Научно-методическое обоснование тектонодинамических и техногенных факторов формирования природных резервуаров УВ (на примере подземных хранилищ газа ЮФО)

Таким образом, зонирование резервуара по результатам обработки комплекса геолого-промысловых данных, позволяет сделать следующие выводы.

1. Применяемые методические приемы оценки пустотного пространства резервуара ПХГ - по коэффициенту пористости, определенному по минимально информативным материалам (керн, ГИС), по отдельным скважинам малоэффективны, так как выявлена высокая степень анизотропности резервуара, как по вертикали, так и по горизонтали, что подтверждается мозаичной структурой полей повышенных значений коэффициентов пористости и проницаемости.

2. Интерпретация материалов ГИС (ПС, ГК) показала, что за 30 лет существования ПХГ в резервуаре происходят необратимые изменения, связанные с уменьшением глинистой составляющей коллектора, повышением его пористости и резким (на порядок и более) увеличением проницаемости на отдельных участках резервуара.

3. Образцы керна во вновь пробуренных скважинах характеризуются повышенными (по сравнению со старыми образцами) значениями открытой пористости.

4. Система фильтрационных каналов ("тоннелей") начинает формироваться, по всей видимости, еще на стадиях литогенеза под действием тектонодинамических напряжений. Сложная ветвистая система этих каналов, характеризующихся повышенной проницаемостью, обуславливает не объемно-радиальное, как считалось ранее, перемещение фронта закачиваемого газа от забоев скважин, а скорее линейное или струйное.

5. После заполнения фильтрационных тоннелей газом и повышения давления в них до достижения "давления прорыва" происходит переход газа в условно закрытое поровое пространство объема резервуара. Форма и направленность "тоннелей" обусловлена морфологическими особенностями структуры, главенствующими направлениями вектора геодинамических напряжений, совокупностью диагенетических, постдиагенетических и техногенных процессов.

6. Мозаичное внутрипластовое распределение хорошо- и слабопроницаемых участков пласта предопределяет неравномерное заполнение или разгрузку резервуара во время закачки или отбора газа.

7. Исследование однородности режимов работы скважин, проводившееся методом коррелятивной связи параметров эксплуатационных скважин, позволило выделить четыре зоны, три из которых характеризуются однородным режимом, одна - явно выраженной неоднородностью.

8. С помощью автокорреляционной функции выявлена периодичность в циклах работы скважин "закачка - отбор". Во времени отмечается рост однородности режима работы скважин. Это связано, по-видимому, с техногенным улучшением емкостно-фильтрационных свойств вмещающих пород.

9. Сложный механизм движения флюидов в пласте, формирующий синхронность и асинхронность в работе скважин, производит большую работу по увеличению сообщаемости между отдельными, ранее обособленными зонами затрудненного газообмена. Подтверждается это выносом песка из скважин и избирательным движением флюида при проведении трассерных исследований

10. Появление участков пласта, обладающих более высокими значениями пористости и проницаемости, может быть объяснено вторичными природными и техногенными процессами формирования пустотного пространства в резервуаре зеленой свиты, что подтверждается исследованиями синхронности и асинхронности изменения продуктивных характеристик скважин и оценки влияния работы скважин, введенных в первые годы эксплуатации, на скважины, введенные в эксплуатацию позднее.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подводя итоги исследований, необходимо констатировать, что использованные методические приемы и принципы системного анализа позволили автору выстроить относительно достоверную схему причинно-следственных связей (геодинамических и техногенных), отвечающих за формирование и развитие природных резервуаров УВ. Пожалуй, одним из основополагающих выводов является обоснование геотектонического уровня иерархии геологических объектов и оценка возможного влияния таких масштабных процессов, как орогенез и перемещение плит на характер распределения напряжений в пределах тектонокомплексов и элементарных геологических объектов (ловушка, природный резервуар и др.). Это позволило решить крупную научную проблему, связанную с научно-методическим обоснованием влияния тектонодинамических и техногенных факторов на изменение продуктивности эксплуатационных скважин и в целом на изменение ФЕС природных резервуаров УВ.

