Перспективы открытия гигантских и уникальных месторождений нефти и газа типа Самотлорского или Уренгойского на разведанных территориях Западной Сибири не очень высоки. Вместе с тем наличие обустроенных газонефтепромыслов и трубопроводных коммуникаций делает перспективной и экономически выгодной разработку месторождений с относительно небольшими запасами нефти.

Основным методом, применяемым как для поисков антиклинальных структур и связанных с ними залежей, так и для прогнозирования комбинированных ловушек и залежей неантиклинального типа, в условиях Западной Сибири является сейсморазведка. Эффективность применения сейсморазведки при поисках ловушек и залежей больших размеров довольно высокая. Но при поисках залежей относительно небольших размеров возникают значительные трудности, связанные в первую очередь с тем, что влияние таких залежей на волновую картину соизмеримо или даже значительно ниже, чем влияние геологических факторов. По нашему мнению, в этом случае более эффективны геохимические методы, позволяющие с высокой степенью надежности оценивать нефтегазоносность недр.

Геохимические методы поисков нефти и газа были разработаны в 30-е гг. В.А. Соколовым [4]. Основой для разработки геохимических методов поисков нефти и газа послужило представление о субвертикальной миграции УВ из залежи к поверхности Земли и формировании над залежами, в том числе и в приповерхностных отложениях, геохимических аномалий за счет влияния мигрирующих УВ.

Геохимические поиски нефти и газа включают целый ряд методов, отличающихся как по виду объекта исследований (снежный покров; поверхностные, приповерхностные и пластовые воды; поверхностные, приповерхностные и залегающие на разной глубине от поверхности земли породы; газы атмосферы и литосферы и т.д.), так и по определяемым геохимическим параметрам (содержание и состав сорбированных УВ; содержание определенных вторичных минералов; содержание некоторых макро- и микроэлементов; присутствие и количество специфических микроорганизмов, способных ассимилировать УВ; значения окислительно-восстановительного потенциала и показателя концентрации водородных ионов и др.).

В первые послевоенные десятилетия геохимические методы применялись преимущественно для разбраковки выявленных сейсморазведкой локальных объектов перед постановкой на них глубокого бурения, что позволяло повысить эффективность работ в 2-3 раза. В США с 1942 по 1957 г. из 98 значительных месторождений нефти и газа 25 были обнаружены с применением геохимических методов поисков (Horvitz L, 1969). При применении геохимических методов в комплексе с сейсморазведкой были открыты также многие месторождения, связанные с ловушками неантиклинального типа. В последние десятилетия в связи со значительным ростом стоимости сейсморазведочных работ на многих территориях геохимические исследования начали проводить перед постановкой сейсморазведочных. В этом случае сейсморазведку ставят только на тех участках, которые по данным геохимических работ были выделены как перспективные. Такая методика позволяет значительно уменьшить стоимость работ, так как геохимические исследования в 10-50 раз дешевле сейсморазведочных.

Анализ эффективности геохимических работ за рубежом показывает, что отрицательная оценка перспектив нефтегазоносности локальных объектов по результатам геохимических исследований подтверждается на 100 %, а положительная - на 60-80 %.

В условиях Западной Сибири проведение геохимических исследований осложняется практически полной непроходимостью территории для любого вида транспорта в летнее время и суровыми климатическими условиями в зимнее. Сейсморазведочные работы ведутся только в зимнее время. Для таких климатических условий во ВНИИЯГГе разработана и предложена геохимическая съемка по снежному покрову. Хотя съемка по снежному покрову была предложена более 20 лет назад и опробована на значительных территориях, многие вопросы ее проведения еще требуют дополнительного изучения.

Для оценки возможностей геохимической съемки в условиях Западной Сибири были проведены опытные геохимические исследования в западной части Ставропольского лицензионного участка, который примыкает с юго-востока к Новомолодежному нефтяному месторождению и расположен на моноклинальном погружении юго-восточного крыла Новомолодежного поднятия. Геологическое строение района детально изучено сейсморазведочными работами ОАО "Тюменнефтегеофизика". По результатам обработки сейсморазведочных данных в юрских отложениях этой части лицензионного участка прогнозируется наличие комбинированной структурно-литологической ловушки значительных размеров ( рис. 1 ). Для предполагаемой залежи, связанной с этой ловушкой, были подсчитаны запасы нефти по категории С₂. На территории лицензионного участка пробурено пять разведочных скважин. Притоки нефти из юрских отложений получены в скв. 26.

