|
УДК 550.822.7(47+57)«1975/1985» |
Основные результаты сверхглубокого бурения в СССР в 1975 - 1980 гг. и направления работ на XI пятилетку
В. Е. ОРЕЛ, Ю. Т. АФАНАСЬЕВ, Н.Е. ОВОДОВ, А. И. ЛЕТАВИН (ИГиРГИ)
В X пятилетке сверхглубокое бурение в СССР проводилось в основном на Северном Кавказе, в Азербайджане, на Южном Каспии, в Западной Украине, в Днепровско-Донецкой и Прикаспийской впадинах и Средней Азии. К настоящему времени в глубокопогруженных горизонтах (4,5 км и более) открыто около 80 нефтяных, нефтегазоконденсатных и газовых залежей, из них 45 - в X пятилетке.
На Северном Кавказе наиболее погруженная нефтяная залежь (5612-5800 м) обнаружена в верхнемеловых карбонатах Андреевской площади, в присбросовой антиклинальной зоне Терско-Каспийского прогиба, а самая глубокая газовая (5433-5497 м) - установлена в терригенных байосских отложениях Кошехабльского газового месторождения, расположенного в Восточно-Кубанской впадине. В пределах южного борта Западно-Кубанского прогиба открыты залежи нефти в образованиях продуктивного кумского горизонта, на глубинах более 5300 м (Северско-Западно-Афипское месторождение).
Всего на Северном Кавказе за X пятилетку было пробурено 98 поисковых и 71 разведочная скважина. При этом открыто девять нефтяных и два газовых месторождения. В 1981 г. здесь выявлены три нефтяных месторождения (Северо-Брагунское, Ханкальское, Арак-Далатерекское) и одна газовая залежь на Кошехабльской площади.
Диапазон нефтегазоносности включает в себя карбонатные образования триаса, терригенные - средней юры и келловея, карбонатные - Оксфорда, валанжина и верхнего мела, терригенные - апта и палеогена. Пластовые давления в залежах варьируют от гидростатических до аномально высоких. Так, если в аптской залежи Октябрьской площади коэффициент аномальности равен единице, то в среднеюрской на Кошехабльской площади он близок к двум. Высокие коэффициенты аномальности отмечены на Северо-Минеральном (1,85) и Ханкальском (1,8) месторождениях. Пластовые температуры на этих глубинах меняются от 140 до 186°С.
В Азербайджане на глубинах более 4,5 км в X пятилетке установлено около 20 залежей нефти и газа, приуроченных в основном к низам продуктивной толщи и свите перерыва. На такие глубины было пробурено 14 поисковых и 4 разведочные скважины. В 1981 г. на площади Зардоб в интервале глубин 4570-4520 м из отложений эоцена был получен приток нефти.
На Украине в ДДВ глубокопогруженные газоконденсатные залежи открыты организациями Мингео СССР в юго-восточной части, в зоне примыкающей к Орехово-Павлоградскому и Криворожско-Кременчугскому глубинным разломам. Продуктивны нижнекаменноугольные терригенные образования, залегающие в интервале глубин 4580-5625 м. Пластовые давления незначительно превышают гидростатические. Пластовые температуры варьируют от 115 до 130°С.
В Предкарпатском краевом прогибе в песчаниках палеогена открыты Новосходненское (4768-4878 м) и Спасско-Глубинное (4590-4606 м) нефтяные месторождения. Пластовые давления в залежах несколько выше гидростатических, температуры 110-115°С. На Шевченковской площади с глубины 7200 м в терригенных верхнемеловых отложениях были отмечены нефтепроявления. Всего за 1975-1980 гг. организациями Миннефтепрома здесь было пробурено 25 поисковых и 4 разведочные глубокие скважины.
В Западной Туркмении глубокое бурение проводилось в Прибалханском нефтегазоносном районе на нижнекрасноцветные и подстилающие их палеоген-меловые отложения. За X пятилетку пробурено 14 поисковых и 9 разведочных скважин. Притоки нефти были получены на площади Котур-Тепе из горизонта НК (интервал глубин 4525- 4545 м), на площади Бурун - из горизонта HK12 (4557-4500 м), на Комсомольской - из нижнекрасноцветных терригенных отложений (4622-4584 м), на Барсакельмесской - из нижнекрасноцветных образований (4727-4752 м). Пластовые давления во всех открытых залежах аномально высокие, коэффициент аномальности 1,5-1,7, пластовая температура 93-112°С.