При этом получены следующие основные результаты.

1. Проведен сравнительный анализ истории формирования основных геоструктурных элементов Предкавказья, на основании чего выделены зоны фронтальных очаговых и тыловых дислокаций тектонокомплекса.

2. Проведены исследования напряженно-деформированного состояния резервуаров ПХГ по комплексу геолого-геофизических данных, включая и анализ дистанционных материалов, на основании чего разработаны геодинамические модели резервуаров, которые представлены в графическом отображении (карты, схемы, разрезы и др.).

3. Проведена серия экспериментов по прослушиванию скважин и разработано теоретическое обоснование присутствия в резервуаре "условно закрытого порового пространства".

4. Установлены закономерности распределения полей проницаемости в циклах закачка и отбор, а также локальные и региональные закономерности формирования газодинамического поля в подземных хранилищах газа.

5. Выполнено теоретическое обоснование и расчет зависимости производительности скважин от толщины работающего интервала и проницаемости в ПЗП.

6. Разработаны методические основы формирования в резервуаре зон повышенной проводимости и обоснована тоннельно-фильтрационная модель коллектора.

7. Разработана классификация техногенных факторов формирования ЕФС коллектора и установлены причинно-следственные связи между технологическими операциями при строительстве скважины и возмущениями геологической среды в призабойной зоне пласта и массиве резервуара.

8. Установлены закономерности избирательного разрушения коллектора в скважинах в зависимости от времени ввода их в эксплуатацию. Проведена зональность резервуара по интенсивности пескопроявления и пробкообразования.

9. Разработаны критерии группирования скважин и новые методические подходы проведения зонирования природных резервуаров УВ по комплексу геолого-промысловых характеристик.

Полученные результаты отличаются высокой степенью достоверности и неоднократно подтверждены промысловыми испытаниями. В работе наряду с традиционными геолого-промысловыми методами исследований автором впервые применены оригинальные методические подходы и концептуально обоснованы тектонодинамические и техногенные факторы формирования вторичной емкости в резервуарах УВ.

Исходя из вышеизложенного, необходимо сделать, пожалуй, основной вывод - природный резервуар представляет собой сложнозональную анизотропную природно-техногенную систему, фильтрация газа в которой осуществляется по развеетвленной сети дренажных тоннелей, формирование которых обусловлено последовательным проявлением седиментогенных, тектоногенных и техногенных факторов.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

В рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ:

1. Тектонодинамическое моделирование природных резервуаров // Газовая промышленность, М., 2000, №12. - С. 52-53 (Соавторы В.Г.Вершовский, М.П. Голованов)

2. Модель формирования коллектора // Газовая промышленность, М.,2001, № 1. - С. 33-34 (Соавторы В.Г. Вершовский, С.А. Варягов, В.И. Шамшин)

3. Выделение зон Северо-Ставропольского ПХГ // Газовая промышленность, - М.: 2003, № 2. - С. 70-73 (Соавторы И.В. Зиновьев, С.А. Варягов, Н.К. Никитин, С.В. Беленко)

4. Условия формирования локальных структур Таманского полуострова// Газовая промышленность, - М.: 2007, № 4. - С. 70-73 (Соавторы М.П. Голованов, А.А. Енгибарян)

5. Техногенные изменения емкостно-фильтрационных свойств терригенных природных резервуаров в процессе разработки месторождений УВ и эксплуатации ПХГ// Горный информационно-аналитический бюллетень, -М. МГГУ, 2007, № 8. - С. 98-106 (О.Е Аксютин, С. А Варягов.)

