Добрый день! Помогите разобраться в ситуации.
Итак, имеется залежь (рис.1). Локация - Ближний Восток. Тектоника - горно-складчатая система Загрос, правильная антиклиналь. Тип пород - карбонаты. Проблемы разработки залежи: низкая первичная проницаемость. Породы трещиноватые (по данным анализа керна, OBMI-UBI), по данным Заказчика слаборазвитая сеть трещин.
Требуется разместить ГС с последующим проведением МГРП. Как известно, при ГРП разрыв происходит в направлении, перпендикулярном наименьшему напряжению. Таким образом ГС при планировании последующего МГРП закладывать лучше по направлению минимального напряжения.
Простирание структуры СЗ-ЮВ. Имеются результаты 5 исследований OBMI-UBI на 4 скважинах (в одной скважине исследования в верхней и нижней формации) :
1 скв. формация 1: преимущественное направление трещиноватости СВ, минимальное напряжение - СЗ;
1 скв. формация 2: трещины СЗ, миним. напряжение СЗ;
2 скв.: трещины СЗ;
3 скв.: трещины СВ, миним. напряжение СВ;
3 скв.: трещины СЗ, миним. напряжение СЗ;
Итого: 3 направления минимального напряжения - СЗ, одно - СВ.
Согласны карты ант-трекинг (рис.2), полученной по данным сейсморазведки 3Д - практически все зоны разуплотнения (трещины) имеют СЗ простирание (совпадающее с простиранием структуры). Т.е. направление трещин совпадает с направлением минимального напряжения??
Согласно региональной тектоники - направление максимального напряжения в данном регионе СВ (т.е. минимальное примерно должно быть СЗ).
Что меня приводит в замешательство: направление минимального стресса, определенное по результатам исследований OBMI-UBI, (СЗ) совпадает с региональным (если данные из открытых источников по региональным напряжениям верны).Смущает совпадение направления имеющейся системы трещин (СЗ) с направлением минимального напряжения.Трещины открытые, естественные. Возможно при образовании этих трещин отложения испытывали другие (перпендикулярно направленные) напряжения, но система Загрос довольно молодая и не должно было это направление меняться. При этом, если сжимать складку в поперечном направлении, то вроде , естественно, что трещины пойдут вдоль складки?
Что думаете по этому поводу? Как лучше расположить ГС для последующего МГРП?
Тут как бы само напрашивается - район скв. 1, формация 1, бурить вдоль простирания структуры, никаких противоречий, если требуется заложить только одну горизонталку.
Подозреваю, что бурить надо несколько, тут уже зависит, есть ли там проектная система разработки вообще, ну можно наверное какие-то и перпендикулярно заложить, надо весь материал смотреть конечно.
Есть ли в районе где-нибудь в округе уже пробуренные горизонтальные скважины, как они работают?
ГРП не моделировали, с существующими данными?
ГС в данном регионе непопулярны. На большей части месторождений региона основным объектом разработки является верхняя формация. Верхняя формация дает хорошие дебиты на ВС и без бурения ГС, проведения ГРП, системы ППД. Объект разработки о котором идет речь (нижняя формация) по своим геолого-физическим характеристикам сильно устпает верхней, считается второстепенным.
Да, речь идет о системе размещения ГС, не единичной.
Структурная карта в футах или метрах?
МГРП планируете в обсаженном или открытом стволе? В других скважинах (вертикальных) ГРП проводили? Какие результаты по дебитам и проведения операции (были стопы, утечки и прочее)?
ППД работает или планируется?
Давление просажено (добывающие скважины есть, работают)?
И общая концепция разработки какая? Отработать одним горизонтом и забыть?
По направлению трещин: есть много публикаций и из опыта проведения ГРП - трещины не всегда идут по направлению стресса, больше по перепаду давления, если месторождение в активной разработке. Можно смоделировать эту ситуацию в Gopher.
