|
УДК 553.982:550.812:551.761(470.63) |
Особенности методики поисков залежей нефти в триасовых отложениях Восточного Предкавказья
А.В. ТОМКИНА, И.К. БАЙРАК (ИГиРГИ)
Месторождения нефти платформенной части Восточного Предкавказья приурочены к локальным поднятиям, имеющим в основном небольшие размеры.
Однако амплитуда структурных осложнений с глубиной возрастает, и в триасовых, особенно в нефтекумских, массивных известняках высота некоторых залежей достигает 200 м. Вместе с тем в пределах одной структуры в триасовых отложениях нефть локализуется на отдельных небольших участках. Поиски ее затруднены, нужна особая методика ее обнаружения.
Основная продуктивность пермо-триасового комплекса связана с регионально распространенной мощной (до 1000 м) карбонатной толщей нефтекумской свиты. Свита представляет собой переслаивание доломито-известковистых пород. В нижней части свиты преобладают мергели, переходящие вверх по разрезу в глинистые и пелитоморфные, а затем в массивные органогенно-детритовые и органогенно-оолитовые известняки.
Большинство месторождений УВ Восточного Предкавказья приурочено к погребенному Величаевско-Максимокумскому валу. В его пределах триасовые отложения осложнены отдельными локальными поднятиями длиной от 1 до 7,2 км, шириной от 0,5 до 4 км, амплитудой от 20 до 200 м. Эти поднятия представляют собой карбонатные массивы с трещиноватыми и трещинно-кавернозными разностями известняков, которые обладают высокими фильтрационно-емкостными свойствами.
Природа нефтекумского карбонатного резервуара - предмет дискуссий. Выяснение этого вопроса затруднено ограниченным выносом керна. Причем наиболее пористые хрупкие разности известняков керном вообще не представлены. Одни исследователи объясняют емкостные свойства известняков сильной разбитостью тектоническими нарушениями (Б.С. Данков, Д.А. Мирзоев, Ф.Т. Шарафутдинов), другие массивы известняков относят к останцово-эрозионным выступам (А.И. Летавин, Н.Т. Копылов, Б.С. Полосин), третьи - к рифогенным постройкам (П.С. Жабрева, И.Э. Сорокина, Н.Ф. Фролов).
Практика проведения поисково-разведочных работ на триасовые отложения основана на использовании структурного плана юрско-мелового комплекса. Разведочные скважины закладываются по системе пересекающихся профилей. Расстояния между скважинами колеблются в зависимости от размеров предполагаемых залежей и составляют от 0,2 до 3 км. Из-за сложной картины распространения высокопроницаемых известняков и вышележащих отложений составить представление о форме залежи часто трудно. Некоторые скважины в пределах намеченных контуров нефтеносности (Зимнеставкинское, Пушкарское, Восточно-Безводненское месторождения) оказались непродуктивными. Ряд площадей (Молодежная, Плавненская, Саджайская, Щукинская и др.) выведены из бурения с отрицательными результатами.
В настоящее время на основе накопленной геолого-геофизической информации и опыта поисково-разведочных работ появилась возможность более четко представить строение залежей и характер развития пород-коллекторов в триасовых отложениях. Наибольшее внимание уделялось при этом определению морфологии карбонатных тел и их структурному соотношению с подстилающими и перекрывающими отложениями.
Пространственное распределение положительных форм в карбонатном комплексе было прослежено по данным сейсморазведки. Эти же материалы дали основание судить о взаимоотношении и структурной выраженности отложений, залегающих над и под триасовыми известняками. Установить емкостные возможности карбонатных массивов позволил тщательный анализ характера нефтенасыщенности в пределах залежей.