В научно-технических обзорах:

1. Тектонодинамические критерии формирования природных резервуаров УВ // Обз. информ. Сер: геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений. ООО "ИРЦ Газпром", 2001. 47 с. Рис. 9. Табл. 1 (Соавторы В.Г. Вершовский, М.П. Голованов)

2. Закономерности формирования и изменения емкостно-фильтрационных свойств резервуара горизонта зеленая свита в процессе эксплуатации Северо-Ставропольского ПХГ. // Обз. информ. Сер.: геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений. - М.: ООО "ИРЦ Газпром", 2003. 80 с. Рис. 25. Табл. 13 (Соавторы В.В. Зиновьев, С.А. Варягов, О.Е. Аксютин, С.В. Беленко)

3. Техногенная геология природных резервуаров УВ // Обз. информация. Сер: Геология и разведка газовых и газоконденсатных месторождений М.: ООО "ИРЦ Газпром", 2004. - 48 с. Рис 6. Табл.5

В научных трудах, материалах конференций и отраслевых совещаний:

1. Циклическое строение и закономерности распространения карбонатных формаций (КТ-1, КТ-2) в восточной части Прикаспийской впадины и их гидрогеологическая характеристика // Материалы третьей международной конференции "Циклы природы и общества". - Ставрополь, 1995. С. 172-175 (Соавторы С.А. Варягов, В.П. Ильченко)

2. Исследование тектонических напряжений как фактора формирования залежей углеводородов в переходных и платформенных областях // "Фундаментальные проблемы нефтегазогеологической науки" / Сборник статей ХI Губкинских чтений МИНГ им. Губкина. - М.: ВНИИОЭНГ, 1990. С. 172-175 (Соавторы Ю.А. Стерленко, Г.Н. Прозорова)

3. Определение цикличности природных геологических процессов // Материалы третьей международной конференции "Циклы природы и общества". - Ставрополь, 1995. С. 55-60. (Соавторы Ю.А. Стерленко, Б.Г. Вобликов, С.А. Варягов)

4. К обоснованию модели емкостно-фильтрационного пространства нефтекумского природного резервуара Восточного Предкавказья // Материалы ХХVI научно-технической конференции СтГТУ. - Ставрополь, 1998. С. 74-75. (Соавторы Б.Г. Вобликов, Е.Ю. Туманова)

5. Закономерности пространственного положения подсолевых поднятий и соляных куполов восточного борта Прикаспийской впадины // Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа / Материалы второй международной конференции (Под ред. чл. -корр. РАН Б.А. Соколова) // Изд-во Моск. университета. 1998. С. 62-64. (Соавторы Г.Н. Прозорова)

6. Тектонические критерии выделения ловушек в пермо-триасовых отложениях Восточного Предкавказья // Тектонические палеогеоморфологические аспекты нефтегазоносности. - Киев, 1996 С. 20-24. (Соавторы Б.Г. Вобликов, А.А. Ярошенко, Л.А. Головлева)

7. Соляные циклы в седиментационных бассейнах // "Циклы природы и общества" Материалы VI международной конференции "Циклы природы и общества" г. Ставрополь / Изд. Ставропольского университета, 1998. С. 122-124. (Соавторы И.Г. Сазонов)

8. Роль седиментационных циклов в формировании резервуаров нефти и газа // Материалы I международной конференции "Циклы" Северо-Кавказского государственного технического университета. - Ставрополь, 1999. С. 56-57. (Соавторы В.Г. Вершовский, М.П. Голованов)

9. Тоннельно-фильтрационная модель резервуара // Материалы III региональной конференции "Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону" (Ставрополь, 22-23 ноября 1999 г.). - Ставрополь, СевКавГТУ, 1999. С. 118-122. (Соавторы С.А. Варягов)

10. Влияние геодинамических напряжений на энергетическое состояние залежей УВ // Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Нефтегазоносные бассейны как саморазвивающиеся нелинейные системы М.: изд-во Моск. университета, 1999. С. 70-71. (Соавторы С.А. Варягов)

11. Условия формирования и закономерности распространения нефтекумского природного резервуара в пределах Центрального и Восточного Предкавказья // Теория и практика добычи, транспорта и переработки газоконденсата: Сборник научных трудов (Астраханский научно-исследовательский и проектный институт газа) Астрахань: Изд-во АГТУ, 1999. - вып.1. С. 123-125. (Соавторы З.В. Стерленко, Б.Г. Вобликов)

12. Обоснование геолого-промысловой модели Северо-Ставропольского подземного хранилища газа в горизонте зеленой свиты // Проблемы капитального ремонта скважин и эксплуатации ПХГ: Сборник научных трудов (ОАО "СевКавНИПИгаз"), Ставрополь: Изд-во СевКавГТУ, 2000. - вып. 33. С. 101-107. (Соавторы Г.Н. Рубан, С.А. Варягов)

