УДК 553.98:550.812 |
Залежи запечатанного типа и переориентация структурного бурения на их разведку
А.И. ЛЕТАВИН, Л.И. МОРОЗОВ (ИГиРГИ), Л.Д. ВИНОГРАДОВ (ВНИИЗарубежгеология)
При хорошей изученности многих нефтегазоносных бассейнов глубоким бурением и комплексом геофизических исследований роль структурного бурения как метода, обеспечивающего подготовку структур, значительно снизилась, а иногда его применение становится нерациональным.
Однако в некоторых районах в последнее время определилось новое направление нефтегазопоисковых работ. Его основой является возможность открытия на относительно небольших глубинах залежей нефти и газа, местоположение которых контролируется не современным, а палеоструктурным планом продуктивных горизонтов. Такие залежи формируются в обычных структурных, литологических и других ловушках, а затем в результате резкого вторичного ухудшения коллекторских свойств за контуром нефтегазоносности изолируются, запечатываются от гидродинамических систем. В случае последующего разрушения ловушек такие залежи сохраняются на прежнем месте и в современном структурном плане находятся на периклиналях, моноклиналях, даже в синклиналях и характеризуются наклонными ВНК и ГВК и часто АВПД. Основная задача этого направления - поиск палеоловушек, в которых формировались залежи до их запечатывания. Она решается путем палеотектонических реконструкций с использованием результатов сейсморазведки и бурения, выполнения высокоточных гравиметрических наблюдений, а также использования результатов прямых поисков залежей сейсморазведкой и электроразведкой и проведением литолого-петрографических исследований. Поиски запечатанных залежей нефти и газа в пределах расформированных структур уже начали проводить в СССР и за рубежом [1]. В настоящее время есть предпосылки для их обнаружения на относительно небольших глубинах в мезозойских и кайнозойских породах в таких районах, как Предкавказье, Апшеронский полуостров и Ферганская впадина. Еще в середине прошлого века в Ясамальской долине и многих других районах при канатном бурении скважин глубиной 30-150 м были выявлены залежи на моноклиналях. Они располагались, как правило, в областях инфильтрации пресных вод и удерживались на моноклиналях зонами вторичной цементации коллектора битумами и другими аутигенными минералами. Позже в более глубоких горизонтах (1500- 2500 м) были открыты залежи с наклонными контактами. Такие “висячие залежи” нефти обнаружены на Апшеронском полуострове на месторождениях Кала, Балаханы-Сабунчи-Раманы, Бузовны, Сураханы, Карачухур-Зых, Бибиэйбат, а также на островах Артема и Жилого, Банка Дарвина, Гюргяны-море, Нефтяные Камни и др. [3]. Малоподвижность и запечатанность этих залежей, как показали исследования В.С. Малик-Пашаева, З.А. Табасаранского, Ш.И. Алиева и Г.А. Бабаляна, подтверждалась тем, что в процессе их длительной разработки контур нефтегазоносности оставался неподвижным. Перемещению законтурных вод препятствовали зоны ВНК, пористость и проницаемость песчаников в которых были очень низкие из-за выпадения в порах и поровых каналах аутигенного кальцита и полутвердого битума.
В хадумских песчаниках Северо-Ставропольской газовой залежи установлен наклон контактов 70 м. В процессе длительной эксплуатации этого месторождения пластовые давления в залежи упали от 6,5 до 0,7 МПа, а подъем ГВК практически не зафиксирован. В подошве залежи находится слой повышенной плотности. Он изолирует залежь снизу и образовался в результате вторичной цементации песчаника.
В Предкавказье известны и другие случаи изолированности залежей нефти и газа от гидродинамических систем пластов. Сюда можно отнести скопления УВ в нижнепалеогеновых пластах на периклиналях Прасковейской, Мектебской, Ачикулакской и других структур Прикумской зоны, а также в залегающих моноклинально юрских известняках на Лабинской ллощади, в Восточно-Кубанской впадине и др.
Благоприятствует образованию запечатанных залежей нефти и газа в Предкавказье наличие на участках отложений, утративших свои емкостные свойства в результате катагенетических процессов в породах. Например, песчано-алевритовые породы кумского горизонта южного борта Западно-Кубанского прогиба, у которых иногда первичная пористость ухудшается вследствие вторичных изменений в коллекторах.
Приведенные данные указывают, что в районах Предкавказья и Апшеронского полуострова висячие запечатанные залежи УВ не единичны. Они обусловлены характером геологического развития этого региона. Этапы длительных и устойчивых прогибаний и связанная с ними генерация УВ сменялись здесь в неоген-четвертичное время инверсиями. Соответственно происходили падение температуры, давления, выделения газа в нефтяных залежах в свободную фазу и выпадение битумов на ВНК и ГВК. Одновременно этот процесс сопровождался аутигенной цементацией коллектора, которая в первую очередь происходила на ВНК. Значительная часть осадочных пород, где уже сформировались залежи нефти и газа, была промыта в период инверсии инфильтрационными пресными и слабосолоноватыми водами. Изменение химического состава вод обычно существенно влияет на изоляцию залежей нефти и газа от гидродинамической системы пласта.
