Способ поиска залежи углеводородов

 

Использование: в геологии при поисках горючих полезных ископаемых для выявления наличия залежей углеводородов. Сущность изобретения: отбирают пробы горных пород, при этом интервал отбора проб выбирают в соответствии с литологическим типом пород, определяют в них содержание высокомолекулярных соединений органической составляющей (СК) горных пород, а о местоположении залежи углеводородов судят по одновременному наличию аномальных значений концентраций СК и устойчивому возрастанию абсолютных значений СК в геологическом пространстве. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к поисковой органической геохимии и может быть использовано для прогнозирования нефтегазоносности исследуемых регионов.

Известен способ геохимической разведки, основанный на исследовании подвижных органоминеральных соединений (ПОМС), которые экстрагируют из горных пород смесью инертных растворителей, проводят хроматографическое фракционирование и определение их концентрации в каждой выделенной фракции.

Однако известный способ является трудоемким, что обусловлено выделением отдельных фракций, и сложным для осуществления его в производственных условиях (хроматография). Кроме того, известный способ экологически вреден за счет использования при его осуществлении смеси токсичных соединений.

Известен способ анализа грунта на содержание бактерий при бактериальной разведке нефтяных и газовых месторождений, основанный на определении газоокислительной способности бактерий, поглощающих углеводородные газы, измерением в остаточной газовой смеси кислорода и углекислоты и соотношения между ними. Однако известный способ имеет низкую точность за счет того, что при отборе проб и в процессе их анализа существует высокая вероятность заражения исследуемых проб привнесенными микроорганизмами.

Известен способ поисков залежей нефти и газа, основанный на отборе проб из почвенно-делювиальных отложений и их анализе на содержание в них микроорганизмов.

О наличии углеводородной залежи этим способом судят по наличию в этих пробах сумчатых грибов. Однако известный способ малоинформативен, поскольку он работоспособен лишь на узкоограниченном типе отложений (почвы и делювиальный покров).

Известен способ изучения грунтовых вод и пород, взятых с различных глубин, по наличию в них метанообразующих бактерий. Этот способ основан на выделении двух штаммов палочковидных бактерий, приуроченных к нефтяным месторождениям, характеризующимся различными физико-химическими условиями. Однако известный способ является трудоемким и ненадежным за счет того, что выделение отдельных штаммов является достаточно сложным и, кроме того, возможна фиксация ложных аномалий.

Известен геобиологический способ при поисках, разработке и эксплуатации нефтяных, газовых и угольных месторождений, наиболее близкий по решаемой задаче к предлагаемому изобретению. Известный способ основан на исследовании органогенной составляющей пород, залегающих над обнаруживаемой углеводородной залежью. В нем исследованы белковые соединения в горных породах, по которым выделяют перспективные в отношении залежей углеводорода.

Недостатками известного способа являются низкая точность и невысокая информативность, а также трудоемкость, длительность и сложность используемого анализа. Эти недостатки обусловлены тем, что в известном способе не учитывается литологический тип пород, хотя им во многом определяется интенсивность процессов окисления различных углеводородов. Существенно влияет на перечисленные недостатки известного способа также и ограниченность в нем учета только малой части (белки) органогенной составляющей.

Все эти недостатки в целом приводят к ограниченному производственному использованию и существенно низкой экспрессности.

Предлагаемое изобретение обеспечивает повышение точности, информативности, экспрессности, а также существенное снижение трудозатрат.

Это достигается тем, что в известном способе геобиологического обнаружения углеводородной залежи, основанном на исследовании содержания высокомолекуляр- ных соединений органической составляющей пород, залегающих над обнаруживаемой залежью, в соответствии с предлагаемым изобретением, измеряют суммарную концентрацию (СK) высокомолекулярных соединений органической составляющей горных пород и при аномальных величинах значений этих концентраций и их результирующему нарастанию в геологическом пространстве по мере приближения к углеводородной залежи судят о ее наличии.

Кроме того, в соответствии с предлагаемым изобретением измерение суммарной концентрации (СK) высокомолекулярных соединений органической составляющей горных пород осуществляют биохимически. Интервал биохимического опробования определяют по литологическим типам пород и особенностям геологического строения региона.

Помимо этого, в соответствии с предлагаемым изобретением определяют распределение аномальных значений СК в геологическом пространстве, фиксируют их нарастание по мере приближения к углеводородной залежи до максимума и последующее их снижение в непосредственной близости к углеводородной залежи.

К тому же, в соответствии с предлагаемым изобретением измерение СК осуществляют до глубины не более 10-40% от расстояния среднестатистической глубины залегания углеводородной залежи в исследуемом регионе.

Предложенный способ основан на определении аномальных величин СК биогенных компонентов горных пород из класса высокомолекулярных соединений и их нарастания по мере приближения к залежи. В отличие от известных подходов предлагаемый способ исключает необходимость сопоставления присущих исследуемому геологическому объекту биогенных показателей с фоновыми и другими результатами сопутствующих исследований, в частности, геофизических, гидрохимических и т.п.