Опытные геохимические исследования были проведены на небольшом участке лицензионной площади в районе продуктивной скв. 26 и непродуктивной скв. 48 в марте-апреле 1998 г. по снежному покрову и в июне-июле того же года по приповерхностным отложениям и поверхностным водам. Геохимические исследования проводились вдоль отрезков пяти сейсморазведочных профилей. С целью снижения стоимости работ в отобранных пробах снега и приповерхностных отложений определяли только содержание сорбированных УВ, а в поверхностных водах - растворенных УВ. При этом учитывался опыт опробования геохимических методов поисков нефти и газа на протяжении более 30 лет в Карпатском [3] и других регионах, который показал, что каждый из существующих геохимических методов дает определенную информацию о наличии или отсутствии залежей в недрах исследованной территории. Однако только наличие УВ в породах и водах является прямым признаком нефтегазоносности недр. Ни на одном объекте, где отсутствовали аномалии содержаний УВ, залежи нефти или газа открыты не были, даже при наличии аномалий по другим геохимическим параметрам.

Опытные геохимические исследования показали, что содержание УВ в снежном покрове, приповерхностных отложениях и поверхностных водах на 1-2 порядка и более превышает чувствительность стационарных газовых хроматографов, что позволяет определять их содержание и состав с высокой степенью надежности. Углеводородные геохимические поля в исследованных средах значительно дифференцированы, что тоже является благоприятным фактором для постановки такого рода работ.

Так как значительная часть исследованной территории покрыта болотами, то данные о содержании метана и этана в рассматриваемых пробах из процесса обработки были исключены.

В таблице приведены данные о содержании гомологов метана в пробах снега, воды и пород, отобранных в зимний и летний периоды в одних и тех же пунктах опробования, в пределах фонового и аномального полей.

Характер количественного соотношения между гомологами метана в газах, сорбированных снегом, приповерхностными отложениями и поверхностными водами, типичен для территорий, вмещающих залежи нефти, а не газа.

Обработка результатов геохимической съемки по снежному покрову показала наличие на исследованной территории трех геохимических аномалий ( рис. 2 ). При этом скв. 26, давшая продукцию из пласта ЮВ1^1б, оказалась расположенной в пределах самой большой по площади и наиболее представительной аномалии, а скв. 48 - за пределами геохимических аномалий.

Две остальные геохимические аномалии имеют небольшие размеры, наименее представительны (две точки геохимического опробования) и требуют дополнительного изучения.

Для разбраковки выявленных геохимических аномалий и оценки перспектив нефтегазоносности была проведена комплексная интерпретация геохимических данных с сейсморазведочными, геологическими и промыслово-геофизическими материалами [1-3, 5].

Одной из основных задач комплексной интерпретации была оценка условий залегания и размеров нефтяной залежи, вскрытой скв. 26. В первую очередь было необходимо определить характер и размеры ловушки, с которой эта залежь связана. На структурной схеме по кровле пласта ЮВ1, составленной по данным сейсморазведочных работ на Ставропольской площади, проведенных в 1997-1998 гг., в районе скв. 26 локальная ловушка антиклинального типа отсутствует (см. рис. 1 ).

Учитывая характер залегания юрских отложений, можно предположить, что комбинированная ловушка структурно-тектонического или структурно-литологического типа в районе скв. 26 могла бы образоваться только при наличии на этом участке в юрских отложениях тектонических нарушений или выклинивания продуктивного песчаника вверх по восстанию пород. По данным сейсморазведки к северо-западу от скв. 26 предполагается наличие двух почти взаимно перпендикулярных тектонических нарушений (см. рис. 1 ). Для формирования ловушки необходимо также, чтобы тектонические нарушения были непроводящими и экранировали залежь, что можно определить по характеру распределения геохимических полей над тектоническими нарушениями.