Анализ нефтегазоносности зон распространения инфильтрационных вод в различных бассейнах Северной и Южной Америки, Европы, Азии и Африки позволяет сделать вывод, что в отложениях всех возрастов от палеозойских до палеоген-неогеновых на территориях развития пресных и слабосолоноватых вод выявлены сотни залежей нефти, газа, битумов и тяжелых нефтей. Они, как правило, залегают на весьма небольших глубинах - от первых десятков до 2000 м. Типичные примеры таких регионов - Амударьинская нефтегазоносная область, нефтегазоносные бассейны Западно-Канадский, Маракаибский, Оринокский, Скалистых гор, Западный внутренний (США) и др. [2]. Изоляция залежей в гидрогеологических условиях зоны гипергенеза происходит при вторичной цементации ВНК и ГНК битумом и аутигенными минералами, а также при разбухании глинистого цемента песчаников в случае замещения соленых пластовых вод пресными. Наиболее типично в этом отношении месторождение Тин Фуйе в Алжире [1]. УВ в залежах запечатанного типа на указанных выше территориях часто лишены воздействия пластовых вод, микробиологического разрушения и находятся в благоприятных условиях сохранности. Перспективен для поисков залежей нефти и газа запечатанного типа и Ферганский нефтегазоносный бассейн. Здесь на обширных площадях моноклинального залегания палеогеновых отложений специфические условия нефтегазообразования и особенности геологического развития данного региона предопределили пространственное расположение участков аккумуляции и сохранности промышленных залежей УВ. Это границы распространения слабосолоноватых инфильтрационных вод и созданных ими гидродинамических барьеров на пути миграции флюидов по восстанию продуктивных горизонтов. В настоящее время выявлены площади, где часть нефтегазовых и нефтяных залежей расположена в зонах контакта элизионных и инфильтрационных вод в условиях моноклинального залегания коллекторов (Чангырташ, Шарихан, Южный Аламышик, Палванташ, Чонгара-Гальча), по-видимому, в эту же группу следует включать и залежи УВ на участках Карагачи и Сельрохо (рис 1). Залежи приурочены к южному борту Ферганской впадины, к его западной (Карагачи), восточной (Чангырташ, Палванташ и др.) и центральной частям Это позволяет сделать вывод, что Ферганский нефтегазоносный бассейн весьма перспективен для поисков залежей запечатанного типа. Благоприятно для их формирования и сохранности в пределах моноклинального залегания продуктивных горизонтов палеогена экранирование залежей инфильтрационными гидродинамическими барьерами с последующим запечатыванием в результате комплексного воздействия процессов катагенеза и гипергенеза на пласты-коллекторы, в том числе влияния гидродинамики и гидрохимии пластовых вод. При этом часто ухудшение фильтрационных свойств коллекторов в исследованном районе происходит из-за внедрения в продуктивные отложения инфильтрационных вод. В частности, проникновение вод данного генезиса в продуктивный пласт IV палеогена в центральной части южного борта Ферганской впадины (район Актурпакской складки) привел к катионному замещению в глинистых минералах коллекторов, обусловившему набухание глинистых частиц и смещение литологического экрана на северо-восток [4].
Поиски запечатанных залежей УВ в зонах инфильтрационных гидродинамических барьеров на площадях моноклинального залегания палеогена Ферганской впадины - наиболее простой и рентабельный способ быстрого прироста запасов УВ в данном районе. Это обусловлено тем, что скопления УВ приурочены к малым глубинам (от 150 до 1500 м) и имеют относительно простое пространственное распространение по сравнению с залежами других типов.
При поисках месторождений нефти и газа в зонах инфильтрационных гидродинамических барьеров в палеогеновых отложениях Ферганской впадины следует обращать особое внимание на участки ухудшения фильтрационных свойств продуктивных пластов, преимущественно на площадях развития поверхностных вод. Эти плохо проницаемые или даже непроницаемые зоны бывших коллекторов в данном районе могут представлять интерес для поисков скоплений УВ, изолированных от гидродинамических систем пластов в условиях моноклинального залегания регионально продуктивных горизонтов. Перспективные территории на поиски подобных залежей показаны на рис. 2. Месторождения нефти и газа, изолированные от гидродинамической системы пласта, могут быть выявлены и на Апшеронском полуострове и в Ферганской впадине. Несомненно, месторождения запечатанного типа широко распространены на моноклиналях и периклиналях и являются, по-видимому, значительным дополнительным резервом прироста запасов нефти и газа в этих старых нефтегазодобывающих районах.
Все сказанное выше позволяет наиболее эффективно использовать структурное бурение в тех нефтегазоносных регионах, где могут быть распространены запечатанные залежи нефти и газа на незначительных глубинах
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Поступила 15/ХII 1981 г.
Рис. 1. Схематический план положения инфильтрационного гидродинамического барьера в палеогеновых отложениях Ферганской впадины.
1 - граница впадины; направление движения вод: 2 -древних инфильтрационных; 3 - элизионных; 4 - скопления УВ на контакте элизионных и инфильтрационных вод: I - Майли-Сай, II - Чангырташ, III - Южный Аламышик, IV-Шарихан, V - Палванташ, VI - Чонгара-Гальча, VII - Сельрохо, VIII - Карагачи; 5 - линия предполагаемого инфильтрационного гидродинамического барьера для УВ в палеогеновых отложениях
Рис. 2. Схематическая карта перспективных территорий для поисков запечатанных залежей УВ в Предкавказье.
1 - граница (краевой шов) Русской платформы, 2 - северная граница альпийской складчатости Кавказа; 3 - зоны возможного древнего проникновения инфильтрационных вод, а также зоны расформированных ловушек с нефтяными н газовыми залежами запечатанного типа на моноклиналях; 4 -зоны возможного современного проникновения инфильтрационных вод с нефтяными залежами запечатанного типа на моноклиналях