способ гравиметрического контроля разработки газовых месторождений в районах с сезонной изменчивостью верхней части разреза

Формула изобретения

Способ гравиметрического контроля разработки газовых месторождений в районах с сезонной изменчивостью верхней части разреза, основанный на проведении в пределах площади месторождения циклических повторных наблюдений за изменениями силы тяжести на базисных и режимных гравиметрических пунктах, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности контроля за счет исключения влияния сезонных изменений в верхней части разреза, наблюдения на каждом гравиметрическом пункте проводят как на земной поверхности, так и в специально пробуренных скважинах, глубина которых не меньше толщины слоя сезонных изменений, находят суммы значений силы тяжести на земной поверхности и в скважине и по их вариациям между отдельными циклами наблюдений определяют гравитационный эффект, обусловленный разработкой месторождения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам контроля разработки месторождений углеводородов с использованием методов разведочной геофизики.

Известен способ контроля разработки газовых месторождений, при котором на земной поверхности в пределах площади месторождения проводят повторные гравиметрические наблюдения и по положительным вариациям силы тяжести судят о подъеме газоводяного контакта и прогнозируют участки возможного обводнения (Лоджевский М.И., Михайлов И.Н., Розенберг В.Н., Чертовских К.А. Гравиметрический контроль при разработке месторождений углеводородов и эксплуатации ПХГ // Разведка и охрана недр. - 2002. - № 2. - С.23-26).

Однако способ имеет ряд недостатков. Во-первых, он не предусматривает поверку и калибровку гравиметрических данных результатами промыслово-геофизических измерений в наблюдательных и эксплуатационных скважинах, поэтому дает недостоверные результаты. Во-вторых, в способе не предусмотрено исключение влияния на повторные гравиметрические данные сезонных изменений в верхней части разреза, таких, например, как изменения верхнего деятельного слоя в районах Крайнего Севера за счет сезонного замерзания-оттаивания пород. Это приводит к большим ошибкам, так как вариации силы тяжести, связанные с сезонными изменениями, могут превосходить эффекты, обусловленные годовым отбором углеводородного сырья или подъемом газоводяного контакта.

Первый из указанных недостатков преодолевается в способе мониторинга разработки газовых месторождений, выбранном в качестве прототипа, при котором циклические повторные наблюдения за изменениями силы тяжести в пределах площади месторождения проводят на базисных и режимных пунктах гравиметрических наблюдений. Базисные пункты располагают у эксплуатационных и наблюдательных скважин и используют для калибровки гравиметрических данных (см. патент RU 2307379 С1, МПК G01V 7/00, опубликовано 27.00.2007, Бюл. № 27).

Однако и в этом способе не удается исключить влияние ошибок, связанных с сезонной изменчивостью свойств верхней части разреза.

Цель изобретения - повышение достоверности и точности гравиметрического контроля разработки газовых месторождений за счет исключения влияния сезонных изменений в верхней части разреза.

Поставленная цель достигается тем, что в способе гравиметрического контроля разработки газовых месторождений, основанном на проведении в пределах площади месторождения циклических повторных наблюдений за изменениями силы тяжести на базисных и режимных гравиметрических пунктах, наблюдения на каждом гравиметрическом пункте проводят как на земной поверхности, так и в специально пробуренных скважинах, глубина которых не меньше толщины слоя сезонных изменений, находят суммы значений силы тяжести на земной поверхности и в скважине и по их вариациям между отдельными циклами наблюдений определяют гравитационный эффект, обусловленный разработкой месторождения.

На чертеже представлена схема реализации способа контроля при наблюдениях на конкретном гравиметрическом пункте.

Способ реализуется следующим образом.

На каждом из пунктов гравиметрического контроля в пределах площади месторождения, расположенного в районе с сезонной изменчивостью свойств верхней части разреза, бурятся и оборудуются под гравиметрические наблюдения специальные скважины 1. Глубину скважин выбирают из условия, чтобы она была не меньше толщины слоя сезонных изменений 4.

При каждом цикле контроля (например, в момент времени t₁) проводят измерения значений силы тяжести как на земной поверхности, в точке 3, так и в скважине, в точке 4, ниже подошвы слоя сезонных изменений и находят их сумму.

Значение силы тяжести на земной поверхности G₃(t₁) будет включать притяжение g_ВЧР(t₁) слоя сезонных изменений и притяжение g_НЧР(t₁) всей нижележащей части геологического разреза, вмещающей контролируемую залежь газа:

Аналогично, значение силы тяжести в скважине будет:

Знак минус перед членом g_ВЧР (t₁) в выражении (2) появляется из-за того, что притяжение слоя сезонных изменений при наблюдениях на земной поверхности и в скважине равны по величине но противоположны по знаку.

Поэтому при нахождении суммы значений силы тяжести, измеренных на земной поверхности и в скважине, притяжения слоя сезонных изменений компенсируют друг друга и в итоге получают удвоенную величину силы тяжести, обусловленную притяжением нижележащей части разреза с залежью:

При следующем цикле контроля (в момент времени t₂) на каждом из пунктов гравиметрического контроля проводят аналогичные измерения, находят суммы значений силы тяжести на земной поверхности и в скважине - G(t₂), свободные от влияния слоя сезонных изменений, и определяют их вариации за промежуток времени t=t₂-t₁ между двумя циклами контроля. Так как эти вариации силы тяжести происходят только за счет разработки залежи, а вмещающая толща не изменяется, то получают эффект G( t), вызванный исключительно разработкой месторождения, а влияние остальной толщи пород исключается: