Розміщення свердловин

Будь-яка система розмiщення свердловин характеризується рiзною регулярнiстю, тобто рiвномiрнiстю вiдстаней мiж свердловинами на рiзних дiлянках покладу. Практично рiвномiрнi системи застосовують при розвiдцi покладiв, для яких не вiдмiчається закономiрностей змiни товщини та iнших властивостей колекторiв. Це можуть бути пластовi поклади рiзного обмеження, а також поклади в рифах з рiзкими переходами на периферiї до фацiй, що не вмiщують колекторiв. В таких умовах системи розмiщення свердловин (профiльнi або мережевi) характеризуються однаковими вiдстанями мiж свердловинами.

У тих випадках, коли в покладi спостерiгаються явнi закономiрностi в змiнi товщини, застосовують нерiвномiрнi системи розташування свердловин. Так, при розвiдцi пластових покладiв iз значними водонафтовими зонами на дiлянках цих зон свердловини розмiщують за бiльш рiдкою мережею, нiж на дiлянках повного нафтонасичення. При цьому виходять з того, що в крайових частинах покладу вмiщується незначна частка запасiв в порiвняннi з центральними. Цi мiркування справедливi при надiйному картуваннi структури за сейсмiчними даними або структурним бурiнням. В iншому випадку, коли структурний план може суттєво змiнитися, бурiння рiдкої мережi (або профiлiв) свердловин в периферійних частинах покладу не забезпечить надiйного проведення як зовнiшнього, так i внутрiшнього контурів нафтогазоносності, що приведе до великих похибок визначення площi i об’єму покладу.

Другим прикладом нерiвномiрного розмiщення свердловин може бути методика Г.А. Габрiелянца для розвiдки масивних покладiв нафти i газу. Суть її вiдображена на рисунку 13.1 i полягає в такому розмiщеннi свердловин, коли кожна з них висвiтлює приблизно однаковий об’єм покладу. При цьому свердловини можуть розташовуватись як профiлями, так i мережами. Така методика забезпечує закладання основного числа свердловин в присклепiннiй частинi покладу, де може бути сконцентровано 70–80 % запасiв; проте їй властивi тi ж обмеження, що i в попередньому випадку: необхiдна впевненiсть в надiйному картуваннi структури.

Рис. 13.1 – Схема розташування свердловин при розвідці

масивних покладів

Суттєво пiдвищується нерiвномiрнiсть мережi при органiзацiї першочергових дiлянок дослiдно-промислової розробки. В цих випадках виникає завдання органiзацiї старанної обробки даних бурiння видобувних i нагнiтальних свердловин на таких дiлянках i екстраполяцiї виявлених закономiрностей будови покладу на слабко розвiданi дiлянки з метою економiї обсягу розвiдувального бурiння.

Таким чином, система розташування свердловин буде рацiональною, якщо для покладу даного типу забезпечити найбiльш швидке одержання всiєї необхiдної iнформацiї для пiдрахунку запасiв i проектування розробки з потрiбною надiйнiстю при мiнiмальних витратах.

Узагальнюючи розглянутий пiдхiд до вибору оптимальних точок i систем розмiщення свердловин можна зробити висновок, що генеральним принципом розвiдки, який випливає iз необхiдностi максимально достовiрного вивчення всього об’єму покладу i регламентуючим проведення розвiдки, є принцип рiвномiрностi або рiвнопредставництва. Вiн не пов’язаний з якими-небудь геологiчними особливостями розвiдувального об’єкта, а є лише трактуванням геологiчного дослiдження як способу вивчення складної системи i вiдображає кiнцевi вимоги до системи розвiдки. Рiвномiрнiсть – це постiйнiсть, що характеризує об’єкт в якому-небудь вiдношеннi на всьому його протязi, у всiх частинах.

