Розвідувальних свердловин

1) На поперечному профілі (навхрест простягання структури). Така система розташування свердловин найбільш розповсюджена, особливо в початковий період розвідувального етапу. Якщо пошукова свердловина виявилась продуктивна в склепінній частині антиклінальної складки, то свердловини розміщують на лінії, що проходить навхрест простягання структури через пошукову свердловину. При цьому перші дві розвідувальні свердловини закладають здебільшого таким чином, щоб вони попали на протилежні крила. Розвідувальні свердловини доцільно розміщати на різних абсолютних позначках, використовуючи різні інтервали за висотою покладу, що даcть можливість найбільш достовірно визначити характер зміни параметрів покладу і більшу інформацію про розмір покладу. Для вибору положення свердловин на тій чи іншій абсолютній позначці за таким принципом необхідно висоту покладу поділити на кількість свердловин (або вибраний інтервал) і вирахувати позначки закладання розвідувальних свердловин (або їх кількість).

Система розташування розвідувальних свердловин на поперечному профілі дозволяє найбільш повно використати дані кожної свердловини і установити загальні закономірності геологічної будови і умови залягання вуглеводнів, а також оконтурити межі розповсюдження нафтогазоносності. Її застосування дає можливість найбільш впевнено зіставляти геологічні розрізи свердловин, таким чином, більш чітко фіксувати закономірності зміни основних параметрів продуктивного пласта.

2) Система паралельних профілів.Звичайний варіант профільної системи (рис. 13.2) – низка паралельних профілів, орієнтованих навхрест простягання структури (іноді під деяким кутом). Спочатку розбурюють генеральний профіль із 3–4 свердловини навхрест простягання структури через склепіння з пошуковою свердловиною, яка відкрила поклад.

Наступні профілі із 2–3 свердловин закладаються паралельно до першого з віддаленням в сторону перикліналей.

Іноді на периклінальних закінченнях складки закладають по одній свердловині і тоді така система трансформується в систему паралельних профілів навхрест простягання структури і повздовжнього профілю.

При такій системі розміщення свердловин можна найбільш швидко вивчити характер просторового залягання продуктивних горизонтів, нафтогазоносність розрізу і визначити напрямки детальних розвідувальних робіт. Свердловини в сусідніх профілях розташовують, як правило, в шаховому порядку. Це допомагає уточнити місцеположення осьової лінії підняття. Кількість профілів і свердловин визначається розмірами і формою структури і покладів, кутами падіння і літологічною мінливістю продуктивних горизонтів. Часто відстань між профілями вибирають в два рази більше відстаней між свердловинами в профілях.

Зараз цей метод найчастіше застосовують для попередньої оцінки складно побудованих родовищ (особливо приурочених до брахіантиклінальних складок).

Рис. 13.3 – Схема розташування свердловин “хрестом”

Кожна із п’яти свердловин розташовується так, щоб розкрити продуктивний пласт на різних позначках, близьких до очікуваної позначки ВНК або ГВК. Ця система передбачає певну черговість їх забурювання: від склепіння до крил, а потім до перикліналей. “Хрест” із п’яти свердловин дає можливість перейти від вивчення покладу по одному профілю до побудови більш об’ємної її моделі. Це дозволяє більш впевнено вирішувати питання про зміщення склепінь, наявність літологічного виклинювання і стратиграфічний характер зрізів, положення контурів нафтогазоносності нафтових облямівок і т.ін.

Практика пошуково-розвідувальних робіт показує, що “хрест” із п’яти свердловин залишається одним із найбільш раціональних і універсальних способів розташування свердловин для оцінки виявлених родовищ. Особливо ефективна ця система в нових, слабовивчених районах, коли, як правило, не з’ясовані особливості структурних планів досліджуваних об’єктів. “Хрест” широко застосовується практично для будь-якого типу складок (крім вузьких, лінійно витягнутих антикліналей), причому для самих різних їх розмірів, які визначають лише відстань між свердловинами в профілях. Проте в деяких випадках така система здорожує і затягує процес пошуків і оцінки покладів, який можна було б здійснити меншим числом свердловин.

