Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер




18.10.2017





Яндекс.Метрика
         » » Современная методика нефтегазопоисковых работ

Современная методика нефтегазопоисковых работ

11.11.2017

Комплексирование геологических, геофизических и геохимических методов исследования, история совершенствования, цели и задачи

В отличие от поисков твердых полезных ископаемых поиски промышленных залежей нефти и газа, как известно, производятся в пределах территории, предварительно признанной перспективной для этого, в процессе двух основных этапов: вначале устанавливается наличие благоприятных условии для возможного обнаружения здесь промышленных залежей (месторождений) нефти и газа, а затем уже доказывается действительное существование их или отсутствие.
В соответствии с этим в течение первого этапа: 1) производятся региональные геолого-геофизические и геохимические работы с целью общего изучения геологического строения исследуемой территории, а также установления здесь наличия структур, признаков (прямых или косвенных) нефтегазоносности и пластов-коллекторов, благоприятных для нефтегазонакопления и нефтегазоотдачи, и 2) осуществляются детальные преимущественно геофизические исследования с целью подготовки выявленных структур к глубокому поисково-разведочному бурению.
В процессе второго этапа доказывается с помощью поискового бурения наличие или отсутствие залежей нефти и газа в недрах структур, подготовленных к такому бурению.
случае установления наличия подобных залежей открытое месторождение поступает в промышленную разведку (третий этап) для оконтуривании выявленных залежей и вскрытия новых с целью подготовки нового месторождения к разработке и подсчета запасов нефти и газа в его недрах.
После утверждения запасов в ГКЗ и проведения опытной эксплуатации новое месторождение поступает в промышленную разработку.
Такой четкий и последовательно выдержанный порядок проведения нефтепоисковых и разведочных работ выработался к настоящему времени в практике нефтяной и газовой промышленности нашей страны. Этот порядок подкрепляется сейчас большими достижениями в области геофизических методов разведки, гарантирующих и подавляющем большинстве случаев быстрое выявление новых структур и подготовку их к глубокому поисковому бурению.
В этом отношении, оглядываясь на пройденный советской нефтегазопоисковой и разведочной геологией дуть прогрессивного ее развития, мы видим, что основные положения изложенного выше порядка хорошо понимались геологами-нефтяниками уже в первом десятилетии после национализации нефтяной промышленности, однако они не получили тогда четкого и последовательно выдержанного осуществления на практике.
В самом деле, еще Л.Д. Архангельский в статье «Где и как искать новые нефтеносные области в СССР», следуя основным положениям учения И.М. Губкина, правильно отмечал, что «искать новые нефтеносные районы на колоссальной площади СССР можно лишь руководствуясь какими-то определенными общими представлениями об условиях нахождения нефти в земной коре, связанных с условиями ее образования, с одной стороны, учитывая известные нам способы образования промышленных скоплений нефти, с другой, и принимая ко внимание объективные внешние признаки ее присутствия, с третьей».
Таким образом, уже в двадцатых годах при оценке перспектив нефтеносности определенной территории с целью организации поисков промышленных залежей нефти исходили прежде всего из представлений о существовании здесь в геологическом прошлом условий, благоприятных для нефтегазообразования и формирования залежей нефти и газа.
Представления об этих условиях служили тогда, как и в настоящее время, главнейшей предпосылкой для правильного выбора основных направлений нефтепоисковых работ, так как «зная условия образования нефти в земной коре, писал А.Д. Архангельский, — мы можем наметить районы, где такие условия в геологическом прошлом осуществлялись и в них уже отыскивать и внешние признаки нефтеносности и благоприятные для промышленных скоплений нефти структурные формы».
Однако в отличие от современного основное внимание геологов-нефтяников того времени, как мы уже отмечали выше, направлялось по линии изучения внешних признаков нефтеносности па основе локальных геологических исследований, а не на выявление региональных тектонических и иных особенностей исследуемой территории, на базе геолого-геофизических и геохимических работ как это принято в настоящее время.
Правда, в те годы еще не получили широкого распространении геофизические методы разведки, данными которых о тектоническом строении располагают теперь геологи-нефтяники. Однако дело не только в этом.
Главная сущность упомянутого устремления мотивировалась по словам Л.Д. Архангельского тем, что «при отсутствии общепризнанной или хотя бы серьезно обоснованной теоретической базы, на первый план всегда выдвигалось третье условно — наличие внешних признаков нефтеносности в виде выходов нефти и газа, закированности пород и пр.».
Современные геологи-нефтяники не ставят внешних признаков нефтеносности на первый план, потому что они твердо стоят на позициях теории органического происхождения нефти, сформулированной И.М. Губкиным и считают ее общепризнанной и обоснованной, за исключением маленькой группы геологов, разделяющей неорганическое происхождение нефти. Прогрессивные современные геологи-нефтяники вовсе не ориентируются в своей научно-практической деятельности на нефтегазопроявления и на первый план при проведении нефтегазопоисковых работ всегда выдвигают изучение структурных условий после признания, понятно, исследуемой территории перспективной на возможное наличие промышленных скоплений нефти и газа к недрах на основании общерегиональных геологических, палеогеографических и иных представлений.
