Геологическое строение и нефтегазоностность "Совхозного месторождения"

Федеральное агентство по образованию

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н. Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО

Кафедра геологии и геохимии

Горючих ископаемых

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ

СОВХОЗНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Курсовая работа

Студента 4 курса геологического факультета

Энеева Александра Утнасуновича

Научный руководитель

Кандидат г.-м.н., доцент Л.А. Коробова

Зав. Кафедрой

Доктор г. –м.н.,-профессор К.А. Маврин

Саратов

2008 г

Оглавление

1.                Введение                                                                                    3

2.                Характеристика геологического строения и газоносности месторождения                                                                                             4

3.                Литолого-стратиграфическое описание разреза                   6

4.                Тектоническое строение                                                         9

5.                Нефтегазоносность                                                                 10

6.                Физико-литологическая характеристика продуктивных пластов                                                                                                         13

7.                Физико-химические свойства газа, конденсата                   14

8.                Гидрогеологическая характеристика и режим залежи        15

9.                Заключение                                                                              16

10.            Литература                                                                               17

Введение.

Совхозное газовое месторождение выявлено в 1977 г. в результате бурения и опробования разведочной скважины I, заложенной в северном блоке. Промышленный приток газа в скважине получен из ветлужских и баскунчакских отложений нижнего триаса. Это послужило основанием для проведения на площади дальнейших поисково-разведочных работ. С целью изучения геологического строения и газоносности месторождения на южном и центральных блоках пробурено по одной разведочной скважине 2 и 3. первая из них опробована и оказалась тоже продуктивной.

В настоящее время продуктивные скважины 1 и 2 находятся в консервации, приближенная оценка промышленных запасов газа произведена только по северному блоку. По другим блокам эта работа может быть выполнена лишь на основе материалов опытно-промышленной эксплуатации.

В итоге проведенных на месторождении геологоразведочных работ получено очень ограниченное количество данных о строении месторождений и залежей, которое дает лишь приближенное представление о их размерах и запасах.

Месторождение расположено в районе действующего магистрального газопровода и, согласно существующему положению, должно быть введено в опытно-промышленную эксплуатацию. Для этого необходимо составить проект ОПЭ, в котором предстоит проанализировать весь накопленный по месторождению геологоразведочный материал и на его основе, с учетом современного представления об общем структурном плане, изучить строение залежи северного блока и выполнить расчеты технологических  и технико-экономических показателей разработки залежи на период ОПЭ.

Характеристика геологического строения и газоносности месторождения.

Краткие сведения о геологической изученности и разведке месторождения.

В административном отношении Совхозное газовое месторождение расположено в пределах Юстинского района республики Калмыкия в 70 км севернее г. Астрахани.

Совхозный соляной купол наряду с другими соляными структурами Астраханско-Калмыцкого региона, был выявлен электроразведкой в 1961 г. Позже, в течение 1963- 1971 г.г. поднятие изучалось более детально сейсморазведочными работами. В 1963 г. в пределах площади был установлен подъем пород к своду, а также наличие большой зоны отсутствия зарегистрированного сейсмического материала.

Последующими сейсмическими работами произведена детализация строения Совхозной площади по палеогеновым, меловым и, частично, юрским отложениям.

В 1971 г. Совхозная площадь исследовалась сейсмическими работами МОВ-МОГТ с целью изучения строения ее по более глубоким юрским и триасовым отложениям. Этими работами завершено изучение надсолевого комплекса, а также определена глубина залегания подсолевого ложа.

В 1965 году на площади была пробурена структурная скважина.

С апреля 1977 года проводится глубокое разведочное бурение. В своде северного блока была заложена скважина I, которая явилась первооткрывательницей газовых залежей в баскунчакских и ветлужских отложениях.

В марте 1978 года на южном блоке структуры начато бурение скважины 2 с целью поисков залежей нефти и газа в нижнетриасовых отложениях и уточнения тектонического строения структуры. Скважиной вскрыта небольшая залежь в ветлужских отложениях.

На центральном блоке, выделяемом по сейсмическому материалу, скважина 3 на высоких отметках вскрыла соль.

В общем, геологическое строение и газоносность месторождения изучены еще слабо. Это затрудняет определение запасов и других характеристик продуктивных пластов.

Литолого-стратиграфическое описание разреза.

На Совхозной площади разведочными скважинами вскрыты осадки мезокайнозойского возраста. Стратиграфическую разбивку и литологию можно охарактеризовать следующим образом.

1.Мезозойская группа.

1.1Система триасовая.

1.1.1Нижний отдел.

1.1.1.1Ветлужский ярус.