На невеликих покладах така система може бути достатньою для підготовки родовища до розробки.

4) Закладання свердловин уздовж довгої осі структур.Встановлено, що при розбурюванні подовжених антиклінальних складок закладати свердловини навхрест простягання таких структур неефективно. Перегин пластів уздовж довгої осі таких складок завжди менше виражений, ніж уздовж короткої осі. Тому на сейсмічній структурній карті положення антиклінального перегину на довгій осі (тобто склепіння складки) визначається з недостатньою надійністю. В таких умовах перший профіль із трьох свердловин, пробурених в склепінні уздовж короткої осі видовженої складки, в дійсності може виявитись зміщеним на перикліналь. Крім того, при вузькій складці зменшується ймовірність попадання крилових свердловин в контур покладу. В цьому випадку успішно застосовується метод першочергового закладання свердловин на поздовжньому профілі. Навіть при збільшеному (в порівнянні з поперечним) кроці буріння трьох свердловин на поздовжньому профілі його крайні свердловини знаходяться в більш сприятливих структурних умовах, ніж крайні свердловини поперечного профілю. Крім того, при закономірному зміщенні склепінь різних стратиграфічних підрозділів уздовж довгої осі підняття, буріння поздовжнього профілю свердловин дозволяє розв’язати структурні завдання і виясняти нафтогазоносність розрізу на більшій території.

Диз’юнктивна порушеність структури за даними сейсморозвідки може лише вплинути на вибір відстаней між свердловинами. Завданням поздовжнього профілю є установлення взаємозв’язку між блоками. Для цього розвідувальні свердловини закладаються поблизу ліній перетину площин розривів з поверхнями продуктивних пластів. У подальшому розвідка може здійснюватися в кожному блоці бурінням профілів свердловин навхрест простягання порід або в діагональному напрямку.

5) Закладання свердловин на діагональних профілях. Якщо неясне співвідношення структурних планів різних горизонтів в межах вузької лінійно витягнутої антиклінальної складки, то розташування розвідувальних свердловин на профілі уздовж довгої осі складки або на поперечному профілі навхрест її простягання, буде неефективним.

При розбурюванні глибинних об’єктів поздовжнім профілем багато свердловин можуть виявитись за контуром у випадку зміщення склепіння підняття по короткій осі. При бурінні ж поперечного профілю із трьох свердловин немає впевненості в тому, що навіть центральна свердловина знаходиться в найкращих структурних умовах, а не потрапила на одну із перикліналей при зміщенні склепіння по довгій осі. Буріння же першочергового діагонального профілю (під деяким гострим кутом до довгої осі) дає інформацію як про крилові, так і про периклінальні частини складки, а також дозволяє визначити напрям можливого зміщення склепіння з глибиною (рис. 13.4).

Діагональний профіль свердловин також ефективний для витягнутих складок з нечіткими периклінальними закінченнями. У такому випадку основний обсяг розвідувального буріння спрямовується на вивчення складно побудованих периклінальних ділянок, а склепінна частина складки може бути деталізована свердловинами ДПР.

6) Закладання свердловин на радіальних профілях. Розставляння розвідувальних свердловин діагональними профілями найчастіше застосовуються для приконтактних покладів вуглеводнів, пов’язаних з діапірами (соляні купола, грязьові вулкани, глинистий діапір). При цьому свердловини буряться на профілях, що радіально розходяться від зовнішньої межі ядра діапіру до периферії, причому перші з них закладаються в безпосередній близькості від нього (рис. 13.5). Кількість свердловин в профілі визначається загальними розмірами складки, покладу і будовою крил. Звичайно проектуються 2–3 свердловини в кожному профілі: починають із склепіння (на відстані 300–500 м від межі ядра протикання) і нарощують профіль за падінням пластів з відстанями між свердловинами 400–700 м. Оскільки часто соляні куполи характеризуються крутими схилами і досить крутим заляганням порід, що його оточують, то доцільно здійснювати в таких умовах направлене буріння свердловин.