Даже больше. В непрерывном совершенствовании структурной (тектонической) основы нефтегазопоисковых работ современные геологи-нефтяники установили, что перспективность исследуемой территории определяется не только наличном структур, благоприятных для скопления нефти и газа, но также и временем формирования структурных ловушек, устанавливаемым на основании палеотектонического анализа.
В этом отношении на основании обобщения и анализа большого опыта нефтепоисковых работ на территории нашей страны делается вывод, требующий, однако, еще дальнейших подтверждении о существовании тесной зависимости между временем формирования структур и наличием залежей нефти и газа в определенных стратиграфических интервалах, слагающих их (структуры) отложений.
К такому выводу на примере Саратовского Поволжья пришел в частности К.А. Машкович, который на основании палеотектонического анализа формирования локальных поднятий с применением метода исследования изменений мощностей получил вполне удовлетворительные результаты для определения времени формирования структурных ловушек в различных отложениях.
Выполненный им палеотектонический анализ 27 локальных поднятий Саратовского Поволжья показал например, что «залежи нефти и газа в живетских отложениях образуются, как правило, в тех ловушках, которые оказались сформированными в интервале от нижнещигровского до конца франского времени», т. е. в течение того периода, когда протекала миграция нефти и газа, образовавшихся в среднедевонских отложениях.
Очень важно для суждения о перспективах нефтегазоносности исследуемых структур, что в тех случаях, когда «ловушки в живетскиx отложениях формируются в более позднее время (позже конца франского времени), — говорит К. А. Машкович, — первоначально сформированные залежи нефти и газа в них отсутствуют».
То же, но его данным, повторяется и в нижнещигровских отложениях, в которых залежи нефти оказываются связанными с теми структурными ловушками, которые существовали уже к концу малевского времени. В тех же ловушках, которые сформировались в более позднее время, залежи в указанных отложениях, как правило, отсутствуют.
Наконец, в каменноугольных отложениях Саратовского Поволжья залежи газа или нефти приурочены к тем структурным ловушкам, которые были сформированы до начала отложений мезозойской системы. Структуры, сформировавшиеся в мезокайнозойское время, оказываются по этим отложениям пустыми.
Таким образом, на примере Саратовского Поволжья мы видим, что при суждениях о перспективах нефтегазоносности определенной территории по структурному фактору необходимо учитывать еще и время формирования каждой структурной ловушки в отдельности, тесно увязывая это с условиями и периодом миграции здесь нефти и газа.
Весьма значительное внимание в настоящее время при нефтепоисковых работах в суждениях о перспективах нефтеносности отдельных районов, площадей и структур, придается также решению вопроса о возможном наличии пластов-коллекторов, благоприятных как для скопления нефти и газа, так и для их отдачи.
В настоящее время геологи-нефтяники нашей страны пришли к твердому выводу о необходимости в стадии проведения региональных геолого-геофизических (поисковых) работ обязательно устанавливать на выявившихся при этом перспективных по наличию структурных ловушек площадях, с помощью бурения опорных, поисково-оценочных и поисково-структурных (колонковых) скважин, наличие также пород-коллекторов, благоприятных для нефтегазонасыщения и нефтегазоотдачи.
Одновременно признается необходимым устанавливать также наличие прямых (или косвенных) признаков нефтегазоносности с помощью газокерновой, люминесцентно-битуминиологической, радиометрической съемок и иных известных в этом отношении методов.
Таким образом, в результате проведения в настоящее время региональных геолого-геофизических исследований в пределах определенной территории получаются данные об общих чертах ее геологического строения, основных особенностях тектоники, существовании перспективных для промышленных скоплений нефти и газа структурных ловушек, а также сведения о наличии пластов-коллекторов и связанных с ними благоприятных признаках нефтегазоносности.
«В настоящее время, — пишут по этому поводу И.О. Брод и В.Г. Васильев, — предусматривается проведение широкого комплекса региональных геолого-геофизических исследований, сочетаемых с бурением опорных, структурно-профильных и разведочных скважин».
Осуществление разведочных работ, совершенно правильно подчеркивают они, без предварительного проведения исчерпывающих региональных исследований «приводят в лучшем случае к затяжке открытия новых нефтегазоносных районов».
В качестве примера И.О. Брод и В.Г. Васильев ссылаются на разведочные работы, не давшие положительных результатов, которые были проведены в тридцатых годах на территории Восточного Предкавказья при отсутствии представления о региональной структуре платформенного склона предгорного прогиба.
«Лишь много лет спустя, — отмечают они, — региональные геолого-геофизические исследования в комплексе с бурением дали возможность выбрать ряд наиболее перспективных районов и открыть несколько нефтегазоносных зон, содержащих заложи в мезозойских и палеогеновых отложениях»,
Нa основе данных региональных геолого-геофизических исследований с использованием результатов бурения они рекомендуют составлять сводную геолого-структурную карту.
