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Ces approches ont déjà été explorées. La technologie ou les combinaisons qui seront éventuellement mises en œuvre dépendent fortement de la demande. Le starter énergétique mondial continue de croître. À mesure que la demande augmente, les méthodes d'expédition coûteuses peuvent devenir rentables.

Depuis l'Antiquité, les gens ont utilisé le pétrole et le gaz là où leurs débouchés naturels à la surface de la terre ont été observés. De telles sorties existent encore aujourd'hui. Dans notre pays - dans le Caucase, dans la région de la Volga, l'Oural, sur l'île de Sakhaline. Outre-mer - en Amérique, en Indonésie et au Moyen-Orient

Les Nations unies peinent à faire en sorte que le réchauffement climatique ne dépasse pas deux degrés. Certains scientifiques voient cette valeur comme une catastrophe à long terme. Cependant, l'énergie fossile que nous utiliserons jusqu'à présent est cinq fois plus élevée.

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INTRODUCTION

Le pétrole et le gaz naturel font partie des principaux minéraux utilisés par l'homme depuis l'Antiquité. La production de pétrole a commencé à croître à un rythme particulièrement rapide après que les forages ont commencé à être utilisés pour l'extraire des entrailles de la terre. Habituellement, la date de naissance dans le pays de l'industrie pétrolière et gazière est considérée comme la réception d'une fontaine de pétrole d'un puits (tableau 1).

Tableau 1. Les premiers apports industriels de pétrole des puits dans les principaux pays producteurs de pétrole du monde

			Indonésie Tâches difficiles pour les ingénieurs de procédés L'industrie pétrolière doit réduire ses coûts de production en raison d'un besoin urgent, mais cela ne peut être évité à long terme. Le pétrole économique et facile à utiliser est épuisé à de nombreux endroits : le pétrole des gisements terrestres, près de la surface, qui est suffisamment pressurisé pour sortir initialement du puits. À l'avenir, le pétrole devra se déplacer à de grandes profondeurs sous les fonds marins. Pour les ingénieurs de fabrication, c'est beaucoup plus difficile. La prospection et l'exploration ont pour but d'identifier, d'évaluer les réserves et de préparer le développement de gisements industriels de pétrole et de gaz. Au cours des travaux d'exploration, des méthodes géologiques, géophysiques et hydrogéochimiques sont utilisées, ainsi que le forage et l'exploration de puits. La production de pétrole et de gaz devient de plus en plus complexe. La bonne nouvelle est que le pétrole et le gaz ne devraient pas monter tant que les méthodes de production ne cessent de s'améliorer. Dans le passé, les innovations techniques et les processus plus efficaces ont rendu de plus en plus difficile développement économique. Certaines tendances sont déjà perceptibles aujourd'hui.
			Yougoslavie

Du tableau. 1 il s'ensuit que l'industrie pétrolière en différents pays Le monde n'existe que depuis 110 à 140 ans, mais pendant cette période, la production de pétrole et de gaz a augmenté de plus de 40 000 fois. En 1860 production mondiale le pétrole ne s'élevait qu'à 70 000 tonnes, en 1970 2 280 millions de tonnes ont été extraites et en 1996 déjà 3 168 millions de tonnes. La croissance rapide de la production est liée aux conditions d'occurrence et d'extraction de ce minerai. Le pétrole et le gaz sont confinés aux roches sédimentaires et sont répartis régionalement. De plus, dans chaque bassin de sédimentation, il y a une concentration de leurs réserves principales dans un nombre relativement limité de gisements. Tout cela, compte tenu de la consommation croissante de pétrole et de gaz dans l'industrie et de la possibilité de leur extraction rapide et économique des entrailles, fait de ces minéraux un objet d'exploration prioritaire.

Ce cours décrit les méthodes de prospection et d'exploration des champs pétroliers et gaziers. Sont également données dans des chapitres distincts des méthodes d'exploration des gisements de pétrole et une méthodologie d'exploration et de mise en service accélérées des gisements de gaz.

Matériaux de guide d'étude"Géologie des gisements de pétrole et de gaz et fondations géologiques pour le développement des gisements de pétrole et de gaz", auteurs Ivanova M.M. et Dementiev L.F., ainsi que des articles tirés du site www.nature.ru.

Le volume du travail de cours est de 45 pages. Dans la partie principale du travail, 2 tableaux ont été utilisés. A la fin de l'ouvrage, une annexe graphique au format A3 «Schémas de délimitation des gisements pétroliers» est fournie.

CHAPITRE 1. RECHERCHE ET EXPLORATION DE PÉTROLE ET CHAMPS DE GAZ

1. Méthodes de prospection et d'exploration des gisements de pétrole et de gaz

La prospection et l'exploration ont pour but d'identifier, d'évaluer les réserves et de préparer le développement de gisements industriels de pétrole et de gaz. Au cours de la prospection et de l'exploration, des méthodes géologiques, géophysiques et hydrogéochimiques sont utilisées, ainsi que le forage et l'exploration de puits.

A) Méthodes géologiques

La réalisation d'un levé géologique précède tout autre type de prospection. Pour ce faire, les géologues se déplacent sur la zone étudiée et effectuent des travaux dits de terrain. Au cours de celles-ci, ils étudient les couches rocheuses qui remontent à la surface, leur composition et leurs angles d'inclinaison. Pour analyser les substrats rocheux recouverts de sédiments modernes, des fosses jusqu'à 3 cm de profondeur sont creusées et pour avoir une idée des roches plus profondes, des puits de cartographie sont forés jusqu'à 600 m de profondeur.

De retour à la maison, un travail caméral est effectué, c'est-à-dire traitement des matériaux collectés lors de l'étape précédente. Le résultat du travail de bureau est une carte géologique et des coupes géologiques de la région.

Une carte géologique est une projection d'affleurements rocheux sur la surface diurne. L'anticlinal sur la carte géologique ressemble à une tache ovale, au centre de laquelle se trouvent des roches plus anciennes et à la périphérie - des plus jeunes.

Cependant, quel que soit le soin avec lequel l'étude géologique est effectuée, elle ne permet de juger de la structure que de la partie supérieure des roches. Des méthodes géophysiques sont utilisées pour « sonder » les intestins profonds.

B) Méthodes géophysiques

Les méthodes géophysiques comprennent la prospection sismique, électrique et magnétique.

L'exploration sismique est basée sur l'utilisation de schémas de propagation dans la croûte terrestre d'ondes élastiques créées artificiellement. Les vagues sont créées de l'une des manières suivantes :

1) explosion de charges spéciales dans des puits jusqu'à 30 m de profondeur ;

2) vibrateurs ;

3) convertisseurs d'énergie explosive en mécanique.

La vitesse de propagation des ondes sismiques dans des roches de densité différente n'est pas la même : plus la roche est dense, plus les ondes la traversent rapidement. A l'interface entre deux milieux de densités différentes, les vibrations élastiques sont partiellement réfléchies, revenant à la surface de la terre, et partiellement réfractées, poursuivent leur mouvement profondément dans les entrailles jusqu'à une nouvelle interface. Les ondes sismiques réfléchies sont captées par des géophones. Déchiffrer ensuite les graphes d'oscillations résultants la surface de la terre, les experts déterminent la profondeur des roches qui réfléchissent les vagues et l'angle de leur inclinaison.

L'exploration électrique est basée sur les différentes conductivités électriques des roches. Ainsi, les granites, les calcaires, les grès, saturés d'eau minéralisée salée, conduisent bien l'électricité, et les argiles, les grès, saturés d'huile, ont une très faible conductivité électrique.

L'exploration gravimétrique est basée sur la dépendance de la gravité à la surface de la Terre sur la densité des roches. Les roches saturées de pétrole ou de gaz ont une densité plus faible que les mêmes roches contenant de l'eau. La tâche de l'exploration gravimétrique est de déterminer l'endroit avec une gravité anormalement faible.

La prospection magnétique est basée sur différentes perméabilités magnétiques des roches. Notre planète est un énorme aimant entouré d'un champ magnétique. Selon la composition des roches, la présence de pétrole et de gaz, ce champ magnétique est déformé à des degrés divers. Souvent, des magnétomètres sont installés sur des avions qui survolent la zone étudiée à une certaine hauteur. Le levé aéromagnétique permet de détecter les anticlinaux jusqu'à une profondeur de 7 km, même si leur hauteur ne dépasse pas 200 à 300 m.

Les méthodes géologiques et géophysiques révèlent principalement la structure des roches sédimentaires et les pièges possibles pour le pétrole et le gaz. Cependant, la présence d'un piège ne signifie pas la présence d'un gisement de pétrole ou de gaz. Les méthodes hydrogéochimiques d'étude du sous-sol permettent d'identifier parmi le nombre total de structures découvertes celles qui sont les plus prometteuses pour le pétrole et le gaz sans forage de puits.

C) Méthodes hydrogéochimiques

Les méthodes hydrochimiques comprennent les sondages au gaz, luminescent-morsure-monologiques, radioactifs et la méthode hydrochimique.

Le relevé de gaz consiste à déterminer la présence de gaz d'hydrocarbures dans des échantillons de roche et eau souterraine, pris à une profondeur de 2 à 50 m Autour de tout gisement de pétrole et de gaz, un halo de gaz d'hydrocarbures se forme en raison de leur filtration et de leur diffusion à travers les pores et les fissures des roches. À l'aide d'analyseurs de gaz d'une sensibilité de 15 ... 16%, une teneur accrue en gaz d'hydrocarbures est enregistrée dans des échantillons prélevés directement au-dessus du gisement. L'inconvénient de la méthode est que l'anomalie peut être déplacée par rapport au gisement (du fait de l'apparition inclinée du mort-terrain par exemple) ou être associée à des gisements non commerciaux.

L'utilisation du sondage luminescent-bituminologique est basée sur le fait que la teneur en bitume dans la roche est augmentée au fil des gisements pétroliers, d'une part, et sur le phénomène de lueur du bitume en lumière ultraviolette, d'autre part. Selon la nature de la lueur de l'échantillon de roche sélectionné, une conclusion est tirée sur la présence de pétrole dans le gisement proposé.

On sait qu'en tout lieu de notre planète, il existe un soi-disant fond de rayonnement, dû à la présence d'éléments transuraniens radioactifs dans ses profondeurs, ainsi qu'à l'influence du rayonnement cosmique. Les experts ont réussi à établir que le rayonnement de fond sur les gisements de pétrole et de gaz est réduit. Un sondage radioactif est effectué afin de détecter les anomalies indiquées du fond de rayonnement. L'inconvénient de la méthode est que les anomalies radioactives dans les couches proches de la surface peuvent être causées par un certain nombre d'autres causes naturelles. Par conséquent, cette méthode est encore d'une utilisation limitée.

La méthode hydrochimique est basée sur l'étude de la composition chimique des eaux souterraines et de leur teneur en gaz dissous, ainsi que des substances organiques, en particulier les arènes. Au fur et à mesure que l'on approche du gisement, la concentration de ces composants dans les eaux augmente, ce qui permet de conclure qu'il y a du pétrole ou du gaz dans les pièges.

D) Forage et exploration de puits

Le forage de puits est utilisé pour délimiter les gisements, ainsi que pour déterminer la profondeur et l'épaisseur des réservoirs de pétrole et de gaz.

Même dans le processus de forage, des échantillons de carottes cylindriques de roches se trouvant à différentes profondeurs sont prélevés. L'analyse de la carotte permet de déterminer sa teneur en pétrole et en gaz. Cependant, la carotte n'est prélevée sur toute la longueur du puits que dans des cas exceptionnels. Par conséquent, après l'achèvement du forage, une procédure obligatoire est l'étude du puits par des méthodes géophysiques.

