Важная черта нижнеюрских природных резервуаров шеркалинской свиты и ее аналогов - их приуроченность к базальным частям платформенного чехла. Рассматриваемые резервуары сформированы после длительного межформационного перерыва в осадконакоплении, сопровождавшегося интенсивными процессами эрозии и денудации.

Породы шеркалинской свиты разнофациальны в силу различного генезиса, руслового, озерного или прибрежно-морского [1, 2].

Отложения руслового генезиса установлены в Красноленинском нефтегазоносном районе (НГР), где они заполняют глубокие эрозионные ложбины или тектонические прогибы в подстилающих породах фундамента и образуют мощные тела, сложенные толщей переслаивания плохоотсортированных разнозернистых гравелитистых песчаников, алевролитов и глин с прослоями углей. Песчаники слагают от одного до шести пластов толщиной 2-30 м.

В районах, где шеркалинские отложения формировались в прибрежно-морских или озерных условиях, они характеризуются более широким распространением, меньшей мощностью и сложным характером распределения песчаных тел. Последние тяготеют к склонам выступов доюрского основания, а разрезы осевых зон прогибов нередко представлены глинисто-алевролитовыми отложениями. Изменение фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) в песчаниках контролируется распределением песчаного материала, переносимого течениями и потоками в прибрежную зону.

В свете изложенного очевидно, что при изучении шеркалинской свиты очень важно определиться - с каким типом отложений мы имеем дело. Неучет этого фактора приводит к фатальным ошибкам интерпретации сейсмических данных и соответственно к выбору неправильной стратегии опоискования и освоения шеркалинских резервуаров.

В разрезе шеркалинской свиты развиты коллекторы, как с высокими, так и низкими ФЕС, нередко замещаемые непроницаемыми породами. О крайне сложном характере распределения коллекторов свидетельствует тот факт, что на Талинском месторождении из 10 добывающих скважин только 6 дают дебиты нефти более 1 м³/сут.

Залегание шеркалинской свиты в низах осадочного чехла определило ее дизъюнктивно-блоковое строение, приведшее к обводненности значительной части резервуаров, в частности на Талинском месторождении, фиксируемой в виде чередования воды и нефти.

Шеркалинская свита является исключительно сложным объектом для разведки и освоения. С чем же в таком случае связан повышенный интерес к ней? Ответ прост. В ряде скважин из отложений шеркалинской свиты при далеко не идеальных условиях вскрытия и освоения пласта получены высокие дебиты нефти (до 200 м³/сут на Талинском месторождении).

Сегодня во всей Западной Сибири из этого комплекса добывается 1,6 млн. т нефти. Разумеется, это ничтожно мало, существенно меньше 1 % общей добычи в Западной Сибири. Практически вся добыча приходится на одно Талинское месторождение. Добыча на всех остальных месторождениях, где учтены весьма крупные запасы, не превышает 10 тыс. т.

В чем же дело? Ведь оценки начальных потенциальных ресурсов шеркалинской свиты в десятки раз превосходят выявленные запасы и в тысячи раз накопленную добычу. С точки зрения авторов данной статьи дело в том, что сложность геологического строения шеркалинских резервуаров, неясность моделей их геологического строения до сих пор не позволили дать адекватную оценку их ресурсной базы, а тем более планировать для них разумные уровни нефтедобычи.

Постараемся доказать это положение на примере мониторинга модели шеркалинского резервуара сравнительно крупного Сергинского месторождения, (лицензия - АО "РИТЭК").

Поисковые работы здесь начались в 1987 г. и с тех пор модель строения участка постоянно видоизменялась. Динамика изменения модели наглядно иллюстрирует проблемы изучения шеркалинских резервуаров.

На Сергинской площади заложение первых скважин и разработка первой модели в конце 80-х - начале 90-х гг. базировались на представлениях о русловой природе отложений шеркалинской свиты, заполняющих лишь самые глубокие впадины. Поэтому первые две скважины (159 и 169) были заложены в прогибах доюрского основания, которые рассматривались как перспективные по аналогии с близко расположенным Талинским месторождением. Однако обе скважины оказались непродуктивными при этом в скв. 169 было установлено практически полное отсутствие коллекторов в шеркалинской толще.