Рiвномiрнi системи спостережень широко використовуються для вирiшення багатьох геологiчних завдань. При цьому пiд рiвномiрнiстю мережi спостережень, звичайно, розумiють таке положення, коли щiльнiсть точок в будь-якiй пiдобластi рiвна щiльностi в будь-якiй iншiй пiдобластi того ж розмiру. При цьому система називається ще i регулярною, якщо точки утворюють який-небудь вид мережі (квадратної, трикутної тощо). Як показали дослiдження, регулярна мережа в такому її розумiннi найбiльш ефективна або цiлком прийнята при вирiшеннi цiлої низки геологiчних завдань. Наприклад, рiвномiрна (по площi) мережа найкраща в завданнях виявлення об’єктiв, опису закономiрностей частини поля, опису мiнливостi поля тощо. Дiйсно, при рiвномiрнiй (регулярнiй) мережі виключається пропуск аномалiй, якi при паралельному їх перемiщеннi не можуть бути вписанi в елементарному осередку мережі. Випадкове ж розмiщення пунктiв вимiрiв, навiть при великiй їх кiлькостi, допускають вiдмiнну вiд нуля ймовiрнiсть пропуску аномалiй, в тому числi таких, якi значно перевищують за розмiрами середню площу дослiджень, що припадає на один пункт спостережень. Особливо ефективна рiвномiрна мережа при виявленнi дуже великих об’єктiв.

Рiвномiрна (регулярна) система спостережень краща при вирiшеннi завдання виявлення аномалiй на фонi випадкових перешкод, проведеннi тренд-аналiзу та iнших прикладних геологiчних завдань.

Останнiм часом регулярнi мережі широко застосовуються в практицi геолого-геофiзичних дослiджень у зв’язку iз впровадженням ЕОМ. При розробцi “машинних” алгоритмiв вирiшення геолого-геофiзичних завдань було встановлено, що квадратна мережа первинних даних бiльш зручна, оскiльки дозволяє спростити i певним чином стандартизувати наступнi обчислювальнi процедури. З цiєї причини в геологiчнiй практицi регулярнi системи спостережень вважаються унiверсальними i їм практично завжди вiддається перевага при виборi систем спостережень (вивчення).

Наведенi данi показують, що принцип рiвномiрностi досить широко використовується в геологiї, проте в бiльшостi випадкiв вважається, що його можна реалiзувати тiльки через регулярну мережу систем спостережень. Разом з тим, якщо рiвномiрнiсть розглядати як правило поведiнки, як принцип вивчення складної системи, то в залежностi вiд змiсту, що вкладається в це поняття, можна говорити про рiзнi види рiвномiрних систем спостереження. Так, дослiдженнями з оптимiзацiї систем розробки нафтових i газових родовищ установлена бiльша ефективнiсть систем розмiщення свердловин, рiвномiрних по вiдношенню до запасiв покладу. Тобто систему розмiщення свердловин краще характеризувати не площею, а запасами, що приходяться на одну свердловину. Запаси на одну свердловину при цьому служать як би еквiвалентом очiкуваного позитивного ефекту, а площа на свердловину – еквiвалентом зроблених витрат.

В залежностi вiд прийнятого критерiю рiвномiрностi можна говорити i про рiзнi системи розвiдки, при яких свердловини розташовуються рiвномiрно: в одних випадках по вiдношенню одна до одної, а в iнших – по вiдношенню до дослiджуваних властивостей об’єкта. Зараз при проектуваннi розвiдки перевагу переважно вiддається системам першого типу. Питання полягає в тому, які системи є більш ефективними, яким слiд вiддати перевагу при проведеннi розвiдувальних робiт. З точки зору теорiї i практики розвiдки очевидно, що для досягання максимальної достовiрностi оцiнки запасiв зовсiм не обов’язково вивчати поклад рiвномiрно на всiй площi. Для мiнiмiзацiї похибки оцiнки запасiв i прогнозу значень ознак покладу точки дослiджень повиннi бути розмiщенi в областi таким чином, щоби рiвномiрно висвiтлювати його об’єм.

Оскiльки в процесi розвiдки покладiв нафти i газу дослiджуються тривимiрнi (об’ємнi) об’єкти, системою розмiщення, що реалiзує принцип рiвномiрностi, буде така система, при якiй кожна iз розвiдувальних свердловин оцiнює приблизно однаковий об’єм нафтогазонасиченого резервуару. Таким чином, принцип рiвномiрностi слiд реалiзувати шляхом рiвномiрного розмiщення свердловин не по площi, а по вiдношенню до об’єму покладу.

Принцип рiвномiрностi “на рiвнi за запасами дiлянки покладу – рiвне число свердловин”, як правило, розмiщення розвiдувальних свердловин вперше був запропонований для розвiдки масивних покладiв в 1974 р. Г.А. Габрiелянцем i В.I. Пороскуном. Подальшi дослiдження показали, що цей принцип навiть з бiльшою ефективнiстю може бути використаний при розвiдцi покладiв в неантиклiнальних пастках, до периферiї яких, як правило, не тiльки зменшується товщина, але погiршуються колекторськi властивостi пласта, що ще бiльше знижує частку об’єму запасiв в цiй частинi покладу.

