image
energas.ru

Газовая промышленность № 11 2016

Геология и разведка месторождений

01.11.2016 11:00 УТОЧНЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ БЕДНОДЕМЬЯНОВСКОЙ ПЛОЩАДИ МЕТОДОМ ИНФОРМАТИВНЫХ МОЩНОСТЕЙ
Статья посвящена изучению геологического строения и истории тектонического развития южного и северного поднятий Беднодемьяновской площади методом «информативных» мощностей. Оперативный палеоструктурный анализ позволил определить основные этапы формирования ловушек и уточнить благоприятные участки для проведения эксплуатационного бурения. Выявлено, что северное крыло северного поднятия, расположенное за пределами федеральной трассы, не является перспективным участком для размещения эксплуатационных скважин. Прогноз подтвердился бурением эксплуатационной скважины в контуре ловушки и результатами выполненных в ней работ методами скважинной сейсморазведки. Даны рекомендации для заложения эксплуатационных скважин в купольной части структуры «информативного» комплекса отложений. Метод «информативных» мощностей может применяться для решения практических задач на площадях со сложным геологическим строением и малоамплитудными ловушками. Метод «информативных» мощностей может применяться для решения практических задач на площадях со сложным геологическим строением и малоамплитудными ловушками.
Ключевые слова: ПАЛЕОСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ, ИНФОРМАТИВНЫЕ МОЩНОСТИ, АМПЛИТУДА ЛОВУШКИ, ПЛАСТ-КОЛЛЕКТОР, РЕПЕРНЫЙ ГОРИЗОНТ, БЕДНОДЕМЬЯНОВСКАЯ ПЛОЩАДЬ.
Открыть PDF


3.jpgБеднодемьяновское поднятие расположено в северо-западной части Пензенской области и граничащей с ней Республики Мордовия. В тектоническом отношении площадь приурочена к зоне Окско-Цнинских дислокаций, наложенных на рифейскую структуру Пачелмского авлакогена. По результатам разведочного бурения наиболее полно Беднодемьяновское поднятие охарактеризовано по отложениям верейского горизонта среднего карбона и представляет собой брахиантиклиналь с крутым западным крылом и пологим восточным.

На Беднодемьяновской площади изучены геологическое строение и параметры перспективных для подземного хранения газа (ПХГ) ловушек в пластах-коллекторах 1 и 2а щигровского горизонта франского яруса верхнего девона. На Беднодемьяновской площади, также как на Увязовской, Касимовской и Щелковской площадях, где уже созданы ПХГ, осадки формировались в условиях прибрежного аккумулятивного мелководья [1]. Пласт 1 и пласт 2а щигровского горизонта представлены высокопроницаемыми песчаниками с прослоями глинистых песчаников и низкопроницаемыми алевролитами и глинами [2, 3]. Отложения характеризуются резкой изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС), связанной со сменой фациальных обстановок осадконакопления за счет незначительных колебаний уровня моря.

Беднодемьяновское антиклинальное поднятие сложено двумя куполами: северным и южным. На сегодняшний день на площади для подземного хранения газа проводится эксплуатационное бурение. В начале этапа разбуривания эксплуатационными скважинами было установлено отклонение параметров геологической модели, полученной при завершении стадии ГРР, от фактического геологического строения залежи, что привело к существенному изменению количества и размещения эксплуатационных скважин в южном куполе. В данных обстоятельствах пришлось пересмотреть стратегию создания и внести коррективы в уже утвержденный и прошедший экспертизу проект обустройства подземного хранилища газа.

6.jpg

При эксплуатационном бурении на северном куполе также было уточнено геологическое строение структуры и возникла вероятность развития ловушки в северном направлении, что могло привести к реализации нерациональных решений, так как в этом случае пришлось бы часть скважин располагать за автотрассой, с соответствующим прохождением шлейфов скважин под ней. 

Для уточнения геологического строения северного купола Беднодемьяновской структуры применялся метод палеоструктурного анализа, предложенный А.Н. Давыдовым [4]. Данный метод позволяет выявить по ограниченному числу пробуренных скважин основные структурообразующие этапы в истории развития поднятий, в том числе с малыми амплитудами и сложным геологическим строением. С целью заложения скважин
в изучаемом разрезе выделяется интервал отложений, соответствующий последней фазе наиболее интенсивного роста складки (структурообразующий этап), и по толщинам этого этапа уточняется актуальный структурный план и корректируется положение последующих скважин, закладываемых в выявленных зонах минимальных «информативных» мощностей [5].