Карта эффективных нефтенасыщенных толщин в метрах. В вертикальных скважинах грп не проводили. ППД пока не планируется. Добывающие есть, всего 4 скважины, из-за непродолжительности работы, да еще на штуцерах энергетическое состояние залежи пока проблемно оценить
Рассаматривается несколько вариантов, один из них - отработать горизонтом и забыть
На мой взгляд, наиболее оптимальное положение ГС в своде структуры между трещинами, дабы избежать осложнений при проходке и вовлечь эти трещины в работу последующим гидроразрывом.
Ну, это если смотреть на вот эти две немасштабные картинки. По хорошему - надо модель, конечно..
И да, большие толщины с низкой проницаемостью в карбонатах как-бы сами собой наводят на вариант бурения двустволки.
Вы разрезы сейсмические смотрели? что там этот ант трекер навыделял?
Результаты ант-трекинга вызывают много вопросов и я бы не спешил доверять им. Трещины, показанные на картинке, скорее всего связаны с более ранними этапами формирования структуры региона. Региональные давление в этом направлении существовало с позднего мела. Показанные трещины скорее всего не связаны с формирование структуры. Трещины, связанные со структурой , должны быть отражать ее шейп. Показанные же трещины не отражают СЗ и ЮВ переклинали. Посмотрите на карту поверхностной геологии вашей структуры и вы увидете расположение реальных трещин и небольших разломов. Еще лучше проведите специальную съемку на поверхности с описанием трещинноватости. Показанные на сейсмике трещины скорее всего связаны с ранним этапами деформация и скорее всего заполнены кварцем и кальцитом. В вашем районе было несколько сильных стрессов даже в недавнее время. Посмотрите на сейсмические разрезы опубликованные Вестерн Загросом, там поднадвиговые и постнадвиговые структуры имеют разную форму. Да и рост гор и продвижение фронта деформация отразилось с смене фаций молодых пород от наркотиков до молассы...
Кроме того, реальные открытые трещины, имеют разное распределение в кровле пласта (в режиме растяжения) и в подошве пласта (в режиме сжатия). Ваш пласт имеет эф. Нефтенасыщ толщины до 100 метров. Это означает, что, ваша гросс толщина как минимум в два раза больше (нэт то гросс в малопроницаемых карбонатах). А это уже дает существенные различия в напряжениях в кровле и подошве. А так ваша карта эф нн толщин выглядит для меня очень подозрительно. Она напоминает простую антиклиналь с терригенным коллектором. А у нас складчатые карбонаты. Хотя я не знаю деталей. Возможно это вообще карта общих толщины выше ВНК.
Возвращаясь к расположению скважин скажу, что здесь даже без гидроразрывов, две проблемы. Если вы бурите между трещин, дебит будет низкий. Если пересекаете больше трещин, вода поднимается вертикально очень быстро. Ваши соседи имеют большие проблемы на месторождениях всего за несколько лет, даже без гидроразрввов.
Вообще вам хорошо бы изучить опыт соседей. Как минимум два месторождения недалеко от вас разрабатываются горизонтальными скважинами и результаты последних лет выглядят очень непредсказуемыми.
Пишу прощения за ошибки и сумбурность, писал на телефоне в дороге.
То есть, бурить можно хоть куда - результат будет одинаково непредсказуем?
Про наркотики и молассы все-же непоняно, понимаю, что ошибка при наборе на теефоне, но что там должно было быть вместо наркоты, всю голову сломал %))
В целом отлично просветили, плюсую..
Спасибо за ответ. А нет информации какой-либо по соседним месторождениям? Отложения сарвак.
Карта на самом деле эфф.нефтенасыщенных толщин, отложения карбонаты. По обми-уби направление открытых трещин СЗ, т.е.подтверждает сейсмику
Добрый день!
На самом деле, вам бы очень помогло разобраться в поставленных задачах 3D геомеханическое моделирование. В компании есть геомеханики? То, что вы описываете, те вопросы, которые вы ставити, решаются полноценным геомеханическим моделированием.
Давайте попорядку.