На рис. 2 и рис. 3 видно, что тектоническое нарушение не проявляется в геохимическом поле ни в плане, ни на профиле в виде узкой зоны повышенного содержания УВ, а наоборот, служит границей между зонами повышенного и фонового содержания УВ как в снежном покрове, так и в приповерхностных отложениях. Это свидетельствует об отсутствии миграции УВ по плоскости нарушения. Таким образом, анализ фактического материала показывает, что в районе скв. 26 существуют условия для формирования комбинированной ловушки структурно-тектонического типа.

По результатам интерпретации данных сейсморазведки, если предполагаемые тектонические нарушения считать реально существующими, размеры такой ловушки меньше размеров залежи, вскрытой скв. 26, а сама скважина находится за пределами ловушки (см. рис. 1 ). Наиболее вероятно, что предполагаемое тектоническое нарушение, экранирующее залежь с северо-запада, прослеживается несколько далее на северо-восток или его продолжением служит еще одно предполагаемое тектоническое нарушение, прогнозируемое по данным сейсморазведки северо-восточнее скв. 26. И в том, и в другом случае размеры ловушки будут больше, чем по данным интерпретации сейсморазведочных данных, и соответственно размеры залежи тоже могут быть больше, в связи с чем скв. 26 окажется в периферийной части залежи. Такие предположения подтверждают также материалы ГИС скв. 26 и результаты ее опробования.

Таким образом, комплексная интерпретация геохимических, геофизических и геологических данных позволила предположить, что залежь, вскрытая скв. 26, связана с комбинированной ловушкой, формирование которой обусловлено тектоническими нарушениями в юрских отложениях, предполагаемыми по данным интерпретации сейсморазведочного материала. Характер геохимических полей над предполагаемыми тектоническими нарушениями указывает на то, что они являются экранирующими и не проводят пластовых флюидов.

По данным сейсморазведки прогнозируется, что залежь, вскрытая скв. 26, простирается далее на северо-запад за предполагаемое тектоническое нарушение (см. рис. 1, 3). Причем ловушка для этой части залежи образуется за счет возможного выклинивания коллектора- По геохимическим данным к северо-западу от предполагаемого тектонического нарушения, экранирующего залежь, вскрытую скв. 26, геохимические поля принимают фоновое значение (см. рис. 2, 3) и залежь должна отсутствовать. Завершение бурения и испытание скв. 751 подтвердили отсутствие нефтяной залежи к северо-западу от тектонического нарушения и тем самым надежность результатов геохимических исследований.

Пробуренные еще две скважины - 754 и 755 в пределах ловушки, прогнозируемой по данным сейсморазведки, но за пределами геохимических аномалий, тоже оказались непродуктивными.

Аналогичного типа ловушки и залежи могут существовать и севернее залежи, вскрытой скв. 26. Именно с ними могут быть связаны две остальные геохимические аномалии. Однако для решения этого вопроса необходима постановка дополнительных геохимических исследований.

Результаты геохимической съемки по приповерхностным отложениям существенно не отличаются от результатов съемки по снежному покрову (см. кривую 2 на рис. 3 ), однако в связи с длительным таянием снега и мерзлого грунта геохимические аномалии несколько смещаются в направлении стока вод. Еще более существенное смещение геохимических аномалий в направлении стока вод наблюдается при геохимической съемке по поверхностным водам. Кроме того, в газах, десорбированных из приповерхностных отложений и поверхностных вод, отмечается значительное содержание ненасыщенных УВ, что указывает на интенсивные процессы окисления УВ микроорганизмами в летнее время. Последнее может оказывать существенное влияние на результаты геохимических исследований, приводить к неправильной интерпретации данных и ошибочной оценке перспектив нефтегазоносности.

