авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |

Научные основы технологии разработки гранитоидных коллекторов нефти и газа

-- [ Страница 1 ] --

622.276:622.279

На правах рукописи

ЧАН ЛЕ ДОНГ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ

ГРАНИТОИДНЫХ КОЛЛЕКТОРОВ НЕФТИ И ГАЗА

Специальности: 25.00.17 Разработка и эксплуатация нефтяных

и газовых месторождений;

25.00.12 Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Уфа 2008

Работа выполнена в Совместном предприятии СП «Вьетсовпетро» и
в Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» (ГУП «ИПТЭР»)

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Хайрединов Нил Шахиджанович
доктор технических наук, профессор Рогачев Михаил Константинович
доктор технических наук Гафаров Шамиль Анатольевич
Ведущая организация Общество с ограниченной ответственностью НПО «Нефтегазтехнология», г. Уфа

Защита состоится ______________ в 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 222.002.01 при Государственном унитарном предприятии «Институт проблем транспорта энергоресурсов» по адресу: 450055, г. Уфа,
пр. Октября, 144/3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП «Институт проблем транспорта энергоресурсов».

Автореферат разослан __________________

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат технических наук Л.П. Худякова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Промышленные залежи углеводородов (УВ) в магматических породах фундамента известны во многих регионах мира. Однако доля месторождений, приуроченных к породам фундамента, в общем числе месторождений, обнаруженных в мире к настоящему времени, не превышает 1 %. Такое соотношение отвечает преобладающим представлениям о происхождении нефти, опирающимся, в основном, на осадочно-миграционную теорию, которая обосновывает доминирующую нефтегазоносность осадочного чехла, в то время как фундамент традиционно относится к категории бесперспективных объектов.

В последние годы интерес к фундаменту как нефтепромысловому объекту значительно возрос. Это связано как с открытием в нем новых значительных скоплений углеводородов, так и с постепенным истощением запасов УВ месторождений, связанных с породами осадочного чехла.

Результаты глубокого и сверхглубокого бурения, проведенного на Кольском полуострове, в Татарии, в Швеции, а также публикации по месторождениям, связанным с породами фундамента, свидетельствуют о том, что фундамент не представляет собой монолитную непроницаемую толщу, а, наоборот, содержит, и порой на значительной глубине от его поверхности, трещиноватые разуплотненные зоны, благоприятные для скоплений углеводородов. В результате поисково-разведочных работ, проведенных на шельфе Южного Вьетнама, за последние годы обнаружен ряд промышленных залежей нефти и газа в породах фундамента на месторождениях «Белый Тигр», «Дракон», «Руби», «Черный Лев» и т.д. Следует отметить, что доля получаемой углеводородной продукции из залежей фундамента составляет около 90 % от общей добычи нефти страны. Это обстоятельство требует всестороннего изучения магматогенных пород фундамента, их вещественного состава, генезиса, процессов вторичных изменений, т.е. построения модели коллекторов, исследования характера распределения и формирования трещинных систем, выявления закономерностей формирования и размещения залежей, разработки критериев оценки перспектив нефтегазоносности и основ эксплуатации залежей УВ в коллекторах «нетрадиционного» типа, развитых в фундаменте изучаемого региона.

В основу диссертационной работы положен проанализированный автором в период 1981-2007 гг. материал, представляющий собой обобщенные результаты производственной деятельности Петровьетнама, СП «Вьетсовпетро» и особенно его структурного подразделения «НИПИморнефтегаз», зарубежных морских нефтегазопоисковых предприятий и фирм, выполнявших на контрактной основе по заданию СП «Вьетсовпетро» («Дальморнефтегеофизика», «Жеко-Пракла», «SSI», ЦГЭ) различные производственные и тематические работы, а также материалы, полученные из публикаций или предоставленные организациями, занимавшимися геологическим изучением шельфа Вьетнама и прилегающих к нему акваторий.

Анализ и обобщение фактического материала выполнены лично автором или под его руководством в рамках проводимых Вьетнамским Институтом Нефти и Газа и НИПИморнефтегаз ряда тематических научно-исследовательских работ, научным руководителем и ответственным исполнителем которых автор являлся в течение 20-ти лет.

Целью работы является установление закономерностей размещения залежей нефти и газа, разработка критериев прогнозной оценки перспектив нефтегазоносности и создание научных основ систем разработки трещиноватых коллекторов фундамента шельфа Южного Вьетнама.