La façon la plus courante d'étudier les puits est la diagraphie électrique. Dans ce cas, après avoir retiré les tiges de forage, un dispositif est descendu dans le puits sur un câble, ce qui permet de déterminer les propriétés électriques des roches traversées par le puits. Les résultats de mesure sont présentés sous forme de logs électriques. En les déchiffrant, les profondeurs des formations perméables à haute résistance électrique sont déterminées, ce qui indique la présence d'huile en elles.

La pratique de l'exploitation forestière électrique a montré qu'elle fixe de manière fiable les formations pétrolifères dans les roches sablo-argileuses, cependant, dans les gisements carbonatés, les possibilités d'exploitation forestière électrique sont limitées. Par conséquent, d'autres méthodes de recherche de puits sont également utilisées : mesure de la température le long de la section du puits (méthode thermométrique), mesure de la vitesse du son dans les roches (méthode acoustique), mesure de la radioactivité naturelle des roches (méthode radiométrique), etc.

2. Étapes de prospection et d'exploration

Les travaux de prospection et d'exploration se déroulent en deux étapes : la prospection et l'exploration. L'étape de recherche comprend trois étapes :

1) travaux géologiques et géophysiques régionaux :

2) préparation des zones pour le forage d'exploration en profondeur ;

3) rechercher des gisements.

Lors de la première étape, à l'aide de méthodes géologiques et géophysiques, des zones potentielles de pétrole et de gaz sont identifiées, leurs réserves sont évaluées et des zones prioritaires pour une prospection plus poussée sont établies. Dans un second temps, une étude plus détaillée des zones pétrolifères et gazéifères est réalisée par des méthodes géologiques et géophysiques. Dans ce cas, l'avantage est donné à l'exploration sismique, qui permet d'étudier la structure du sous-sol à une grande profondeur. Au troisième stade de l'exploration, des puits d'exploration sont forés afin de découvrir des gisements. Les premiers puits d'exploration pour étudier toute l'épaisseur des roches sédimentaires des Bouriates, en règle générale, profondeur maximale. Ensuite, chacun des « étages » des gisements est exploré tour à tour, en partant du haut. À la suite de ces travaux, une évaluation préliminaire des réserves des gisements nouvellement découverts est faite et des recommandations sont données pour leur exploration ultérieure. L'étape d'exploration est réalisée en une seule étape. L'objectif principal de cette étape est de préparer les champs pour le développement. Au cours du processus d'exploration, les gisements, les propriétés de réservoir des horizons productifs doivent être définis. Une fois les travaux d'exploration terminés, les réserves industrielles sont calculées et des recommandations sont données pour la mise en valeur des gisements. Actuellement, dans le cadre de la phase de recherche, les images de l'espace sont largement utilisées. Même les premiers aviateurs ont remarqué que d'une vue à vol d'oiseau, de petits détails du relief ne sont pas visibles, mais de grandes formations qui semblaient dispersées sur le sol se révèlent être des éléments de quelque chose d'unifié. Les archéologues ont été parmi les premiers à utiliser cet effet. Il s'est avéré que dans les déserts, les ruines des villes anciennes affectent la forme des crêtes sablonneuses au-dessus d'elles, et dans la voie du milieu - une couleur de végétation différente au-dessus des ruines. Les géologues ont également adopté la photographie aérienne. En ce qui concerne la recherche de gisements minéraux, elle a commencé à s'appeler levé géologique aérien. Nouvelle méthode la recherche s'est avérée excellente (en particulier dans les régions désertiques et steppiques Asie centrale, Kazakhstan occidental et Ciscaucasie). Cependant, il s'est avéré qu'une photographie aérienne couvrant une superficie allant jusqu'à 500 à 700 km2 ne permet pas d'identifier des objets géologiques particulièrement volumineux. Par conséquent, à des fins de recherche, ils ont commencé à utiliser des images de l'espace. L'avantage des images satellites est qu'elles capturent des zones de la surface de la Terre qui sont des dizaines voire des centaines de fois plus grandes que la zone d'une photographie aérienne. Dans le même temps, l'effet de masquage du sol et de la couverture végétale est éliminé, les détails du relief sont masqués et des fragments individuels de structures la croûte terrestre unir en quelque chose d'entier. La recherche aérogéologique implique des observations visuelles, ainsi que divers types de relevés - photographiques, télévisuels, spectrométriques, infrarouges, radar. Grâce aux observations visuelles, les astronautes ont la possibilité de juger de la structure des étagères, ainsi que de sélectionner des objets pour une étude plus approfondie depuis l'espace. A l'aide de tournages photographiques et télévisuels, on peut voir de très grands éléments géologiques de la Terre - des mégastructures ou des morphostructures. Au cours de l'étude spectrométrique, le spectre du rayonnement électromagnétique naturel des objets naturels est examiné dans différentes gammes de fréquences. L'imagerie infrarouge permet d'établir des anomalies thermiques régionales et globales de la Terre, tandis que l'imagerie radar permet d'étudier sa surface indépendamment de la présence d'une couverture nuageuse. L'exploration spatiale ne permet pas de découvrir des gisements minéraux. Avec leur aide, des structures géologiques sont trouvées là où des gisements de pétrole et de gaz peuvent être localisés. Par la suite, des expéditions géologiques mènent des recherches sur le terrain dans ces lieux et donnent une conclusion définitive sur la présence ou l'absence de ces minéraux.En même temps, malgré le fait qu'un géologue prospecteur moderne soit assez bien «armé» de l'efficacité de la prospection pétrolière et de gaz, cela reste un problème urgent . En témoigne un nombre important de puits « secs » (n'ayant pas conduit à la découverte de gisements industriels d'hydrocarbures). Premier arrivé Arabie Saoudite grand dépôt Damam a été découvert après le forage infructueux de 8 puits d'exploration posés sur la même structure, et l'unique champ de Hassi-Mesaoud (Algérie) - après 20 puits "secs". Les premiers grands gisements de pétrole en mer du Nord ont été découverts après le forage par les plus grandes sociétés mondiales de 200 puits (soit "à sec", soit uniquement avec des spectacles de gaz). Le plus grand de Amérique du Nord le champ pétrolifère de Prudhoe Bay mesurant 70 km sur 16 km avec des réserves de pétrole récupérables d'environ 2 milliards de tonnes a été découvert après le forage de 46 puits d'exploration sur le versant nord de l'Alaska. Il existe des exemples similaires dans la pratique nationale. Avant la découverte du champ géant de gaz à condensat d'Astrakhon, 16 puits d'exploration improductifs ont été forés. 14 autres puits "secs" ont dû être forés avant de trouver le deuxième dans la région d'Astrakhan en termes de réserves, Elenovskoye gisement de gaz à condensat. En moyenne, le taux de réussite mondial de l'exploration pétrolière et gazière est d'environ 0,3. Ainsi, seul un objet percé sur trois s'avère être un champ. Mais ce n'est qu'en moyenne. Des taux de réussite plus faibles sont également courants. Les géologues traitent de la nature, dans laquelle toutes les relations entre les objets et les phénomènes n'ont pas été suffisamment étudiées. De plus, l'équipement utilisé dans la recherche de gisements est encore loin d'être parfait et ses lectures ne peuvent pas toujours être interprétées sans ambiguïté.

3. Classification des gisements de pétrole et de gaz

Par gisement de pétrole et de gaz, on entend toute accumulation naturelle de ceux-ci, confinée dans un piège naturel. Les dépôts sont divisés en industriels et non industriels. Un champ est compris comme un gisement ou un groupe de gisements qui coïncident complètement ou partiellement en plan et sont contrôlés par une structure ou une partie de celle-ci. La création d'une classification unifiée des gisements et des gisements, qui, entre autres paramètres, comprend également la taille des réserves, revêt une grande importance pratique et théorique. - Lors de la classification des gisements de pétrole et de gaz, des paramètres tels que la composition en hydrocarbures, la topographie du piège, le type de piège, le type d'écran, les débits de production et le type de réservoir sont pris en compte. Selon la composition en hydrocarbures, les gisements sont répartis en 10 classes : pétrole, gaz, gaz à condensat, émulsion, pétrole à bouchon de gaz, pétrole à bouchon de gaz à condensat, gaz à rebord d'huile, condensat de gaz à rebord d'huile, émulsion à un bouchon kaza, émulsion avec un bouchon à condensat de gaz. Les classes décrites appartiennent à la catégorie des gisements homogènes en composition, au sein desquels les propriétés physico-chimiques des hydrocarbures sont approximativement les mêmes en tout point du réservoir de pétrole et de gaz. Dans les gisements des six classes restantes, les hydrocarbures en conditions de réservoir sont à la fois à l'état liquide et gazeux. Ces classes de dépôts ont un double nom. Dans le même temps, la première place est donnée au nom du complexe de composés d'hydrocarbures, dont les réserves géologiques représentent plus de 50% des réserves totales d'hydrocarbures du gisement. La forme en relief du piège est le deuxième paramètre à prendre en compte dans la classification complexe des gisements. Elle coïncide pratiquement avec la surface de la base des roches masquant le gisement. La forme des pièges peut être anticlinale, monoclinale, synclinale et complexe. Selon le type de piège, les gisements sont répartis en cinq classes : corniche biogénique, massif, réservoir, réservoir-voûté, massif-réservoir. Seuls ceux qui sont associés à des monoclinaux, des synclinaux et des pentes de soulèvements locaux peuvent être classés comme dépôts réservoirs. Les dépôts en voûte réservoir sont ceux confinés à des soulèvements locaux positifs, à l'intérieur desquels la hauteur du dépôt est supérieure à l'épaisseur de la zone. Les dépôts en couches massives comprennent les dépôts confinés aux soulèvements locaux, monoclines ou synclinaux, à l'intérieur desquels la hauteur du dépôt est inférieure à l'épaisseur du réservoir. La classification des dépôts par type d'écran est donnée dans le tableau. 2. Dans cette classification, en plus du type d'écran, il est proposé de prendre en compte la position de cet écran par rapport au gisement d'hydrocarbures. Pour ce faire, quatre zones principales et leurs combinaisons sont distinguées dans le piège, et là où la position gravitationnelle normale des contacts eau-huile ou gaz-eau est perturbée par des zones de coincement et d'autres facteurs, la position de l'écran par rapport à ces zones est défini par un terme spécial. Cette classification ne tient pas compte des facteurs qui déterminent la position inclinée ou convexe-concave de la surface des contacts huile-eau ou gaz-eau. Ces cas sont regroupés dans la colonne "position difficile de l'écran".

Tableau 2. Classification des gisements par type de crible

Type d'écran	Position de dépôt par type d'écran
	Le long de la grève	À l'automne	Par rébellion	De tous côtés	Le long de la grève et de la chute	Par grève et soulèvement	Par chute et montée
Lithologique
Lithologique-stratigraphique
Tectonique (failles)
Dénudation lithologique
Bouillon de sel
pâte d'argile
Dépôts protégés contre l'eau
Mixte

Selon les valeurs des débits courants, on distingue quatre classes de dépôts : haut débit, moyen débit, faible débit, non commercial. Dans cette classification, les limites des valeurs des débits des gisements de pétrole et de gaz diffèrent d'un ordre de grandeur. Cela est dû au fait que les gisements de gaz sont généralement explorés et exploités par une grille de puits plus clairsemée.

Selon le type de réservoir, on distingue sept classes de gisements : fracturé, caverneux, poreux, fracturé-poreux, fracturé-caverneux, caverneux-poreux et fracturé-caverno-poreux. Pour certains bouchons de gaz et de condensat de gaz, gisements de pétrole, gisements de gaz et de condensat de gaz, il convient de prendre en compte la présence d'huile irrécupérable dans les pores, les cavernes et les fractures, ce qui réduit le volume de vide du gisement et doit être pris en compte lors du calcul réserves de pétrole et de gaz.