Пестроокрашенная песчано-глинистая толща, в кровле песчаники преобладают над глинами.

Мощность-314 м.

1.1.1.2 баскунчакский ярус.

Вверху глины с прослоями глинистых известняков, внизу аргиллиты и глины с прослоями песчаников.

Мощность-348 м.

1.1.2 средний отдел.

Карбонатные глины с прослоями аргиллитов, алевролитов, в основании известняки плотные, крепкие.

Мощность-142 м.

1.1.3 верхний отдел.

Глины слоистые карбонатные с прослоями алевролитов и известняков.

Мощность-79 м.

1.2 система юрская.

1.2.1 средний отдел.

1.2.1.1 байосский ярус.

Глины плотные, алевритистые, некарбонатные.

Мощность-174 м.

1.2.2 верхний отдел.

1.2.2.1 келловейский ярус.

Глины с редкими прослоями песчаников.

Мощность-55 м.

1.2.2.2 оксфордский ярус.

Известняки с прослоями глин.

Мощность-92 м.

1.3 система меловая.

1.3.1 нижний отдел.

1.3.1.1 аптский ярус.

1.3.1.2 альбский ярус.

Чередование глин темно-серых некарбонатных, слабослюдистых с мелкозернистыми слабосцементированными песчаниками. Встречаются пропластки крепких известковистых песчаников.

Мощность-467 м.

1.3.2 верхний отдел.

1.3.2.1 сеноманский ярус.

1.3.2.2 сантонский ярус.

1.3.2.3 кампанский ярус.

1.3.2.4 маастрихтский ярус.

Известняки светло-серые и белые крепкие с прослоями глин и мергелей. В основании песчаники с прослоями алевролитов и глин.

Мощность-244 м.

2. Кайнозойская группа.

2.1 система палеогеновая.

Вверху глины тонкодисперсные, известковистые с прослоями известняков и мергелей, внизу глины с редкими прослоями алевролитов и песчаников.

Мощность-561 м.

2.2 система неогеновая.

Чередование глин слюдистых карбонатных с песками тонкозернистыми.

Мощность-444 м.

2.3 система четвертичная.

Пески кварцевые, мелкозернистые и глины слоистые.

Мощность-80 м.

Тектоническое строение.

Совхозное поднятие расположено в зоне развития соляной тектоники на юго-западе Прикаспийской впадины. Здесь в надсолевых отложениях выделяются две зоны развития пермо-триасового комплекса: Аршань-Зельменская и Бугрино-Шаджинская. В последней выделяется Совхозно-Халганская зона соляных куполов, в которую входят Совхозный, Пустынный, Сахарский и Халганский купола ( рис. 2.1).

Совхозная структура по триасовому отражающему горизонту распологается несколько асимметрично по отношению к соляному штоку, выделяемому по зоне отсутствия зарегистрированного сейсмического материала.

Восточная, большая часть структуры возвышается над западной периклиналью. По сейсмическим данным восточная часть структуры нарушениями разбита на три блока: два приподнятых (северный и южный) и один опущенный (грабен), расположенный между ними (рис. 2.2 ).

Отложения как бы облекают соляной шток, что создает условия для скопления углеводородов. В западной части купола изогипсы не образуют ловушки.

Нефтегазоносность.

Результаты опробования и исследования разведочных скважин.

На Совхозном месторождении газоносность установлена в песчаных отложениях баскунчакского и ветлужского ярусов северного и южного блоков.

На северном блоке опробована разведочная скважина I. На основе комплексной интерпретации промыслово-геофизических материалов были испытаны снизу вверх следующие интервалы ветлужского яруса: 2785-2788 м. (абсолютные отметки -2777,9- -2781,9 м.). После перехода с глинистого раствора на техническую воду скважина зафонтанировала газом. С 16.11.1977 года по 19.11.1977 года скважина отрабатывалась на 4,9,13 мм. штуцерах. Освоение и исследование скважины закончено 30.11.1977 года. На всех режимах визуально наблюдалось присутствие пластовой воды (ρ- 1,15 г/см3) и конденсата, количественное содержание которого не определено из-за отсутствия сепаратора высокого давления. Пластовое давление и температура составили 313 кгс/см2 и 90*С. Дебит газа на 5/8 мм. диафрагмах составил 5,7/7,0 тыс. м3/сут.

После установки цементного моста в интервале 2780-2775 м. перешли к испытанию второго объекта, расположенного в интервале 2764-2767 м. (абсолютные отметки -2756,9- -2759,9 м. ). В результате испытания получен фонтанный приток газа, дебит на 5 мм. штуцере составил 33,7 тыс. м3/сут., конденсата – 0,06 м3/сут., конденсатогазовый фактор – 1,8 см3/м3.