В Ферганской впадине на площади Варык из терригенных отложений палеогена (сумсарскнй горизонт, интервал глубин 5006-5021 м) получен приток нефти. Всего за X пятилетку было пробурено 38 поисковых и 3 разведочные глубокие скважины.
В Тимано-Печорской провинции из глубокопогруженных карбонатных горизонтов ордовика получены притоки газа на Кочмесской (5600-5629 м), из терригенных девонских отложений на Западно-Соплесской (4500-4516 м) площадях (Предуральский прогиб). Нефтегазопроявления и притоки нефти и газа установлены на больших глубинах Вуктыльского газоконденсатного месторождения в образованиях турнейского яруса.
В 1975-1980 гг. в Прикаспийской впадине было пробурено 29 поисковых и 2 разведочные скважины. Притоки нефти получены из терригенных пород девона на Камышинской (5020-5046 м) и Восточно-Уметовской (4620-4686 м) площадях Антиповско-Щербаковской погребенной зоны поднятий. Коэффициент аномальности пластовых давлений в залежах близок к 1,5.
В Эмбенском районе глубокое бурение осуществлялось на подсолевые карбонаты каменноугольного возраста на площадях Каратон, Тенгиз и Южной.
В 1981 г. на Тенгизской структуре из нижнего интервала получен приток нефти. Пластовое давление составило 87,3 МПа, пластовая температура 93 °С.
Всего в X пятилетке на глубины более 4500 м организациями Миннефтепрома было пробурено 225 поисковых и 113 разведочных скважин. Максимальная эффективность достигнута на Северном Кавказе. Необходимо отметить, что подавляющее число нефтяных объектов установлено преимущественно в интервалах глубин 4,5-5 км.
В СССР земли с глубиной залегания отложений осадочного чехла 4,5-7 км занимают площадь 3300 тыс. км2, объем их 13,7 млн. м3, или 29 % от общего объёма покровных образований [1].
Отложения чехла, залегающего ниже 7 км, занимают площадь 1700 тыс. км2, объем их составляет 7 млн. м3, соответственно 17 и 15% от площади и объёма всего чехла.
Приведенные данные указывают на имеющиеся значительные резервы для развития нефтяной и газовой промышленности СССР, связанные с глубокозалегающими отложениями, слабо изученными в старых и неизученными в новых и развивающихся регионах [1, 7].
Однако нужно отметить, что при высокой стоимости сверхглубокого бурения объем и представительность получаемой с больших глубин геолого-промысловой информации (в первую очередь по технико-технологическим причинам) пока весьма незначительны. Так, процент подъема керна не всегда высокий, иногда не удается сделать замеры пластовых давлений и температур. В отдельных скважинах невозможно применить те комплексы каротажа, которые были бы наиболее оптимальны для данного разреза, минерализации пластовых вод и промывочной жидкости.
Бурение часто осуществляется на утяжеленных буровых растворах с плотностью, иногда достигающей 2,6 г/см3. При этом создается огромное противодавление на пласт, в результате происходит глубокое проникновение фильтрата бурового раствора в коллектор, особенно в трещиноватый, а пластовые флюиды оттесняются от ствола скважин на расстояния, превышающие радиус исследования промысловой геофизики. Большое значение имеет не только величина противодавления, но и период его воздействия на пласты. Между вскрытием объекта и его исследованием проходит много времени, в течение которого не только искажается истинная геофизическая характеристика пласта, но и прекращается гидродинамическая связь его со скважиной.
Все это создает трудности для геологических служб, как при интерпретации полученной информации, так и при выдаче рекомендаций по дальнейшим направлениям поисков залежей нефти и газа. Анализ результатов глубокого бурения и изучение геологических предпосылок перспективности глубокопогруженных горизонтов становятся в настоящее время самостоятельной и актуальной задачей.
При оценке нефтегазоносности глубоких горизонтов приходится сталкиваться с такими вопросами, как источники нефтегазообразования и его масштабы, предельные значения термобарических показателей и гидрогеологические условия, при которых можно обнаружить промышленные скопления УВ, наличие коллекторов и надежных флюидоупоров, типы и размеры ловушек и, наконец, фазовое состояние УВ.
Формирование залежей нефти и газа на больших глубинах определяется специфическими условиями, возникающими в областях высоких температур и давлений, которые воздействуют не только на ОВ, но и на коллекторские и экранирующие свойства пород. В то же время глубокие недра впадин характеризуются лучшими условиями для сохранения углеводородных скоплений благодаря меньшему числу перерывов в осадконакоплении, увеличению мощностей продуктивных комплексов, наличию жестких термобарических условий, способствующих наиболее полной реализации ОВ [2, 7].