Cette classification est incomplète, mais elle prend en compte les paramètres les plus importants nécessaires au choix de la méthodologie d'exploration et du schéma technologique optimal d'exploitation.

4. Problèmes de recherche et d'exploration de pétrole et de gaz, forage de puits

Depuis l'Antiquité, les gens ont utilisé le pétrole et le gaz là où leurs débouchés naturels à la surface de la terre ont été observés. De telles sorties existent encore aujourd'hui. Dans notre pays - dans le Caucase, dans la région de la Volga, l'Oural, sur l'île de Sakhaline. À l'étranger - en Amérique du Nord et du Sud, en Indonésie et au Moyen-Orient.

Toutes les surfaces des manifestations pétrolières et gazières sont confinées à zones montagneuses et les dépressions intermontagneuses. Cela s'explique par le fait qu'à la suite de processus complexes de formation de montagnes, les couches contenant du pétrole et du gaz qui se trouvaient auparavant à de grandes profondeurs se sont avérées proches de la surface ou même à la surface de la terre. De plus, de nombreuses ruptures et fissures apparaissent dans les roches, allant à de grandes profondeurs. Ils ramènent également du pétrole et du gaz naturel à la surface.

Les sorties de gaz naturel les plus courantes vont des bulles à peine perceptibles aux puissantes fontaines. Sur un sol humide et à la surface de l'eau, de petites sorties de gaz sont fixées par les bulles qui y apparaissent. En cas d'émissions de fontaines, lorsque l'eau et la roche entrent en éruption avec du gaz, des cônes de boue d'une hauteur de plusieurs à plusieurs centaines de mètres restent à la surface. Les représentants de tels cônes sur la péninsule d'Absheron sont les "volcans" de boue Touragay (hauteur 300 m) et Kyanizadag (490 m). Des cônes de boue, formés lors d'émissions périodiques de gaz, se trouvent également dans le nord de l'Iran, au Mexique, en Roumanie, aux États-Unis et dans d'autres pays.

Les écoulements naturels d'huile vers la surface diurne se produisent depuis le fond de divers réservoirs, à travers des fissures dans les roches, à travers des cônes imprégnés d'huile (semblables à de la boue) et sous la forme de roches imprégnées d'huile.

Sur la rivière Ukhta, de petites gouttes de pétrole émergent du fond à de courts intervalles. Le pétrole est constamment libéré du fond de la mer Caspienne près de l'île de Zhiloy.

Au Daghestan, en Tchétchénie, sur les péninsules d'Apsheron et de Taman, ainsi que dans de nombreux autres endroits du globe, il existe de nombreuses sources de pétrole. Ces indices pétroliers de surface sont caractéristiques des régions montagneuses au relief très accidenté, où des ravines et des ravins creusent des formations pétrolifères situées près de la surface de la terre.

Parfois, des suintements d'huile se produisent à travers des monticules coniques avec des cratères. Le corps du cône est composé d'huile et de roche oxydées épaissies. Des cônes similaires se trouvent sur Nebit-Dag (Turkménistan), au Mexique et ailleurs. Sur environ. La hauteur des cônes de pétrole de Trinidad atteint 20 m et la zone des "lacs de pétrole" est constituée de pétrole épaissi et oxydé. Par conséquent, même par temps chaud, une personne non seulement ne tombe pas en panne, mais ne laisse même pas de traces sur sa surface.

Les roches imprégnées d'huile oxydée et durcie sont appelées "kirs". Ils sont répandus dans le Caucase, au Turkménistan et en Azerbaïdjan. On les trouve dans les plaines : sur la Volga, par exemple, on trouve des affleurements de calcaire imbibés d'huile.

Pendant longtemps, les débouchés naturels du pétrole et du gaz ont pleinement satisfait les besoins de l'humanité. Cependant, le développement de l'activité économique humaine a nécessité de plus en plus de sources d'énergie.

Dans un effort pour augmenter la quantité de pétrole consommée, les gens ont commencé à creuser des puits dans les lieux de manifestations pétrolières en surface, puis à forer des puits.

D'abord, ils ont été posés là où l'huile sortait à la surface de la terre. Le nombre de ces places est limité. À la fin du siècle dernier, une nouvelle méthode de recherche prometteuse a été développée. Le forage a commencé à être effectué sur une ligne droite reliant deux puits produisant déjà du pétrole.

Dans de nouvelles zones, la recherche de gisements de pétrole et de gaz a été menée presque à l'aveuglette, hésitant d'un côté à l'autre. Il est clair que cela ne pouvait pas durer longtemps, car le forage de chaque puits coûte des milliers de dollars. Par conséquent, la question s'est posée de savoir où forer des puits afin de trouver avec précision du pétrole et du gaz.

Cela a nécessité une explication de l'origine du pétrole et du gaz, a donné une impulsion puissante au développement de la géologie - la science de la composition, de la structure et de l'histoire de la Terre, ainsi que des méthodes de prospection et d'exploration des champs de pétrole et de gaz.

La prospection pétrolière et gazière s'effectue séquentiellement du stade régional au stade de la prospection puis au stade de l'exploration. Chaque étape est divisée en deux étapes, au cours desquelles un vaste ensemble de travaux est réalisé par des spécialistes de profils différents : géologues, foreurs, géophysiciens, hydrodynamiques, etc.

Parmi les études et travaux géologiques, une large place est occupée par le forage de puits, leur test, le carottage et son étude, le prélèvement d'huile, de gaz et d'eau et leur étude, etc.

Le but des forages dans la prospection et l'exploration du pétrole et du gaz est différent. Au stade régional, des puits de référence et paramétriques sont forés.

Des puits de référence sont forés dans des zones mal explorées pour étude structure géologique et les perspectives du potentiel pétrolier et gazier. Sur la base des données des puits de référence, de grands éléments structurels et une section de la croûte terrestre sont révélés, l'histoire géologique et les conditions d'une éventuelle formation de pétrole et de gaz et l'accumulation de pétrole et de gaz sont étudiées. Les puits de référence sont posés, en règle générale, jusqu'à la fondation ou à une profondeur techniquement possible et dans des conditions structurelles favorables (sur des dômes et autres élévations). Dans les puits de référence, les carottes et les déblais sont prélevés sur toute la section des gisements, complexe complet recherche géophysique de puits sur le terrain (GIS), test d'horizons prometteurs, etc.

Des puits paramétriques sont forés afin d'étudier la structure géologique, le potentiel pétrolier et gazier et de déterminer les paramètres des propriétés physiques des réservoirs pour une interprétation plus efficace des études géophysiques. Ils sont posés sur des surélévations locales le long de profils pour l'étude régionale de grands éléments structurels. La profondeur des puits, ainsi que pour les puits de référence, est choisie à la fondation ou, s'il est impossible de l'atteindre (comme, par exemple, dans la mer Caspienne), au techniquement possible.

Des puits d'exploration sont forés afin de découvrir des accumulations de pétrole et de gaz dans une zone préparée par des méthodes géologiques et géophysiques. Les puits d'exploration sont considérés comme tous les puits forés dans une zone de prospection avant d'obtenir un apport commercial de pétrole ou de gaz. Les sections de puits d'exploration sont étudiées en détail (carottage, diagraphie, échantillonnage, prélèvement de fluide, etc.)

La profondeur des puits d'exploration correspond à la profondeur d'occurrence de l'horizon prometteur le plus bas et, en fonction de la structure géologique des différentes régions et compte tenu des conditions techniques de forage, varie de 1,5-2 à 4,5-5,5 km ou plus.

Des puits d'exploration sont forés pour évaluer les réserves des gisements et localités découverts. Sur la base des données des puits d'exploration, la configuration des gisements de pétrole et de gaz est déterminée et les paramètres des strates productives et des gisements sont calculés, la position de WOC, GOC, GWC est déterminée. Sur la base des puits d'exploration, les réserves de pétrole et de gaz sont calculées dans les gisements à ciel ouvert. Dans les puits d'exploration, un large éventail d'études est effectué, y compris l'échantillonnage et les tests de carottes, l'échantillonnage et les tests de fluides en laboratoire, les tests de formations pendant le forage et les tests après l'achèvement du forage, la diagraphie de puits, etc.

Forage de puits de pétrole et de gaz, réalisé aux stades des travaux régionaux, prospection ; l'exploration, ainsi que le développement, est le processus le plus long et le plus coûteux. Les coûts élevés du forage de puits de pétrole et de gaz sont dus à : la complexité du forage à de grandes profondeurs, l'énorme quantité d'équipements et d'outils de forage, ainsi que les divers matériaux nécessaires à ce processus, notamment la boue, le ciment, les produits chimiques , etc. en outre, les coûts augmentent en raison de la mise en place de mesures de protection de l'environnement.

Les principaux problèmes qui se posent dans les conditions modernes lors du forage de puits, de la prospection et de l'exploration de pétrole et de gaz sont les suivants.

1. La nécessité de forer dans de nombreuses régions à une plus grande profondeur, dépassant 4 à 4,5 km, est associée à la recherche d'hydrocarbures dans les parties basses inexplorées de la section sédimentaire. À cet égard, l'utilisation de conceptions de puits plus complexes mais fiables est nécessaire pour assurer l'efficacité et la sécurité des travaux. Dans le même temps, le forage à une profondeur de plus de 4,8 km est associé à des coûts nettement plus élevés que le forage à une profondeur moindre.

2. Dans dernières années des conditions plus difficiles sont apparues pour le forage et la prospection pétrolière et gazière. L'exploration géologique au stade actuel se déplace de plus en plus vers des régions et des zones caractérisées par des conditions géographiques et géologiques complexes. Tout d'abord, ce sont des zones difficiles d'accès, non développées et non développées, y compris Sibérie occidentale, le nord européen, la toundra, la taïga, le pergélisol, etc. De plus, le forage et la prospection de pétrole et de gaz sont effectués dans des conditions géologiques difficiles, notamment d'épaisses couches de sel gemme (par exemple, dans la mer Caspienne), la présence de sulfure d'hydrogène et autres composants agressifs dans les dépôts, pression de réservoir anormalement élevée, etc. Facteurs mentionnés créer de gros problèmes dans le forage, la prospection et l'exploration du pétrole et du gaz.

3. Sortie avec forage et recherche d'hydrocarbures dans les eaux du nord et mers orientales, laver la Russie, crée d'énormes problèmes qui sont associés à la fois à la technologie complexe du forage, de la prospection et de l'exploration du pétrole et du gaz, et à la protection environnement. L'accès aux territoires offshore est dicté par la nécessité d'augmenter les réserves d'hydrocarbures, d'autant plus qu'il existe des perspectives là-bas. Cependant, c'est beaucoup plus difficile et coûteux que le forage, la prospection et l'exploration, et le développement des accumulations de pétrole et de gaz sur terre.

Lors du forage de puits en mer par rapport à la terre aux mêmes profondeurs de forage, selon des données étrangères, les coûts augmentent de 9 à 10 fois. De plus, lorsque vous travaillez en mer, les coûts augmentent en raison d'une plus grande sécurité de travail, car. Les conséquences et les accidents les plus terribles se produisent en mer, où l'ampleur de la pollution des zones aquatiques et des côtes peut être énorme.

4. Le forage à de grandes profondeurs (plus de 4,5 km) et le forage sans problème de puits dans de nombreuses régions sont impossibles. Cela est dû au retard de la base de forage, à la dépréciation des équipements et au manque de technologies efficaces pour forer des puits à de grandes profondeurs. Par conséquent, il y a un problème - dans les années à venir pour moderniser la base de forage et maîtriser la technologie du forage ultra-profond (c'est-à-dire forer sur 4,5 km - jusqu'à 5,6 km et plus).

5. Des problèmes surviennent lors du forage de puits horizontaux et du comportement des levés géophysiques (SIG) dans ceux-ci. En règle générale, l'imperfection des équipements de forage entraîne des défaillances dans la construction de puits horizontaux.