1) По опыту, в карбонатных коллекторах, более жестких породах, нежели терригенные формации, режим напряжения бывает чаще сдвиговым (strike-slip) или даже взбросовым (reverse), чем сбросовым (normal). Этот вопрос нужно решить, так как при взбросовом режиме, например, вертикальное напряжение будет минимальным, а значит трещины ГРП могут развиваться горинтальные.
2) У вас есть на руках результаты микроимиджеров (OBMI, UBI)? Вы уверены в том, как определялся режим напряжений (по выделению именно техногенных трещин и вывалов, а не естественных трещин)? Запись проводилась в вертикальных скважинах (до 15 градусов зенитный угол)? Если в качестве интерпретации сомнений нет, то было бы интересно, как рапологаются скважины с регистрацией по площади (и глубине регистрации техногенных трещин/вывалов), с чем может быть связан такой серьезный разворот минимального главного напряжения (с СЗ до СВ).
3) К антракингу всегда большие вопросы. Получить можно практически что угодно. Вопрос состоит в том, кто и как делал антракинг и калибровались ли результаты на теже OBMI/UBI?
Если поверить результатам, и трещиноватость правда имеет преимущественное направление СЗ, что по счастливой случайности совпадает с направлением минимального главного напряжения, то это облегчает вам задачу. Трещина ГРП будет развиваться перпенидкулярно мин.глав.напряж., т.е. перпендикулярно направлению естественной трещиноватости. Значит горизонтальные стволы нужно располагать вдоль трещиноватости = вдоль минимального главного напряжения = СЗ. Но это очень и очень грубо, если верить результатам и принимать решение без моделирования...
Что касается ваших сомнений. Чтобы лучше понять режим напряжений:
а) перепроверьте результаты интерпретации микроимиджеров. Оценка направления действия напряжений должна осуществляться только по регистрации техногенных трещин и/или вывалов и только в вертикальных скважинах. Если угол скважин больше 10-15 градусов, нужно решать обратную задачу (Зобакаграмма или Techlog ISA вам в помощь)
б) если результатам вы верите, отберите интерпретацию, относящуюся к одной формации (либо верхней, либо нижней, и тд) и изобразите зарегистрированное направление на карте (антракинга или эффективных толщин). Нужно понять, с чем связан разворот напряжений: разные формации? расположение скважин (в замке или на крыльях)? Близость какого-то разлома?
в) построение 3D геомеханической модели позволит расчитать распредление напряжений (величину и направление) для всего месторождения, понять как лучше располагать скважины и куда "пойдут" трещины ГРП. Геомеханические подходы особенно полезны в карбонатных трещиноватых коллекторах: tectonic modeling позволяет уточнить модель распределения трещиноватости (DFN) в массиве; 3D/4D геомеханика позволяет оценить раскрытие естественных трещин/разломов (за счет расчета перераспределения напряжений) на различных этапах разработки, что также полезно для предотвращения раннего прорыва воды, о котором писали в одном из ответов.
Если компания решит не идти "умным" путем и не будет проводить моделирование, а решит выбрать путь "проб и ошибок", то совет только один - по совокупности имеющихся факторов, горизонтальный ствол нужно бурить в СЗ направлении с МГРП, но это вы и сами знаете. Микросейсмика вам в помощь.
Ну, посмотреть бы, для начала, видны ли эти трещины в волновом поле на разрезе вкрест простирания через купол, или не очень. Также тайм-слайсы на целевом времени и горизонте тоже - посмотреть бы.
про это я уже говорил , но автор проигнорил)
Еще можно попробовать провести анализ, как тут сделано: https://www.spec2000.net/23-fracorientation.htm
Тамер, имеется ли у вас возможность выполнить исследования по гидропрослушиванию, останавливая добывающие (из существующих 4-ех) скважины по определенному графику? Возможно ли скважины оборудовать забойными манометрами? Так можно было бы оцениться по пьезопроводности, например, в разных направлениях пар скважин.
Пойдем этим путем, я думаю. На данном этапе осуществляется лишь проектирование разработки. При переходе в стадию выполнения проектных решений, выполним 3D геомеханическое моделирование.