13. Тектонодинамическое моделирование ФЕС терригенных коллекторов на стадиях поисков, разведки и эксплуатации месторождений УВ // Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Нефтегазовая геология - итоги ХХ века (под ред. член-корр. РАН Б.А. Соколова, Э.А. Абля) М.: Изд-во Моск. Университета, 2000 С. 54-57. (Соавторы В.Г. Вершовский, М.П. Голованов)

14. Типы пород флюидоупоров нефтекумского природного резервуара Восточного Предкавказья// Материалы ХХX научно-технической конференции СевКавГТУ. - Ставрополь, 2000. С. 27-28. (Соавторы Б.Г. Вобликов, Е.Ю. Туманова, З.В. Стерленко)

15. Оценка порового пространства терригенных коллекторов // Материалы ХХXI научно-технической конференции СевКавГТУ. - Ставрополь, 2001. С. 70 (Соавторы А.В. Афанасьев, С.А. Варягов)

16. Оценка эффективных пор гранулярных коллекторов// Материалы ХХXI научно-технической конференции СевКавГТУ. - Ставрополь, 2001. С. 70 (Соавторы А.В. Афанасьев, С.А. Варягов)

17. Результаты изучения литологических и петрофизических особенностей пластов-коллекторов резервуара Кущевского ПХГ // Сборник научных трудов. Серия "Нефть и газ" / Северо-Кавказский государственный технич. университет. Ставрополь, 2001. - С. 201-209. (Соавторы В.Г. Вершовский, М.П. Голованов, Е.Г. Кулина, А.Ю. Федоров)

18. Опыт заканчивания скважин на сеноманские отложения месторождений Западной Сибири // Сб. научных трудов СевКавНИПИгаза. - Ставрополь. - 2001-вып.35. С. 127-131. (Соавторы В.И. Нифантов, В.М. Пищухин, Е.П. Нифантова)

19. Влияние анизотропии терригенных коллекторов на интенсивность техногенных геодинамических процессов // Геодинамическая и экологическая безопасность при освоении месторождений газа, его транспортировке и хранении. Материалы III международного рабочего совещания. С. -Петербург, 2001. С 141-147. (Соавторы В.Г. Вершовский, М.П. Голованов)

20. Особенности геодинамического развития Западно-Кубанского прогиба // Сб. научных трудов СевКавНИПИгаза. - Ставрополь. - 2002 С. 65-74. (Соавторы В.Г. Вершовский, М.П. Голованов, Т.Т. Шмидт)

21. Некоторые закономерности в работе эксплутационных скважин Северо-Ставропольского ПХГ в горизонте // Сб. научных трудов СевКавНИПИгаза. -Ставрополь. - 2002. - вып.37. С. 306-313. (Соавторы Н.К. Никитин, С.А. Варягов, С.В. Беленко, Н.В. Еремина, З.В. Стерленко)

22. Анализ пескопроявления и образования песчаных пробок в эксплуатационных скважинах горизонта зеленой свиты Северо-Ставропольского ПХГ // Газовой отрасли - новые технологии и новая техника.: Тез. докладов междунар. науч. -практ. конф., г. Ставрополь, 9-12 сентября 2002 г. / СевКавНИПИгаз, - Ставрополь, 2002. С. 168. (Соавторы С.А. Варягов, Н.В. Еремина, З.В. Стерленко)

23. Перспективы нефтегазоносности российских секторов Черного и Азовского морей // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений - М: ВНИИОЭНГ, 2007,- №5- С. 25-28 (Соавторы М.П. Голованов, И.Г. Долинский)

24. Палеогидродинамические особенности накопления осадков зеленой свиты Северо-Ставропольской площади // Международные и отечественные технологии освоения природных минеральных ресурсов: Материалы научно-практич. конференции. Астрахань: Изд-во Астраханского гос. пед. ун-та, 2002. С. 97-99. (Соавторы С.А. Варягов, З.В. Стерленко, П.В. Бигун, Г.Н. Бургар)