В последние годы в пермо-триасовом комплексе сейсморазведкой МОГТ на территории Восточного Предкавказья выявлено большое число отдельных поднятий малого размера. Наиболее четко они фиксируются по сейсмическому горизонту 4Т, где группируются цепочками вокруг выступов палеозойского основания или протягиваются грядами. Значительную длину (12- 17 км) имеют кольцеобразные валы в районе Плавненской, Щукинской и Надеждинской площадей. Вблизи крупных колец из локальных поднятий размещаются кольца меньших размеров (до 4-6 км в поперечнике), например, Эбелекское, Байджановское, Джеланское. Положительные структуры в виде дуг располагаются по линии площадей Колодезная - Арбали и в районе Новоколодезной площади.
Анализ соотношения структурных планов триасовых и перекрывающих отложений показывает, что поднятия в юрских и меловых отложениях повторяют штамп палеозойских структур и находятся, как правило, в центральной части атолловидных осложнений. При незначительных размерах этих сооружений контуры поднятий в юрско-меловом комплексе несколько смещаются в сторону развития триасовых поднятий. В триасовых отложениях Максимокумско-Величаевского вала прослеживается цепочка атоллов, которые как бы посажены на его приподнятую осевую часть. Здесь имеет место частичное совпадение структурных планов юрских и триасовых отложений, поэтому бурение поисковых скважин в пределах поднятий по юрско-меловому комплексу привело к открытию ряда месторождений в пермо-триасовом комплексе.
В Дагестане также можно предположить распространение атолловидных построек. Например, Таловский палеозойский выступ окружают залежи, выявленные в нефтекумских известняках на Кумухской, Южно-Таловской, Юбилейной, Солончаковской и Центральной площадях. Единичные залежи нефти и газа уже обнаружены вокруг Буйнакского (Южно-Буйнакское месторождение), Песчаного (Восточно-Песчаное), Озерного (Озерное), Бажиганского (Восточно-Бажиганское) поднятий фундамента. При проведении поисково-разведочных работ каждая органогенная структура, входящая в атолл, рассматривалась как отдельная разведочная площадь.
Результаты глубокого бурения свидетельствуют о том, что нефтенасыщенность коллектора в триасовых отложениях на месторождениях неравномерная. Продуктивные скважины сосредоточены в определенных зонах развития трещиноватого известняка нефтекумской свиты, которые перемежаются с участками более плотных карбонатов. Скважины, пробуренные на таких участках, оказываются непродуктивными. Нефтеносные зоны имеют форму овала и размещаются по концентрической окружности на определенном расстоянии друг от друга. Такое распределение проницаемых нефтенасыщенных участков характерно для органогенных построек атолловидного типа.
Выявленная закономерность распространения проницаемых разностей в карбонатных породах, подтверждающаяся сейсмическими данными, хорошо прослеживается в пределах наиболее изученных месторождений Зимняя Ставка и Пушкарское (рисунок). Оба они расположены в пределах обширного многокупольного поднятия на Величаевско-Максимокумском валу.
В северо-восточной стороне поднятия находится Зимнеставкинское месторождение, которое по имеющимся представлениям объединяет три поля нефтеносности триасовых отложений (северо-западное, центральное и юго-восточное). Две залежи связаны с локальными куполами, третья (юго-восточная) - со структурным носом. Пушкарское месторождение приурочено к куполу в юго-западной части поднятия.
На Зимнеставкинском месторождении нефтекумские известняки вскрыты тремя десятками скважин. Основой для заложения поисковых скважин служил структурный план юрских и меловых горизонтов. В первых скважинах, пробуренных в пределах трех полей месторождения в сводах юрских и меловых поднятий, получены промышленные притоки нефти. На северо-западном поле месторождения, исходя из ориентировочных размеров залежи, было пробурено еще восемь скважин, ни одна из которых не дала нефтяной продукции. В центральной части залежи доля продуктивных скважин составила 60 %. На юго-восточном поле в одной из четырех пробуренных скважин получен приток нефти с неустойчивым дебитом, в другой - периодически переливающийся приток минерализованной воды с нефтью (до 22 %).
