Характеристика объектов эксплуатации

С целью детального изучения неоднородной карбонатной толщи и с учетом трудности прослеживания каждого пласта-коллектора по площади разработан и применен новый метод обработки геолого-промысловых данных и построения геологической модели Карачаганакского месторождения. Он предусматривает разделение разреза на крупные пачки (зональные интервалы) с последующим выделением в их пределах пластов и прослоев-коллекторов.

В качестве основных критериев при выделении пачек приняты: стратиграфическая приуроченность (одновозрастность пород), цикличность в осадконакоплении, генезис пород, закономерности в сочетании коллекторов и покрышек. Исходя из этого, нижнепермская часть продуктивной толщи разделена на семь пачек. В артинском ярусе выделены пачки I и II, в сакмарском - III и ассельском - IV, V, VI, VII.

В каменноугольных отложениях в качестве шести пачек выделены: башкирский ярус, протвинский горизонт, стешевские и тарусские слои в серпуховском ярусе, визейский ярус и турнейский ярус вместе с фаменским.

По каждой пачке проведена комплексная обработка геолого-промысловых данных, в том числе и лабораторных определений коллекторских и поверхностных свойств пород. Впервые применен принципиально новый подход при выделении и прослеживании слабопроницаемых пластов в разрезе по граничному значению адсорбционной емкости (Sw⁰), при котором эффективная проницаемость пород равна нулю, т.е. фильтрация в пласте отсутствует. Это позволило при районировании эксплуатационных объектов по типам разреза выделить участки, где сайклинг-процесс применять нецелесообразно.

Обработка данных по пачкам сопровождалась детальной корреляцией разреза, построением структурных карт по кровлям пачек, детальных профилей, карт эффективных газо-насыщенных толщин, долей коллекторов в разрезе, карт неоднородности по литологии, пористости и проницаемости, определением подсчетных параметров.

На основании выполненного комплекса исследований проведено районирование каждого из эксплуатационных объектов по типам общего разреза. При этом учитывались: значения эффективных толщин и долей коллекторов, фильтрационно-емкостные свойства пород, результаты испытаний скважин, свойства пластовых флюидов, приуроченность групп коллекторов к определенным частям разреза.

Для первого эксплуатационного объекта (рис. 2.9) выделены три области повышенных значений фильтрационно-емкостных свойств пород и максимальных эффективных толщин: северная, центральная и южная. Они занимают 36% площади объекта и 59,6% эффективного объема.

Северная область площадью 14 км² находится в районе скв. 23, 118, 149, 145; центральная - площадью 12,3 км² объединяет северо-восточный (скв. 125, 126, 154, 330, 121) и центральный своды (скв. 2Д, 101, 100, 1100, 2,6); южная - площадью 9,3 км² расположена в районе скв. 707, 170, 703, 213. По количеству и размещению коллекторов в разрезе нижней перми участки неоднородны. Максимальная доля коллекторов (40-70%) в разрезе выявлена в пределах южной области. В центральной она колеблется от 30 до 60, а в северной от 25 до 35%. По размещению коллекторов в разрезе выделяются участки равномерного распределения их по разрезу, совпадающие, как правило, с зонами максимальных общих и эффективных толщин, обрамленные зонами локального сосредоточения групп коллекторов в различных частях разреза. В пределах северной области выделяются участки, где коллекторы развиты преимущественно в средней (скв. 23, 313) и нижней частях разреза (скв. 104, 117). В центральной области выделяются два района равномерного развития коллекторов (скв. 154, 330, 2Д), окруженные участками сосредоточения коллекторов в нижней и верхней частях разреза.

В южной области также выделяются два участка сплошного развития коллектора в разрезе в районе скв. 168, 207 и 707, окруженные зонами с неоднородным распределением коллекторов.

Во втором эксплуатационном объекте выделены три области с различными типами разреза (рис. 2.10). Область наиболее высоких значений толщин и долей коллекторов (60-90%), расположенная в центральной части массива (скв. 29, 19, 9, 26, 16, 114), значительно смещена по отношению к области лучших коллекторов в нижнепермских отложениях, обрамляя последнюю с юга. Коллекторы этой области в основном равномерно располагаются по разрезу. Аналогичная, но меньшая по размеру область расположена на северо-востоке залежи (скв. 27, 310, 314). Вместе они занимают 17,2% площади объекта и 31,2% эффективного объема.

Для области, обрамляющей первую, характерен II тип разреза. В его пределах доля коллекторов 30-60%. Коллекторы сформированы в разных частях разреза, иногда распределены равномерно. Эта доминирующая область занимает 66,5% площади объекта и 60,4% эффективного объема.