Учитывая все сказанное, можно сделать вывод, что в условиях Ханты-Мансийского АО наиболее информативной оказалась геохимическая съемка по снежному покрову, которая может применяться для прогнозирования нефтегазоносности недр и локализации перспективных объектов. Преимущества геохимической съемки по снежному покрову следующие:

• при проведении геохимической съемки по снежному покрову, которое возможно только в зимнее время, для исследования доступна вся территория рассматриваемой площади, тогда как в летнее время значительная, иногда преобладающая, часть территории недоступна;
• в условиях суровой сибирской зимы процессы окисления УВ микроорганизмами в снежном покрове практически отсутствуют, в то время как в теплый период эти процессы идут очень интенсивно как в приповерхностных отложениях, так и в поверхностных водах, что может привести к искажению истинной картины распределения УВ и ошибочной интерпретации результатов съемки;
• содержание УВ в снежном покрове значительнее, чем в приповерхностных отложениях и поверхностных водах, что повышает надежность результатов исследований;
• при геохимической съемке по снежному покрову не наблюдается смещение геохимических аномалий в направлении стока поверхностных вод, характерное для геохимической съемки по приповерхностным отложениям и поверхностным водам и могущее привести к искажению истинной картины распределения УВ и ошибкам при интерпретации результатов работ.

Обобщая результаты опытных геохимических исследований на Ставропольском лицензионном участке, следует отметить:

• комплексная интерпретация геохимических данных с геофизическими и геологическими материалами позволила определить тип и размеры залежи, вскрытой скв. 26;
• при наличии геохимических данных до начала бурения скв. 751 ее местоположение можно было бы скорректировать и она не попала бы за пределы залежи;
• рекомендуется сместить местоположение проектной скв. 2 на 500 м к юго-востоку за предполагаемое тектоническое нарушение, чтобы она не оказалась за пределами ловушки и возможной нефтяной залежи, аналогичной залежи, вскрытой скв. 26, на наличие которой указывают результаты проведенных геохимических исследований;
• геохимическая съемка по снежному покрову может успешно применяться для оценки перспектив нефтегазоносности недр, а при поисках месторождений с относительно небольшими запасами может оказаться незаменимой.

1. Комплексный анализ данных геохимических поисков месторождений нефти и газа / Под ред. Л.М. Зорькина, А.В. Петухова. - М.: Недра, 1981.
2. Методические рекомендации по геохимическим методам поисков месторождений нефти и газа/Л.М. Зорькин, Н.В. Лопатин, О.В. Баргашевич и др. - М.: ВНИИЯГГ, 1975.
3. Поливцев А.В., Поморцев Г.П., Борковский А.А. Газогеохимические поиски noлeзных ископаемых в Карпатском регионе. - Киев; Наук, думка,1990.
4. Физико-химические основы прямых поисков залежей нефти и газа / О.Л. Кузнецов, А.В. Петухов, Л.М. Зорькин и др. - М.; Недра. 1986.
5. Tillman N. Surface geochemistry enigmas // Oil and Gas J. - 198/. -Vol. 85. № 45. - P. 87-89.

For the evaluating of geochemical survey possibilities under West Siberian conditions, experimental researches in the western part of Stavropol licensed area adjacent from south-east to the Novomolodezhnoye oil field were carried out. Snow cover, nearsurface deposits and surface water were sludied. A character of quantitative ratios between methane homologs in gases being sorbed by snow, nearsurface deposits and surface water is typical for the territories with oil pools rather than gas ones. Processing of geochemical survey results by snow cover showed the presence of three geochemical anomalies over the territory under study. The authors report evidences that geochemical survey by snow cover is the most informative in West Siberian conditions.

Таблица

1 - изолинии по кровле пласта ЮВ₁; 2 - предполагаемые разрывные нарушения по данным сейсморазведки; 3 - контур предполагаемой структурно-литологической ловушки в пласте ЮВ₁ по данным сейсморазведки; 4 - границы запасов категории С₁; 5 - скважины: а - продуктивные, б - непродуктивные, в - проектные

1 - пункты геохимического опробования; 2 ~ контуры залежи, прогнозируемой по данным комплексной интерпретации геохимических и геофизических материалов; 3 - геохимические аномалии. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1

1 - битуминозные глины; 2 - песчаники; 3 - глины. 4 - глинистые песчаники, алевролиты; 5 - залежи нефти; 6 - залежи нефти, прогнозируемые по данным сейсморазведки: 7 - разрывные нарушения