Les erreurs de forage sont souvent causées par le manque d'informations précises sur les coordonnées actuelles du puits par rapport aux repères géologiques. Ces informations sont nécessaires notamment à l'approche d'un réservoir.

6. Un problème urgent est la recherche de pièges et la découverte d'accumulations de pétrole et de gaz de type non anticlinal. De nombreux exemples d'objets étrangers indiquent que les pièges lithologiques et stratigraphiques, ainsi que les pièges lithologiques-stratigraphiques peuvent contenir une énorme quantité de pétrole et de gaz.

Dans notre pays, les pièges structurels sont davantage utilisés, dans lesquels de grandes accumulations de pétrole et de gaz ont été trouvées. Dans presque toutes les provinces pétrolières et gazières (OGP), un grand nombre de nouveaux soulèvements régionaux et locaux ont été identifiés, constituant une réserve potentielle pour la découverte de gisements de pétrole et de gaz. Les pièges non structuraux intéressaient moins les pétroliers, ce qui explique le manque de découvertes majeures dans ces conditions, bien que des objets pétroliers et gaziers non significatifs en termes de réserves aient été identifiés dans de nombreux champs pétroliers et gaziers.

Mais il existe des réserves pour une augmentation significative des réserves de pétrole et de gaz, en particulier dans les zones de plate-forme de la région Oural-Volga, de la mer Caspienne, de la Sibérie occidentale, de la Sibérie orientale et autres. Tout d'abord, les réserves peuvent être associées aux pentes des grands soulèvements (arches, mégahoules) et aux flancs des dépressions et creux adjacents, qui sont largement développés dans les régions ci-dessus.

Le problème est que nous ne disposons pas encore de méthodes fiables pour rechercher des pièges non anticlinaux.

7. Dans le domaine de la prospection et de l'exploration pétrolière et gazière, il existe des problèmes liés à l'augmentation de l'efficacité économique de l'exploration géologique pour le pétrole et le gaz, dont la solution dépend : de l'amélioration des méthodes de recherche géophysique en raison de la complication progressive des conditions géographiques trouver de nouveaux objets ; améliorer la méthodologie de recherche de divers types d'accumulations d'hydrocarbures, y compris la genèse non anticlinale ; accroître le rôle de la prévision scientifique afin de fournir la justification la plus fiable pour la réalisation de travaux de prospection à l'avenir.

En plus des principaux problèmes ci-dessus auxquels sont confrontés les pétroliers dans le domaine du forage, de la prospection et de l'exploration des accumulations de pétrole et de gaz, chaque région et zone spécifique a ses propres problèmes. La poursuite de la croissance des réserves prouvées de pétrole et de gaz, ainsi que le développement économique des régions et des districts et, par conséquent, le bien-être des personnes, dépendent de la solution de ces problèmes.

CHAPITRE 2. EXPLORATION DES CHAMPS PÉTROLIERS

Les travaux d'exploration par forages profonds dans les zones aménagées permettent de résoudre deux problèmes principaux :

1) l'exploration d'un champ pétrolier dans son ensemble, couvrant tous les horizons pétroliers entrant dans sa structure ;

2) délimitation d'horizons déjà développés. Les puits d'exploration prévus pour la première tâche devraient essentiellement répondre à la question de savoir s'il existe de nouveaux horizons en dessous de ceux déjà connus. Les tâches de la deuxième catégorie de puits sont de déterminer le contour pétrolifère d'horizons déjà développés.

champ de puits de gaz de pétrole

1. Exploration de nouveaux horizons pétrolifères situés en dessous des horizons exploités

La conduite de travaux d'exploration par forage profond en vue de constater la présence d'horizons pétrolifères prospectifs situés en dessous de ceux exploités dépend principalement des conditions géologiques générales de la zone pétrolifère, de la connaissance de sa coupe géologique et de l'évaluation de ses prospects. Le degré d'exploration de la zone explorée en termes géologiques est d'une importance majeure. C'est une chose lorsque des travaux d'exploration sont effectués dans des zones telles que la péninsule d'Absheron, où la section est suffisamment étudiée, et une autre chose lorsque des travaux sont effectués dans des zones où la présence d'horizons pétrolifères situés en dessous de ceux développés peut être jugés que sur la base de considérations et d'hypothèses géologiques générales. Si les travaux d'exploration sont effectués dans des conditions différentes (à la fois dans des zones développées et nouvelles), le degré de probabilité de trouver des horizons est également différent. Par conséquent, le nombre de puits d'exploration et, en même temps, le montant des investissements nécessaires pour résoudre ce problème, dépendent du degré d'exploration des zones explorées. Si des puits d'exploration sont forés dans les zones développées, il est recommandé de forez-les sur le plus profond et le plus riche, selon l'horizon estimé. En d'autres termes, l'exploration doit être construite selon le système "bottom-up". Un bilan industriel de tous les horizons découverts situés au-dessus de celui de conception doit être établi, si possible, par retour. Pour un exemple d'application de ce système , on peut citer l'exploration de la partie inférieure des strates productives de la péninsule de Kala, Surakhany, etc. Apsheron. , des puits d'exploration dans ces champs ont été posés séquentiellement sur des horizons de plus en plus profonds de la partie inférieure de la strate productive, d'abord le NKP, puis le PK, et les horizons sus-jacents de la partie inférieure ont été testés soit en retournant, soit en forant un nombre limité de puits. Une autre chose est lorsque des puits d'exploration sont posés dans des zones dont la teneur en pétrole estimée ne peut être jugée que par des considérations géologiques générales. Dans ce cas, pour étudier la section et établir Afin de déterminer la présence de formations pétrolifères et gazeuses, il est nécessaire de réaliser un nombre limité de puits purement exploratoires. Dans de tels puits, pour une étude complète de la section, il est nécessaire, parallèlement à un ensemble de méthodes de recherche indirectes, de procéder à un échantillonnage continu des roches. Lors de la détermination du nombre et de l'emplacement des puits d'exploration, le problème est résolu individuellement, en relation avec ce domaine particulier. Les facteurs décisifs dans ce cas sont: la taille de la zone du champ, les types et formes de gisements, la disponibilité de fonds bien préparés pour le forage de production. La taille de la zone explorée affecte significativement le nombre de puits de prospection ou d'exploration. Si la zone explorée est grande, plus de puits seront nécessaires. Les types et les formes de gisements déterminent le système et la procédure de mise en place des puits d'exploration en surface. Ainsi, pour des gisements étroits (par exemple, associés à des monoclinaux), moins de puits sont nécessaires que pour des gisements sur de grands plis anticlinaux. Et enfin, comme mentionné ci-dessus, le nombre de puits d'exploration est significativement affecté par la présence de puits préparés pour le forage de production. En particulier, si le champ est pourvu de points opérationnels pendant 2 à 3 ans, alors le nombre de puits d'exploration est considéré comme minimal. Faute de fonds préparés, l'exploration exploratoire de nouveaux horizons profonds, qui est effectuée dans des conditions normales par un petit nombre de puits, en même temps, est contrainte de se transformer en contournage, permettant non seulement de découvrir de nouveaux horizons pétrolifères en dessous des connus, mais aussi pour déterminer rapidement la zone où il est possible de déployer immédiatement des forages de production. .

2. Exploration et délimitation des horizons et suites pétrolifères développés

Comme mentionné ci-dessus, les puits de contour sont confrontés à la tâche de déterminer l'emplacement des contours pétrolifères des horizons déjà développés. Il convient de noter que souvent ces puits peuvent révéler la teneur en pétrole de champs tectoniques ou lithologiques individuels séparés du gisement principal à la suite de perturbations tectoniques ou de changements lithologiques dans les roches. Il résulte de ce qui précède que l'exploration des horizons pétrolifères, partiellement en développement, se divise en deux parties :

1) exploration de délimitation afin de déterminer l'emplacement des points pour les nouveaux puits de production ;

2) exploration exploratoire pour déterminer la teneur en pétrole de champs tectoniques individuels ou de zones isolées en raison de la variabilité lithologique des roches ou des perturbations tectoniques. En règle générale, les gisements de pétrole confinés aux failles et structures similaires, ainsi que certains gisements de types stratigraphiques et lithologiques, allongés en bandes relativement étroites, sont délimités le long du système de profils par des forages séquentiels selon des lignes de profils transversaux, partant de puits qui ont déjà produit du pétrole à partir de la formation contournée. Les gisements de pétrole confinés à de larges structures anticlinales peuvent être contournés en plaçant des puits d'exploration en aval de la zone de réservoir en cours de développement et en descendant sur les ailes, c'est-à-dire en construisant l'exploration le long d'un système d'anneaux avec une accumulation successive de plus en plus d'anneaux de puits d'exploration sur l'une ou l'autre distance de la section développée de la formation.

Un cas particulier est celui des champs où le pétrole se trouve dans des pièges stratigraphiques ou lithologiques et ses gisements se présentent sous la forme de baies (par exemple, dans la région de Maikop), où les couches pétrolifères se calent à la fois en soulèvement et le long de la grève. Dans ces cas, le système de pose de profils est utilisé d'abord le long de la grève, puis, après la découverte de pétrole industriel, à travers la grève pour déterminer la zone pétrolifère de chaque baie et trouver le contour aquifère en aval. Dans les champs où le pétrole se trouve dans des formations caractérisées par une grande variabilité de composition lithologique et d'épaisseur, des puits d'exploration de contour avec de grandes zones de distribution du gisement doivent être posés à une courte distance des puits en exploitation. Dans ce cas, le nombre de puits est généralement important. L'expérience montre que si l'aire de répartition de l'horizon pétrolifère est grande, les travaux d'exploration sont divisés en 2 étapes. Dans la première étape, les dimensions totales des gisements de l'horizon pétrolifère sont déterminées et les réserves pétrolières sont précisées en première approximation. A ce stade, le forage des puits d'exploration est établi à grande distance les uns des autres. Après avoir découvert la superficie des gisements de pétrole dans un horizon donné, ils commencent à concevoir son développement et l'aménagement des futurs champs. Dans le même temps, la deuxième étape de délimitation se poursuit, au cours de laquelle des puits d'exploration, appelés puits d'appréciation, sont forés dans les intervalles entre ceux précédemment forés afin de clarifier l'emplacement des contours pétrolifères et de déterminer l'épaisseur des propriétés du réservoir et saturation en huile du réservoir. Il est à noter que les puits d'exploration de contournage doivent établir à la fois le contour pétrolifère et le contour de saturation en gaz de la formation du côté du gas cap (si celui-ci est présent). Intelligence de recherche des champs isolés tectoniquement ou des zones séparées de celles en développement du fait de la variabilité lithologique des couches ne peuvent être réalisées avec succès que si la zone explorée est suffisamment étudiée sur le plan géologique et après que des régularités ont été établies dans la répartition et la nature des perturbations tectoniques, dans l'évolution de l'épaisseur et de la lithologie de la formation, etc.