На этой карте должно быть показано положение известных и возможных погребенных сводов и погребенных зон антиклинальных поднятий.
Необходимо также, как мы видели да примере Саратовского Поволжья, составлять и палеогеографические карты с использованием геологических и геофизических данных для выявления закономерностей в изменении литологического состава и мощностей характерных литолого-стратиграфических свит и комплексов.
На этих картах следует выделять устанавливающиеся или уже установленные, главным образом на основании сейсморазведочных работ и бурения, зоны (полосы) регионального выклинивания и несогласного перекрытия толщи продуктивных отложений, с которыми может быть связано наличие стратиграфических залежей нефти.
На основе палеогеографических карт с использованием всех данных регионально-геологических исследований составляются в настоящее время прогнозные и схематические карты перспектив нефтегазоносности исследуемых территорий с выделением в их пределах высокоперспективных, перспективных, малоперспективных и неперспективных для поисков промышленных залежей нефти и газа зон.
Таким образом, при проведении в настоящее время как региональных исследований, так и детальных нефтепоисковых работ, решающее значение имеют геофизические методы разведки. Мы даже назвали выше современную методику нефтегазопоисковых работ геофизической, в основном, методикой.
Эту мысль хорошо выразил в статье «Урало-Волжская нефтяная область — детище советской власти» А.А. Трофимук.
«В современных условиях поиски и разведка нефти, — пишет он, — могут осуществляться только путем широкого развития геофизических методов разведки. Региональные методы разведки, такие, как гравиметрия и магнитометрия, в сочетании с региональными сейсмическими профилями позволяют выявлять общие черты геологического строения обширных территорий и определять наиболее перспективные площади, которые должны быть изучены детальными геофизическими методами, такими как сейсморазведка, электроразведка и др. ...».

Геофизические методы разведки, история их совершенствования, рациональное комплексирование при нефтегазопоисковых работах и предстоящие задачи

Геофизические исследования в нефтяной промышленности бывш. СССР впервые были начаты в 1925 г. на территории Урало-Эмбенской области при поисках и изучении здесь солянокупольных структур. В настоящее время геофизика стала основным методом изучения регионального геологического строения обширных областей и провинций, перспективных в нефтегазоносном отношении, а также поисков новых структур, благоприятных для промышленного скопления нефти и газа.
Для решения этих задач применяются магнитометрические, гравиметрические, электрометрические и сейсмометрические методы геофизической разведки. Наибольшее распространение из этих методов в настоящее время получили гравиразведка и особенно сейсморазведка. Вообще же геофизические методы разведки в нашей стране получили широкое развитие только в послевоенные годы, в основном, начиная с 1950 г. Если за 1946—1950 гг. геофизическими работами было подготовлено к глубокому разведочному бурению на всей территории Советского Союза только 135 структур, то в течение 1951—1956 гг. их было подготовлено уже 296.
Л.И. Богданов, С.Г. Комаров и В.В. Федынский подробно освещают историю развития геофизических методов разведки в нефтяной и газовой промышленности нашей страны и подразделяют ее на четыре этапа: 1) возникновение и опробование геофизических методов разведки (1925—1934 гг.); 2) довоенный период (1935—1941 гг.); 3) период Великой Отечественной войны (1941—1945 гг.) и 4) послевоенный период (с 1945 г.).
После войны существенно изменилось географическое распределение геофизических работ, важным объектом которых теперь сделалась Волго-Уральская область, вышедшая на первое место по добыче нефти в Советском Союзе. Расширилась также сфера применения геофизической разведки на нефть и газ в Сибири, на Дальнем Востоке, в Средней Азии, па западе Русской равнины и на территории Карпат. Большое значение приобрели региональные геофизические работы, чему, в свою очередь, способствовало: 1) развитие аэромагнитного метода разводки; 2) применение корреляционного метода преломленных волн в сейсморазведке и 3) широкое внедрение гравиметров.
Были разработаны также аппаратура и методы для поисков и разведки морских нефтяных месторождений гравиметрическим и электрометрическим методами.
Развитие советской нефтяной разведочной геофизики обеспечило успешное применение в настоящее время геофизических методов как при региональных исследованиях, так и при поисках локальных структур с последующей подготовкой их к поисково-разведочному бурению.
В настоящее время при региональных исследованиях с целью выяснения общих закономерностей глубинного тектонического строения крупных территорий, перспективных на нефть и газ, широко применяются аэромагнитная съемка, гравиметрические и электро-разведочные работы, а также сейсмические исследования преимущественно по методу преломленных волн. Подготовка же локальных структур, выявленных в результате проведения указанных работ, к глубокому разведочному бурению осуществляется при помощи сейсморазведки отраженными волнами.
Следует отметить, что в последние годы проводились также опытные работы по применению радиометрической съемки для изучения нефтяных и газовых месторождений.
