Click here to load reader
Upload
recompacted
View
365
Download
39
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Metode istrazivanja nafte i gasa,geoloske metode,geohemijske metode,karotaz,
Citation preview
ISTRAŽIVANJE NAFTE I GASA
- Savremena koncepcija istraživanja i metode -
Prelimanarna ispitivanja geološko-geofizičkim (jeftinijim) metodima
Seizmička istraživanja (regionalna i detaljna) suženih područja
Geološko-geotermičko modelovanje
Modelovanje generisanja, migracije i akumulacije UV
3D seizmika usmerena na drenažne zone – izdvajanje prospekata
Geološko-ekonomska ocena prospekata (analiza rizika, ER- “expected reserves”, procena vrste fluida i mogućih promena, EV “expected value”)
Istražno bušenje na racionalno odabranim lokacijama
Savremena koncepcija istraživanja nafte i gasa:
METODE ISTRAŽIVANJA NAFTE I GASA
Geološke (klasične) metode
Geohemijske metode
Geofizičke metode
Istražno bušenje (kao metod istraživanja)
KLASIČNE GEOLOŠKE METODE
Daljinska detekcija u istraživanju nafte i gasa
• Fotogeološko snimanje• Satelitsko snimanje• Radarsko snimanje• Ehometrijsko snimanje podmorja• Lasersko snimanje podmorja
Geološko kartiranje
Fotogeološko snimanje
Satelitsko snimanje
Radarsko snimanje
Ehometrijsko snimanje podmorja
LABORATORIJSKE GEOLOŠKE METODE
Paleontološke, petrološke i petrofizičkeUzorkovanje i vrste uzoraka :
Uzorci stena sa površinskih izdanakaUzorci stena sa morskog dnaKonvencionalna i bočna jezgra bušotina Uzorci sa sita (iz isplake)Uzorci potpovršinskih fluida
KONVENCIONALNA JEZGRA BUŠOTINA
JEZGRA NATOPLJENA NAFTOM (matične stene)
čaura za tvrde formacije
čaura za meke formacije
Eksploziv
Ispaljena čaura
otpustni klin
kvačilo
unutrašnjajezgrena cev
gumena obloga
Uređaj za bočno jezgrovanje (levo) i jezgrena cev za peskove (desno)
Shematski prikaz vibracionog sita
Kvarcni peščar s naftom
Tamnosmeđi šejl
Tamnosmeđi krečnjak
Problemi u pravilnoj interpretaciji uzoraka sa sita:
Mešanje sa stenskim fragmentima iz drugihhorizonata
Primese drugih materijalaIzmena fragmenataNeogdovornost u prikupljanju
PALEONTOLOŠKE METODE
• CILJ: odredjivanje relativne starosti sedimentnih tvorevina pomoću karakterističnih fosila i njihovih asocijacija, kao i biostratigrafska korelacija.
• PODELA: izdvajaju se makro- i mikro-paleontološka ispitivanja, pri čemu se iz okvira ovih drugih, kao posebna izdvajaju i paleopalinološka proučavanja.
PETROLOŠKE METODE• Mineraloška i strukturno-teksturna proučavanja
magmatskih, metamorfnih i sedimentnih stena.
• Najznačajnija su sedimentološka ispitivanja:Analiza mineralnog sastava (laki minerali, minerali glina, teški minerali, cementna materija, hemijska analiza).Analiza sklopa stena (struktura i tekstura).
Fizičko-hemijske analize voda (pH-Eh, salinitet i dr.)
PETROFIZIČKE METODE
Merenje i određivanje poroznosti, propusnosti, zasićenja fluidima i kapilarnog pritiska.