В зарубежных нефтегазоносных бассейнах в интервале глубин 4-8 км в последние годы выявлены крупные зоны нефтегазонакопления, которые характеризуются большим этажем нефтегазоносности (до 700 м), значительными продуктивными площадями и высокой степенью заполнения ловушек. Это 15 нефтяных месторождений в Юго-Восточной Мексике с суммарными запасами 2,5 млрд. т, нефтяное месторождение Ламар в Маракайбском бассейне (137 млн. т), нефтяное месторождение Бу-Атирел в Ливии (65 млн. т), крупные газовые месторождения в Пермском бассейне США, в бассейне Северного моря и др.
В настоящее время сверхглубокое бурение осуществляется в 68 странах мира. В последние годы резко увеличился объем бурения на глубокопогруженные горизонты в США. Так, в 1978 г. было пробурено 682 скважины глубиной более 4575, в 1979 г. - 675, а в 1980 г, -743 м (World Oil, 1981, № 3). Рентабельность сверхглубокого бурения сейчас не вызывает сомнений.
В 1981 г. организациями Миннефтепрома было пробурено 130 поисково-разведочных и 13 параметрических сверхглубоких скважин. В последующие годы XI пятилетки планируется увеличение числа скважин на глубокопогруженные горизонты до 160-180 в год.
Анализ фактического материала по строению глубокопогруженных залежей показывает, что на значительных глубинах имеются резервуары с хорошими емкостными и фильтрационными свойствами. Большинство выявленных глубокопогруженных залежей приурочено к наиболее тектонически активным приразломным зонам, где имеются благоприятные условия для возникновения трещинных зон, кавернозности и вторичной пористости пород.
В тектоническом плане первоочередными для постановки поисково-разведочного бурения являются высокоамплитудные структуры и зоны развития мощных коллекторов массивного типа. В этом отношении большой интерес представляют биогермные тела на больших глубинах в Прикаспийской впадине.
В XI пятилетке сверхглубокое бурение в СССР проводится на Северном Кавказе, в Закавказье, на Южном Каспии, в Западной Украине, в Днепровско-Донецкой и Прикаспийской впадинах, в Средней Азии и Западной Сибири.
На Северном Кавказе в пределах Дагестана основные поисковые и разведочные работы должны быть направлены на миоценовые и верхнемеловые отложения Сулакского прогиба и его южного борта, а также на триасовые наиболее погруженной части Восточно-Манычского прогиба. Сравнительно небольшой объем параметрического и поискового бурения будет затрачен на изучение разреза и поиск залежей нефти и газа в нижнемеловых и более древних отложениях восточной части Ногайской ступени.
Наиболее интересными объектами поисковых и разведочных работ на глубинах свыше 4,5 км в Чечено-Ингушетии будут верхнемеловые карбонаты центральной и восточной частей Терско-Сунженской области, терригенные нижнемеловые отложения в основном центральной и юрские карбонатные надсолевые и карбонатно-терригенные подсолевые образования западной частей этой же области.
В Ставропольском крае глубокое бурение будет вестись на перспективные карбонатные породы триаса Восточно-Манычского прогиба и на известняки валанжин-берриаса Советско-Курской зоны поднятий. Предполагается выход на новое направление - подсолевые толщи средней юры юго-востока Ставрополья и Кабардино-Балкарии.
В Краснодарском крае большие глубины будут осваиваться в связи с поисковыми и разведочными работами на юрские подсолевые (карбонатные и терригенные) комплексы Восточно-Кубанской впадины, эоценовые отложения (кумский горизонт) южного борта Западно-Кубанского прогиба и, возможно, нижнемеловые и юрские образования Тамани.
Объем сверхглубокого бурения от всего бурения в целом по Северному Кавказу в X пятилетке составил (%) около 50, в том числе по Дагестану - 60, Чечено-Ингушетии - 90, Ставрополю - 10 и Краснодару - 50. Эти соотношения сохранятся и в XI пятилетке.
В Закавказье сверхглубокое бурение связано в основном с разведкой нижних горизонтов продуктивной толщи и миоценовых отложений Нижнекуринской впадины, а также палеогеновых и меловых образований восточной части Азербайджана. В Грузии бурение на глубины свыше 4,5 км вызвано необходимостью изучения перспектив нефтегазоносности миоценовых и среднеэоценовых комплексов Гаре-Кахетинского прогиба и меловых Притбилисского района.
В Западной Грузии с помощью сверхглубокого бурения решают вопросы нефтегазоносности подсолевых юрских пород Рионской впадины, а также меловых и миоценовых отложений Гурийского прогиба; в Приараксинской впадине Армянской ССР - вопросы геологии и нефтегазоносности меловых и юрских комплексов.