Первые попытки поисков нефти радиометрическими методами были осуществлены у нас еще в 1924 г. Л.Н. Богоявленским.
В послевоенные годы после получения положительных результатов в США у нас радиометрические исследования проводились в порядке опыта Институтом нефти АН СССР под руководством Ф.А. Алексеева.
В ряде нефтегазоносных районов нашей страны были проведены исследования естественного поля интенсивности гамма-излучения. В результате было установлено, что большинству исследованных месторождений платформенного, геосинклинального и солянокупольного типов соответствуют аномалии, выраженные: а) пониженными значениями естественного гамма-поля и содержания радиоактивных и стабильных рассеянных элементов в разрезе пород над залежами нефти и газа и б) относительно повышенными значениями в приконтурных зонах.
Это закономерное распределение гамма-поля и стабильных рассеянных элементов Ф.А. Алексеев объясняет влиянием углеводородов залежей нефти и газа на покрывающие их породы.
Н.К. Борчанинов па примере Шаимской площади Западно-Сибирской низменности делает вывод, что выявленные закономерности связи пониженных аномалий гамма-ноля над нефтяными залежами позволяют рекомендовать радиометрический метод для предварительной оценки нефтеносности структур.
Однако для однозначной интерпретации радиометрических аномалий он считает необходимым попользовать комплекс геохимических последований, рекомендованный совещанием но радиогеохимии, проходившим в декабре 1961 г.
На основании анализа и обобщения почти тридцатипятилетнего опыта проведения геофизических исследовании в нефтегазоносных районах нашей страны А.И. Богданов, С.Г. Комаров и В.В. Федынский, дают исчерпывающую характеристику современного состояния каждого из методов геофизической разведки, заслуживающую, с нашей точки зрения, самого серьезного внимания, и определяют при этом их практические возможности.
Так, аэромагнитная съемка, почти полностью вытеснившая наземную магнитную съемку, по своим технико-экономическим преимуществам дает в настоящее время полную возможность составлять структурно-тектонические карты, вполне пригодные для использования при выборе основных направлений геологопоисковых и разведочных работ на нефть и газ на исследуемой территории. Поданным этой съемки хорошо выделяются древние массивы среди более молодой складчатости, а также области поднятий и прогибов фундамента. Хорошо трассируются тектонические нарушения.
Наряду с аэромагнитной съемкой широкое развитие получила гравиметрическая съемка с сечением изоаномал в 5 и 2 мгл. Детальные гравиметрические съемки с сечением изоаномал в 1 и 0,5 мгл позволяют в ряде случаев выявлять локальные структуры третьего порядка, представляющие непосредственный интерес для поисков в их недрах промышленных залежей нефти и газа.
Наконец, сочетание детальных гравиметрических работ с электроразведочными и сейсмическими дают возможность, как мы видели выше, обнаруживать и изучать рифогенные массивы, перекрытые толщей гидрохимических осадков, а также устанавливать наличие козырьков СОЛИ у многих солянокупольных структур Эмбенского района и т. п.
«Наряду с развитием методики и техники гравиметрической съемки,— отмечают А.И. Богданов и др. (1957), — развивалась и усовершенствовалась методика обработки и геологической интерпретации ее результатов').
Несколько меньшим, в сравнении с гравиметрией, распространением пользуется в настоящее, время электроразведка, главным образом в виде метода земных (теллурических) токов (TT), усовершенствованного в последние годы.
Благодаря внедрению методики дипольных зондирований (ДЗ), представилась возможность освещать разрез отложений, слагающих исследуемую территорию, до глубин 2000—2500 и. При этом двустороннее дипольное зондирование дает возможность уверенно отмечать падение опорного горизонта даже с углами порядка 1—2°.
На основе так называемой дипольно-осевой установки была создана методика глубинной морской электроразведки, оказавшая огромную услугу при исследовании морских площадей Бакинского архипелага.
Широко применяется в нефтегазопоисковой и разведочной геологии также и метод TT как при региональном изучении глубинного геологического строения больших территорий, так и при поисках крупных поднятий опорного электрического горизонта высокого сопротивления (кристаллического и метаморфического фундаментов).
Наконец, большое значение начали приобретать в самое последнее время новые исследования, получившие название магнитно-теллурического профилирования (метод МТП), связанные с изучением геоэлектрического разреза при помощи одновременного наблюдения магнитных вариаций и поля TT в широком диапазоне частот.
Наиболее же широкое применение при проведении геологопоисковых работ на нефть и газ получили, как уже отмечалось, сейсмические методы геофизической разведки, с помощью которых производятся: 1) региональное изучение глубинного геологического строения исследуемых территорий; 2) поиски новых локальных структур и 3) подготовка их к глубокому поисково-разведочному бурению.