Rezultati imaju višestruki značaj za: procenu rezervi i proizvodnih mogućnostiIzradu karata izoporoziteta i izopermeabilitetaodredjivanje optimalnog rasporeda bušotina procenu verovatnog iskorišćenja ležišta predvidjanje ponašanja pritiska u ležištu i njegovog
obnavljanja tokom proizvodnje
GEOHEMIJSKE METODE U ISTRAŽIVANJU NAFTE I GASA
GEOHEMIJSKE METODE• Proučava se raspodela, količina, tip i stepen zrelosti
OM u Zemljinoj kori, prate pojave UV u toku bušenja i vrše razne korelacione studije ugljovodonika i matičnih stena.
• Geohemijske analize se rade na uzorcima s površine terena, na jezgrima bušotina, uzorcima sa sita, a u toku samog bušenja vrši se kontinuirana analiza isplake.
• Dele se na prospekcione i detaljne GH metode.
Prospekcione geohemijske metode
• Gasne metode
• Luminescentno-bituminološke metode
• Hidrohemijske metode
• Mikrobiološke metode
Gasne metode• Zasnivaju se na proučavanju prirode i koncentracije gasova u
zemljištu, uzorcima iz bušotina i isplaci, a shodno tome mogu se podeliti na površinske i dubinske (karotažne).
• Površinske gasne metode su razvijene u okviru površinske geohemijske prospekcije u težnji da se na osnovu proučavanja sekundarnih oreola rasejavanja, tj. povišenih koncentracija naftnih gasova u zemljištu lociraju moguće podzemne akumulacije nafte i gasa.
• Postoji više površinskih geohemijskih metoda, a izdvajaju se metod analize slobodnih gasova i metod analize gasova adsorbovanih u zemljištu.
Gasni karotaž• Kontinuirana kvalitativno-kvantitativna analiza gasa iz isplake za vreme
bušenja koja ukazuje na perspektivne horizonte.
• Količina gasa u isplaci zavisi od više faktora:– brzina bušenja, – prečnik bušotine, – poroznost stena, – zasićenje fluidima, – pritisci Intenzitet gasnih anomalija nije stoga dovoljan za donošenje pravilnih
zaključaka. Mnogo značajnija je kvalitativna analiza. Sastav gasa ukazuje na
vrstu ležišta, tj. da li je u pitanju gasno, naftno ili kondenzatno, kao ida li je po sredi suvi metanski gas ili vlažan gas.
Detaljne geohemijske metode
• Analiza sadržaja Corg
• Piroliza Rock-Eval• Mikroskopska analiza organske supstance• Elementalna analiza• Dopunske fiz.-hemijske analize kerogena• Analiza sadžaja ekstrakta i UV C15+ matičnih
stena
Osnovni zadaci detaljnih GH metoda• Identifikacija i karakterizacija potencijalnih i efektivnih
matičnih stena, • Determinacija njihovog naftno-gasnog potencijala, • Proučavanja oreola rasejavanja - najčešće preko
distribucije gasova.
• Geohemijske metode u sintezi sa ostalim metodama istraživanja omogućavaju utvrdjivanje termičke istorije sedimentnog basena, mehanizma i puteva migracije UV, kao i izdvajanje područja i horizonata perspektivnih za akumulaciju i očuvanje UV.
Aparatura Rock-Eval
Dijagram pirolize Rock-Eval
1-inertinit, 2-pirit, 3-vitrinit
Bituminit
Mikroskopska ispitivanja
Reflektogram različitih populacija fitoklasta (macerala uglja)
TAI (Thermal Alteration
Index)• Indeks termičkih promena (TAI) je
metoda za odredjivanja stepena zrelosti kerogena na osnovu boje palinološkog materijala.
• Ova proučavanja se vrše u normalnoj propuštenoj svetlosti, na palinološkim koncentratima.
ELEMENTALNA ANALIZA Hemijska analiza kerogena je neophodna dopuna mikroskopskim ispitivanjima jer se neposredno odnosi na odredjivanje tipa kerogena, a delimično i na odredjivanje stepena njegovih termičkih promena.
