|
УДК 550.812.003.13(477.5) |
В.М. ЗАВЬЯЛОВ, И.Ф. АЛЕШКО, Л.М. КУЧМА, Т.В МЕЛЬНИЧУК (ЧО УкрНИГРИ)
Поиски промышленных скоплений УВ на больших глубинах - важная проблема для многих нефтегазоносных регионов. Средняя глубина скважин по мере разведанности недр растет и диктуется практической необходимостью. Разведка больших глубин с успехом проводится во многих странах мира и, особенно в США, где глубокое и сверхглубокое бурение играет весьма заметную роль в подготовке запасов нефти и газа. Это направление прироста запасов УВ перспективно для тех регионов СССР, где отмечаются большая мощность осадочного чехла и высокая разведанность его верхних горизонтов (Индоло-Кубанский, Терско-Каспийский и Предкарпатский краевые прогибы, Днепровско-Донецкая, Южно-Каспийская и Прикаспийская впадины). В них в основном и выполняются максимальные объемы геологоразведочного бурения на глубинах свыше 4500 м, причем ДДВ занимает в этом отношении одно из первых мест.
Максимальная мощность осадочного чехла во впадине 18-20 км. Здесь развиты осадочные образования девона, карбона, перми и мезозоя - кайнозоя, возможно, нижнего палеозоя и рифея. Территория распространения газовых скоплений больше той, на которой встречены залежи нефти. Места скоплений УВ в осадочном чехле определяются во многом зонами развития основных слабопроницаемых толщ. В зависимости от нахождения их в разрезе выделяется ряд стратиграфических этажей промышленной нефтегазоносности. Наибольшее количество разведанных запасов нефти и газа связано с нижнепермско-верхнекаменноугольным этажом. Однако степень использования начальных потенциальных ресурсов этого комплекса уже превысила 87 %, и основной прирост запасов нефти и газа в последние десять лет был получен за счет отложений нижнего карбона.
Значительное увеличение объема исследований недр на глубинах более 3500-4000 м в ДДВ наблюдается с начала 60-х годов, что было вызвано исчерпанием фонда перспективных структур в верхних горизонтах осадочного чехла. Промышленные скопления УВ на глубинах более 4500 м выявлены на 33 площадях, 14 месторождений содержат продуктивные горизонты на глубинах свыше 5000 м. Кроме Богатойского и Мачехского месторождений, находящихся в юго-западной краевой зоне Днепровско-Донецкого грабена, остальные месторождения расположены в северо-восточной краевой и приосевой его зонах. Залежи приурочены в основном к брахиантиклиналям, осложненным в той или иной степени солью. На двух площадях скопления УВ зафиксированы в структурных носах, на одной - на моноклинали. На Восточно-Полтавском месторождении залежи находятся в отложениях верхнего и среднего карбона, на Козиевском - девона, на Яблуновском - нижнего карбона и отчасти девона. На остальных месторождениях скопления УВ связаны с нижнекаменноугольными породами.
Изменение распределения запасов УВ по различным интервалам глубин, происшедших в результате ориентации поисково-разведочных работ на освоение глубокозалегающих горизонтов, показано в табл. 1.
В XI пятилетке 55 % объема геологоразведочного бурения, выполняемого предприятиями Мингео УССР, было направлено на исследование глубокозалегающих горизонтов. Пробурено 184 скважины (47 % объема бурения). Большая часть их (110) имеют забой в интервале глубин 4500-5000 м, 42 - на глубинах 5000-5500 м, 29 - в интервале 5500-6000 м и три закончены бурением на глубине свыше 6000 м. Основные объемы бурения, в том числе и на большие глубины, выполнены в нефтегазоносных районах, расположенных в центральной (приосевой) и прибортовых зонах впадины, - Талалаевско-Рыбальском, Глинско-Солоховском, Машевско-Шебелинском и Руденковско-Пролетарском. Успешность бурения по числу продуктивных скважин составила в целом 39,8 %, для скважин с забоями до глубины 4500 м - 34,6 %, более 4500 м - 45,7 %, в том числе продуктивных в интервале ниже 4500 м - 27,2 %, среди скважин глубиной свыше 5000 м - 44,6 %, в том числе ниже 5000 м - 33,8 %. Из открытых в 1981-1985 гг. 28 месторождений 14 выявлено на глубинах свыше 4500 м, в том числе шесть на глубине более 5000 м. Промышленная газоносность прослежена до глубины 5915 м (Камышнянское месторождение). Открытые месторождения на глубинах более 4500 м по отношению ко всему изучаемому разрезу составили 50 %, что ненамного отличается от соотношения между объемами геологоразведочного бурения. Близки значения и коэффициента промышленных открытий, определенные для всего разведуемого разреза и для глубин более 4500 м, - соответственно 0,3 и 0,27. Следует отметить, что по эффективности промышленных открытий на новых площадях на больших глубинах ДДВ относится к наиболее перспективным регионам СССР-Эффективность геологоразведочного бурения можно определить по законченным строительством скважинам. При оценке эффективности опорно-параметрического и поисково-разведочного бурения на глубинах до 4500 м учитывались скважины с забоями до данной глубины, а для выяснения результативности работ на больших глубинах - скважины, бурившиеся на глубины более 4500 м. Иными словами, распределение объема геологоразведочного бурения осуществлялось по целевому назначению, понимая под этим прежде всего проектные глубины скважин.