Поділ покладу на блоки рівних об’ємів забезпечує закономірне згущення мережі свердловин в зоні максимальних ефективних нафтогазонасичених товщин, а, отже, в місцях концентрації найбільших об’ємів запасів. Це дозволяє для неантиклінальних покладів досягнути рівномірного вивчення по об’єму та уникнути буріння малоефективних свердловин поблизу лінії виклинювання.

Вивчення покладів за принципом рівномірності по відношенню до об’єму доцільно і при розвідці пластових покладів.

Аналіз, проведений на прикладі нафтових родовищ Західного Сибіру, показав, що при розміщенні розвідувальних свердловин необхідно враховувати наявність значних водоплаваючих зон з нафтонасиченими товщинами менше 5 м. В цих зонах, як правило, вміщується не більше 5 % загальних запасів нафти, які безпосередньо не беруть участь у видобутку нафти. Таким чином, запаси нафти в частинах покладу, на розвідку яких витрачено так багато коштів, не можуть вважатися активними. В той же час за рахунок більшої кількості свердловин, що витрачається на вивчення приконтурних частин покладу, іноді недостатньо вивчаються центральні їх частини, які вміщують основні запаси (80–95 %) нафти. В зв’язку з цим нераціонально розбурювати приконтурні зони із тим же ступенем детальності, що і зони більших нафтогазонасичених товщин.

Цей принцип знайшов застосування і в методиці розвідки родовищ, в розрізі яких є декілька покладів різного типу, що розвідуються однією мережею свердловин. Для таких родовищ розроблений спосіб розташування свердловин, що базується на використанні поняття “ефективний сумарний резервуар”. За результатами буріння пошукових і частково розвідувальних свердловин визначається показник ефективного об’єму, що являє собою добуток відкритої пористості mефективної нафтонасиченої товщини h_ефі коефіцієнта нафто- або газонасиченості b по кожному продуктивному горизонту багатопокладного розрізу. Потім за одержаними даними моделюється сумарний ефективний резервуар родовища, в межах якого розміщення здійснюється за принципом “на кожну розвідувальну свердловину – рівна частка ефективного сумарного резервуару”. Проведений аналіз показує, що використання принципу рівномірності як регулюючого при розвідці багатопластових покладів забезпечує високу точність оцінки запасів при значно меншому числі свердловин.

Отже, принцип рівномірного по об’єму вивчення родовища при розвідці в більшості випадків є керівним при виборі систем розміщення розвідувальних свердловин на родовищах, різного типу і тому може бути прийнятий як універсальний принцип розвідки.

При реалізації принципу “на рівні за запасами ділянки покладу – рівне число свердловин” треба мати на увазі такі особливості. Точність реалізації цього принципу буде залежати від рівня відповідності прийнятої моделі покладу, побудованої за даними пошукового етапу і оцінки (попередньої розвідки), реальним особливостям його будови, що виявляється в процесі детальної розвідки. Тому відмінності між оптимальною системою розміщення свердловин, що передбачає закладання кожної із них в центрі зон рівних об’ємів, і системою, що фактично реалізується в ході розвідки, будуть поступово зменшуватися і в кінцевому підсумку виявляться тим меншими, чим більшим об’ємом інформації оперували на етапі проектування.

Для найбільш ефективної реалізації закладеного в проекті принципу рівномірності в процесі розвідувальних робіт необхідно проводити систематичне коригування проекту, що базується на проміжних узагальненнях всієї геолого-геофізичної інформації, одержаної в процесі розвідки до моменту коригування і побудови відповідних об’ємних моделей, що відображають рівень вивченості покладу (резервуара). Тому реалізація принципу рівномірності на першій стадії буде досягатися для окремих груп свердловин в різних частинах покладу, а на заключних етапах створиться можливість буріння кожної свердловини в центрі зон рівних об’ємів. Крім того, в процесі розвідки повинен змінюватись і сам принцип рівномірності. Якщо на перших її етапах він може бути реалізований шляхом рівномірного розміщення по відношенню до об’єму покладу, то на наступних етапах він може здійснюватися по відношенню до питомих запасів або до показника ефективного об’єму .