьють не тільки в осадочній, а і в інших геологічних ся вертикальна протяжність флюїдоносних оболонках: фазових перетворень, надлишкових резервуарів, зменшується дія силових механізмів тисків та п'єзоконвекційний [3-5]. Механізм фазопідвищення тиску флюїді в, затухають процеси вих перетворень пов'язаний в осадочному розрізі з формування КФУ і, як наслідок, виклинюється зона генерацією вугле воднів, води, СО2 та інши х флюїАВПТ. Тому за межу області регіонального пошидів і визнається авторами прототипу, але дія його рення АВПТ можна прийняти лінію перетину ізотеними віднесена до частин розрізу з температурою рмічної поверхні 120°С, з якою співпадає підошва понад 200°С, хоча вище у відкладах в температуКФУ, з підошвою осадочної товщі. рному діапазоні 110-200°С більш інтенсивно протіДієздатність корисної моделі перевірена і підкають процеси генерації води при дегідратації мотверджена фактичними матеріалами різних за нтморилоніту при переході його в гідрослюду та геологічною будовою, стратиграфією, геотермічвуглеводнів із розсіяної органічної речовини на ним режимом нафтогазоносних басейнів (Передголовній фазі газогенерації. Тому ізотермічна покарпатського, Каркінітсько-Північно-Кримського, верхня 200°С не може бути межею різних вертиМангишлацько-Північно-Кавказського), а в практикальних зон АВПТ, а лінія її перетину з підошвою чних цілях вона найчастіше використовувалася у осадочної товщі (поверхнею кристалічного фундаДніпровсько-донецькій западині. менту) не може служити межею області регіональДля прикладу розглянемо прогноз положення ного поширення АВПТ, оскільки звужує цю обзони АВПТ у глибокому розрізі Кобзівської струк 5 21316 6 тури, виконаний до буріння свердловин [6]. це пов'язане з пониженим температурним фоном Кобзівська структура розміром 13х6 км знахоцього родовища у порівнянні з Павлівською і Кобдиться у приосьовій зоні Дніпровсько-донецької зівською площами. Але дані свердловини 12 можзападини (ДДЗ) південніше Соснівського і Кегичівна було використати для визначення величини ського родовищ. геотермічного градієнта (геотермічного ступеня) у Розпочався новий етап вивчення її газоносноглибокому розрізі Кобзівської площі, оскільки він сті пошуково-розвідувальним бурінням, у тому подібний розрізу Східно-Полтавського родовища. числі на великі глибини. Завданням першочергової Величина геотермічного градієнта у свердловині свердловини 10 глибиною 6300м було розкриття 12 становить 2°С/100м. Знаючи його екстраполюперспективних горизонтів верхнього і середнього вали термограму свердловини 4 Кобзівської площі карбону. Для забезпечення практичних потреб до потрібної глибини. Цю ж термограму екстрапонового етапу пошуково-розвідувального буріння лювали по кінцевій її ділянці. Таким чином, було потрібно було виконати завчасний, тобто поперепобудовано три прогнозні лінії розподілу темперадній, прогноз термобаричних умов розрізу, причотури, згідно з якими на глибині 6300м вона може му як у вже розбуреній, але недостатньо вивченій становити 131,3, 142,4 і 156,5°С. Найбільш обґруйого частині, так і в глибоко-занурених горизонтах, нтованим є середнє із наведених значень, одерде можливе поширення АВПТ. жане з використанням термограми 4 Кобзівської Перед цим необхідно врахува ти, що корисна площі, продовженої із врахуванням величини термодель передбачає виконання регіонального, зомоградієнта 2°С/100м, що спостерігався у подібнального і локального прогнозування положення ному геологічному розрізі Східно-Полтавського зони АВПТ в осадочному розрізі з використанням родовища. для побудови зазначених карт ізотермічних поверВідповідно до варіантів прогнозного розподілу хонь 110 і 120°С відповідного масиву наявних темтемператур одержано по три прогнозні положення пературних даних (термограм). У практиці пошуковажливих ізотермічних поверхонь 110 і 120°С, що во-розвідувальних робіт най частіше виконується є межами КФУ, який перекриває глибинну зону локальне прогнозування. При цьому для локальноАВПТ. Ізотермічна поверхня 110°С може залягати го прогнозування на родовищах, особливо на перна глибинах 5386, 4680, 4440м, а ізотермічна поспективних площах, частіше через обмежену кільверхня 120°С - на глибинах 5815, 5180, 4840м. кість термограм, причім, суміжних родовищ, є Отже, за найбільш обґрунтованою усередненою можливість побудувати тільки усереднену термотермограмою встановлено, що КФУ на Кобзівській граму з усередненими значеннями геотермічного площі, найвірогідніше, залягає в інтервалі 4680градієнту (величини, зворотної геотермічному сту5180м, а глибинна зона АВПТ починається з глипеню), що дає одну точку для локальної