Если в целом для региона прирост запасов УВ на 1 м бурения принять за 100 %, то по отношению к нему прирост запасов на глубинах до 4500 м составит 118%, а свыше 4500 м - 86 %. Стоимость подготовки единицы запасов на глубинах до 4500 м составляет 65 % ее для всех разведуемых интервалов глубин, а на глубинах свыше 4500 м - 141 %. Поскольку на ряде месторождений при бурении скважин на глубину более 4500 м приращивают запасы и по вышезалегающим горизонтам, определенная часть запасов из верхнего разведуемого интервала может быть отнесена на долю глубоких скважин, что повышает показатели эффективности бурения на больших глубинах. В этом случае удельный прирост запасов в глубоких скважинах увеличивается до 118%, т. е. сравним с эффективностью воспроизводства запасов в верхних горизонтах осадочного чехла, а стоимость подготовки 1 т запасов скважинами глубиной более 4500 м снижается до 102 %. Необходимо также сказать и об эффективности поисково-разведочных работ на глубинах свыше 5000 м. В XI пятилетке для исследования этих отложений было затрачено 22 % объема бурения. Прирост запасов УВ с глубин более 5000 м составил 10,6 % от общего прироста, на 1 м бурения по сравнению с общим приростом во впадине - 44 %, а стоимость подготовки единицы запасов достигла 318 %. Однако делать заключение об эффективности воспроизводства запасов нефти и газа на глубинах свыше 5000 м пока преждевременно, так как оснащенность бурением осадочных образований ниже этой отметки в 8 раз меньше по сравнению с разведанностью толщи пород до глубины 4500 м.
Наиболее высокая эффективность геологоразведочных работ наблюдается в Глинско-Солоховском нефтегазоносном районе, где на 1 м бурения приращено в 2,7 раза больше запасов УВ, чем в среднем по региону. В этом районе отмечается самая высокая результативность бурения на больших глубинах: удельный прирост запасов на глубинах более 4500 м составил 193 % общего прироста по всем глубинам во впадине.
Отмечаемое на протяжении ряда лет снижение экономической эффективности поисково-разведочных работ в ДДВ объясняется прежде всего значительной долей использования начальных потенциальных ресурсов, составляющей к настоящему времени 53,7 %. Велика она и в других основных НГР страны (46-83 %). Более чем на 87 % разведаны потенциальные ресурсы нижнепермско-верхнекаменноугольного комплекса, за счет разведки которого до недавнего времени обеспечивалось получение основного прироста запасов УВ. В верхних горизонтах осадочного чехла до глубины 3000 м ресурсы нефти и газа исчерпаны на 89 %, в интервале глубин 3000-5000 м - на 57 %, а на глубинах 5000- 7000 м - 6 %.
Таким образом, наиболее вероятно выявление во впадине запасов УВ на глубинах более 4000-4500 м. Так, в северо-восточной прибортовой зоне открыты Березовское и Котелевское месторождения с продуктивными горизонтами на глубинах от 4425-5672 м, в центральной части региона - многопластовое Яблуновское месторождение (глубина залегания продуктивных горизонтов 3602-5140 м). Причем следует иметь в виду, что толща горных пород, залегающая на глубинах более 4500 м, исследована гораздо слабее, чем вышележащие горизонты. Если принять выявленные на сегодня в регионе на глубинах более 4500 м запасы УВ за 100%, то 81% приходится на интервал глубин 4500-5000 м 14 % - на 5000-5500 м и 5 % - на 5500-6000 м. Запасы газа на больших глубинах составляют 84 % всех разведанных запасов УВ, при этом доля газа с глубиной возрастает.
Со временем в ДДВ все большее значение для поисков будет приобретать интервал 4500-5500 м, разведка которого уже в XI пятилетке обеспечила получение 45 % прироста запасов УВ (табл. 2), а впоследствии и интервал 5000-6000 м. Наиболее перспективными районами для подготовки запасов нефти и газа на больших глубинах в ближайшие 10-15 лет остаются Глинско-Солоховский и Талалаевско-Рыбальский - центральная приосевая и северо-восточная прибортовая части впадины, а основными объектами исследований - верхневизейско-серпуховский и турнейско-нижневизейский регионально нефтегазоносные комплексы.