С целью увеличения интенсивности притока 19.01.1978 года в ветлужских отложениях достреляли интервалы 2750-2746 м.,2742-2737 м.,2733-2730 м.,2723-2725 м., получен фонтан газа. Дебит газа на штуцерах d -5,1-6,1 мм. колеблется от 90 тыс. м3/сут. До 294 тыс. м3/сут.. Содержание конденсата в газе 3-4 см3/м3. Сероводород отсутствует.

Кроме того, в процессе бурения были испытаны пластоиспытателем песчаные пласты, залегающие в кровле ветлужского и подошве баскунчакского ярусов. Из ветлужских пластов (2688-2717 м.) получен приток газа дебитом 200 тыс. м3/сут., из баскунчакских (2589-2639 м.) – 35 тыс. м3/сут.. Дебит газа определялся аналитическим путем при условии нахождения пласта против забоя скважины.

При испытании вышезалегающих анизийских известняков (2300-2328 м.) был получен приток разгазированной воды, дебитом- 160 м3/сут.. пластовое давление равно 256 кгс/см2.

В скважине 2, расположенной на южном блоке месторождения,пластоиспытателем опробованы известняки среднего триаса (анизийский ярус), отложения баскунчакского и ветлужского ярусов.

Из среднего триаса (2302-2335 м) получен приток метанового газа с запахом сероводорода. Дебит в условиях испытания 16 тыс. м3/сут. .

Из песчано-глинистой толщи ветлужского яруса (2715-2735 м.) при испытании получен интенсивный приток газа. Дебит газа составил 40 тыс. м3/сут.  при депрессии на пласт 122 кгс/см2. пластовое давление 336,2 кгс/см2

В колонне ветлужские отложения опробованы в интервале 2730-2735 м., получен приток газа, дебит его на 8 мм штуцере составил 28 тыс. м3/сут., при достреле интервала 2719-2724 м дебит газа не увеличился. Гидродинамические исследования по скважине I проводились в интервале 2764-2767 м в декабре 1977 г. на двух режимах; диаметр штуцера 5 и 5,3 мм. Дебит газа составлял 28 и 37 тыс. м3/сут., на втором режиме выносились конденсат и вода в небольшом количестве, равные 0,06 м3/сут. и 0,036 м3/сут. соответственно. Отмечается, что пласт слабопроницаем. Пластовое давление замерялось дважды и равно 310 и 324 кгс/см2. Температура на забое 91 С. Потери газа за время исследования составляют 470 тыс. м3.

После дострела ветлужского горизонта в интервалах 2746-2750 м, 2737-2742 м, 2730-2733 м, 2722-2725 м проведены исследования28 января и 6 февраля 1978 года методом смены стационарных режимов фильтрации. На штуцерах, диаметром от 5 до 11 мм, дебит газа изменялся при первом исследовании от 90 до 284 тыс. м3/сут., при втором- от 108 до 334 тыс. м3/сут.. И в том ив другом случае на малых штуцерах(d= 5 и 7 мм) выносился сухой газ, дебит которого колебался от 90 до 184 тыс. м3/сут. Далее, при исследовании на 9 мм штуцере появился конденсат, в количестве 0,42 м3/сут., а на 11 мм – газ с конденсатом (0,77 м3/сут.) и водой (0,1 м3/сут.). По результатам этих исследований были построены индикаторные кривые зависимости Р пл2- Р заб2 от q г, которые представляются параболой, не проходящей через начало координат(рис 2.3), что говорит о скоплении жидкости на забое скважины. Кривая отсекает на оси ординат отрезок “Со”. По этому значению определяем ”с” для каждого режима, а затем представив результаты испытаний в координатах ΔР- с от q, получим прямую, по которой определяем коэффициенты фильтрационного сопротивления “a” и ”b”. По двум исследованиям они оказались близки и равны:

а=80       а=65

b=0,17      b=0,2

по этим значениям коэффициентов была рассчитана проницаемость пласта, равная 7 мд. Эта величина проницаемости, видимо, занижена в результате некачественного исследования. Фактические дебиты газа при исследовании скважины достигали 3-4 тыс. м3/сут., что свидетельствует о сравнительно высокой проницаемости коллектора (проницаемость, определенная по керну, составляет 40 мд.) поэтому за период опытно-промышленной эксплуатации необходимо провести длительные исследования на 6-7 режимах, точно замерять дебиты газа, воды и конденсата, определить проницаемость по результатам исследований и по керну, отобранному из пробуренных проектных скважин.