25. Формирование терригенных резервуаров в условиях трансгрессивно-регрессивного режима седиментации // Циклы. Материалы Четвертой международной конференции. Часть третья. Ставрополь: СевКавГТУ, 2002. - С. 83-85. (Соавторы С.А. Варягов, З.В. Стерленко, П.В. Бигун, Г.Н. Бургар)

26. Литофациальные особенности циклического формирования караган-чокракских отложений Западно-Кубанского прогиба // Циклы. Материалы Четвертой международной конференции. Часть третья. Ставрополь: СевКавГТУ, 2002. - С. 85-88. (Соавторы В.Г. Вершовский М.П. Голованов Т.Н. Пинчук)

27. Техногенная составляющая изменений емкостно-фильтрационных свойств в призабойной зоне пласта // Тезисы докладов на международной конференции "ВНИИгаз на рубеже веков - наука о газе и газовые технологии" Москва, 2003. С. 134-136 (Соавторы З.В. Стерленко)

28. К изучению газодинамического поля Северо-Ставропольского подземного хранилища газа в отложениях зеленой свиты с использованием структурных функций. // Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин на месторождениях и ПХГ: Сб. науч. трудов СевКавНИПИгаза. - Ставрополь: РИЦ ОАО "СевКавНИПИгаз", 2003. - Вып. 39. - С. -215-222 (Соавторы Н.К. Никитин, Н.В. Федоров, И.Н. Епифанова)

29. Временные изменения продуктивности и приемистости эксплуатационных скважин Северо-Ставропольского ПХГ (отложения зеленой свиты) // Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин на месторождениях и ПХГ: Сб. науч. трудов СевКавНИПИгаза. - Ставрополь: РИЦ ОАО "СевКавНИПИгаз", 2003. - Вып. 39. - С. 223-231. (Соавторы Н.К. Никитин, Н.В. Федоров, И.Н. Епифанова)

30. Анализ техногенных изменений в терригенном коллекторе (на примере резервуара зеленой свиты Северо-Ставропольского ПХГ) // Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин на месторождениях и ПХГ: Сб. науч. трудов СевКавНИПИгаза. - Ставрополь: РИЦ ОАО "СевКавНИПИгаз", 2003. - Вып. 39. - С. 232-240. (Соавторы С.А. Варягов, З.В. Стерленко)

31. Методологические аспекты техногенной геологии природных резервуаров УВ // Геология, бурение и разработка газовых и газоконденсатных месторождений: Сб. науч. трудов СевКавНИПИгаза. - Ставрополь: РИЦ ОАО "СевКавНИПИгаз", 2004. - Вып. 38. - С. 93-111. (Соавторы З.В. Стерленко)

32. Результаты количественной оценки сдвижений земной поверхности на разрабатываемых газовых месторождениях Ставропольского края // Материалы IV Международного рабочего совещания - М.: ООО ИРЦ "Газпром", 2004. - Том 1. С. 69-74. (Соавторы М.П. Голованов, А.Ю. Федоров)

33. Направления развития геологоразведочных работ и создание новых районов газодобычи на Северном Кавказе // Х Координационное геологическое совещание / Материалы конференций, совещаний, семинаров. М.: ООО "ИРЦ Газпром", 2004. С. 204-216

34. Верхнеюрские карбонатные образования - перспективный объект поисков рифогенных ловушек УВ // Нефтегазовая геологическая наука-ХХ 1 век / Тезисы докладов ХVII Губкинские чтения - М: РГУ им. И.М. Губкина, 2004. - С. 26. (Соавторы М.П. Голованов, П.В. Бигун, Г.Н. Бургар)

35. Техногенные изменения в терригенном коллекторе // Нефтегазовая геологическая наука - ХХ 1 век /Тезисы докладов ХVII Губкинские чтения - М: РГУ им. И.М. Губкина, 2004 - С. 50. (Соавторы З.В. Стерленко)

