Структуры Бакинского архипелага характеризуются сложными геологическими условиями бурения скважин. Трудность заключается, прежде всего, в том, что при разбуривании верхнеплиоценовых отложений, отличающихся аномально высокими поровыми давлениями (АВПоД), наблюдаются интенсивные водопроявления, в глинистых породах происходят сужение ствола скважины, кавернообразование, осыпание пород и др.

В связи с этим многие скважины здесь не вскрыли проектные горизонты и были ликвидированы по техническим причинам.

В настоящей статье использованы рассчитанные градиенты поровых давлений (ГПоД) глин, определенных геофизическими методами в скважинах на площадях Бакинского архипелага. При исследовании геолого-геофизических материалов были выявлены основные особенности изменения значений ГПоД с глубиной и по площади отдельных свит и горизонтов. АВПоД в глинах отмечаются на каждой структуре в разных стратиграфических комплексах и на различных глубинах. Так, верхняя граница АВПоД в разрезе площади Дуванный-море соответствует нижнеапшеронскому ярусу, на структуре о. Булла - верхнеапшеронскому, а в пределах складки Булла-море - древнекаспийским отложениям ( рис. 1 ).

Из рис. 2 видно, что ГПоД в интервале акчагыльского яруса на всех структурах резко возрастает. В верхней части ПТ, представленной чередованием песчано-алевритовых пород с глинами, он уменьшается (по сравнению с акчагыльским ярусом). В связи с этим в результате оттока поровой воды из глин в коллектор в кровле ПТ, в песчано-алевритовых пластах, образуется АВПД и глины уплотняются. Значения градиента пластовых давлений (ГПД) иногда в 2-2,16 раза превышают условно гидростатические.

Для предотвращения осложнений в процессе бурения указанный интервал следует полностью перекрывать технической колонной. После прохождения верхних слоев ПТ ГПоД постепенно увеличивается и в глинах над горизонтом V достигает своего максимума (см. рис. 2 ). Однако в горизонте V значение ГПоД в глинах резко снижается и приближается к величине ГПД в коллекторах. Рост ГПоД с северо-запада на юго-восток, по-видимому, обусловлен увеличением мощности отложений и глинистости разреза. Так, общее содержание глин в разрезе на площадях Сангачалы-море, Дуванный-море составляет (в %) примерно 75-80, на о. Булла 80-85, Булла-море 85-90.

Максимальное значение ГПоД зафиксировано над кровлей горизонта V ПТ. При этом ГПоД на площади Дуванный-море составляет 0,018, о. Булла 0,02, Булла-море 0,022 МПа/м.

При детальном анализе распределения АВПоД было выявлено, что зона увеличения ГПоД в сводовой части структуры занимает более высокое гипсометрическое положение, чем на крыльях. Как видно из рис. 3 , в скв. 16, пробуренной в своде структуры Булла-море, зона АВПоД начинается с глубины 200 м. Однако в скв. 18, заложенной вниз по падению пластов от скв. 16, она проявляется с глубины 750 м, а в скв. 26, пробуренной далее от скв. 18 в крыльевой части структуры, - с глубины 1150 м. Кроме того, максимальное значение ГПоД зафиксировано в своде структуры и вниз по падению пластов уменьшается ( рис. 4 ).

Отмеченное прежде всего объясняется тем, что на всех структурах Бакинского архипелага от свода к крыльям литолого-коллекторские свойства песчано-алевритовых пород улучшаются.

Установлено, что при аналогичной плотности (гидростатическое давление) бурового раствоpa скорость проходки в сводовой части больше, чем на крыльях структуры. Так, на площади Булла-море в интервале 3200-4000 м (долото 269 мм) при плотности бурового раствора 1,98-2 г/см³ скорость бурения в скв. 16 составляла 450 м/ст.-мес, в скв. 26 320 м/ст.-мес. Это объясняется тем, что с уменьшением разницы между АВПоД и гидростатическим давлением столба бурового раствора скорость бурения увеличивается. Поэтому с уменьшением значения ГПоД от свода вниз по падению пластов возрастает перепад давлений и сокращается скорость проходки (если плотность бурового раствора не снижается при уменьшении ГПоД).

Таким образом, изучение и выяснение отмеченных особенностей распределения АВПоД кроме научного значения представляет большой практический интерес для рационального выбора рецептуры бурового раствора, конструкции скважин с целью улучшения технологии и эффективности бурения.

Рис. 1. Изменение ГПоД и АВПоД на площадях северной зоны Бакинского архипелага в направлении с северо-запада на юго-восток.

ГПоД и АВПоД соответственно: 1,2 - в акчагыльском ярусе, 3, 4 - на 150 м выше горизонта V

Рис. 2. Измерение ГПоД (1) и АВПоД (2) с глубиной

Рис. 3. Изменение ГПоД и АВПоД по поперечному профилю I-I складки Булла-море.

1', 1 - зона увеличения и значение ГПоД; 2', 2 - зона максимального увеличения ГПоД и его значение (на 150 м выше горизонта V); 3 - АВПоД в зоне увеличения ГПоД; 4 - АВПоД в зоне максимального значения ГПоД

Рис. 4. Изменение ГПоД в зоне, находящейся на 150 м выше горизонта V, на структуре Булла-море.

1 - скважины, в которых исследовались изменения АВПоД; 2 - тектонические нарушения; 3 - значения ГПоД; 4 - линия профиля