Раціональне розташування свердловин при оцінці покладів застосовується також при розбурюванні структур куполоподібної форми. Деякі дослідники рекомендують для таких складок взагалі відмовитись від розташування свердловин “хрестом” або паралельними профілями, а закладати свердловини на радіальних профілях, що утворюють трипроменеву систему. Така система дозволяє скоротити витрати на 20  в порівнянні з проектом розташування свердловин “хрестом”.

Виходячи з того, що в розрізі структури можливе виявлення покладів не тільки в склепінних ділянках структур, але і в крилових і периклінальних зонах, то в основу системи розміщення розвідувальних свердловин для оцінки родовища можна покласти принцип послідовного нарощування поля нафтогазоносності у всіх напрямках від склепіння аж до виходу на зовнішній контур покладу. Це можна реалізувати шляхом підвищення ступеня рівномірності розміщення свердловин на площі таким чином. Перші три розвідувальні свердловини, які будуть буритися слідом за свердловиною – першовідкривачкою, треба розміщувати на трьох променях, направлених від склепіння структури під кутом близько 120°. Один із променів має збігатися з довгою віссю підняття. При цьому кожна наступна свердловина повинна розкривати покрівлю продуктивного горизонту на величину більшу, ніж попередня. Ця величина, що названа “кроком висоти закладання”, визначається числом розвідувальних свердловин nі висотою складки Н(максимально можливої висоти покладу):

(13.1)

У випадку, якщо ні одна із пробурених свердловин не вийшла на зовнішній контур нафтогазоносності, дану систему (промені) розвертають на 180° і свердловини закладають на трьох нових променях, що будуть продовженням перших і по іншу сторону від склепіння. Якщо всі свердловини і в цьому випадку знову виявляються в межах контуру нафтогазоносності, то таку же операцію повторюють аж до виходу на контур покладу.

7) Закладання розвідувальних свердловин за методом “крок буріння”. Цей метод забезпечує вибір точок закладання свердловин для визначення флюїдоконтактів в покладах нафти і газу пластового склепінного типу першими свердловинами. Розглянемо цей метод на такому прикладі (рис. 13.6).

Якщо пошукова свердловина 1 пробурена в склепінні і розкрила на повну товщину продуктивний пласт товщиною h, то це дозволяє впевнено робити висновок про наявність покладу в присклепінній частині складки, обмеженого знизу поверхнею достовірного існування покладу (поверхня АВ). Цю поверхню проводять горизонтально через найнижчу точку, в якій установлена наявність нафти або газу. Наступну свердловину закладають на профілі (поперечному або поздовжньому) в точці перетину лінії поверхні достовірного існування покладу із покрівлею пласта в точці А або В. Вона дає інформацію про поклад в просторі між поверхнями достовірності, встановленими в першій і новопробуреній свердловині. Наступні свердловини закладають за аналогічною методикою до установлення ВНК або ГВК.

Даний метод, успішно випробуваний при розбурюванні Тимофіївського родовища (ДДЗ), дозволив зменшити обсяг розвідувального буріння, скоротити терміни розвідки і одержати значний економічний ефект.

8) Закладання розвідувальних свердловин за показниками питомої висоти покладу. Існуючі геолого-геофізичні методи підготовки пасток і способи визначення коефіцієнтів їхнього заповнення не завжди дають однозначні відповіді. Це приводить до буріння значного числа законтурних свердловин. Тому свердловини для визначення ВНК (ГВК) можна закладати виходячи, із загальної товщини продуктивного горизонту з урахуванням його насиченості. Під питомою висотою покладу в_прозуміється відношення висоти відкритого покладу h_покл. пластового склепінного типу до загальної товщини продуктивного горизонту Н_пл., яке характеризує ступінь заповнення пастки вуглеводнями.

(13.2)

У залежності від величини цього показника розрізняють три типи покладів.

У випадку малої питомої висоти покладу (рис. 13.7 а) (неповнопластовий поклад) пошукова свердловина в склепінній частині пастки установлює положення контакту; розрахунковий зовнішній контур покладу визначається перетином контакту із покрівлею пласта. Оцінка таких покладів проводиться бурінням 2–3 свердловин за трипроменевою системою.