Поиски залежей нефти в нефтекумских известняках на Пушкарском месторождении начались с бурения двух скважин в западной его части на предполагаемом поднятии в триасовых отложениях. В одной из них в интервале глубин 3554-3590 м был получен промышленный приток нефти. Вторая скважина дала фонтан воды с 23,7 % нефти. Поисковая скважина, пробуренная позже в своде Пушкарского поднятия, выявленного сейсморазведкой МОГТ, оказалась промышленно нефтеносной. Всего на месторождении пробурено 28 скважин различных категорий, 10 из них не дали нефти.
По нашему мнению, в пределах рассматриваемых месторождений с запада на восток можно выделить три кольца (атолла) примерно близких размеров, налегающих друг на друга. Внутренние части атоллов характеризуются резко сокращенной мощностью нефтекумских известняков, представленных плотными разностями и ненефтенасыщенных. Именно к этим участкам приурочена зона отсутствия пород-коллекторов в нефтекумской свите (см. рисунок).
В обрамляющем кольце самого крупного атолла (Пушкарский I) выделяется пять полей нефтеносности, три из которых принадлежат Пушкарскому месторождению и два - центральному полю Зимнеставкинского. В контуре последнего можно предполагать наличие еще одного перспективного участка. В границах восточного атолла (Пушкарский II) располагаются три нефтенасыщенные зоны, а в пределах западного (Зимнеставкинский) - две. В последней можно ожидать открытия дополнительных нефтяных полей.
По размытой, более сглаженной предъюрской поверхности триаса (горизонт А) тоже можно проследить, правда, менее отчетливо распространение органогенных построек атолловидного типа. По отражающему горизонту А внутренние части атоллов характеризуются повышенным гипсометрическим положением. Особенно высоко располагается центральный участок Зимнеставкинского атолла.
Приподнятая часть Пушкарского I атолла несколько смещена от центра к северо-востоку, причем ее контуры подчеркивают формы органогенных построек, находящихся на этом обрамлении. На южном крае этого атолла располагается Пушкарское сводовое поднятие, объединяющее сразу несколько органогенных выступов. Однако и здесь наблюдается некоторая дифференциация нефтенасыщенных полей.
Конфигурация сейсмоизогипс отражающего горизонта 4Т, соответствующего поверхности нефтекумской свиты, в северных районах всех трех атоллов повторяет очертания построек из органогенных известняков. Особенно четко выделяется при этом Пушкарский II атолл. На восточном обрамлении Зимнеставкинского атолла по этому горизонту отмечается локальный минимум, который располагается между установленными нефтенасыщенными полями.
Нефтекумские известняки на Восточной площади вскрыты 16 скважинами различных категорий, шесть из которых не дали нефтяной продукции. Учитывая результаты бурения, в контуре залежи можно выделить три нефтенасыщенных поля, располагающихся в пределах атолла (восточный купол Восточно-Безводненского месторождения).
С поисками и разведкой залежей в триасовых породах наиболее сложная обстановка на Урожайненской и Совхозной площадях. На первой из них нефтекумскую свиту вскрыли девять скважин, на второй - восемь, но лишь две на каждой площади оказались нефтяными. Здесь по аналогии с другими месторождениями можно предположить атолловидное строение триасовых известняков. В кольцевых обрамлениях этих атоллов установлены по две нефтяные залежи, число которых можно увеличить за счет перспективных участков.
Единичные залежи нефти открыты также в пределах таких атоллов, как Величаевский, Плавненский, Эбе-лекский, Надеждинский, Русский Хутор Северный, прослеженных по сейсмическим данным.
Органогенные постройки несколько другого типа наблюдаются на Байджановской и Безводненской площадях, имеющих вид отдельных массивов. Здесь отмечается продуктивность не только обрамления атоллов, но и их внутренней (лагунной) зоны, в которой находятся разрозненные локальные поднятия, фиксирующиеся по отражающему горизонту 4Т.