В дальнейшем наряду с традиционными объектами разведки - антиклиналями и соляными куполами все большее значение будут иметь исследования структур моноклинального типа Месторождения, находящиеся в пределах моноклиналей, - участки пологого залегания слоев, структурные носы и террасы - составляют 12 % общего числа выявленных. Большинство месторождений на моноклиналях обнаружено в прибортовых зонах (Талалаевско-Рыбальский и Руденковско-Пролетарский районы), а также в центральной части впадины (Глинско-Солоховский). С увеличением глубины поисков в целом для региона можно ожидать возрастания числа ловушек нефти и газа в связи с усложнением строения осадочного чехла. В нижних горизонтах осадочного комплекса возможны не только сводовые, но и пластовые тектонически, стратиграфически и литологически экранированные залежи, что в определенной степени должно компенсировать уменьшение фонда антиклинальных структур. Однако следует иметь в виду, что средний размер запасов УВ месторождений на моноклиналях значительно меньше, чем связанных с антиклинальными складками. Данное обстоятельство необходимо учитывать при планировании прироста запасов нефти и газа на перспективу.
Для более результативного освоения глубокозалегающих ресурсов УВ в ДДВ особое внимание следует уделить вопросам изучения нефтегазоносности и эффективности геологоразведочных работ на глубинах свыше 5000 м. Если для осадочных образований, залегающих до этих глубин, можно определенно отметить ряд особенностей в размещении промышленных скоплений УВ, то для находящихся ниже горизонтов еще много неясного, в частности в отношении изменения содержания в газе конденсата. В условиях массового перехода на поиски в отложениях нижнего карбона на больших глубинах залежей нефти и газа, рассредоточенных в основном на мелких объектах, повышаются требования к достоверности научного прогноза перспективности площадей, составлению прогнозных карт коллекторов, покрышек и других критериев нефтегазоносности. Отсутствие в разрезе пластов-коллекторов или ухудшение их емкостно-фильтрационных свойств, обусловленное литолого-фациальной обстановкой, а также неблагоприятные структурно-геологические условия являются наиболее частыми причинами отрицательных результатов поисков в регионе. В связи с этим сейсморазведка должна уверенно выделять как меж-, так и внутриформационные перерывы, давать кондиционные построения по продуктивным горизонтам, чему будет способствовать предварительное изучение скоростных и волновых характеристик разреза в параметрических и поисковых скважинах.
Основными путями снижения объемов дорогостоящего бурения при освоении глубокозалегающих горизонтов является максимальное совмещение стадий разведки и эксплуатации месторождений - их доразведка опережающими эксплуатационными скважинами, а также допустимая замена буровых работ геофизическими при определении контуров залежей.
Таблица 1
Распределение по глубинам разведанных запасов УВ (%) в ДДВ
|
Глубина, м |
Нефть |
Конденсат |
Газ |
Сумма УВ |
|
На 1/1 1964 г. |
||||
|
0-2000 |
79,5 |
64,2 |
52,0 |
56,5 |
|
2000-3000 |
18,1 |
35,8 |
43,5 |
39,3 |
|
3000-4000 |
2,4 |
- |
4,5 |
4,2 |
|
На 1/1 1986 г. |
||||
|
0-2000 |
53,7 |
5,8 |
20,5 |
23,5 |
|
2000-3000 |
8,9 |
8,6 |
20,0 |
18,3 |
|
3000-4000 |
24,9 |
44,2 |
38,4 |
37,2 |
|
4000-5000 |
12,4 |
38,8 |
18,5 |
18,7 |
|
5000-6000 |
0,1 |
2,6 |
2,6 |
2,3 |
Распределение по глубинам прироста запасов УВ (%) в ДДВ в X и XI пятилетках
|
Глубина, м |
Нефть |
Конденсат |
Газ |
Сумма УВ |
|
|
1976-1980 гг. |
|||||
|
0-4000 |
43,6 |
14,3 |
45,2 |
43,5 |
|
|
4000-5000 |
55,9 |
85,2 |
50,5 |
52,7 |
|
|
5000-6000 |
0,5 |
0,5 |
4,3 |
3,8 |
|
|
1981-1985 гг. |
|||||
|
0-4000 |
49,9 |
21,7 |
26,0 |
27,0 |
|
|
4000-5000 |
48,1 |
71,8 |
62,3 |
62,4 |
|
|
5000-6000 |
2,0 |
6,5 |
11,7 |
10,6 |
|