Основные задачи исследований

1. Выявление состава и строения фундамента; создание современной гидродинамической модели развития шельфа Южного Вьетнама.

2. Разработка модели фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) коллекторов, основных процессов, определивших их образование, в гранитоидах шельфа Южного Вьетнама.

3. Выявление закономерностей размещения залежей УВ в магматических породах фундамента.

4. Создание геолого-технологических основ разработки залежи нефти и газа фундамента шельфа Южного Вьетнама (на примере месторождения «Белый Тигр»).

5. Установление принципов и проведение анализа систем разработки залежи в трещиноватых гранитоидных коллекторах месторождения «Белый Тигр».

Научная новизна

1. Доказано, что гранитоидный фундамент является нефтегазосодержащим объектом. Выявлен особый вид коллектора в гранитоидах, отличающегося от терригенных и карбонатных коллекторов и требующего нетрадиционных подходов к разведке и разработке залежей нефти и газа.

2. Определены геологические факторы, контролирующие формирование залежей нефти и газа в фундаменте шельфа Южного Вьетнама.

3. Разработаны научные основы и построены геологические модели формирования залежей нефти в гранитоидных коллекторах.

4. Созданы геолого-технологические основы разработки и построены гидродинамические модели эксплуатации залежей нефти в фундаменте Южного Вьетнама.

5. Предложен и научно обоснован нетрадиционный метод разработки уникального объекта фундамента, не имеющий аналогов в мировой практике.

Практическая ценность результатов работы

1. Основные научные результаты диссертационной работы легли в основу проекта разведки месторождений шельфа Южного Вьетнама.

2. Предложенная система разведки нефтяных залежей привела к открытию целого ряда месторождений в фундаменте шельфа Южного Вьетнама.

3. Созданы геолого-технологические основы и система разработки месторождений фундамента, не имеющие аналогов в мировой практике, которые позволили в целом значительно эффективнее разрабатывать месторождения шельфа Южного Вьетнама «Белый Тигр», «Дракон», «Черный Лев», «Заря».

Апробация работы

Основные результаты исследований, представленные в работе, докладывались на:

- конференциях, посвященных 10-, 15-, 20-, 25- и 30-летию образования нефтяной отрасли Вьетнама, г. Ханой, 1985 г., 1990 г., 1995 г., 2000 г. и 2005 г.;

- 2-ой геологической конференции Вьетнама, г. Ханой, 1984 г.;

- 2-ой геологической конференции Индокитая, г. Ханой, 1991 г.;

- Международном симпозиуме комитета по анализу кернов, США,
12-14 сентября 1995 г.;

- 2-ой научно-технической конференции, посвященной 850-летию г. Москвы, г. Москва, 1997 г.;

- 9-ой международной конференции по коллоидным исследованиям,
г. София, 1997 г.;

- конференции по механике нефти Вьетнама, г. Ханой, 1997 г.;

- Международной конференции «Petroleum system of SE Asia and Australasia», Jakarta, 21-23 мая, 1997 г.;

- конференциях, посвященных, 15-, 20-, 25-летию образования СП «Вьетсовпетро», г. Ваунгтау, 1996, 2001 и 2006 гг.;

- Международной конференции по геофизическим исследованиям скважин, г. Москва, 1998 г.;

- IV Международной научно-практической конференции «Чазарнефтегазятаг-2000», г. Баку, 10-13 октября 2000 г.;

- 2-ой Международной конференции «Геодинамика нефтегазоносных бассейнов», г. Москва, 19-21 октября 2004 г.;

- научно-практической конференции в рамках VII Российского энергетического форума, г. Уфа, 2007 г.

Публикации

Основное содержание работы изложено в 85 научных статьях в российских и зарубежных изданиях, в том числе в двух монографиях.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, десяти глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка использованной литературы, включающего 200 наименований. Изложена на 300 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 60 рисунков.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель работы и основные задачи исследований, показаны научная новизна и практическая ценность работы.

Первая глава посвящена изучению геологического строения шельфа Южного Вьетнама. Шельф Южного Вьетнама является частью Индосинийско-Зондской переходной постепенного наращивания континентальной коры за счет процессов аккреции и последовательного причленения разновозрастных субдукционных комплексов к Азиатскому континенту. Особенности формирования коры переходного типа, занимающей промежуточное положение между типичными континентальными и океаническими корами, обусловили сложную петрологию и разнообразие вещественного состава пород фундамента, образующих гетерогенный докайнозойский комплекс.