Спасибо всем за ответы и мнения - очень много полезного! Извиняюсь, что не мог оперативно отвечать - неделю не было доступа к форуму
Возможно поможет свежая публикация из AAPG Bul. Casini et. al. (2018) "Fracture characterization in sigmoidal folds: Insights from the Siah Kuh anticline, Zagros, Iran":
"CONCLUSIONS
The Siah Kuh anticline, SFB, Zagros, Iran, represents a superbly exposed outcrop analog to subsurface
sigmoidal anticlines of secondary origin. From the analysis of field and remote-sensing data of seismic
to subseismic fractures in this anticline, the following can be concluded.
1. The sigmoidal shape of the Siah Kuh anticline is associated with the development of specific seismic
to subseismic structures that are not observed in nearby cylindrical or periclinal anticlines. These
structures are (1) two systems of normal faults (G3 andG4), (2) a low-angle thrust at the Asmari level,
and (3) the north–south Danan anticline. The normal faults cut the anticline at a high angle to
the fold axis and cluster around the outer arcs of the sigmoidal shape. The thrust cuts through the
Asmari Formation and is located, together with the roughly north–south Danan anticline, in the inner arc
of the easternmost axial bend of the SiahKuhanticline.
2. In the Siah Kuh anticline, passive margin to forebulge extension northwest–southeast normal faults, LPS structures (northeast–southwest veins, northwest–southeast tectonic stylolites), and syn-folding structures (northwest–southeast veins, crestal normal faults, conjugate strike-slip faults, and oblique veins), typically described in nearby cylindrical
and periclinal anticlines, are only passively rotated into the different segments of the sigmoidal shape according to the local fold-axis orientation.
3. TheDanan anticline and the thrust, and the normal faults (G3 and G4), respectively, developed in response to inner arc compression and outer arc extension associated with the progressive rotation around vertical axes of the different segments of the anticline in the Pliocene. Being spatially, geometrically, and kinematically related to the seismically detectable shape of the anticline, these faults can be predicted and included in subsurface reservoir models.
4. The G3 and G4 normal fault systems formed in the late- to postfolding stages, hence they have great
potential to preserve porosity and they represent areas of increased fluid flow, or promote early water breakthrough. However, if cutting through thin reservoir and seal units, they might, together with the low angle thrust, represent a risk for seal integrity and lateral reservoir continuity.
5. The use of specific outcrop analogs and conceptual models is necessary for predicting and populating fracture systems in subsurface sigmoidal anticlines.
The Siah Kuh example might help in reducing uncertainties in the evaluation of business opportunities in sigmoidal anticlines of secondary origin within the Zagros or any other foreland fold-thrust belt."
А можете целиком статью в личку кинуть?
Мопед не мой, купите статью на сайте AAPG или попросите авторов https://www.researchgate.net/publication/318394934_Fracture_characterization_in_sigmoidal_folds_Insights_from_the_Siah_Kuh_anticline_Zagros_Iran
К топикстартеру - если можно, как там, кстати, заложили/пробурили, есть результаты?
По поводу структуры Kuh-e Siah - вот тут есть статья:
http://file.scirp.org/Html/3-1210356_59114.htm#f3
http://file.scirp.org/pdf/OJG_2015082611115894.pdf
отличные карты и схемы, все в открытом доступе
там же на ресурсе множество статей и ссылок про Загрос и другое
Какие работы/статьи можете порекомендовать для детального ознакомления с 3Д/4Д геомеханикой? Уж жутко интересно как это все работает с карбонатами)
самое интересное, это как проверять потом это 3D геологическое моделирование:)
у меня такое ощущение, что в районе каждой скважины, может быть свое локальное поле напряжения))
Я бы посоветовал посмотреть пассивную сейсмику. можно хотя бы понять направление трещин, и уже из этого определять куда закладывать скважины. Но для этого нужен очень толковый специалист ну и на самое дешевое удовольствие, но бурение ГС наверное дороже).
ИМХо