Parametri koji se u istraživanju nafte i gasa analiziraju su atomski odnos vodonika i ugljenika (H:C) i atomski odnos kiseonika i ugljenika (O:C) u kerogenu. Na osnovu ovih odnosa vrši se identifikacija dominantnog tipa kerogena u uzorku kao i stepena njegove zrelosti.
GEOFIZIČKE METODEU ISTRAŽIVANJU NAFTE I
GASA
PODELA PREMA MESTU PRIMENE:
TERESTRIČNE(površinske)
KAROTAŽNE(dubinske)
•Geomagnetske metode
•Gravimetrijske metode
•Seizmičke metode(Geoelektrične, termometrijske)
Električni karotaž
Akustični karotaž
Nuklearni karotaž
Ostale karotažne metode
Zavisnost rezolucije aeromagnetskog zapisa od rastojanja preletnih linija
Najveća primena je kod procene relativne debljine i rasprostranjenjasedimentnog basena, njegovoj početnoj rejonizaciji tj. izdvajanju eventualnih
zasebnih depresija i brzom eliminisanju manje perspektivnih područja.
Dalja obrada: predhodno filtriranje ("peglanje"), otklanjenje reginalnog fona (rezidualizacija), proračun viših izvoda (Etvešove anomalije).
Uporedni prikaz karte Bugeovih anomalija
(gore) i prvih izvoda (dole)
Razlika u položaju strukture pre i posle rezidualizacije
SEIZMIČKE METODE
Najvažnije geofizičke metode u istraživanju nafte i gasa !
Zasnivaju na principu merenja brzine prostiranja seizmičkih talasa kroz Zemljinu koru.
Merenja se vrše duž planiranih "trasa profila", a tehnika merenja se sastoji od pobudjivanja seimičkih (zvučnih) impulsa i registracije povratnih talasa specijalnim mikrofonima - tzv. "geofonima".
Potpovršinsko prostiranje seizmičkih talasa. Proizvod brzine i gustine predstavlja akustičnu impendancu.
Zavisnost seizmičkih brzina od petrološkog sastava (levo) i dubine (desno)
Seizmičkasekcija
Linearna zatamljenja
predstavljaju izražene elastične
diskontinuitetekoji su najčešće
posledica razlike u litološkom sastavu
stena.
STRUKTURNA INTERPRETACIJA
INTERPRETACIJA RASEDA
KORALNI SPRUD
SEIZMOSTRATIGRAFSKA INTERPRETACIJA
3D SEIZMIKA –HORIZONTALNI
PRESECISTRUKTURA
Koralni sprud (3D seizmika) i prateći “geofantazmogram”.
Podmorje Meksičkog zaliva (~1000 m vodenog stuba + 2000 m do ležišta) u domenu 2 naftna polja. Zeleno i belo – so, zuto i crveno – rezervoari.
VSP
INTERPRETACIJA DIREKTNIH INDIKACIJA UGLJOVODONIKA
Pouzdanost "bright-spot" indikacija je najveća do dubina od oko 1800-2500 m (gasno stanje). Pojavu "bright-spot" izazivaju i nekomercijalne
gasne akumulacije, ugljevi, kao i pojedini konglomerati ili vulkanske stene.
4 D seizmika
METODE GEOFIČKOG KAROTAŽA (MGK)
• Kontinuirano merenje specifičnih fizičkih svojstava stena u bušotinama pomoću posebnih uredjaja - tzv. "karotažnih sondi“ kao i prateće opreme za registraciju i obradu njihovih merenja.
• MGK su razvijene radi dobijanja informacija o litološkom profilu bušotine, identifikaciji poroznih i propusnih formacija i odredjivanja prirode fluida u njima, s obzirom na to da je jezgrovanje veoma skupa i dugotrajna operacija, a da uzorci sa sita ne pružaju dovoljno pouzdane informacije.
• Velika primena i u preciznoj identifikaciji perspektivnih horizonata, podrobnom raščlanjivanju produktivnih intervala, kvantitativnoj proceni rezervoar stena ležišta (petrofizičke osobine), tumačenju petrološko-sedimentoloških karakteristika, kalibraciji rezultata površinskih geofizičkih merenja, kao i u izvodjenju raznih istražnih i tehničkih operacija vezanih za bušenje.