Физико-литологическая характеристика продуктивных горизонтов.

Промышленная газоносность на Совхозном месторождении установлена в песчаных коллекторах баскунчакского и ветлужского ярусов.

Баскунчакский продуктивный пласт расположен в подошве баскунчакского яруса. Слагается пласт песчаниками светло-серыми, плотными, кварцевыми, полевошпатовыми на карбонатном цементе. Кроме кварца и полевого шпата встречаются окатанные обломки кремнезема, цемент представлен чистым кристаллическим доломитом и кальцитом. Характерной особенностью является наличие редких, неправильной формы микропор. Толщина баскунчакского продуктивного песчаника составляет 2,5 м. Лабораторные исследования пористости и проницаемости не проводились. На соседнем Пустынном месторождении открытая пористость этих отложений по керновому материалу колеблется от 13,7% в своде до 22,7% на крыле, в приконтурной области. Ветлужская продуктивная толща состоит из переслаивающихся пестроцветных песчаников, алевролитов и аргиллитов. Песчаники мелкозернистые, плотные, сильноизвестковистые, в карбонатном цементе встречается пирит. В разрезе выделяются 9 проницаемых прослоев общей толщиной 29,8 м. Толщина отдельных прослоев колеблется от 1 до 7 м. Коллекторская характеристика продуктивного пласта изучалась в лабораторных условиях по керновому материалу скважины I. Средняя величина открытой пористости по 26 определениям равна 16,0 %, газопроницаемость не превышает 10 мд. По данным промысловых исследований проницаемость составляет 7,4- 8,5 мд. Газонасыщенность коллектора, определенная по остаточной водонасыщенности кернового материала, составляет в среднем 9 %.

Физико-химические свойства газа, конденсата.

Газ Совхозного месторождения, как в целом и всей Совхозно-Халганской группы месторождений, относится к типу легких метановых газов.

Содержание метана составляет 94%, в незначительных количествах присутствуют пентан, гексан и углекислый газ. Содержание азота достигает 5%. В первичных пробах сероводорода не было обнаружено. Отмечается небольшое содержание конденсата от 2,07 см3/м3 до 3,4 см3/м3. Плотность конденсата 0,778 г/см3.

Гидрогеологическая характеристика и режим залежи.

Совхозно-Халганская группа куполов входит в состав Северо-Каспийского гидрогеологического бассейна, в пределах которого выделяются надсолевой и подсолевой этажи. К надсолевому структурному этажу приурочены водоносные комплексы : доюрский, юрский, аптский, альбский, верхнемеловой, палеогеновый. Доюрский водоносный комплекс, к которому приурочена газовая залежь, представлен песчаниками, алевролитами триасового возраста, континентального происхождения. согласно анализам пластовых вод, взятых из интервалов 2785-2788 м и 2322-2330 м скважины I, общая минерализация составляет 6105-7629 мг.экв/л., содержание кальция- 940 мг.экв/л., магния- 140-160 мг.экв/л., сульфатов- 14,8 мг.экв/л., т.е. по своему составу воды относятся к хлоркальциевому типу. Значение натрий-хлорного коэффициента пониженное- 0,65, что характерно для зоны соляно-купольной тектоники. Величина коэффициента метаморфизации свидетельствует о седиментационном происхождении вод. О повышенной минерализации вод свидетельствует и генетический коэффициент (Cl-Na)/Mg, равный 7,5. величина его также характерна для соляно-купольной тектоники. Таким образом, пластовые воды ветлужского горизонта характеризуют гидрогеологическую обстановку района как полузастойную, что в сочетании с литологическими особенностями коллектора создает условия для проявления газового режима в начальный период разработки месторождения с переходом на отстающий упруговодонапорный в дальнейшем.

Заключение

На основании анализа геолого-промыслового материала, а также результатов газогидродинамических исследований для проектирования показателей разработки газовой залежи ветлужского горизонта северного блока взяты исходные данные, помещенные в таблице 2.

Начальный средний дебит скважины взят по результатам исследований, равным 100 тыс.м3/сут.

Относительная плотность газа по воздуху равна 0,58 из результатов анализа газа. Вязкость газа определена по графику зависимости вязкости от пластовых давлений, температуры, относительной плотности газа, и равна 0,027 сп.

Следует отметить, что все приведенные величины исходных данных носят ориентировочный характер и в ходе проведения опытно-промышленной эксплуатации месторождения требуют уточнения.

Литература

1.     Отчет по исследованию Совхозного месторождения. Авторы: В.И. Хищин, В.А. Хохлова, В.И. Щербакова, С.А. Куликов, М.Я. Семенова. 1979 год.