Эти задачи на территории Советского Союза большинство сейсморазведочных партий разрешают методом отраженных волн. Этим методом уверенно выявляются и оконтуриваются локальные структуры с амплитудами более 30—50 м и освещается строение осадочной толщи мощностью до 4—5 км. Метод отраженных волн успешно применяется, как мы видели, в условиях Днепровско-Донецкой впадины, Северного Кавказа, Прикаспийской впадины, Азербайджана, Туркмении, Западно-Сибирской низменности и других районов, сложенных мезокайнозойскими песчано-глинистыми породами и относящихся к геосинклинальным областям, впадинам и склонам платформ.
Работы этим методом ведутся как на суше, так и на морских площадях, преимущественно на Каспийском море.
Метод преломленных волн в его корреляционной модификации применяется преимущественно при региональных исследованиях, связанных с изучением погребенного рельефа кристаллического (или метаморфического) фундамента. Следует отметить, что для изучения взаимосвязи между структурами в осадочной толще и строением земной коры на глубинах до 30—40 км используется методика глубинных сейсмических зондирований.
Мы уже отмечали, что в последние годы проведено усиленное опробование в различных нефтегазоносных районах СССР метода регулируемого направленного приема (РНП) упругих волн, разработанного Московским нефтяным институтом совместно с ВНИИгеофизикой. Это опробование принесло благоприятные результаты и в настоящее время этот метод уже получил достаточно широкое внедрение в производство сейсморазведочных работ. Oн дает возможность освещать строение нарушенных сводовых частей структур и повышать точность сейсморазведки при изучении пологих структур.
В.В. Федьшский подтверждает рациональность метода комплексирования геофизических исследований и зависимости от поставленных целей и задач, и резюмирует его в следующем виде:
1) для изучения глубинной структуры земной коры — магнитометрия, гравиметрия, сейсморазведка;
2) для геологического картирования — магнитометрия, гравиметрия, электроразведка, сейсморазведка, радиометрия;
3) для поисков нефтегазоносных структур — гравиметрия, электроразведка, сейсморазведка, радиометрия, и
4) для подготовки нефтегазоносных структур к глубокому поисково-разведочному бурению — в основном сейсморазведка.
Для иллюстрации уже достигнутых к настоящему времени благоприятных результатов по изучению глубинного строения земной коры, точнее, структурных элементов в нижних этажах разреза осадочных образований Е.А. Козловым приводятся интересные данные, полученные в последнее время на территории Западно-Кубанского прогиба с помощью сейсморазведки МОВ.
Сейсморазведка последних дней дает в настоящее время возможность с достаточной ясностью освещать геолого-тектоническое строение на таких глубинах (более 6—7 км), на которых исследование не под силу никакому другому методу. Благодаря этому она открывает перед геологами-нефтяниками исключительно широкие перспективы успешных поисков промышленных залежей нефти и газа в нижнем структурном ярусе как на территории Западно-Кубанского прогиба, так и в других нефтегазоносных районах нашей страны.
Интересны весьма благоприятные результаты в освещении Ю.Н. Воскресенского и Я.И. Шульц применения сейсмического метода PНП при поисках рифогенных массивов в сложных геологических условиях Предуральского прогиба на территории Башкирии.
Чтобы подчеркнуть огромное значение в настоящее время геофизических методов исследований в деле подготовки новых структур к поисковому бурению и отметить прогрессирующую при этом эффективность геофизики, достигнутую в последние годы, О.П. Грацианова приводит следующие сравнительные данные (табл. 6).
Как видим, половина всех месторождений нефти и газа, открытых в Советском Союзе в 1959—1960 гг., связана со структурами, подготовленными к разведке геофизическими методами исследований. В Сибири же и на Дальнем Востоке все открытые месторождения связаны со структурами, подготовленными к бурению с помощью геофизики. Это ясно говорит о ведущем значении здесь геофизических методов разведки, как единственного способа подготовки структур к глубокому поисково-разведочному бурению.
В этом отношении в районах Волго-Уральской области и особенно в районах Закавказья необходимо приложить огромные усилия, чтобы добиться результатов, полученных в Сибири и особенно на территории Западно-Сибирской низменности. Нам представляется, что более широкому внедрению геофизических методов разведки в нефтегазоносных районах Волго-Уральской области, в частности, препятствует не только наличие неблагоприятных сейсмогеологических условий, но, главным образом, как об этом говорил еще А.Д. Архангельский по отношению к изучению поверхностных признаков нефтеносности, «исторически выработавшаяся психология геологов» в пользу широкого применения структурно-колонкового бурения при подготовке новых площадей для поисковой разведки на нефть и газ.
Это можно убедительно, с нашей точки зрения, подтвердить хотя бы на примере внедрения в настоящее время геофизических методов разведки на территории Тимано-Печорской провинции и соседней Пермской области. В пределах первой подготовка структур к глубокому поисково-разведочному бурению производится только с помощью геофизики, а в Пермской области при общности геологического строения с Тимано-Печорской провинцией преимущественно при посредство структурно-колонкового бурения. На это затрачивается, но нашему мнению, неоправданно огромный метраж (в две-три сотни тысяч метров), крупные средства и много лишнего времени. Геологам-нефтяникам Пермской области, да и других районов Урало-Поволжья необходимо как можно быстрее освободиться от «исторически выработавшейся психологии» и перейти на смелое и широкое внедрение геофизических методов разведки.