Oprema za registraciju merenje
dubine
kontrolnipaneli merenje
dubine
bubanjkarota`ni
kabl
sonda
MGK
• Metode električnog karotaža• Metode nuklearnog karotaža• Metode akustičnog karotaža• Ostale karotažne metode
SP OTPORinverzna kriva
normalna krivaduga normala
kratka normala
AKUSTIK
ULTRAZVUČNI KAROTAŽ
DIPMETAR
Bušenje kao metod
istraživanja
• Istražno bušenje je veoma skupo, te ga ni u kom slučaju nije ekonomski opravdano primenjivati, kako je to nekad praktikovano, bez odgovarajućih pripremnih radova u cilju smanjenja rizika.
• Savremeno istraživanje nafte podrazumeva istražno bušenje tek posle primene ostalih metoda koje sužavaju istražni prostor i ukazuju na najperspektivnije lokacije za bušenje.
PODELA BUŠOTINA• Istražne bušotine se prema projektnom zadatku mogu
dela na prospekcione i eksploracione (istražne).
• Prospekcione bušotine obuhvataju tzv. strukturnebušotine (shallow structure tests) i stratigrafske(reperne) bušotine (stratigraphic tests).
• U eksploracione (istražne u užem smislu) spadaju “prve” istražne bušotine (engl. wildcat wells) i istražno-konturne bušotine (engl. step-out wells).
PODELA ISTRAŽNIH BUŠOTINA
• Istražne bušotine se prema projektnom zadatku mogu dela na prospekcione i eksploracione (istražne).
• Prospekcione bušotine obuhvataju tzv. strukturnebušotine (shallow structure tests) i stratigrafske(reperne) bušotine (stratigraphic tests).
• U eksploracione (istražne u užem smislu) spadaju “prve” istražne bušotine (engl. wildcat wells) i istražno-konturne bušotine (engl. step-out wells).
• Uobičajna praksa nekih zapadnih naftnih kompanija je da već prvom istražno-konturnom bušotinom traže granicu ležišta, odnosno, da se ona buši na priličnoj udaljenosti od prve pozitivne bušotine. Ta praksa se zasniva na činjenici da ako je ležište malo nije vredno daljeg razradjivanja, tj. da pošto je nafta otkrivena ne vredi bušiti još jednu pozitivnu bušotinu blizu prve.
• U slučaju potrebe rane procene nalazišta, granice ležišta se mogu tražiti drugom i trećom istražno-konturnom bušotinom koje se lociraju tako da prodju kroz pretpostavljenu granicu nafta-voda ili gas-voda.
Principi lociranja istražno-konturnih bušotina
• Rastojanje istražno-konturnih bušotina treba da bude usaglašeno sa predvidjenim rastojanjem eksploatacionih bušotina tj. da odgovara njihovom jednostrukom, dvostrukom ili n-strukom rastojanju, čime se izbegava nepotrebno pogušćavanje mreže.
• Istraživanje gasnih ležišta se razlikuje od istraživanja naftnih jer se usled veće mobilnosti gasa predvidja veće rastojanje bušotina.
• Najčešći princip lociranja istražno-konturnih bušotina je postupnost tj. postepeno proširivanje. Raspored bušotina pritom prvenstveno zavisi od pretpostavljenog modelaležišta.
Karakteristični rasporedi bušotina pri postupnomokonturivanju ležišta
• spiralni • kružni • unakrsni • paralelni
Ležišta kupolaste (brahiantiklinalne) strukture
a b
c d
pretpostavljenagranica ležišta
• Linearne antiklinale
• Asimetrične antiklinale
• Monoklinale
Tektonski dislocirana ležišta
Pad drilling
Multilateral drilling
Istražne operacije u toku bušenja
DST