С помощью метода «информативных» мощностей была изучена история тектонического развития южного поднятия Беднодемьяновской площади, проанализированы структурные карты, каротажные диаграммы по разведочным скважинам и выделены основные реперные горизонты. Выявлены амплитуды складки, характеризующие ее рост в палеопериоды, рассчитанные по разностям палеоотметок, и составлены графики роста складки. Расчеты проведены относительно сводовой скважины № 10 южного купола и по периклинальным разведочным скважинам. Результаты расчетов приведены в табл. 1.

Этап с наибольшей амплитудой вертикальных движений соответствует наиболее интенсивному росту складки, и мощности, соответствующие этому этапу, являются «информативными»: минимум мощностей соответствует куполу ловушки. На графике роста складки (рис. 1) по вертикальной оси отмечены разности палеоотметок между пластом 2а щигровского горизонта в сводовой и периклинальных скважинах. На горизонтальной оси выделены реперные горизонты. Кривые роста соответствуют характеру развития периклиналей складки. Репер 0 соответствует современному положению кровли пласта 2а
щигровского горизонта. Из анализа данных структурных и разведочных скважин следует, что основным структурообразующим этапом для южного, северного и западного крыльев купола со сводом в скв. № 10 является период накопления отложений от аптского горизонта до современного этапа. Для восточного крыла основными структурообразующими этапами являются периоды накопления отложений от верейского до валанжинского горизонта и от аптского до современного этапа.

10.jpgБлагодаря применению метода «информативных» мощностей выявлено смещение купола южного поднятия в восточном направлении (рис. 2). В ходе эксплуатационного бурения было уточнено геологическое строение южного поднятия и подтверждено смещение свода ловушки, прогнозируемое по изопахитам «информативного» комплекса отложений (рис. 3).

Для оценки параметров ловушки на начальном этапе эксплуатационного бурения методом «информативных» мощностей были проанализированы также северная и центральная части Беднодемьяновской площади. Основным структурообразующим этапом в отношении северного и восточного крыльев поднятия является время формирования валанжинского горизонта.

Основным структурообразующим этапом в развитии южного и западного крыльев является период с аптского горизонта до настоящего времени. Примеры расчетов амплитуд ловушки представлены в табл. 2.

Результаты построений карт «информативного» комплекса отложений с учетом данных разведочного, структурного и эксплуатационного бурения позволяют выявить характер положения свода северного поднятия (рис. 4). Палеоструктурный анализ подтвердил, что геологическое развитие поднятия по основным структурообразующим этапам происходило унаследованно.

Восточная и южная части поднятия относительно скв. № 21 являются благоприятными для проведения дальнейших работ.

На сегодняшний день северное поднятие недостаточно изучено и требует проведения более детальных исследований.

4.jpg

   В результате палеоструктурного анализа выявлено, что северное крыло поднятия не является перспективным участком для размещения эксплуатационных скважин. Данный прогноз подтвердился бурением эксплуатационной скв. № 112 и результатами выполненных в ней работ методами скважинной сейсморазведки (рис. 5). Сейсмометрические работы выполнены комплексированием непродольного вертикального сейсмического профилирования (НВСП) с методом обращенного годографа (МОГ), что позволило проследить разрез на расстоянии до 500 м к северу от скважины, несмотря на расположение здесь газопровода и федеральной трассы М-5. Купол структуры не выходит за пределы федеральной трассы М-5. Рекомендуется проводить заложение эксплуатационных скважин в купольной части структуры «информативного» комплекса отложений.

Анализ амплитуды движений пласта 2а щигровского горизонта и карт изопахит для южного и северного куполов Беднодемьяновского поднятия, построенных с помощью метода «информативных» мощностей, позволяет сделать следующие выводы:

  • метод «информативных» мощностей может применяться совместно со стандартными геолого-геофизическими методами исследований как на месторождениях нефти и газа, так и для создания и эксплуатации подземных хранилищ газа на стадиях поиска залежей структурного типа, оценки залежей, подготовки залежей к разработке, доразведки на разрабатываемых объектах;

  • эффективность применения метода «информативных» мощностей подтверждена на примере южного купола Беднодемьяновской площади. Рост ловушки продолжался на протяжении накопления всех реперов, однако структурообразующим этапом является современный период накопления осадков к реперу 0. По данным разведочного и структурного бурения проведен анализ толщин и построены карты изопахит структурообразующего этапа, выявившие смещение свода поднятия к востоку от предполагаемого положения купола. Результаты эксплуатационного бурения подтвердили смещение поднятия. Таким образом, с учетом проведенного комплекса геолого-геофизических исследований для южного купола наиболее оптимальным участком для бурения эксплуатационных скважин является свод структуры, прогнозируемый в пределах минимальных изопахит «информативных» мощностей;

  • палеоструктурный анализ cеверного купола показал, что северное крыло поднятия, расположенное за пределами федеральной трассы М-5, не является перспективным участком для размещения эксплуатационных скважин. Данный прогноз подтвердился бурением эксплуатационной скв. № 112 и результатами выполненных в ней работ методами скважинной сейсморазведки. Учитывая унаследованность развития структуры, влияние палеотектонических движений и связанных с ними напряжений на фильтрационно-емкостные свойства пород, для северного поднятия свод палеоструктуры, прогнозируемый в пределах минимальных изопахит «информативных» мощностей, является, вероятно, благоприятным участком для заложения эксплуатационных скважин;

  • для оптимального заложения эксплуатационных скважин следует также более детально оценить влияние напряженно-деформированного состояния пород на распределение емкостных свойств пластов-коллекторов щигровского горизонта [5]. 