3. Justification de la pose de puits d'exploration de contour

Pour justifier la pose de puits d'exploration de délimitation, il est nécessaire de soumettre les données suivantes aux institutions géologiques supérieures :

1) caractéristiques générales (sous la forme brève description) contours initiaux de la capacité oléifère dans cette partie de l'ouvrage. Il convient également d'indiquer ici si les contours pétrolifères suivent les isohypses de la carte structurale, quel est l'effet des perturbations sur la localisation des contours, s'il y a une transition brutale ou progressive de la partie pétrolière dans l'eau, etc. De plus, il est nécessaire de fournir une carte structurale de l'ensemble du champ montrant les contours explorés de sa teneur en huile. En même temps, les limites de la zone qui peuvent être étendues à la suite d'une exploration plus poussée doivent être indiquées. Il est également nécessaire de prévoir plusieurs profils de diagraphie tracés sur le contour dans ses différentes parties. Sous chaque journal de puits, les principales données sur les tests de puits sont tracées ;

2) une copie du plan de la zone où il est prévu de poser des puits d'exploration avec une carte structurale, qui doit indiquer les contours connus de la capacité pétrolifère de cet horizon et de tous ceux qui le recouvrent. Tous les bâtiments commerciaux et les structures de voirie, etc., doivent être marqués sur une copie du plan ;

3) un profil passant par les puits situés dans la zone en développement et en exploration ;

4) une coupe technique de conception d'un puits d'exploration avec indication de sa conception, hauteur de levée du ciment, etc. Il faut également indiquer ici la possibilité d'utiliser ce puits comme puits d'injection, d'observation, piézométrique ou d'exploitation des horizons sus-jacents, avec des résultats négatifs du test de l'horizon pour lequel contourage ;

5) description des caractéristiques de diagraphie et de la lithologie des roches de l'horizon exploré selon les données des puits de production situés à proximité de l'exploration projetée. De plus, selon les données d'exploitation du puits, des considérations doivent être prises - loin ou près du contour aquifère ;

6) la date de début et d'achèvement du puits d'exploration, la méthode d'exploitation proposée, ainsi que l'équipement nécessaire pour le forage et le début de l'exploitation ;

7) lier la pose d'un nouveau puits à l'exploration préalable de cet horizon et à un plan ultérieur d'exploration.

Il convient de noter que tous les éléments ci-dessus doivent indiquer que l'emplacement choisi de ce puits est le plus favorable pour identifier le contour pétrolifère.

4. Justification de la pose d'un puits d'exploration pour tester les horizons développés dans de nouvelles zones

Ce groupe de puits d'exploration diffère du premier en ce que, selon les données disponibles, les zones explorées par ceux-ci ne représentent pas une continuation directe du gisement de pétrole exploité dans cet horizon.

La justification de la pose de tels puits est la suivante :

1) une description générale des contours pétrolifères d'origine avec une carte structurale, des profils de diagraphie et des informations d'échantillonnage ;

2) un profil supplémentaire (logging), prouvant que la zone explorée par ce puits ne représente pas une continuation directe de la zone pétrolifère déjà explorée. Ainsi, ce profil doit passer par des puits situés dans la zone pétrolifère de l'horizon exploré, puis par des puits qui prouvent qu'il existe un aquifère ou une zone dépourvue de teneur en pétrole entre les zones où le nouveau puits est en train d'être posé et le zone pétrolifère, et enfin, à travers le puits du projet. Sur ce profil, toutes les données sur les journaux de puits, l'échantillonnage et le fonctionnement des puits qui y sont représentés doivent être placées ;

3) profil passant par le point d'exploration projeté, indiquant la profondeur de conception. Si la direction de ce profil, indiquant à quelle profondeur le puits projeté rejoindra cet horizon, coïncide avec la direction du profil indiqué au paragraphe précédent, alors ces deux profils peuvent être confondus ;

4) copie du plan du site sur lequel le puits d'exploration est en cours de conception avec toutes les données indiquées ci-dessus ;

5) justification de la position selon laquelle, malgré la présence d'indications sur la position du contour de la zone pétrolifère du gisement exploré de cet horizon, dans une autre partie de la structure du champ, il est possible d'ajouter un nouvelle zone pétrolifère qui n'est pas directement liée à celle déjà explorée, et que l'emplacement projeté du nouveau puits d'exploration est le plus favorable par rapport à tout autre en ce qui concerne l'ouverture et l'inclusion d'une telle nouvelle zone ;

6) section technique prévisionnelle et autres données spécifiées au paragraphe 4 de la section précédente ;

7) date de début du forage et autres données spécifiées à l'article 6 de la section précédente ;

8) lier le nouveau projet de pose de puits à l'exploration antérieure de cet horizon et à un plan ultérieur d'exploration.

5. Justification de la pose d'un puits d'exploration dans le but d'ouvrir et de tester un nouvel horizon pétrolifère

Compte tenu de l'exploration du site, il est nécessaire de remettre les éléments suivants :

1) si l'horizon exploré à ce champ n'a encore été découvert par aucun puits, alors pour justifier la pose du premier puits d'exploration (exploratoire), il est nécessaire de fournir une section du puits le plus proche ou une section normale de un champ voisin dans lequel cet horizon se découvre. A proximité se trouve une section du puits le plus profond de ce champ avec parallélisation des horizons déjà ouverts du même nom dans les deux sections. Si le nouvel horizon exploré a déjà été découvert par un ou plusieurs puits de ce gisement, alors le dessin montre des coupes de tous ces puits, ainsi que le plus proche d'entre eux du gisement voisin, en indiquant les principales circonstances d'ouverture et de test du gisement exploré. horizon;

2) si l'horizon exploré n'est découvert ni au champ donné ni dans le voisinage, alors des considérations sont données pour prouver qu'un tel horizon sera rencontré;

3) une carte structurale (à grande échelle) doit être donnée pour le plus profond des horizons déjà explorés avec des contours pétrolifères tracés dessus pour les horizons sus-jacents ;

4) le rapport des contours pétrolifères de l'horizon exploré et des contours sus-jacents dans le domaine voisin géologiquement similaire, où cet horizon a déjà été exploré et développé, doit être donné, ainsi que la question de la possibilité de la présence d'une calotte gazeuse (à en juger par le gisement voisin) dans l'horizon exploré ;

5) des profils géologiques sont donnés à travers le point projeté, qui déterminent l'emplacement et la profondeur de conception du puits d'exploration en cours de pose ;

6° ci-joint une copie du plan de la zone où est prévu l'aménagement d'un puits d'exploration avec toutes les données précisées au paragraphe 2 pour les puits de contour ;

7) une coupe technique de conception du puits projeté est établie (voir article 4 pour la catégorie des puits de contour). Il convient également d'indiquer ici les difficultés particulières que l'on peut rencontrer lors du forage d'un puits en dessous d'horizons connus (possibilité d'émissions de gaz, d'effondrements, etc.) ;

8) la date de début et de fin de forage est déterminée et les données spécifiées à l'article 6 pour la catégorie des puits de contour sont fournies ;

9) il est nécessaire de lier le projet de pose d'un nouveau puits d'exploration à l'exploration antérieure de cet horizon et à un plan ultérieur d'exploration.

Sur la base des éléments ci-dessus, il est nécessaire d'étayer la possibilité d'ouvrir un nouvel horizon pétrolifère dans ce champ et de prouver que la partie de la structure sur laquelle le puits d'exploration est prévu est la plus favorable en termes de prospection et d'ouverture du horizon exploré dans sa partie pétrolifère. Ayant toutes les données ci-dessus confirmant la faisabilité de la pose d'un puits de projet, nous rédigeons un acte spécial, qui est approuvé par les chefs des départements et des associations pétrolières.

CHAPITRE 3. TECHNIQUE ACCÉLÉRÉE D'EXPLORATION GAZIÈRE

1. Principales dispositions de l'exploration accélérée et de la mise en service des champs gaziers

A) Principes généraux

Les méthodes développées d'exploration des gisements de gaz peuvent réduire considérablement les coûts et accélérer l'exploration et la préparation de ces gisements pour le développement, elles sont donc appelées rationnelles ou accélérées.

L'exploration accélérée des gisements de gaz devrait assurer l'effet économique national maximum de l'utilisation du gaz d'un gisement nouvellement découvert en peu de temps. Ce problème est complexe et doit être résolu en tenant compte des aspects économiques et du facteur temps.

L'étape d'exploration dans la préparation accélérée des gisements de gaz pour le développement est divisée en deux étapes : l'exploration d'évaluation et l'exploration détaillée (exploration supplémentaire). L'étape d'exploration d'évaluation pour les champs de petite et moyenne taille est terminée après avoir reçu des apports de gaz dans deux ou trois puits, pour les champs grands et uniques - après avoir foré une grille clairsemée de puits (un puits par 50-100 km2 de la zone du gisement) . L'exploration supplémentaire ultérieure des petits et moyens gisements est effectuée par la méthode de l'opération pilote. Le forage de puits d'exploration ne doit pas être effectué. Lors de l'exploration supplémentaire de gisements importants et uniques (gisements), la structure des parties intra-contour des gisements est affinée en compactant le maillage des puits d'exploration par le forage de l'OES et des puits d'observation, ainsi que des puits d'exploration uniques en dehors de la production zone de forage.

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Recherche et exploration de gisements de pétrole et de gaz

Ministère de l'éducation de la Fédération de Russie

Université d'État russe du pétrole et du gaz IM Gubkina

Présentation 3

Chapitre 1. Recherche et exploration de gisements de pétrole et de gaz 4

1.1. Méthodes de recherche et d'exploration de champs pétroliers et gaziers 4

Méthodes géologiques 4

Méthodes géophysiques 5

Méthodes hydrogéochimiques 6

Forage et exploration de puits 6

1.2. Étapes d'exploration 7

1.3. Classification des gisements de pétrole et de gaz 8

1.4. Problèmes de prospection et d'exploration de pétrole et de gaz, forage de puits 10

Chapitre 2. Méthodologie d'exploration accélérée des champs gaziers 14

2.1. Fondamentaux de l'exploration accélérée et de la mise en service des champs gaziers 14

Principes généraux 14

Des voies d'accélération de l'exploration applicables à tous les groupes de champs gaziers 15

Méthodologie d'exploration des champs gaziers dans de nouvelles zones 16

2.2. Améliorer la méthodologie d'exploration accélérée des champs gaziers 17

2.3. Méthodologie d'exploration des petits gisements de gaz complexes (sur l'exemple des gisements de Ciscaucasie occidentale) 18

Liste de la littérature utilisée : 21

introduction

Le pétrole et le gaz naturel font partie des principaux minéraux utilisés par l'homme depuis l'Antiquité. La production de pétrole a commencé à croître à un rythme particulièrement rapide après que les forages ont commencé à être utilisés pour l'extraire des entrailles de la terre. Habituellement, la date de naissance dans le pays de l'industrie pétrolière et gazière est considérée comme la réception d'une fontaine de pétrole d'un puits (tableau 1).

			Tableau 1
Les premiers apports industriels de pétrole à partir de puits dans les principaux pays producteurs de pétrole du monde
Le pays	An	Le pays	An
Canada	1857	Algérie	1880
Allemagne	1859	Cuba	1880
Etats-Unis	1859	La France	1881
Italie	1860	Mexique	1882
Roumanie	1861	Indonésie	1885
l'URSS	1864	Inde	1888
Japon	1872	Yougoslavie	1890
Pologne	1874	Pérou	1896

Du tableau. 1 il s'ensuit que l'industrie pétrolière dans différents pays du monde n'existe que depuis 110 à 140 ans, mais au cours de cette période, la production de pétrole et de gaz a augmenté de plus de 40 000 fois. En 1860, la production mondiale de pétrole n'était que de 70 000 tonnes, en 1970 2 280 millions de tonnes étaient extraites et en 1996 déjà 3 168 millions de tonnes. La croissance rapide de la production est liée aux conditions d'occurrence et d'extraction de ce minerai. Le pétrole et le gaz sont confinés aux roches sédimentaires et sont répartis régionalement. De plus, dans chaque bassin de sédimentation, il y a une concentration de leurs réserves principales dans un nombre relativement limité de gisements. Tout cela, compte tenu de la consommation croissante de pétrole et de gaz dans l'industrie et de la possibilité de leur extraction rapide et économique des entrailles, fait de ces minéraux un objet d'exploration prioritaire.

