К оглавлению журнала

  

УДК 550.832:553.981(571.121)

© В.Ф. Клейменов, В.Е. Киченко, М.И. Островский, 1993

Возможные газогидратные интервалы в надсеноманской части разреза Бованенковского месторождения

В.Ф. КЛЕЙМЕНОВ, В.Е. КИЧЕНКО, М.И. ОСТРОВСКИЙ (ВНИГНИ)

В 1990 г. на месторождении Бованенковское (п-ов Ямал) начата опытно-промышленная эксплуатация. При бурении на продуктивные толщи сеномана и неокома возникли аварийные ситуации во флюидоупорной палеоген-верхнемеловой толще, связанные с газовыми выбросами. Наиболее интенсивные газопроявления выявлены при бурении интервала 100–450 м на кусте № 69 скв. 6907–6910.

Источник газа и условия формирования его выбросоопасных скоплений во флюидоупоре до настоящего времени не объяснены. Предполагается, что источником газа являются природные газовые гидраты, а выбросы возникают в результате разложения гидратов при растепляющем воздействии на них процесса бурения.

Рассматриваемая часть геологического разреза п-ова Ямал представляет собой монолитную толщу многолетнемерзлых пород (ММП). Ее образование связано с четвертичным оледенением. Мощность ММП определяется интервалом глубин постоянных отрицательных температур, которые на глубине 25–30 м составляют – 2 °С в южных и –7 °С в северных районах [1, 3]. Максимальные толщины ММП не превышают 500 м.

Установлено, что образование природных газовых гидратов может происходить в коллекторе на контакте свободного газа и воды при существовании оптимальной термобарической обстановки. Температурные условия гидратообразования на исследуемом месторождении оптимальные. Геотермический градиент в мерзлой толще составляет 2,6 °С/100 м, в подмерзлотном разрезе – 3,5 °С/100 м.

Пластовое давление флюидов по разрезу флюидоупора регулируется массой вышележащей толщи пород. В глинах давление соответствует геостатическому, а в алеврито-песчаных фациях оно несколько ниже, но также превышает гидростатическое. В песчано-алевритовых пропластках внутри глин давление Р можно рассчитать по формуле P=v [1 –(0,2–0,18)] H/10, где Н – толща перекрывающих глин, м; v – объемная масса глин, кг/м3; 0,2–0,18 – влагоемкость исследуемых глин.

В песчано-алевритовых пропластках пластовое давление флюидов может превышать условное гидростатическое более чем в 1,5 раз, т. е. барические условия гидратообразования также оптимальны.

График зоны гидратообразования в разрезе палеоген-верхнемеловых отложений Бованенковского месторождения построен по методике Г.Д. Гинсбурга [2] (рис. 1). Кривая газогидратообразования рассчитана по точкам, отвечающим температурам –6; 0; 6; 10; 12 °С и соответствующим им пластовым давлениям флюидов в разрезе флюидоупора 2,2; 2,7; 4,8; 7,5; 9,5 МПа. Отчетливо намечается интервал гидратообразования, ограниченный глубинами 160–600 м.

Изучение разреза скв. 6909 показало, что при существенно глинистом его характере на глубинах 170 и 250 м присутствуют отдельные песчаные пласты толщиной около 10 м (рис. 2), с которыми могут быть связаны газогидратные скопления. Ниже, до продуктивных сеноманских отложений (800 м), разрез представлен сплошными глинами, в которых возможность гидратообразования существенно ограничена.

Таким образом, приведенными фактическими данными обосновывается следующее:

1) существование в разрезе палеоген-верхнемеловых отложений Бованенковского месторождения зоны возможного гидратообразования;

2) связь возможных газогидратных скоплений с маломощными (около 10 м) алеврито-песчаными пластами-коллекторами.

Для обнаружения площадных зон возможного газогидратообразования рекомендуется проведение опытно-экспериментальных работ. Актуальность такой задачи обусловлена необходимостью выбора безаварийных методов разведочного и эксплуатационного бурения на газ и газоконденсат.

При проведении опытно-методических работ могут быть использованы дистанционные геофизические исследования – сейсморазведка и гравиразведка. Для обоих методов необходимы исследования упругих свойств и плотности пород в зоне ММП до глубины 450 м. Целесообразно также проведение в скважинах сейсмокаротажных работ – ВСП, акустического каротажа, гравитационного каротажа высокочувствительными приборами с малым (5–10 м) шагом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Балобаев В.Т. Геотермия мерзлой зоны литосферы севера Азии.– Новосибирск: Наука, 1991.
  2. Гинсбург Г.Д. Об образовании кристаллогидратов природных газов в цедрах / Гидрогеология Енисейского Севера // Тр. НИИГА.– 1969.– Вып. I.
  3. Трофимук В.Т., Галактионов В.П., Кудрявцев В.Г. Положение подошвы толщ многолетнемерзлых пород в геологическом разрезе Западно-Сибирской плиты // Докл. АН СССР.– 1988.– Т. 302.– № 1.– С. 174–176.

Abstract

Gas hydrate interval at the over-Cenomariian part of Bovanenkovsk field section are supposed. Thermobaro-metric conditions at the Palecene-Up'per-Cretaceous fluid reastante series are regarded. The existance of fluid-resistante zone of gas hydrate formation is proved. Intervals of gas hydrate accumulation,, forming potential outbursting fluid shows, are revealed.

Рис. 1. Построение зоны возможного гидратообразования (ЗВГО) на месторождении Бованенковское:

1 – песок; 2 – песчаник; 3 – алевролит; 4 – суглинки; 5 – глины; 6 – ЗВГО; Т – кривая изменения температур с глубиной; Г – кривая гидратообразования пластового газа

Рис. 2. Промыслово-геофизическая характеристика разреза скв. 6909.

Усл. обозначения см. на рис. 1