В третью область с долей коллекторов до 30% входят четыре небольших участка на западе, северо-западе и в центральной части залежи, которые занимают 16,3% площади объекта и 8,4% эффективного объема.

В третьем (нефтяном) объекте выделены четыре области с различными типами разрезов: I - со значениями доли коллекторов 60-90%; II - 40 - 60%; III - 20-40% и IV - 2-20% (рис. 2.11). Четко прослеживаются две крупные области с / типом разреза: на северо-востоке (район скв. 27, 310) и юго-западе месторождения (район скв. 29, 37, 317, 15 и 14). Здесь нефтенасыщенные коллекторы распределены по всему разрезу в количестве от 65 до 99%. Эти области занимают 13% площади объекта и 27% эффективного объема.тип разреза характерен для областей, где пласты-коллекторы в объеме 40-60% от общей толщины расположены преимущественно равномерно по разрезу. Эти области наиболее широко развиты по площади, обрамляют зоны с I типом разреза. Они составляют 36,2% площади объекта и 50% его эффективного объема.

Наиболее продуктивные разрезы I и II типов занимают 49,2% площади и 77% объема объекта. Они окружены областью с III типом разреза, которая составляет 41,9% площади объекта и 21% эффективного объема.

Область с IV типом разреза, представленным плотными породами с редкими маломощными прослоями коллекторов, расположена в узкой зоне, разделяющей две крупные нефтяные залежи (район скв. 6, 2Д, 23). Она занимает 8,9% площади объекта и 2% эффективного объема.

Нефтяные залежи, рассматриваемые в качестве самостоятельных, отличаются по физико-химическим свойствам пластовых флюидов. Для северо-восточной зоны характерны пониженная плотность нефти (830 кг/м³) и высокое - газосодержание (900 м³/т). В юго-западной зоне плотность нефти увеличивается до 861 кг/м³, газосодержание уменьшается до 520 м³/т. Для обеих залежей характерна низкая вязкость нефти. 0,2-0,6 мПа·с для юго-западной зоны и менее 0,2 - для северо-восточной. По компонентному составу нефти метано-нафтенового типа, сернистые (0,54-1,98%), смолистые (0,8-3,69%), с невысокой концентрацией асфальтенов (0,07-0,71%), парафинистые (3,71 - 6,64%).

Сопоставляя строение объектов, можно отметить: 1) значительное несоответствие в плане зон распространения коллекторов в нижнепермских и каменноугольных отложениях; 2) наличие литологических и фильтрационно-емкостных барьеров в отложениях всех трех объектов; 3) концентрацию пород с улучшенными фильтрационно-емкостных свойств на отдельных участках в нижнепермских и каменноугольных отложениях при несовпадении их в плане; 4) ухудшение с глубиной коллекторских свойств пород в визейской и турнейской пачках.

Описанные особенности строения продуктивной толщи Карачаганакского месторождения следует учитывать при решении вопросов его разработки. При резкой расчлененности коллекторов заслуживает внимания вопрос о характере газогидродинамической сообщаемости различных частей залежи, что очень важно для проектирования сайклинг-процесса.

Учитывая районирование объектов залежи по степени насыщенности разреза коллекторами, следует определить очередность освоения месторождения, вводя наиболее высокопродуктивные части, дифференцированно подойти к выбору плотности сетки скважин для областей с разной продуктивностью.

Нагнетательные скважины для сайклинг-процесса целесообразно размещать в зонах наибольших эффективных толщин.

Особого внимания требуют вопросы освоения и разработки нефтяной части залежи. Ее, очевидно, следует рассматривать в виде двух самостоятельных залежей. В качестве положительных факторов, определяющих подход к разработке, следует отметить малую вязкость нефти, высокое газосодержание, большую толщину; в качестве отрицательных - низкую проницаемость и резкую расчлененность нефтенасыщенной толщи. В этих условиях искусственное воздействие на залежь путем закачки газа в нижнюю часть газоконденсатного, разреза может оказаться эффективным только при наличии хорошей вертикальной сообщаемости пластов-коллекторов через зоны их слияния или благодаря их трещиноватости.

Для выявления характера сообщаемости следует провести специальные геолого-промысловые исследования. При плохой сообщаемости не исключена возможность нагнетания вытесняющего агента непосредственно в нефтенасыщенную часть разреза. При этом может возникнуть необходимость выделения в нефтяной части отдельных объектов разработки.

Полученная геологическая модель Карачаганакского месторождения может служить основанием для дальнейшего проектирования разработки с применением сайклинг-процесса и размещения сетки скважин.