Подведя итоги геофизической разведки по подготовке структур к поисково-разведочному бурению за 1959—1960 гг., О.П. Грацианова в целях дальнейшего совершенствования и повышения эффективности геофизики указывает на необходимость быстрейшего решения следующих актуальных задач, вытекающих из запросов современной практики: 1) создание прямых геофизических методов поисков нефтяных и газовых месторождений; 2) повышение точности и достоверности результатов сейсморазведки при поисках и подготовке к разведке пологих платформенных структур; 3) выявление зон выклинивания толщи продуктивных отложений; 4) изучение сводов резко выраженных складок, осложненных дизъюнктивными нарушениями и 5) увеличение глубины исследовании в ряде районов с целью изучения структурных элементов в нижних этажах разреза осадочных образований.
Ю.Н. Годин дополняет список задач, которые необходимо успешно решить в целях дальнейшего совершенствования и еще большего усиления эффективности этих методов.
Среди этих задач для геолога-нефтяника имеют, например, большое значение следующие:
1) наиболее достоверное картирование поверхности фундамента и схематичное выяснение внутренней структуры фундамента;
2) выявление в геологическом разрезе исследуемых территорий крупных поверхностей несогласий и выделение отдельных структурных этажей;
3) получение материала для составления карт равных мощностей крупных литолого-стратиграфических комплексов, а в отдельных районах получение данных по изменению в региональном плане фаций некоторых комплексов отложений.
Таковы основные достижения и предстоящие задачи в области прогрессивного совершенствования геофизических методов разведки в нашей стране и методики их комилексирования как при проведении региональных исследований, так и при подготовке новых структур к поисково-разведочному бурению. Определенные достижения получены геофизиками к настоящему времени и в экономической области.
Следует отметить, что экономическое обобщение накопленного опыта практического применения методов геофизической разведки в нефтегазодобывающей промышленности СССР проведено П.Т. Козловым.
Мы не будем останавливаться здесь на выборе наиболее рационального комплекса геофизических исследований на нефть и газ применительно к конкретным условиям геологического строения отдельных нефтегазоносных районов нашей страны, поскольку этот выбор более или менее полно изложен в работе автора и в трудах и статьях других авторов.
Отметим только, что в постоянном стремлении достигнуть максимальной эффективности при проведении поисково-разведочного бурения на новых структурах, советские геологи и геофизики-нефтяники добиваются получения от геофизических методов разведки, главным образом, от сейсморазведки, радиометрии и высокоточной детальной гравиметрии, прямых показаний на наличие в недрах подготавливаемых к бурению структур залежей нефти и газа.
В этом отношении нельзя не отметить специального рассмотрения комплекса геофизических методов разведки, которое имело место на совместном заседании секций геофизики и нефти и газа экспертногеологического совета Министерства геологии и охраны недр СССР 31 января — 2 февраля 1962 г. в Москве.
В своих выводах совместное заседание указанных секций записало, что проведенные в 1960—1961 гг. опытно-экспериментальные исследования по выяснению возможностей использования комплекса геофизических методов для прямых поисков залежей нефти и газа установили ряд фактов аномального поведения отдельных параметров геофизических полей над залежами нефти и газа.
Так, на ряде месторождений отмечено уменьшение значений эффективной скорости, амплитуд и видимых частот упругих колебаний, а также напряженности гравитационного поля; с помощью метода и аппаратуры РНП выделены, например, газоводонефтяные контакты.
B отдельных случаях зоны развития продуктивных коллекторов характеризуются также исчезновением кратных отражений сейсмических волн и наличием характерных аномалий электрического поля.
Одновременно имеют место случаи, когда при применявшейся методике исследований над залежами или отдельными их участками не удалось заметить изменения характера геофизических полей. Причина этого в настоящее время еще не установлена. Убедительность части материала снижается в связи с недостаточным продолжением сейсмических профилей за пределы контура залежи и отсутствием корреляции между отдельными профилями.
Тем не менее было четко констатировано, что полученные результаты следует рассматривать как важный шаг вперед в оценке возможностей применения геофизических методов для прямых поисков крупных месторождений нефти и газа.

Геохимические методы разведки

Сущность геохимических методов разведки, к которым относятся газовая съемка, газокерновая съемка, водногазовая съемка, люминесцентно-битуминологическая съемка, а также метод окислительно-восстановительного потенциала, микробиологический, гидрохимический и почвенно-солевой методы, описана многими исследователями.
В виде схемы эти методы приводятся на рис. 22.
Первые четыре метода считаются прямыми методами, так как они базируются на изучении влияния миграции компонентов нефтяной (и газовой) залежи на геохимическую и биохимическую обстановку в породах, а также в почвенном и подпочвенном слоях.