При середній питомій висоті (1<в_п<2) (рис. 13.7 б) покладу положення зовнішнього контуру не залежить від установленої в склепінній свердловині товщини пласта. Такі поклади в межах очікуваного зовнішнього контуру поділяються на три ділянки: центральний (в_п<2) і два крайових (в_п<1). Оцінка цих ділянок здійснюється бурінням чотирьох свердловин на поздовжньому і поперечному профілях, що проходять через склепінну свердловину-першовідкривачку.

Рис. 13.7 – Схема розташування свердловин при розвідці нафтового покладу за методом питомої висоти покладу

У першу чергу розбурюється центральна ділянка, в межах якої закладають по одній свердловині на протилежних крилах складки. Дві інші свердловини бурять на крайових ділянках.

Поклад великої питомої висоти в межах очікуваного контуру поділяється уздовж довгої осі на 5 ділянок: центральну (в_п>2), дві проміжних (в_п<2) і дві крайових (в_п<1). Оцінка таких покладів проводиться п’ятьома свердловинами. Першочергові свердловини закладають в межах проміжних ділянок на протилежних крилах структури. Потім бурять свердловини на центральній і крайових ділянках (по одній).

9) Закладання розвідувальних свердловин за методом “клина”.Суть методу полягає в такому. Нехай на площі передбачається наявність покладу літологічного типу, пов’язаного з моноклінальним пластом (рис. 13.8).

Якщо в одній із свердловин (наприклад, у свердловині № 1) уже встановлена промислова нафтогазоносність, то на відстані 300–500 м з обох боків від неї за простяганням монокліналі, тобто перпендикулярно до очікуваного положення осі “затоки”, закладають дві нові свердловини (2 і 3). Нову свердловину 4 розташовують на 1 км нижче за падінням на осі затоки. В залежності від результатів буріння свердловини 4 (з урахуванням побудованих ізопахіт колектору) дві нових свердловини будуть закладені навхрест простягання осі через 300–500 м і т.д. Така система дозволяє послідовно нарощувати площу нафтогазоносності вздовж осі покладу.

Деколи описана схема розбурювання літологічних покладів може дещо змінюватись (наприклад, для рукавоподібних) при збереженні основного принципу: послідовного простежування осі покладу вниз за падінням порід або вгору за підйомом.

10) Закладання розвідувальних свердловин за системою розвідувального трикутника.Суть системи полягає в тому, що при наявності на площі продуктивної пошукової свердловини, наступні дві свердловини задають на рівній відстані від першої, у вершинах трикутника. В подальшому свердловини бурять за рівномірною трикутною мережею в шаховому порядку. Кожну нову свердловину закладають у вершині рівностороннього трикутника, у двох кутах якого були розташовані продуктивні свердловини. Відстань між свердловинами вибирають кратними відстанями в мережі майбутніх експлуатаційних свердловин.

В умовах гострого дефіциту підготовлених до розробки родовищ ця система може забезпечити швидке одержання фондових точок для буріння експлуатаційних свердловин в межах розвіданих ділянок.

Трикутна система рекомендується деякими дослідниками при розвідці нафтових і газових покладів, приурочених до значних структур неправильної форми і незначних куполоподібних піднять, а також до структурно-літологічних, стратиграфічних і літологічно обмежених пасток.

У дещо зміненому вигляді ця система використовується і при розвідці антиклінальних пасток, коли першу свердловину бурять на склепінні, другу – на крилі складки в напрямі відомого регіонального підйому пластів, а третю – в периклінальній частині на довгій осі структури. В подальшому або добудовується “хрест” свердловин, або застосовується система паралельних профілів навхрест простягання складки.

До переваг цієї системи слід віднести те, що при закладанні свердловин досягається рівномірне висвітлення всього нафтового покладу. Суттєвим недоліком є те, що розвідка всього покладу затягується на довгий термін, оскільки закладання кожної нової свердловини здійснюється в залежності від одержання позитивних результатів сусідньої свердловини. Зараз, коли нафтові поклади вводяться в розробку після оконтурення і складання проекту розробки, трикутну систему розташування свердловин не можна признати ефективною.