чи регіобини 5180м. нальної геотермічної карти. Її можна розглядати як За наявними при складанні проекту пошуковоусереднене положення тієї чи іншої ізотермічної розвідувальних робіт геологічними картами і розріповерхні на даній площі, оскільки фактичний геозами, що визначають глибину залягання і товщину термічний матеріал вивчених родовищ показав, осадочних утворень встановлено, що стратигращо температура в їх межах на однаковій глибині фічне КФУ приурочений до відкладів верхнього значно відрізняється, іноді на 10, а то і 20°С. За карбону. Глибинна зона АВПТ за цим найвірогідтакими даними можна визначити тільки приблизне нішим прогнозом охоплює відклади нижньої частиположення КФУ і зони АВПТ в осадочному розрізі ни верхнього карбону та московського і башкирсьдосліджуваної площі, для уточнення якого рекомекого ярусів середнього карбону. ндується уже в процесі буріння при наближені виДля успішної проводки глибоких свердловин бою свердловини до прогнозного положення зони рекомендувалося проектувати їх конструкцію і АВПТ робити в ній запис термограми (кривої тертехнологію буріння для варіанту найбільш вірогідмоградієнта) з необхідним терміном витримки свеного положення зони АВПТ. На сьогоднішній день рдловини у стані спокою у 8-10 днів. на Кобзівській площі пробурена одна глибока свеВеликі розбурювані глибини та регіональні рдловина № 11, яка розкрила відклади середнього геотермічні закономірності вказували на те, що на карбону до глибини 5948м. Матеріали її буріння Кобзівській площі буде розкрита частина розрізу з підтвердили прогнозне положення КФУ і зони пластовими температурами понад 120°С, де пеАВПТ, а саме, перше флюїдопроявлення з АВПТ у редбачалось зустріти зону АВПТ, вторинних коленій відбулося на глибині 5257м у першому прониккторів і вторинних локальних субвертикальних ному пласті, що залягає в інтервалі 5248-5270м. резервуарів розущільнення, гідрохімічної інверсії, Воно було припинене підвищенням густини буроагресивних флюїдів та ін., що співпадають за гевого розчину до 1,92 г/см . За цими даними пласнезисом і, отже, просторово. товий тиск оцінювався величиною 95,1 МПа і пеДля прогнозу розподілу температури викорисревищував умовний гідростатичний в 1,85 раза. тані термограми вистояних свердловин 12 СхідноТехнічний результат від використання запроПолтавської, 2 і 25 Павлівської площ, що мають понованого способу прогнозування положення у подібну геологічну будову, а також неглибокої сверозрізі зони аномально високих пластових тисків рдловини 4 Кобзівської площі (див. Фіг). Крім того, полягає у можливості ще на стадії проектування була отримана термограма у свердловині 9. Але пошуково-розвідувальних робіт вибрати оптимавона не характеризувала природний геотермічний льні конструкцію, параметри і технологію буріння режим площі внаслідок охолоджуючої дії бурового свердловин, які забезпечать успішне розкриття розчину. У свердловині 12 Східно-Полтавського зони АВПТ і попередження аварійних флюїдопрородовища температури теж невисокі. Видно, що явлень, які часто при цьому відбуваються у глибо 7 21316 8 ких свердловинах. газоносних басейнах на генетичній основі /А.В. Перелік посилань Лизанець, I.I. Зіненко, О.П. Заріцький, А.С. Тердо1 Мадатов А.Г. Прямая и обратная задачи відов // Питання розвитку газ. промисловості Украфлюидодинамики в приложении к прогнозироваїни: 36. наук. праць. - Харків: УкрНДІгаз, 2001. нию зон АВПД в осадочных бассейнах. 2. ПрактиВип. XXIX Геологія... - С.165-171. ческий аспект / А.Г. Мадатов, А.-В.И. Середа // 5 Зарицкий А.П. Взаимосвязь вертикальной Вестник МГУ. - 2000. - Т.З. - № 2. - С. 351-366. гидрогеологической зональности Днепровско2 Шпак П.Ф. Природа и распространение аноДонецкой впадины с зональностями основных мально высоких пластовых давлений флюидов в элементов осадочной системы / А.П. Зарицкий, нефтегазоносных бассейнах / П.Ф. Шпак, P.M. И.И. Зиненко, А.С. Тердовидов, А.В. Лизанец // Hoвосилецкий // Геологический журнал. - 1979. Геол. журн. - 2005. - № 3. - С. 83-89. Т.39. - № 3. - С. 1-11. 6 Зіненко I.I. Прогноз термобаричний умов Ко3 Зиненко И.И. Генезис положительных геобабзівської площі / I.I. Зіненко, О.П. Заріцький, Є.Д. рических аномалий / А.С. Тердовидов, А.П. ЗарицБєлих, В.В. Самойлов, Н.С. Спірідоничева // Пикий // Геология и геофизика. - 1988. - № 6. - С. 15тання розвитку газової промисловості України. 20. Геологія: 36. наук. праць. - Харків: УкрНДІгаз, 2001. 4 Лизанець А.В. Попередній геологічний про- Вип. 29. - С. 71-76. гноз аномально високих пластових тисків у нафто Комп’ютерна в ерстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601