Поэтому применение прямых геохимических методов разведки способствует более правильному суждению о перспективах нефтегазоносности площадей, подготавливаемых к поисковому бурению.
С этой точки зрения и рекомендуется при нефтегазопоисковых работах проводить также и геохимические исследования, особенно путем прямых методов.
Остальные из упомянутых выше геохимических методов относятся к косвенным.
Первой по времени начала применяться но предложению В.А. Соколова газовая съемка. Однако ее благоприятные показания не ко всех случаях сопровождались получением положительных результатов при поисковом бурении. Оказалось, что наличие газовых аномалий может создаваться также и за счет генерации в почвенном слое болотного газа, совершенно не связанного с существованием нефтяных залежей.
Совершенствование газовой съемки пошло по двум путям: 1) определения в пробах почвенного газа микроконцентрации тяжелых углеводородов и 2) внедрения газокерновой съемки.
Оказалось, что наиболее характерные и ценные показания при падежном определении дают микроконцентрации тяжелых углеводородов (этан, пропан и др.), потому что эти углеводороды в противоположность метану практически не образуются в почве, подпочве, торфяниках и на заболоченных местах. Поэтому и допускается, что фиксирование их при газовой съемке дает определенные указания на их миграцию с глубин — из нефтегазовой залежи. Это положение получило определенное подтверждение на практике в пределах Саратовских дислокаций, Ферганской долины, на территории Волго-Уральской области, Тимано-Печорской провинции и других.
Особенно благоприятные результаты были получены при внедрении газокерновой съемки и, главным образом, газокернового каротажа, сущность которых сводится, в основном, к извлечению углеводородных газов из кернов пород, отбираемых из бурящихся скважин, и последующего определения их микроконцентраций путем измельчения породы в вакуумной ступке, как и при газовой съемке.
Большую помощь при предварительном установлении перспектив нефтегазоносности исследуемых площадей (структур) путем применения геохимических методов разведки оказывает также и люминесцентно-битуминологическая съемка, получающая в настоящее время все большее и большее применение.
Следует отметить, что люминесцентный метод обнаружения рассеянной нефти и битумов в породах с целью поисков залежей был впервые предложен в 1939 г. Н.А. Шлезингером в Саратове, а вслед за ним — М.X. Клейнманом и Б.Н. Флоровской.
В целом геохимические методы разведки, как прямые, так и косвенные, делаются постоянными спутниками нефтегазопоисковых и разведочных работ в нашей стране.
Однако в практике нефтегазопоисковых и разведочных работ известны случаи, когда при наличии даже весьма благоприятных геохимических показании были получены отрицательные результаты. Так, к примеру, на территории левобережной части Верхне-Печорского района, в пределах Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции были получены исключительно благоприятные показания газовой съемки по содержанию тяжелых углеводородов, как бы говорившие о вполне возможном существовании на глубине залежей нефти и газа. Проведенное же на исследованной площади поисковое бурение (не менее 25—30 скважин) привело к отрицательным результатам: были выявлены либо непромышленного характера скопления нефти и газа в отложениях нижнего карбона и в поддоманиковой толще девона, либо пробуренные на эти отложения скважины оказались «сухими».
Причиной этого послужило отсутствие благоприятных для нефтегазоотдачи коллекторов, как в отложениях нижнего карбона, так и в девоне. Только в 2—3 местах на территории, площадью более 10 тыс. км2, были установлены ограниченные линзы песчаников с хорошей проницаемостью из которых в 5—6 разведочных скважинах были получены фонтаны конденсатного газа и легкой нефти.

Бурение опорных, поисково-оценочных и других скважин

Из приведенного выше примера следует вывод, которому мы уже уделяли выше серьезное внимание — до проведения детальных геологопоисковых и геофизических работ и тем более до организации глубокого поискового бурения обязательно необходимо предварительно установить (в стадии региональных исследований) наличие пластов-коллекторов промышленного характера, благоприятных для нефтегазонасыщения и нефтегазоотдачи, даже при наличии положительных структурных условий и признаков (прямых или косвенных) нефтегазоносности.
В настоящее время практика признает это положение полностью правильным, и для указанной цели бурятся специальные опорные пли поисково-оценочные скважины. Этот порядок утвержден научно-технической комиссией ГНТК Совета Министров СССР. Эта же комиссия приняла новую классификацию бурящихся скважин.
В указанной классификации установлена первая категория регионально-геологических скважин, которая включает группу опорных (1-A) и группу параметрических, или как мы выше назвали, поисково-оценочных (1-Б) скважин.
Опорные скважины бурятся с целью изучения основных черт глубинного строения мало исследованных регионов с определением общих закономерностей стратиграфического и пространственного распределения толщ пород, благоприятных для битумообразования и нефтегазонакопления. Они бурятся преимущественно до фундамента, а в областях глубокого его залегания — до технически возможной глубины.
Параметрические (поисково-оценочные) скважины бурятся с целью выявления возможных зон нефтегазонакопления, контролирующих распространение залежей нефти и газа и изучения их глубинного строения. Они закладываются обычно на длинных профилях, но которым производятся региональные геолого-геофизические исследования. Помимо этого, параметрические скважины используются для интерпретации геофизических исследований.