Chapitre 1. Recherche et exploration de gisements de pétrole et de gaz

1.1.Méthodes de recherche et d'exploration des gisements de pétrole et de gaz

La prospection et l'exploration ont pour but d'identifier, d'évaluer les réserves et de préparer le développement de gisements industriels de pétrole et de gaz.

Au cours de la prospection et de l'exploration, des méthodes géologiques, géophysiques et hydrogéochimiques sont utilisées, ainsi que le forage et l'exploration de puits.

Méthodes géologiques

La réalisation d'un levé géologique précède tout autre type de prospection. Pour ce faire, les géologues se déplacent sur la zone étudiée et effectuent des travaux dits de terrain. Au cours de celles-ci, ils étudient les couches rocheuses qui remontent à la surface, leur composition et leurs angles d'inclinaison. Pour analyser les substratums rocheux recouverts de sédiments modernes, des fosses jusqu'à 3 cm de profondeur sont creusées et pour avoir une idée des roches plus profondes, des puits de cartographie jusqu'à 600 m de profondeur sont forés.

De retour à la maison, un travail caméral est effectué, c'est-à-dire traitement des matériaux collectés lors de l'étape précédente. Le résultat du travail de bureau est une carte géologique et des coupes géologiques de la zone (Fig. 1).

Riz. 1. Anticlinal sur la carte géologique

et une coupe géologique le long de la ligne AB.

Races : 1-plus jeune ; 2-moins jeune;

3-les plus anciens

Une carte géologique est une projection d'affleurements rocheux sur la surface diurne. L'anticlinal sur la carte géologique ressemble à une tache ovale, au centre de laquelle se trouvent des roches plus anciennes et à la périphérie - des plus jeunes.

Cependant, quel que soit le soin avec lequel l'étude géologique est effectuée, elle ne permet de juger de la structure que de la partie supérieure des roches. Des méthodes géophysiques sont utilisées pour « sonder » les intestins profonds.

Méthodes géophysiques

Les méthodes géophysiques comprennent la prospection sismique, électrique et magnétique.

L'exploration sismique (Fig. 2) est basée sur l'utilisation de modèles de propagation dans la croûte terrestre d'ondes élastiques créées artificiellement. Les vagues sont créées de l'une des manières suivantes :

explosion de charges spéciales dans des puits jusqu'à 30 m de profondeur;

vibrateurs;

convertisseurs d'énergie explosive en mécanique.

Riz. 2. Schéma de principe du relevé sismique :

1-source d'ondes élastiques ; 2 récepteurs sismiques ;

3-station sismique

La vitesse de propagation des ondes sismiques dans des roches de densité différente n'est pas la même : plus la roche est dense, plus les ondes la traversent rapidement. A l'interface entre deux milieux de densités différentes, les vibrations élastiques sont partiellement réfléchies, revenant à la surface de la terre, et partiellement réfractées, poursuivent leur mouvement profondément dans les entrailles jusqu'à une nouvelle interface. Les ondes sismiques réfléchies sont captées par des géophones. En déchiffrant ensuite les graphiques résultants des oscillations de la surface terrestre, les experts déterminent la profondeur des roches qui réfléchissent les ondes, et l'angle de leur inclinaison.

intelligence électrique basé sur la conductivité électrique différente des roches. Ainsi, les granites, les calcaires, les grès, saturés d'eau minéralisée salée, conduisent bien l'électricité, et les argiles, les grès, saturés d'huile, ont une très faible conductivité électrique.

Exploration gravitationnelle est basé sur la dépendance de la gravité à la surface de la Terre sur la densité des roches. Les roches saturées de pétrole ou de gaz ont une densité plus faible que les mêmes roches contenant de l'eau. La tâche de l'exploration gravimétrique est de déterminer l'endroit avec une gravité anormalement faible.

prospection magnétique basé sur la perméabilité magnétique différente des roches. Notre planète est un énorme aimant entouré d'un champ magnétique. Selon la composition des roches, la présence de pétrole et de gaz, ce champ magnétique est déformé à des degrés divers. Souvent, des magnétomètres sont installés sur des avions qui survolent la zone étudiée à une certaine hauteur. Le levé aéromagnétique permet de détecter les anticlinaux jusqu'à une profondeur de 7 km, même si leur hauteur ne dépasse pas 200 à 300 m.

Les méthodes géologiques et géophysiques révèlent principalement la structure des roches sédimentaires et les pièges possibles pour le pétrole et le gaz. Cependant, la présence d'un piège ne signifie pas la présence d'un gisement de pétrole ou de gaz. Les méthodes hydrogéochimiques d'étude du sous-sol permettent d'identifier parmi le nombre total de structures découvertes celles qui sont les plus prometteuses pour le pétrole et le gaz sans forage de puits.

Méthodes hydrogéochimiques

Les méthodes hydrochimiques comprennent les sondages au gaz, luminescent-morsure-monologiques, radioactifs et la méthode hydrochimique.

tir au gaz consiste à déterminer la présence de gaz d'hydrocarbures dans des échantillons de roche et d'eau souterraine prélevés à une profondeur de 2 à 50 m. Autour de tout gisement de pétrole et de gaz, un halo de dispersion de gaz d'hydrocarbures se forme en raison de leur filtration et de leur diffusion à travers les pores et les fissures de les rochers. À l'aide d'analyseurs de gaz d'une sensibilité de 10 -5 ... 10 -6%, une teneur accrue en gaz d'hydrocarbures est enregistrée dans des échantillons prélevés directement au-dessus du gisement. L'inconvénient de la méthode est que l'anomalie peut être déplacée par rapport au gisement (du fait de l'apparition inclinée du mort-terrain par exemple) ou être associée à des gisements non commerciaux.

Application relevé luminescent-bituminologique repose sur le fait que la teneur en bitume dans la roche est augmentée au fil des gisements pétroliers, d'une part, et sur le phénomène de luminescence du bitume en lumière ultraviolette, d'autre part. Selon la nature de la lueur de l'échantillon de roche sélectionné, une conclusion est tirée sur la présence de pétrole dans le gisement proposé.

On sait qu'en tout lieu de notre planète, il existe un soi-disant fond de rayonnement, dû à la présence d'éléments transuraniens radioactifs dans ses profondeurs, ainsi qu'à l'influence du rayonnement cosmique. Les experts ont réussi à établir que le rayonnement de fond sur les gisements de pétrole et de gaz est réduit. Filmage radioactif est effectuée afin de détecter les anomalies signalées du fond de rayonnement. L'inconvénient de la méthode est que les anomalies radioactives dans les couches proches de la surface peuvent être causées par un certain nombre d'autres causes naturelles. Par conséquent, cette méthode est encore d'une utilisation limitée.

Méthode hydrochimique est basé sur l'étude de la composition chimique des eaux souterraines et de leur teneur en gaz dissous, ainsi que des substances organiques, en particulier les arènes. Au fur et à mesure que l'on approche du gisement, la concentration de ces composants dans les eaux augmente, ce qui permet de conclure qu'il y a du pétrole ou du gaz dans les pièges.

Forage et essais de puits

Le forage de puits est utilisé pour délimiter les gisements, ainsi que pour déterminer la profondeur et l'épaisseur des réservoirs de pétrole et de gaz.

Même dans le processus de forage, des échantillons de carottes cylindriques de roches se trouvant à différentes profondeurs sont prélevés. L'analyse de la carotte permet de déterminer sa teneur en pétrole et en gaz. Cependant, la carotte n'est prélevée sur toute la longueur du puits que dans des cas exceptionnels. Par conséquent, après l'achèvement du forage, une procédure obligatoire est l'étude du puits par des méthodes géophysiques.

La façon la plus courante d'étudier les puits est exploitation forestière électrique. Dans ce cas, après avoir retiré les tiges de forage, un dispositif est descendu dans le puits sur un câble, ce qui permet de déterminer les propriétés électriques des roches traversées par le puits. Les résultats de mesure sont présentés sous forme de logs électriques. En les déchiffrant, les profondeurs des formations perméables à haute résistance électrique sont déterminées, ce qui indique la présence d'huile en elles.

La pratique de l'exploitation forestière électrique a montré qu'elle fixe de manière fiable les formations pétrolifères dans les roches sablo-argileuses, cependant, dans les gisements carbonatés, les possibilités d'exploitation forestière électrique sont limitées. Par conséquent, d'autres méthodes de recherche de puits sont également utilisées : mesure de la température le long de la section du puits (méthode thermométrique), mesure de la vitesse du son dans les roches (méthode acoustique), mesure de la radioactivité naturelle des roches (méthode radiométrique), etc.

1.2 Étapes de la prospection et de l'exploration

Les travaux de prospection et d'exploration se déroulent en deux étapes : la prospection et l'exploration.

Étape de recherche comprend trois étapes :

travaux géologiques et géophysiques régionaux :

préparation des zones pour le forage d'exploration en profondeur ;

rechercher des gisements.

Lors de la première étape, à l'aide de méthodes géologiques et géophysiques, des zones potentielles de pétrole et de gaz sont identifiées, leurs réserves sont évaluées et des zones prioritaires pour une prospection plus poussée sont établies. Dans un second temps, une étude plus détaillée des zones pétrolifères et gazéifères est réalisée par des méthodes géologiques et géophysiques. Dans ce cas, l'avantage est donné à l'exploration sismique, qui permet d'étudier la structure du sous-sol à une grande profondeur. Au troisième stade de l'exploration, des puits d'exploration sont forés afin de découvrir des gisements. Les premiers puits d'exploration pour étudier toute l'épaisseur des roches sédimentaires sont forés, en règle générale, à la profondeur maximale. Ensuite, chacun des « étages » des gisements est exploré tour à tour, en partant du haut. À la suite de ces travaux, une évaluation préliminaire des réserves des gisements nouvellement découverts est faite et des recommandations sont données pour leur exploration ultérieure.

phase d'exploration réalisée en une seule étape. L'objectif principal de cette étape est de préparer les champs pour le développement. Au cours du processus d'exploration, les gisements, les propriétés de réservoir des horizons productifs doivent être définis. Une fois les travaux d'exploration terminés, les réserves industrielles sont calculées et des recommandations sont données pour la mise en valeur des gisements.

Actuellement, dans le cadre de la phase de recherche, les images de l'espace sont largement utilisées.

Même les premiers aviateurs ont remarqué que d'une vue à vol d'oiseau, de petits détails du relief ne sont pas visibles, mais de grandes formations qui semblaient dispersées sur le sol se révèlent être des éléments de quelque chose d'unifié. Les archéologues ont été parmi les premiers à utiliser cet effet. Il s'est avéré que dans les déserts, les ruines des villes anciennes affectent la forme des crêtes sablonneuses au-dessus d'elles, et dans la voie du milieu - une couleur de végétation différente au-dessus des ruines.

Les géologues ont également adopté la photographie aérienne. En ce qui concerne la recherche de gisements minéraux, il a commencé à s'appeler photographie aérienne. La nouvelle méthode de recherche s'est avérée excellente (en particulier dans les régions désertiques et steppiques d'Asie centrale, du Kazakhstan occidental et de Ciscaucasie). Cependant, il s'est avéré qu'une photographie aérienne couvrant une superficie allant jusqu'à 500...700 km 2 ne permet pas d'identifier des objets géologiques particulièrement volumineux.

Par conséquent, à des fins de recherche, ils ont commencé à utiliser des images de l'espace. L'avantage des images satellites est qu'elles capturent des zones de la surface de la Terre qui sont des dizaines voire des centaines de fois plus grandes que la zone d'une photographie aérienne. Dans le même temps, l'effet de masquage du sol et de la couverture végétale est éliminé, les détails du relief sont masqués et des fragments individuels des structures de la croûte terrestre sont combinés en quelque chose d'intégral.

