способ выявления зон рапопроявления

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ЗОН РАПОПРОЯВЛЕНИЯ, включающий проведение полевых геофизических исследований, составление структурных планов над- и подсолевых отложений, бурение скважины, проведение в ней комплекса геофизических исследований и суждение по полученным данным о наличии зон рапопроявления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, скважину бурят в контуре свода антиклинального поднятия вне замка свода на участке, где мощность соленосных отложений составляет не менее одной трети ее максимальной величины, по комплексу геофизических исследований выделяют межсолевые рапонасыщенные пласты, области пространственного развития которых, расположенные в контуре свода антиклинального поднятия и ограниченные последней замкнутой изогипсовой кровли подсолевых отложений, отождествляют с зоной рапопроявления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к полевой геофизике и может быть использовано для поисков и разведки месторождений нефти и газа, а также минерализованных вод в областях развития соленостных отложений.

Известен способ прогнозирования зон рапопроявлений путем построения карт толщин соляных пластов и отождествления зон рапопроявлений с локальными раздувами толщин солей в присводовых и сводовых участках современных структур [1] .

Недостатком указанного способа является его невысокая достоверность, обусловленная возможность только качественных оценок с потенциальной рапоносности антиклинальной солевой структуры.

Известен способ (прототип) выявления зон АВПД и повышенной влагонасыщенности разреза путем проведения комплекса геофизических исследований, выделение антиклинального поднятия со смещенными структурными планами над- и подсолевых отложений, определения контура его свода бурения скважины, проведение комплекса ГИС и определение зоны рапопроявлений [2] .

Недостатки указанного способа связаны с невозможностью учета реальных литологических условий соленосного разреза и выделения интервалов залегания зон рапопроявлений, связанных с наличием в разрезе межсолевых пород - раповместителей.

Целью предлагаемого изобретения является повышение достоверности выявления зон рапопроявлений.

Цель достигается тем, что в пределах выявленного антиклинального поднятия со смещенными структурными планами над- и подсолевых отложений дополнительно осуществляют бурение скважины вне замка свода, выделяют и прослеживают по комплексу геофизических исследований межсолевые рапонасыщенные пласты, с областями пространственного развития которых в контуре свода антиклинального поднятия, проведенного по последней замкнутой изогипсе по кровле подсолевых отложений, отождествляют зоны рапопроявлений.

Под "зоной рапопроявления" в заявленном способе подразумевается находящееся в соленосных отложениях скопление высокоминерализованных высоконапорных рассолов (рапы), приуроченное к межсолевому литологически обособленному пласту - коллектору порово-трещинного типа. Рапа в разуплотненной, трещиноватой, преимущественно терригенной породе содержится в условиях аномально высоких пластовых давлений (АВПД), что обусловливает ее способность самоизливаться через устье скважины. Рапонасыщенный пласт всегда заключается между флюидоупорами-пластами плотных ангидритов и каменной соли, представляющих собой литологический барьер проницаемости (барьер давления). В разрезе соленосных отложений может быть несколько гидродинамически изолированных рапонасыщенных пластов, в пределах площадного развития каждого из них, в свою очередь, возможно наличие нескольких "зон рапопроявлений". При вскрытии рапонасыщенного пласта скважиной рапопроявление может наблюдаться лишь в случае попадания скважины в контур свода антиклинального поднятия.

Поступление рапы в скважину отмечается следующими признаками: увеличением уровня бурового раствора в приемных емкостях, падением давления на стояке, резким изменением параметров промывочной жидкости (снижением плотности, вязкости величины водородного показателя рН, повышением водоотдачи) повышением против фонового содержания газа в промывочной жидкости, повышением концентрации ионов К⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, SO₄^2- и микроэлементов Sr, Rb, Cs, Li, Br, B, I, F в фильтрате бурового раствора. При рапопроявлении обычно наблюдается перелив бурового раствора через устье скважины.

На изучаемой территории в пределах распространения соленосных отложений проводят полевые геофизические исследования, включая сейсморазведку. Составив структурные планы над- и подсолевых отложений, определяют пространственное положение соленосной толщи и выявляют антиклинальное поднятие со смещенными структурными планами над - и подсолевых отложений, контур свода которого проводят по последней замкнутой изогипсе по кровле подсолевых отложений.