Кыулонгская впадина площадью около 30000 км2 со стороны материка ограничивается моноклиналью, а на юго-востоке поднятием Коншон. Поверхность фундамента находится на глубине 6,0…6,5 км, а в наиболее приподнятых участках Центрального поднятия – на глубине 2,5…3,5 км. Характерной чертой геологического строения впадины является наличие крупных, протяженностью несколько десятков километров и амплитудой до 1500…1600 м, конседиментационных сбросов и сбросо-сдвигов, а также многочисленных более мелких нарушений. Сбросы северо-восточного простирания обусловили образование высокоамплитудной горстовой структуры «Белый Тигр» – главного элемента Центрального поднятия.

Стратиграфический разрез Кыулонгской впадины включает докайнозойский кристаллический фундамент, сложенный преимущественно кислыми интрузивными породами и перекрывающими его терригенными отложениями олигоцена, миоцена и плиоцен-четвертичного времени.

В пределах Кыулонгской впадины основным нефтегазоносным комплексом является трещиноватый гранитоидный фундамент – наиболее перспективный объект, дающий свыше 90 % общей добычи впадины. Остальная часть углеводородов сосредоточена в песчаниках и алевролитах нижнего олигоцена (второго по значимости нефтесодержащего комплекса), верхнего олигоцена и нижнего миоцена.

Результаты исследований показывают, что в пределах исследуемого района можно выделить 5 систем основных разрывных нарушений.

Эти разрывные нарушения играют важную роль в расчленении и перемещении блоков фундамента от их первоначального положения.

Во второй главе рассмотрена геодинамическая модель развития шельфа Южного Вьетнама.

В основу геодинамического анализа положены представления о том, что эволюция литосферы проходит не через традиционную историко-геологическую пару «геосинклиналь платформа», а через более глобальные категории, а именно «океан континент», где геосинклинали и платформы занимают частную позицию (В.П. Гаврилов, 1986). В соответствии с этими воззрениями полный цикл развития литосферы (геодинамический цикл) состоит из двух этапов: океанообразование (океаногенез) и континентообразование (континентогенез). Те, в свою очередь, распадаются на стадии и фазы.

Континентальный шельф Южного Вьетнама является составной частью обширной Индосинийско-Зондской переходной зоны, простирающейся от Охотского моря до Австралийского континента. Его формирование происходило за счет процессов аккреции и последовательного причленения разновозрастных субдукционных комплексов к восточной окраине Азиатского континента, что привело к его разрастанию и выдвижению в сторону Тихого океана.

Ослабленные зоны испытывали раздвигающие усилия: по пологим листрическим сбросам происходило смещение отдельных блоков литосферы к центральным частям рифтовых долин. Эти косопадающие блоки, перекрываясь впоследствии осадками, оказались погребенными, и ныне известны в качестве выступов фундамента, с которыми связаны нефтяные месторождения
«Белый Тигр», «Дракон» и др.

С учетом предложенной геодинамической модели развития континентального шельфа СРВ следует, что наиболее характерной чертой является широкое развитие рифтов.

Подводя итог анализа геодинамической эволюции Зондского шельфа и его части – шельфа Южного Вьетнама, можно сделать следующие выводы.

1. В геологической истории Зондского шельфа можно выделить следующие стадии геодинамической эволюции с преобладанием определенного геодинамического режима:

  • собственно океаническая (спрединг) – девонский и каменноугольный периоды палеозойской эры;
  • субдукционная (аккреционная) – пермский период палеозойской эры;
  • эпиокеаническая – мезозойская эра;
  • рифтогенная – палеогеновый период кайнозойской эры;
  • синеклиз – неоген-четвертичный период кайнозойской эры.

2. Анализ особенностей геодинамической эволюции Зондского шельфа показывает, что все геологические события, приведшие к его образованию, вполне вписываются в полный цикл геодинамической литосферы. Следует только отметить, что анализируемый период геологического развития Зондского шельфа соответствует лишь части полного цикла геодинамической эволюции литосферы, а именно со стадии собственно океанической до платформенной стадии синеклиз.