36. Анализ техногенных изменений фильтрационных параметров в терригенном коллекторе // Сборник докладов международной научно-практической конференции СевКавНИПИгаза "Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин"/ Ставрополь, 2004. - С. 87-95 (Соавторы З.В. Стерленко, М.П. Голованов)

37. Техногенная геодинамика на объектах эксплуатации нефтегазового комплекса // Сборник научных трудов СевКавНИПИгаза "Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин на месторождениях и ПХГ"/ Ставрополь, 2004., С. 29-36 (Соавторы М.П. Голованов, А.А. Енгибарян)

38. Влияние техногенной геодинамики на состояние геологической среды Краснодарского ПХГ // Сборник научных трудов СевКавНИПИгаза "Геология, бурение и разработка газовых и газоконденсатных месторождений"/ Ставрополь, 2004 г., - с. 50-55 (Соавторы М.П. Голованов, В.П. Колесниченко, А.А. Енгибарян)

39. Методические проблемы оценки остаточных запасов природных газов и некоторые пути их решения (на примере Предгорного Дагестана) // Сборник научных трудов СевКавНИПИгаза "Проблемы эксплуатации и капитального ремонта скважин на месторождениях и ПХГ"/ Ставрополь, 2004 г., - С. 48-59 (Соавторы Л.А. Ильченко, В.Ф. Докунихин, П.В. Бигун, Е.А. Мельников, К.А. Сабанаев)

40. О формировании вторичного емкостно-фильтрационного пространства терригенных коллекторов // Сборник научных трудов СевКавНИПИгаза "Геология, бурение и разработка газовых и газоконденсатных месторождений" / Ставрополь, 2004 г. С. 90-116. (Соавторы В.Г. Вершовский, М.П. Голованов, Г.Н. Бургар, Е.Г. Кулина)

41. Особенности интерпретации сейсмических материалов МОГТ в условиях диапировой тектоники // Сборник научных трудов СевКавНИПИгаза "Геология, бурение и разработка газовых и газоконденсатных месторождений" / Ставрополь, 2005 г. С. 27-40. (Соавторы М.П. Голованов, В.П. Колесниченко)

42. Строение зон сочленения мезокайнозойских структур Северо-Западного Кавказа, Западно-Кубанского прогиба и Тамани // Сборник научных трудов СевКавНИПИгаза "Геология, бурение и разработка газовых и газоконденсатных месторождений"/ Ставрополь, 2005 г. с. 50-55. (Соавторы М.П. Голованов, В.П. Колесниченко, А.А. Енгибарян)

43. О механизме формирования миоценовых блоков на северном борту Западно-Кубанского прогиба // Сборник докладов международной научно-практической конференции "Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти" / Ставрополь, 2005 г. с. 13-16 (Соавторы М.П. Голованов)

44. Влияние геодинамических полей напряжений на формирование вторичной емкости в терригенных коллекторах // Сборник докладов международной научно-практической конференции "Проблемы добычи газа, газового конденсата, нефти"/ Ставрополь, 2005 г. с. 116-120. (Соавторы А.А. Енгибарян)

45. Геодинамика и перспективы нефтегазоносности Туапсинского прогиба // Тезисы докладов 2-я Межд. Конференция по проблеме нефтегазоносности Черного, Азовского и Каспийского морей. - Геленджик, ГНЦ ФГУГП "Южморгеология", 2005.С. 104-107. (Соавторы М.П. Голованов, Е.А. Мельников, В.П. Колесниченко)

46. Перспективы нефтегазоносности Российского сектора акватории Черного моря // Нефть и газ юга России, Черного, Азовского и Каспийского морей / Тезисы докладов 2-я Межд. Конференция по проблеме нефтегазоносности Черного, Азовского и Каспийского морей. - Геленджик, ГНЦ ФГУГП "Южморгеология", 2005 г. - С. 41-43. (Соавторы М.П. Голованов, Е.А. Мельников, И.Г. Долинский)

47. Перспективы нефтегазоносности Российских секторов Черного и Азовского морей// Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: ВНИИОЭНГ, 2007. - №5. -С. 25-27 (Соавторы М.П. Голованов, И.Г. Долинский).

Размещено на Allbest.ru