 


Таблица 1. Анализ мощностей крыльев складки по скв. № 10-5, № 10-11


№ реперов Скв. 10 (сводовая) Скв. 5 Амплитуда роста (разница палеоотметок), м Вертикальные движения за геологический интервал, м
Глубина горизонта, м Альтитуда, м Глубина горизонта, м Альтитуда, м
668 171 755 203
Глубина репера Палеоотметка Глубина репера Палеоотметка
Р-1 416 81 484 68 –13 –13
Р-2 334 163 399 153 –10 3
Р-3 179 318 242 310 –8 2
Р-4 128 369 194 358 –11 –3
P5 81 416 141 411 –5 6
P6 34 463 86 466 3 8
Р-0
Совр. этап
497 552 55 52
Структурообразующий этап Р6–Р0
Инф. мощность 34 86
№ реперов Скв. 10 (сводовая) Скв. 11 Амплитуда роста (разница палеоотметок), м Вертикальные движения за геологический интервал,
м
Глубина горизонта, м Альтитуда, м Глубина горизонта, м Альтитуда, м
668 171 713,4 195,1
Глубина репера Палеоотметка Глубина репера Палеоотметка
Р-1 416 81 445 73,3 –7,7 –7,7
Р-2 334 163 362 156,3 –6,7 1
Р-3 179 318 207 311,3 –6,7 0
Р-4 128 369 152 366,3 –2,7 4
P-5 81 416 104 414,3 –1,7 1
P-6 34 463 51 467,3 4,3 6
Р-0
Совр. этап
497 518,3 21,3 17
Структурообразующий этап Р6–Р0
Инф. мощность 34 51
 

Примечание. Стратиграфическая приуроченность реперов относительно кровли пласта 2а щигровского горизонта:
Р1 – к воронежскому горизонту
Р2 – к евлановско-ливенскому горизонту
Р3 – к тульскому горизонту
Р4 – к верейскому горизонту
Р5 – к валанжинскому горизонту
Р6 – к аптскому горизонту
Р0 – современный этап. Кровля пласта 2а щигровского горизонта  




Таблица 2. Анализ мощностей крыльев складки (скв. № 21-9, № 21-11)

№ реперов Скв. 21 (сводовая) Скв. 9 Амплитуда роста (разница палеоотметок), м Вертикальные движения за геологический интервал, м
Глубина горизонта, м Альтитуда, м Глубина горизонта, м Альтитуда, м
700,4 188,2 716,8 178,3
Глубина репера Палеоотметка Глубина репера Палеоотметка
Р-1 429 83,2 444 94,5 11,3 11,3
Р-2 346 166,2 360 178,5 12,3 1
Р-3 177 335,2 193 345,5 10,3 –2
Р-4 133 379,2 145 393,5 14,3 4
P5 74 438,2 66 472,5 34,3 20
P6 30 482,2 22 516,5 34,3 0
Р-0
Совр. этап
512,2 538,5 26,3 –8
Структурообразующий этап Р4–Р5
Инф. мощность 30 50
№ реперов Скв. 21 (сводовая) Скв. 11 Амплитуда роста (разница палеоотметок), м Вертикальные движения за геологический интервал,
м
Глубина горизонта, м Альтитуда, м Глубина горизонта, м Альтитуда, м
700,4 188,2 713,4 195,1
Глубина репера Палеоотметка Глубина репера Палеоотметка
Р-1 429 83,2 445 73,3 –9,9 –9,9
Р-2 346 166,2 362 156,3 –9,9 0
Р-3 177 335,2 207 311,3 –23,9 –14
Р-4 133 379,2 152 366,3 –12,9 11
P-5 74 438,2 104 414,3 –23,9 –11
P-6 30 482,2 51 467,3 –14,9 9
Р-0
Совр. этап
512,2 518,3 6,1 21
Структурообразующий этап Р6–Р0
Инф. мощность 30 51


11.jpg  Беднодемьяновское ПХГ_16-25.jpg Беднодемьяновское ПХГ_16-252.jpg

5.jpg
7.jpg
 
 8.jpg
 9.jpg 
12.jpg 

рек1.jpg


← Назад к списку