Затем осуществляют бурение поисковой скважины на подсолевые отложения в контуре свода антиклинального поднятия вне замка свода. На фиг. 1 представлен схематический геологический разрез, где соленосные отложения 1, газонефтенасыщенные породы 2, свод 3 антиклинального поднятия, рапонасыщенный пласт 4, стратиграфические границы 5, скважина 6.

Скважину закладывают в точке, где толщина соленосных отложений составляет не менее одной трети от ее максимальной величины. Это обусловлено тем, что на участках резкого сокращения толщины солей (в мульдах) межсолевые пласты-коллекторы, вмещающие рапу, как правило, отсутствуют, а в замке свода антиклинального поднятия высока вероятность интенсивных рапопроявлений, приводящих нередко к ликвидации скважин.

Так как фильтрационно-емкостные свойства межсолевых пород контролируются преимущественно тектоническим фактором, то рапопроявления наиболее вероятны при вскрытии рапонасыщенных пластов, залегающих в сводах внутрисолевых складок, где вследствие растягивающих усилий раскрытость трещин максимальна, и наименее вероятны на крыльях складок и в межсводовых частях (синклиналях), где рапа содержится в поровом пространстве и в ограниченном количестве.

Проводят комплекс геофизических исследований скважин (ГИС) с использованием электрических методов (метод кажущегося сопротивления (КС) или боковой каротаж (БК), радиоактивных методов (гамма-каротаж (ГК), нейтронный гамма-каротаж (НГК), акустического метода (акустический каротаж (АК)), термометрии, измерения диаметра ствола скважины (кавернометрия (КВ)), а также механического и газового каротажа) и выделяют во вскрытом соленосном разрезе межсолевые рапонасыщенные пласты.

П р и м е р. По материалам полевых геофизических исследований на изучаемой площади выявляют антиклинальное поднятие со смещенными структурными планами над- и подсолевых отложений, контур свода которого проводят по последней замкнутой изогипсе - 4700 м по кровле подсолевых отложений.

Поисковую скважину бурят на крыле антиклинальной структуры и вскрывают соленосную толщу в интервале глубин 1491-4362 м, рапонасыщенный пласт в интервале глубин 3957-3968 м в погруженной его части (в синклинали), в условиях ухудшения емкостно-фильтрационных свойств пород-раповместителей.

В процессе бурения отмечают поступление рапы в скважину (увеличение механической скорости проходки с 0,67 до 9,3 м/ч. снижение плотности бурового раствора с 1850 до 1780 кг/м³, увеличение газопоказаний до 2,1% , увеличение объема бурового раствора в приемных емкостях на 8 м³. После утяжеления бурового раствора до 1940 кг/м³ признаков проявления рапы не наблюдалось. В скважине проводят ГИС.

Одновременно с изучением материалов ГИС осуществляют обработку данных сейсморазведки. Производят привязку вскрытого скважиной рапонасыщенного пласта к отражающему горизонту, зарегистрированному на опорном сейсмическом разрезе, проходящем через буровую скважину.

Увязанные с ГИС отражающие горизонты прослеживают в пределах всего сейсмического разреза.

Производят корреляционную увязку соседних разрезов.

Уточняют структурные планы над- и подсолевых отложений. Строят структурные карты по межсолевым отражающим горизонтам в контуре свода антиклинального поднятия.

По совпадению сейсмических образов отражающих горизонтов R_a и R_бпрогнозируют развитие на площади двух одноименных рапонасыщенных пластов.

Зона рапопроявлений, приуроченная к рапонасыщенному пласту R_б, отождествлена с областью пространственного развития данного пласта в контуре свода антиклинального поднятия, т. е. ограничена линией выклинивания рапонасыщенного пласта и изолинией - 4700 м по последней замкнутой изогипсе по кровле подсолевых отложений.

Для рапонасыщенного пласта R_а строится аналогичная карта - схема зоны рапопроявлений.

Предлагаемый способ оконтуривает область развития зоны рапопроявлений значительно точнее ( на 30-40% ) относительно прототипа, что позволяет избежать осложнений при бурении скважин в соленосных отложениях.

Подтверждением является скважина, пробуренная на той же площади, в своде подсолевого поднятия, вскрывшая соленосную толщу без осложнений и подтвердившая отсутствие в разрезе рапонасыщенного пласта, не выделенного ранее на сейсмических разрезах.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить достоверность выявления зон рапопроявлений как по площади развития соленосной толщины, так и по ее разрезу, совмещая данную задачу с поиском залежей углеводородов.