Исходя из вышеизложенного можно констатировать, что трудность прогноза локальных поднятий в пермо-триасовом комплексе заключается в том, что они не имеют полного отражения в вышележащей осадочной толще, и поэтому структурный план базисного юрско-мелового комплекса зачастую оказывается непригодным для выбора мест заложения поисковых и разведочных скважин на нижележащие пласты. Этим можно объяснить неудачу поисков залежей в триасовых породах Саджайской, Плавненской, Щукинской, Молодежной площадей, находящихся вне области развития нефтекумских органогенных построек. Однако выявленные по материалам сейсморазведки Дахадаевское, Аджийское, Восточно-и Южно-Молодежное локальные осложнения, составляющие атолловидное обрамление вокруг Молодежного поднятия, могут быть промышленно нефтеносными. Обнаружить залежи нефти удалось лишь там, где верхнемеловые поднятия оказались в зоне проницаемых разностей известняков нефтекумской свиты на атолловом массиве.
Дальнейшие сейсмические работы, направленные на уточнение строения пермо-триасового комплекса, нужно сосредоточить в зонах, окружающих палеозойские поднятия, как крупные (типа Озексуатского), так и незначительные по размерам (типа Бажиганского и Максимокумского).
Последующее поисково-разведочное бурение рекомендуется проводить на поднятиях, выявленных в последние годы по отражающему горизонту 4Т с учетом пространственного развития органогенных построек.
В случае размещения пород-коллекторов в атолловидных обрамлениях первые поисковые скважины следует закладывать на сводах выявленных поднятий, несколько сместив их к внешней стороне атолла. Опоискование дуговых органогенных систем необходимо проводить по простиранию, а затем вкрест простирания гряды, соизмеряя расстояние между скважинами с ее шириной и несколько сместив их к внешней части дуги. При выделении отдельного органогенного массива типа Байджановского выходить с бурением во внутреннюю его часть можно лишь при наличии там положительных форм по горизонту 4Т.
В связи с небольшими размерами структур после получения промышленного притока в поисковой скважине целесообразно провести дополнительные сейсмические исследования, которые в комплексе с материалами по скважине-первооткрывательнице позволяют с допустимой достоверностью определить параметры и величину запасов залежи. Ускорить ввод мелкой залежи в разработку можно за счет бурения опережающих добывающих скважин, выполняющих часть задач разведочного этапа. Расстояния между скважинами необходимо соблюдать, исходя из возможной системы разработки.
Учитывая то, что поднятия, закартированные по горизонту 4Т, имеют общую природу образования, примерно одинаковые размеры и очертания и располагаются на определенном расстоянии друг от друга, при наличии надежных геофизических данных каждую атолловидную группу можно рассматривать как единую разведочную площадь. В этом случае после открытия залежи на одном из поднятий рационально начать эксплуатационное бурение по всей площади. При оценке промышленных запасов следует широко использовать принцип аналогий в пределах однотипных геологических объектов.
Основываясь на отмеченной закономерности в размещении поднятий и выявленном соотношении структурных планов, можно не только более уверенно проводить дальнейшие буровые работы, направленные на поиски нефти и газа в триасовых отложениях, но и сократить объемы дорогостоящего поисково-разведочного бурения.
Рисунок Схема размещения нефтеносных полей на месторождениях
Зимняя Ставка и Пушкарское. Изогипсы поверхностей, м: 1 - нефтекумской свиты, 2 - горизонта А, 3 - горизонта 4Т; 4 - изопахиты нефтекумской свиты (фоновые), м; 5 - линия выклинивания коллекторов нефтекумской свиты; 6 - линия профиля, 7 - разрывные нарушения; границы: 8 - нефтенасыщенных участков, 9 - обрамляющих валов атоллов; скважины: 10 - поисковые и разведочные, 11 - эксплуатационные; скважины, давшие притоки нефти: 12 - промышленные, 13 -непромышленные