При небольших глубинах залегания возможно продуктивных пластов (до 1500—1800 м) выполнение задач параметрических (поисково-оценочных) скважин, но мнению автора, можно возложить на структурно-поисковые (колонковые) скважины.
Освещая историю советской нефтегазопоисковой и разведочной геологии, следует отметить, что вопрос о бурении специальных опорных скважин до фундамента был поднят И.М. Губкиным и связи с поисками нефти и газа в центральной части Русской платформы и, в частности, в Московской области. Однако до 1947 г. таких скважин было пробурено только две: одна — на территории бойни в Москве, а другая — на южном окончании Окско-Цнинского вала.
«Боенская» скважина была пробурена в 1940 г. и дала замечательные в регионально-геологическом отношении результаты: она установила, что кристаллический фундамент залегает здесь па глубине 1959 м. Многие же геологи допускали, что мощность осадочного чехла в Подмосковье должна составлять не менее 5000 м.
Планомерное бурение этих скважин в сравнительно широких масштабах началось в 1047 г. после всесторонних и горячих обсуждений необходимости опорного бурения. За прошедшее с 1947 г. время была доказана огромная польза бурения опорных скважин, проливших свет, в первую очередь, на строение докембрийского складчатого основания Русской платформы, а также характер и особенности нефтегазопосности ее осадочного чехла.
Большую работу по обобщению результатов опорного бурения в части познания глубинного строения Русской платформы выполнил И.Г. Суворов.
Материалы опорного бурения сыграли огромнейшую роль в деле изучения геологического строения Русской платформы и позволили М.Ф. Мирчинку, А.А. Бакирову, И.Г. Суворову и другим создать отвечающее действительности представление как о рельефе поверхности фундамента, так и о геотектоническом его развитии во времени и в пространстве, что имеет огромное практическое значение для успешности нефтепоисковых работ, так как помогает устанавливать наличие структур древнего заложения, весьма перспективных для поисков промышленных залежей нефти и газа, как например, Татарский свод в Башкирии л Татарии.
«Палеоструктурные построения для поверхности кристаллического фундамента показали, — отмечает П.Г. Суворов, — что фиксируемые в современном структурном плане положительные и отрицательные элементы формировались до-разному. Одни закладывались в древние этапы тектогенеза и унаследованно развивались в течение всего хода геологической истории как положительные структурные элементы (Татарский свод), другие формировались как поднятия лишь до конца девона».
К числу последних относится, например, Ульяновский палеосвод, который с начала каменноугольного периода осадконакопления утратил тенденцию к восходящим движениям. В результате на месте его западного крыла возник и стал непрерывно развиваться Токмовский свод, а остальная часть палеосвода приняла форму регионального склона, обращенного на восток, в сторону Мелекесской впадины.
Таким образом, мы видим, что внедрение опорного бурения в систему нефтегазопоисковых работ в нашей стране оказалось полезным и исключительно эффективным геологическим мероприятием. Полученные результаты сторицей окупили вложенные для его осуществления средства. В этом отношении уместно будет вспомнить замечательные слова основоположника отечественной геологической науки, отца русской геологии академика А.И. Каршшского, который более 50 лет назад писал, что «настанет время и, быть может, не очень отдаленное, когда подробное геологическое изучение каждой страны будет стоять па первом плане и когда будет признано, что никакие расходы не являются крупными для предприятия, которое сторицей окупится государству».
Это научное предвидение получило впервые полное осуществление в нашей стране, где в крупных масштабах проводятся комплексные геолого-геофизические исследования, непосредственно направленные на выявление всех богатств недр на службу советскому народу.
Опорное бурение венчает региональное изучение новых территорий.
И в самом деле. Нефтегазопоисковые работы на новой территории начинаются региональными геолого-геофизическими исследованиями и заканчиваются бурением скважин, в первую очередь опорных, а также параметрических (поисково-оценочных) и, в отдельных случаях, структурно-поисковых (колонковых).
Результаты бурения этих скважин, как мы видели, прямо отвечают на вопрос о наличии и отсутствии пластов-коллекторов, их возраста, свойствах и характере нефтегазоносности.
Для получения ответа о характере нефтегазоносности в наиболее оптимальных условиях регионально-поисковые скважины стараются закладывать по возможности на площадях с наличием благоприятной для скопления нефти и газа структурной формой, установленной в процессе проведения региональных геолого-геофизических работ. Место («точка») для заложения скважины обычно приурочивается к сводовой части предварительно выявленной структуры и в редких случаях, но каким-либо соображениям, отступают от этого элементарного правила.
Результаты бурения регионально-поисковых (по терминологии комиссии ГНТК CM СССР — регионально-геологических) скважин, дают возможность геологу-нефтянику более уверенно судить о перспективах поисков залежей нефти и газа в пределах исследуемой территории.