В ДДВ сверхглубокое бурение будет направлено на поиски залежей нефти и газа в каменноугольных отложениях приштоковых зон, а также в неантиклинальных ловушках на бортах Глинско-Розбышевской, Солохово-Опошнянской, Богатойской, Руденковской и Белоусовской зон поднятий.
В Предкарпатском краевом прогибе планируется получить прирост запасов нефти из глубокопогруженных горизонтов палеогена Бориславско-Покутской зоны поднятий.
В Тимано-Печорской провинции сверхглубокое бурение будет сосредоточено на юге Хорейверской и Ижма-Печорской впадин Предуральского краевого прогиба. Перспективы нефтеносности связываются здесь с терригенными отложениями ордовика и силура.
В Прикаспийской впадине планируется получить притоки нефти из глубокопогруженных терригенных толщ девона Каменско-Золотовской зоны поднятий. из карбонатных каменноугольных Астрахано-Эмбенской системы поднятий (площади Тенгиз Пустынная) и из палеозойских биогермных тел западного борта впадины.
В Юго-Западной Туркмении на глубинах более 4500 м планируется получить прирост запасов нефти и газа из нижних терригенных красноцветов Прибалханской зоны поднятий (Восточный Челекен, Комсомольская) и Кизыл-Кумского прогиба (Эрдекли).
На востоке Средней Азии сверхглубокое бурение будет осуществляться на палеогеновые карбонаты Ферганской мегасинклинали и карбонатно-терригенные мезозойские образования Сурхандарьинской мегасинклинали.
В Западной Сибири планируется поиск залежей нефти в глубокопогруженном доюрском комплексе.
В XI пятилетке помимо бурения глубоких и сверхглубоких поисково-разведочных скважин организациями Миннефтепрома планируется бурение более 80 параметрических скважин на 4500-7500 м; большинство из них на новых перспективных направлениях, таких как отложения рифей-венда Волго-Уральской провинции, терригенные девона западного борта Уметовско-Линевской депрессии Прикаспийского региона, палеозойские Южного Мангышлака и Западной Сибири и др.
Планируется также бурение глубоких параметрических скважин на перспективных площадях, выявленных методами аэрокосмической съемки и повторного нивелирования. Так, рекомендуется заложить скважины в восточной части Припятской впадины на неотектонической геомагнитной аномалии, выделенной по материалам повторного нивелирования, в Прикаспийском регионе - на подсолевые палеозойские отложения Волгоградско-Еруслановского мегавала, намеченного аэрокосмическими исследованиями.
В качестве главного результата планируемого сверхглубокого бурения следует ожидать открытия новых залежей нефти и газа в глубокопогруженных горизонтах, подтверждения перспективности новых направлений и уточнения количественной прогнозной оценки нефтегазоносности осадочных пород в интервале глубин 4,5-7 км.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Максимов С.П., Алиев И.М., Швембергер Ю.Г. Геологические проблемы развития поисково-разведочных работ на нефть и газ в СССР. Обзор. Сер. Геол., методы поисков и разв. м-ний нефти и газа. М, ВИЭМС, 1980, с. 1-60.
2. Максимов С.П., Лоджевская М.И. Состояние изученности условий формирования и закономерностей размещения залежей нефти и газа на больших глубинах.- В кн.: Особенности формирования залежей нефти и газа в глубокозалегающих пластах. М. 1980, с. 3-28.
3. Нефтегазоносность больших глубин / Ю.Т. Афанасьев, Ю.С. Кувыкин, Н.Е. Оводов и др. М., Наука, 1980.
4. Нефтегазоносность глубокопогруженных горизонтов. - Труды ИГиРГИ. М., 1978, вып. 18, с. 1-97.
5. Оводов Н.Е. Условия формирования и перспективы поисков залежей нефти и газа на больших глубинах на территории Туркмении и Западного Узбекистана. М., ВНИИЭгазпром, 1978.
6. Орел В.Е. Основные направления поисков месторождений газа в глубоких горизонтах европейской части СССР и задачи научных исследований,- Труды ВНИИГаза, 1975, вып. 46/54, с. 3-10.
7. Чайковская Э.Ф. Прогноз нефтегазоносности больших глубин в разновозрастных бассейнах по данным глубокого бурения в СССР и США. Обзор. Сер. Геол., методы поисков и разв. м-ний нефти и газа. М., ВИЭМС, 1973, с. 1-58.
Поступила 9/XII 1982 г.