La recherche aérogéologique implique des observations visuelles, ainsi que divers types de relevés - photographiques, télévisuels, spectrométriques, infrarouges, radar. À observations visuelles les cosmonautes ont la possibilité de juger de la structure des étagères, ainsi que de sélectionner des objets pour une étude plus approfondie depuis l'espace. Passant par photographique et télévision prise de vue, vous pouvez voir de très grands éléments géologiques de la Terre - des mégastructures ou des morphostructures.

Pendant spectrométrique les enquêtes explorent le spectre du rayonnement électromagnétique naturel des objets naturels dans une gamme de fréquences différente. infrarouge permet d'établir des anomalies thermiques régionales et globales de la Terre, et radar offre la possibilité d'étudier sa surface, indépendamment de la présence de couverture nuageuse.

L'exploration spatiale ne permet pas de découvrir des gisements minéraux. Avec leur aide, des structures géologiques sont trouvées là où des gisements de pétrole et de gaz peuvent être localisés. Par la suite, des expéditions géologiques mènent des recherches sur le terrain dans ces lieux et donnent une conclusion définitive sur la présence ou l'absence de ces minéraux.En même temps, malgré le fait qu'un géologue prospecteur moderne soit assez bien «armé» de l'efficacité de la prospection pétrolière et de gaz, cela reste un problème urgent . En témoigne un nombre important de puits « secs » (n'ayant pas conduit à la découverte de gisements industriels d'hydrocarbures).

Le premier grand champ de Damam en Arabie saoudite a été découvert après le forage infructueux de 8 puits d'exploration posés sur la même structure, et l'unique champ de Hassi-Messaoud (Algérie) a été découvert après 20 puits secs. Les premiers grands gisements de pétrole en mer du Nord ont été découverts après le forage par les plus grandes sociétés mondiales de 200 puits (soit "à sec", soit uniquement avec des spectacles de gaz). Le plus grand gisement de pétrole d'Amérique du Nord, Prudhoe Bay, mesurant 70 km sur 16 km avec des réserves de pétrole récupérables d'environ 2 milliards de tonnes, a été découvert après le forage de 46 puits d'exploration sur le versant nord de l'Alaska.

Il existe des exemples similaires dans la pratique nationale. Avant la découverte du champ géant de gaz à condensat d'Astrakhon, 16 puits d'exploration improductifs ont été forés. Quatorze autres puits "secs" ont dû être forés avant de trouver le deuxième dans la région d'Astrakhan en termes de réserves, le champ de condensats de gaz de Yelenovskoye.

En moyenne, le taux de réussite mondial de l'exploration pétrolière et gazière est d'environ 0,3. Ainsi, seul un objet percé sur trois s'avère être un champ. Mais ce n'est qu'en moyenne. Des taux de réussite plus faibles sont également courants.

Les géologues traitent de la nature, dans laquelle toutes les relations entre les objets et les phénomènes n'ont pas été suffisamment étudiées. De plus, l'équipement utilisé dans la recherche de gisements est encore loin d'être parfait et ses lectures ne peuvent pas toujours être interprétées sans ambiguïté.

1.3.Classification des gisements de pétrole et de gaz

Par gisement de pétrole et de gaz, on entend toute accumulation naturelle de ceux-ci, confinée dans un piège naturel. Les dépôts sont divisés en industriels et non industriels.

Un champ est compris comme un gisement ou un groupe de gisements qui coïncident complètement ou partiellement en plan et sont contrôlés par une structure ou une partie de celle-ci.

La création d'une classification unifiée des gisements et des gisements, qui, entre autres paramètres, comprend également la taille des réserves, revêt une grande importance pratique et théorique. -

Lors de la classification des gisements de pétrole et de gaz, des paramètres tels que la composition des hydrocarbures, la topographie du piège, le type de piège, le type d'écran, les taux de production et le type de réservoir sont pris en compte.

Par composition d'hydrocarbures les gisements sont divisés en 10 classes : pétrole, gaz, condensat de gaz, émulsion, pétrole avec bouchon de gaz, pétrole avec bouchon de condensat de gaz, gaz avec jante d'huile, condensat de gaz avec jante d'huile, émulsion avec bouchon kaza, émulsion avec un bouchon de condensat de gaz. Les classes décrites appartiennent à la catégorie des gisements homogènes en composition, au sein desquels les propriétés physico-chimiques des hydrocarbures sont approximativement les mêmes en tout point du réservoir de pétrole et de gaz. Dans les gisements des six classes restantes, les hydrocarbures en conditions de réservoir sont à la fois à l'état liquide et gazeux. Ces classes de dépôts ont un double nom. Dans le même temps, la première place est donnée au nom du complexe de composés d'hydrocarbures, dont les réserves géologiques représentent plus de 50% des réserves totales d'hydrocarbures du gisement.

Relief du piège est le second paramètre à prendre en compte dans la classification complexe des gisements. Elle coïncide pratiquement avec la surface de la base des roches masquant le gisement. La forme des pièges peut être anticlinale, monoclinale, synclinale et complexe.

Par type de piège les dépôts sont subdivisés en cinq classes : rebord biogénique, massif, stratal, strato-arqué, massif-stratal. Seuls ceux qui sont associés à des monoclinaux, des synclinaux et des pentes de soulèvements locaux peuvent être classés comme dépôts réservoirs. Les dépôts en voûte réservoir sont ceux confinés à des soulèvements locaux positifs, à l'intérieur desquels la hauteur du dépôt est supérieure à l'épaisseur de la zone. Les dépôts en couches massives comprennent les dépôts confinés aux soulèvements locaux, monoclines ou synclinaux, à l'intérieur desquels la hauteur du dépôt est inférieure à l'épaisseur du réservoir.

Classement des dépôts par type d'écran est donné dans le tableau. 2. Dans cette classification, en plus du type d'écran, il est proposé de prendre en compte la position de cet écran par rapport au gisement d'hydrocarbures. Pour ce faire, quatre zones principales et leurs combinaisons sont distinguées dans le piège, et là où la position gravitationnelle normale des contacts eau-huile ou gaz-eau est perturbée par des zones de coincement et d'autres facteurs, la position de l'écran par rapport à ces zones est défini par un terme spécial.

Cette classification ne tient pas compte des facteurs qui déterminent la position inclinée ou convexe-concave de la surface des contacts huile-eau ou gaz-eau. Ces cas sont regroupés dans la colonne "position difficile de l'écran".

							Tableau 2
Classement des gisements par type de crible
Type d'écran	Position de dépôt par type d'écran
	le long de la grève	à l'automne	par rébellion	de tous côtés	le long de la grève et du pendage	le long de la grève et du soulèvement	par chute et montée	complexe
Lithologique	+	+	+	+	+	+	+	+
Lithologique-stratigraphique	+	+	+	+	+	+	+	+
Tectonique (failles de fracture)	+	+	+	+	+	+	+	+
Dénudation lithologique	+	+	+	+	+	+	+	+
Bouillon de sel	-	-	+	-	-	-	-	+
pâte d'argile	-	-	+	-	-	-	-	+
Dépôts protégés contre l'eau	+	+	+	+	+	+	+	+
Mixte	+	+	+	+	+	+	+	+

Selon les valeurs des débits de travail quatre classes de gisements sont distinguées : haut rendement, moyen rendement, bas rendement, non industriel. Dans cette classification, les limites des valeurs des débits des gisements de pétrole et de gaz diffèrent d'un ordre de grandeur. Cela est dû au fait que les gisements de gaz sont généralement explorés et exploités par une grille de puits plus clairsemée.

Par type de collecteur sept classes de dépôts sont distinguées : fracturé, caverneux, poreux, fracturé-poreux, fracturé-caverneux, caverneux-poreux et fracturé-caverneux-poreux. Pour certains bouchons de gaz et de condensat de gaz, gisements de pétrole, gisements de gaz et de condensat de gaz, il convient de prendre en compte la présence d'huile irrécupérable dans les pores, les cavernes et les fractures, ce qui réduit le volume de vide du gisement et doit être pris en compte lors du calcul réserves de pétrole et de gaz.

Cette classification est incomplète, mais elle prend en compte les paramètres les plus importants nécessaires au choix de la méthodologie d'exploration et du schéma technologique optimal d'exploitation.

1.4. Problèmes de recherche et d'exploration de pétrole et de gaz, forage de puits

Depuis l'Antiquité, les gens ont utilisé le pétrole et le gaz là où leurs débouchés naturels à la surface de la terre ont été observés. De telles sorties existent encore aujourd'hui. Dans notre pays - dans le Caucase, dans la région de la Volga, l'Oural, sur l'île de Sakhaline. A l'étranger - dans le Nord et Amérique du Sud, en Indonésie et au Moyen-Orient.

Toutes les surfaces des manifestations pétrolières et gazières sont confinées aux régions montagneuses et aux dépressions intermontagneuses. Cela s'explique par le fait qu'à la suite de processus complexes de formation de montagnes, les couches contenant du pétrole et du gaz qui se trouvaient auparavant à de grandes profondeurs se sont avérées proches de la surface ou même à la surface de la terre. De plus, de nombreuses ruptures et fissures apparaissent dans les roches, allant à de grandes profondeurs. Ils ramènent également du pétrole et du gaz naturel à la surface.

Les sorties de gaz naturel les plus courantes vont des bulles à peine perceptibles aux puissantes fontaines. Sur un sol humide et à la surface de l'eau, de petites sorties de gaz sont fixées par les bulles qui y apparaissent. En cas d'émissions de fontaines, lorsque l'eau et la roche entrent en éruption avec du gaz, des cônes de boue d'une hauteur de plusieurs à plusieurs centaines de mètres restent à la surface. Les représentants de tels cônes sur la péninsule d'Absheron sont les "volcans" de boue Touragay (hauteur 300 m) et Kyanizadag (490 m). Des cônes de boue, formés lors d'émissions périodiques de gaz, se trouvent également dans le nord de l'Iran, au Mexique, en Roumanie, aux États-Unis et dans d'autres pays.

Les écoulements naturels d'huile vers la surface diurne se produisent depuis le fond de divers réservoirs, à travers des fissures dans les roches, à travers des cônes imprégnés d'huile (semblables à de la boue) et sous la forme de roches imprégnées d'huile.

Sur la rivière Ukhta, de petites gouttes de pétrole émergent du fond à de courts intervalles. Le pétrole est constamment libéré du fond de la mer Caspienne près de l'île de Zhiloy.

Au Daghestan, en Tchétchénie, sur les péninsules d'Apsheron et de Taman, ainsi que dans de nombreux autres endroits le globe il existe de nombreuses sources de pétrole. Ces indices pétroliers de surface sont caractéristiques des régions montagneuses au relief très accidenté, où des ravines et des ravins creusent des formations pétrolifères situées près de la surface de la terre.

Parfois, des suintements d'huile se produisent à travers des monticules coniques avec des cratères. Le corps du cône est composé d'huile et de roche oxydées épaissies. Des cônes similaires se trouvent sur Nebit-Dag (Turkménistan), au Mexique et ailleurs. Sur environ. La hauteur des cônes de pétrole de Trinidad atteint 20 m et la zone des "lacs de pétrole" est constituée de pétrole épaissi et oxydé. Par conséquent, même par temps chaud, une personne non seulement ne tombe pas en panne, mais ne laisse même pas de traces sur sa surface.

Les roches imprégnées d'huile oxydée et durcie sont appelées "kirs". Ils sont répandus dans le Caucase, au Turkménistan et en Azerbaïdjan. On les trouve dans les plaines : sur la Volga, par exemple, on trouve des affleurements de calcaire imbibés d'huile.

Pendant longtemps, les débouchés naturels du pétrole et du gaz ont pleinement satisfait les besoins de l'humanité. Cependant, le développement de l'activité économique humaine a nécessité de plus en plus de sources d'énergie.

Dans un effort pour augmenter la quantité de pétrole consommée, les gens ont commencé à creuser des puits dans les lieux de manifestations pétrolières en surface, puis à forer des puits.