3. Важнейшей тенденцией в геологической истории развития Зондского шельфа на протяжении последних 300…350 млн лет (начиная с девонского периода) являлись постепенное отмирание океана и замена его на континентальные массы. Процесс этот продолжается и в настоящее время. Конечным результатом этих процессов являются постепенное разрастание гранитной коры и сокращение океанического пространства.

4. Юго-Восточная Азия состоит из множества неоднородных микроплит, относительные движения которых привели к возникновению единой континентальной плиты. Неоднократные подвижки микроплит относительно друг друга сыграли большую роль в формировании гранитоидного основания Зондского шельфа.

5. Геолого-геофизическими и буровыми работами для шельфа юга Вьетнама установлена региональная нефтегазоносность. При этом большинство выявленных месторождений связаны с рифтовыми впадинами, в которых нефтеносными являются выступы гранитоидного фундамента и перекрывающие их песчано-глинистые терригенные образования кайнозойского возраста.

В третьей главе рассмотрены особенности строения фундамента шельфа Южного Вьетнама, который представлен преимущественно гранитоидами
(в основном гранитами и гранодиоритами), заметным распространением пользуются диориты, кварцевые диориты, реже встречаются габброиды.

Большинство скважин, вскрывших фундамент Кыулонгской впадины, пробурены на месторождении «Белый Тигр». Фундамент этой крупной горст-антиклинальной структуры характеризуется значительной петрографической неоднородностью.

Гранитоидный массив «Белый Тигр» сложное гетерогенное тело, состоящее из различных плутонических пород, образование которых связано с проявлением магматических процессов, разделенных огромными промежутками времени.

Согласно разработанной автором модели строения коллекторов, в породах фундамента развиты три типа пустотности.

1. Пустотность блоков, состоящая из пустотности матрицы, пассивной внутриблоковой пустотности (первичных межкристаллических и частично вторичных микротрещин дегидратации), а также отдельных пустот (крупных пор, каверн, трещин). Фильтрация в блоках затруднена.

2. Пустотность системы изометрических пор, каверн, микрокарста, микролитовых пустот и т.д., обладающей высокой емкостью и пониженной фильтрационной характеристикой.

3. Пустотность системы микро- и макротрещин, характеризующейся повышенной фильтрационной способностью. Фильтрационно-емкостные свойства этой системы определяются емкостью трещин.

В связи с тем, что емкостные свойства коллекторов в массиве пород фундамента определяются тремя типами пустотности, логично предположить, что общая проницаемость коллекторов, представляющих по фильтрационным свойствам трещино-каверно-блоковую систему, будет зависеть от соотношения проницаемостей, входящих в эту гидродинамическую систему.

Газопроницаемость трещиноватых гранитов иногда достигает нескольких тысяч миллидарси (мД), но в некоторых случаях уменьшается приблизительно до 1 мД (в блоковой части залежи). Но средняя величина проницаемости для всего фундамента варьируется в пределах от 0,2 до 226 мД.

Сравнение результатов исследования на керне фундамента дает значение отношения емкостей макротрещино-кавернозных пустотностей к общим суммарным емкостям всех разновидностей пустот (в том числе микротрещин, макрокаверн и межзерновых пор) для всего месторождения от 0,28 до 0,52 (среднее 0,40 мД).

Лучшие фильтрационные свойства имеют трещино-кавернозные граниты. Подавляющий объем кристаллических пород фундамента Центрального свода занимают трещиноватые граниты, а гранодиориты широко распространены в западной и северной частях Северного свода.

Отмечается тенденция ухудшения фильтрационно-емкостных свойств с глубиной.

Проведенный анализ результатов гидродинамических исследований при установившихся режимах подтверждает наличие трех видов пустотности в гранитоидных коллекторах, для которых характерны различные проницаемости.

Изучение характера раскрытости трещин показало, что примерно
70…80 % из них обладают слабой раскрытостью и их можно отнести к микротрещинам или имеют закрытый характер (раскрытость 0,1 см), остальные имеют раскрытость 0,2…1,0 см, иногда до единиц и даже до десятков метров. Материалы заполнения трещин имеют разнообразные состав и генезис. По виду и составу материала заполнения трещин можно выделить:

- трещины, заполненные материалами магматического происхождения, представленными жилами пегматита, аплита, диабаза;



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.