Предлагаемый способ биогеологического обнаружения залежи заключается в том, что по конкретному геологическому объекту исследуются образцы пород, отобранные по геологическому пространству либо по разрезу скважины над предполагаемой углеводородной залежью, либо по заданному направлению к предполагаемому нефтеносному участку. В качестве исследуемых объектов могут служить как свежие, так и старые керновые материалы. Детальность проводимого опробования зависит от сложности геологического строения региона и литологического состава пород. При однородном строении исследуемой территории шаг опробования увеличивается, в то время как при частой смене фациальных разностей пород шаг опробования уменьшается, и опробованием должны быть охвачены все литологические разности, а также контактные зоны.

В отобранных пробах горных пород проводят определение суммарной концентрации биогенных компонентов из класса высокомолекулярных соединений (СК) биохимическим способом.

Полученные значения СК выражаются в виде эпюр изменения этого показателя по глубине либо по латерали и сопоставляются с литологическими типами пород.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-3, где представлены результаты по исследованию нефтегазоносных скважин в различных регионах России.

Как следует из данных, приведенных на фиг. 1-3, в различных нефтеносных регионах над нефтяными залежами существуют обширные зоны, иногда достигающие дневной поверхности, в пределах которых горные породы характеризуются высокими значениями СК. В толщах горных пород, не содержащих нефтяные залежи, СК имеют аномальные значения лишь спорадически.

Как видно из фиг. 1-3, изменение аномального значения СК по мере приближения к углеводородной залежи подчиняется асимметричному экстремальному типу зависимости между величиной СК и расстоянием от углеводородной залежи. Параметры описанной выше зависимости являются устойчивыми величинами для типовых разрезов различных нефтяных провинций.

При поисках нефтяных месторождений используют два параметра: абсолютную величину СК и результирующее нарастание СК в геологическом пространстве. К критериям для оценки наличия углеводородной залежи относятся: наличие аномальных величин СК и результирующее нарастание СК в геологическом пространстве, выражающееся в устойчивом возрастания абсолютных значений СК по мере приближения к залежи. В непосредственной близости к залежи абсолютные значения СК резко снижаются.

Предлагаемый способ обнаружения углеводородной залежи опробован на практике в Европейской части России и Сибири и дал высокую точность при прогнозе углеводородных залежей.

Примеры конкретной реализации предлагаемого способа.

Способ был опробован в разных по геологическим особенностям нефтегазоносных регионах России, на которых была выявлена зависимость СК и расстояния от углеводородной залежи, представленная на фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, в координатах СК (ордината), расстояние от углеводородной залежи (абсцисса). В общем случае эта зависимость выражается экстремальным асимметричным типом кривой с постоянным нарастанием значений СК по мере приближения к залежи до максимума и последующим ее резким снижением в непосредственной близости к залежи.

П р и м е р 1. На фиг. 1 представлены результаты по исследованию скважин, заложенных в пределах шельфовых зон Баренцева и Белого морей, на фиг. 2 представлены аналогичные результаты по шельфовым зонам Баренцева и Карского морей.

При одинаковом общем виде кривой отмечаются более высокие абсолютные значения СК (на фиг. 1) по сравнению с такими же значениями СК (на фиг. 2).

П р и м е р 2. На фиг. 3 представлены результаты исследований скважин, заложенных в пределах нефтегазоносных провинций Западной Сибири.Для этой зависимости характерны высокие абсолютные значения СК и наиболее резкое по сравнению с фиг, 1 и фиг. 2 изменение градиента СК по мере приближения к залежи. Расстояние, на котором в скважинах этого региона регистрируются аномальные значения СК, составляет не более 10% от глубины залегания нефтегазоносного горизонта.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в повышении точности, экспрессности, а также существенном снижении трудозатрат. Высокая точность обнаружения углеводородной залежи предлагаемым способом оценивается коэффициентом успешности поиска на уровне 85-90% в то время как при использовании других методов поиска он в среднем составляет 40% Экспрессность способа обусловлена исключением по сравнению с известными геобиологическими способами поиска углеводородных залежей таких трудоемких, длительных, дорогих и сложных процедур, как выявление фоновых значений содержаний биогенных компонентов в каждом конкретном регионе для конкретных литологических типов пород, проведение специальных исследований, в том числе геофизических, гидрогеологических, микробиологических и т.п. Предлагаемый способ позволит значительно сэкономить затраты, связанные с поиском нефтегазоносных залежей путем сокращения глубины разведочных скважин. Особенно ценен предложенный способ для создания банка данных по выявлению перспективных регионов по старым и свежим керновым материалам без дополнительных расходов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОИСКА ЗАЛЕЖИ УГЛЕВОДОРОДОВ, включающий отбор проб горных пород, определение в них содержания высокомолекулярных соединений (СК) органической составляющей горных пород и суждение по полученным данным о наличии залежи углеводородов, отличающийся тем, что интервал отбора проб выбирают в соответствии с литологическим типом пород, а о местоположении залежи углеводородов судят по одновременному наличию аномальных значений концентраций СК и устойчивому возрастанию абсолютных значений СК в геологическом пространстве.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3