D'abord, ils ont été posés là où l'huile sortait à la surface de la terre. Le nombre de ces places est limité. À la fin du siècle dernier, une nouvelle méthode de recherche prometteuse a été développée. Le forage a commencé à être effectué sur une ligne droite reliant deux puits produisant déjà du pétrole.

Dans de nouvelles zones, la recherche de gisements de pétrole et de gaz a été menée presque à l'aveuglette, hésitant d'un côté à l'autre. Il est clair que cela ne pouvait pas durer longtemps, car le forage de chaque puits coûte des milliers de dollars. Par conséquent, la question s'est posée de savoir où forer des puits afin de trouver avec précision du pétrole et du gaz.

Cela a nécessité une explication de l'origine du pétrole et du gaz, a donné une impulsion puissante au développement de la géologie - la science de la composition, de la structure et de l'histoire de la Terre, ainsi que des méthodes de prospection et d'exploration des champs de pétrole et de gaz.

La prospection pétrolière et gazière s'effectue séquentiellement du stade régional au stade de la prospection puis au stade de l'exploration. Chaque étape est divisée en deux étapes, au cours desquelles un vaste ensemble de travaux est réalisé par des spécialistes de profils différents : géologues, foreurs, géophysiciens, hydrodynamiques, etc.

Parmi les études et travaux géologiques, une large place est occupée par le forage de puits, leur test, le carottage et son étude, le prélèvement d'huile, de gaz et d'eau et leur étude, etc.

Le but des forages dans la prospection et l'exploration du pétrole et du gaz est différent. Au stade régional, des puits de référence et paramétriques sont forés.

Des puits de référence sont forés dans des zones peu explorées pour étudier la structure géologique et le potentiel pétrolier et gazier. Sur la base des données des puits de référence, de grands éléments structurels et une section de la croûte terrestre sont révélés, l'histoire géologique et les conditions d'une éventuelle formation de pétrole et de gaz et l'accumulation de pétrole et de gaz sont étudiées. Les puits de référence sont posés, en règle générale, jusqu'à la fondation ou à une profondeur techniquement possible et dans des conditions structurelles favorables (sur des dômes et autres élévations). Dans les puits de référence, des carottes et des déblais sont prélevés dans toute la section de sédiments, une gamme complète de levés de puits géophysiques (SIG) sur le terrain, des tests d'horizons prometteurs, etc. sont effectués.

Des puits paramétriques sont forés afin d'étudier la structure géologique, le potentiel pétrolier et gazier et de déterminer les paramètres des propriétés physiques des réservoirs pour une interprétation plus efficace des études géophysiques. Ils sont posés sur des surélévations locales le long de profils pour l'étude régionale des grands éléments structuraux. La profondeur des puits, ainsi que pour les puits de référence, est choisie à la fondation ou, s'il est impossible de l'atteindre (comme, par exemple, dans la mer Caspienne), au techniquement possible.

Des puits d'exploration sont forés afin de découvrir des accumulations de pétrole et de gaz dans une zone préparée par des méthodes géologiques et géophysiques. Les puits d'exploration sont considérés comme tous les puits forés dans une zone de prospection avant d'obtenir un apport commercial de pétrole ou de gaz. Les sections de puits d'exploration sont étudiées en détail (carottage, diagraphie, échantillonnage, prélèvement de fluide, etc.)

La profondeur des puits d'exploration correspond à la profondeur d'occurrence de l'horizon prometteur le plus bas et, en fonction de la structure géologique des différentes régions et compte tenu des conditions techniques de forage, varie de 1,5-2 à 4,5-5,5 km ou plus.

Des puits d'exploration sont forés pour évaluer les réserves des gisements et localités découverts. Sur la base des données des puits d'exploration, la configuration des gisements de pétrole et de gaz est déterminée et les paramètres des strates productives et des gisements sont calculés, la position de WOC, GOC, GWC est déterminée. Sur la base des puits d'exploration, les réserves de pétrole et de gaz sont calculées dans les gisements à ciel ouvert. Dans les puits d'exploration, un large éventail d'études est effectué, y compris l'échantillonnage et les tests de carottes, l'échantillonnage et les tests de fluides en laboratoire, les tests de formations pendant le forage et les tests après l'achèvement du forage, la diagraphie de puits, etc.

Forage de puits de pétrole et de gaz, réalisé aux stades des travaux régionaux, prospection ; l'exploration, ainsi que le développement, est le processus le plus long et le plus coûteux. Les coûts élevés du forage de puits de pétrole et de gaz sont dus à : la complexité du forage à de grandes profondeurs, l'énorme quantité d'équipements et d'outils de forage, ainsi que les divers matériaux nécessaires à ce processus, notamment la boue, le ciment, les produits chimiques , etc. en outre, les coûts augmentent en raison de la mise en place de mesures de protection de l'environnement.

Les principaux problèmes qui se posent dans les conditions modernes lors du forage de puits, de la prospection et de l'exploration de pétrole et de gaz sont les suivants.

La nécessité de forer dans de nombreuses régions à une plus grande profondeur, dépassant 4 à 4,5 km, est associée à la recherche d'hydrocarbures dans les parties basses inexplorées de la section sédimentaire. À cet égard, l'utilisation de conceptions de puits plus complexes mais fiables est nécessaire pour assurer l'efficacité et la sécurité des travaux. Dans le même temps, le forage à une profondeur de plus de 4,8 km est associé à des coûts nettement plus élevés que le forage à une profondeur moindre.

Ces dernières années, des conditions plus difficiles sont apparues pour le forage et la prospection pétrolière et gazière. Les travaux d'exploration au stade actuel se déplacent de plus en plus vers des régions et des zones caractérisées par des conditions géographiques et géologiques complexes. Tout d'abord, ce sont des zones difficiles d'accès, sous-développées et non développées, notamment la Sibérie occidentale, le nord européen, la toundra, la taïga, le pergélisol, etc. De plus, le forage et la prospection de pétrole et de gaz sont effectués dans des conditions géologiques difficiles. , y compris des couches épaisses de sel gemme (par exemple, dans la mer Caspienne), la présence de sulfure d'hydrogène et d'autres composants agressifs dans les dépôts, une pression de réservoir anormalement élevée, etc.

Ces facteurs créent de gros problèmes dans le forage, la prospection et l'exploration du pétrole et du gaz.

Le forage et la prospection d'hydrocarbures dans les eaux des mers du nord et de l'est entourant la Russie créent d'énormes problèmes liés à la fois à la technologie complexe de forage, de prospection et d'exploration du pétrole et du gaz et à la protection de l'environnement. L'accès aux territoires offshore est dicté par la nécessité d'augmenter les réserves d'hydrocarbures, d'autant plus qu'il existe des perspectives là-bas. Cependant, c'est beaucoup plus difficile et coûteux que le forage, la prospection et l'exploration, et le développement des accumulations de pétrole et de gaz sur terre.

Lors du forage de puits en mer par rapport à la terre aux mêmes profondeurs de forage, selon des données étrangères, les coûts augmentent de 9 à 10 fois.

De plus, lorsque vous travaillez en mer, les coûts augmentent en raison d'une plus grande sécurité de travail, car. Les conséquences et les accidents les plus terribles se produisent en mer, où l'ampleur de la pollution des zones aquatiques et des côtes peut être énorme.

Le forage à de grandes profondeurs (plus de 4,5 km) et le forage de puits sans problème sont impossibles dans de nombreuses régions. Cela est dû au retard de la base de forage, à la dépréciation des équipements et au manque de technologies efficaces pour forer des puits à de grandes profondeurs. Par conséquent, il y a un problème - dans les années à venir pour moderniser la base de forage et maîtriser la technologie du forage ultra-profond (c'est-à-dire forer sur 4,5 km - jusqu'à 5,6 km et plus).

Des problèmes surviennent lors du forage de puits horizontaux et du comportement des levés géophysiques (SIG) dans ceux-ci. En règle générale, l'imperfection des équipements de forage entraîne des défaillances dans la construction de puits horizontaux.

Les erreurs de forage sont souvent causées par le manque d'informations précises sur les coordonnées actuelles du puits par rapport aux repères géologiques. Ces informations sont nécessaires notamment à l'approche d'un réservoir.

6. Un problème urgent est la recherche de pièges et la découverte d'accumulations de pétrole et de gaz de type non anticlinal. De nombreux exemples d'objets étrangers indiquent que les pièges lithologiques et stratigraphiques, ainsi que les pièges lithologiques-stratigraphiques peuvent contenir une énorme quantité de pétrole et de gaz.

Dans notre pays, les pièges structurels sont davantage utilisés, dans lesquels de grandes accumulations de pétrole et de gaz ont été trouvées. Dans presque toutes les provinces pétrolières et gazières (OGP), un grand nombre de nouveaux soulèvements régionaux et locaux ont été identifiés, constituant une réserve potentielle pour la découverte de gisements de pétrole et de gaz. Les pièges non structuraux intéressaient moins les pétroliers, ce qui explique l'absence de découvertes majeures dans ces conditions, bien que des objets pétroliers et gaziers de réserves insignifiantes aient été identifiés dans de nombreux gisements pétroliers et gaziers.

Mais il existe des réserves pour une augmentation significative des réserves de pétrole et de gaz, en particulier dans les zones de plate-forme de la région Oural-Volga, de la mer Caspienne, de la Sibérie occidentale, de la Sibérie orientale et autres. Tout d'abord, les réserves peuvent être associées aux pentes des grands soulèvements (arches, mégahoules) et aux flancs des dépressions et creux adjacents, qui sont largement développés dans les régions ci-dessus.

Caractérisation des propriétés nucléaires et de densité des roches et des fluides qui les saturent. Méthodes de radiométrie pour identifier et évaluer la nature de la saturation des réservoirs et leur application dans la sélection des roches saturées en gaz et l'étude de la structure des gisements.

Analyse des technologies informatiques pour les études géologiques et technologiques de forage de puits de pétrole et de gaz. Le rôle de l'information géophysique dans la construction des systèmes d'information et de contrôle. Perspectives pour le service de diagraphie russe.

La méthode de résonance paramagnétique électronique (RPE) est basée sur l'absorption de l'énergie micro-onde d'un champ alternatif par une substance paramagnétique dans un fort champ magnétique constant.

A l'aube du développement de l'industrie pétrolière, la recherche de gisements de pétrole et de gaz se faisait essentiellement à l'aveuglette. Aux États-Unis, par exemple, au cours de ces années, même un terme spécial est apparu - la «méthode du chat sauvage»: ils ont cherché par instinct, parfois en s'écartant.

Actuellement, les champs avec de petites réserves d'hydrocarbures sont de plus en plus impliqués dans le développement. Souvent, ces gisements sont mal étudiés, caractérisés par une structure complexe de gisements et de faibles propriétés de réservoir.

Dans le cadre de l'épuisement des réserves d'hydrocarbures dans les grands champs pétrolifères explorés, il est devenu nécessaire de rechercher et de développer tous les réservoirs de pétrole et de gaz potentiellement productifs, tant dans les nouveaux gisements prometteurs que dans les anciens.

Ministère de l'enseignement général et professionnel de la Fédération de Russie Université technique d'État de Samara Département du "GIENiGM" Résumé "Types structurels et zonage des champs de pétrole et de gaz"

Utilisez lors du forage de puits de pétrole et de gaz dans les mers profondes et les océans des plates-formes de forage flottantes capables de changer de zone de forage indépendamment ou à l'aide de remorqueurs. Plate-forme auto-élévatrice, semi-submersible et gravitaire.

Les principales tâches de la diagraphie de gaz dans l'étude des puits de prospection et d'exploration sont : l'identification des réservoirs prometteurs saturés en pétrole dans le cadre d'un puits de forage.