В результате проведения сейсморазведочных работ 1989-1990 гг. были получены временные разрезы вполне удовлетворительного качества ( рис. 1 , А). Тем не менее при привязке и корреляции отражающих горизонтов (ОГ) геологи и геофизики также основывались на представлениях о русловом генезисе шеркалинских отложении в прогибах доюрского основания, что нашло отражение в структурной карте где шеркалинская свита прогнозировалась лишь в двух прогибах на севере и юго-востоке площади ( рис. 2 ).

Однако эта модель была опровергнута в результате последующего глубокого бурения. Восемь скважин, ориентированных в основном на другие горизонты доказали более широкое, чем предполагалось развитие шеркалинских отложений. В скв. 24 и 25, пробуренных в зоне якобы отсутствия шеркалинских отложений, установлено не только их развитие в песчаных фациях, но и наличие в них залежи нефти. Оказалось, что шеркалинские отложения отсутствуют только в наиболее приподнятых участках доюрского основания (скв. 34 и 26).

Хотя скв. 28, 29, 33 и 35 подтвердили развитие шеркалинских отложений в закартированных зонах, отметка кровли этих отложений оказалась на 35-60 м выше прогнозной. Такая ошибка может быть объяснена неправильной стратификацией ОГ и отождествлением кровли шеркалинской свиты не с тем ОГ, что обусловлено неправильными представлениями о генезисе шеркалинских отложений в этом районе.

Результаты бурения скважин потребовали построения новой модели на базе переинтерпретации сейсмических данных, поскольку не только была открыта залежь нефти в шеркалинских отложениях, но и доказано развитие в ней высокопродуктивных коллекторов. В скв. 28 из шеркалинских песчаников получен дебит нефти 47 м³/сут при среднем динамическом уровне (СДУ), равном 943 м.

Следующая модель шеркалинского природного резервуара реализует идею прибрежно-морского генезиса отложений. По результатам переинтерпретации сейсморазведки была отстроена модель практически повсеместного развития шеркалинского резервуара ( рис. 3 ), в которой в едином пласте Ю₁₀⁰ прогнозируется крупная залежь. Отсутствие отложений предполагалось только в пределах небольших локальных участков вокруг скв. 26 и 34, а также на юго-западе территории. Авторы этой модели, на наш взгляд, впадают в другую крайность после неподтвердившейся "русловой" модели.

Совершенно очевидно, что шеркалинская свита имеет дизъюнктивно-блоковое строение, что полностью игнорируется авторами модели. Разломы иногда значительной амплитуды отчетливо видны на временных разрезах (см. рис. 1 ) и вынесены на карту при построении еще первой модели шеркалинской свиты (см. рис. 2 ). Эти разломы доказываются изучением шлифов и кернового материала, где отмечаются микровзбросы и явления катаклаза. Однако вторая модель построена в чисто пликативном варианте. Руководствуясь идеей развития в пластовых резервуарах крупных единых залежей, авторы второй модели ориентировались на интерпретацию ГИС, игнорировали результаты испытаний, по которым уверенно устанавливается разница отметок ВНК, свидетельствующая об экранирующей роли дизъюнктивных дислокаций.

Кроме того, авторы модели полностью исключают возможность литологической изменчивости пласта Ю₁₀⁰ и существования зон отсутствия коллекторов. А между тем трудно себе представить, что коллекторы, мощность которых местами не превышает 1 м (скв. 29), были бы развиты на всей громадной территории прогнозируемой залежи.

Последняя (современная) модель построена во ВНИГНИ с использованием методологии и технологии оптимизированной обработки и структурно-литологической интерпретации данных сейсморазведки и 10 скважин (Славкин B.C., 1994; Славкин B.C., Копилевич Е.А., 1995).

Новая корреляционная схема шеркалинских отложений имеет принципиальные отличия от предыдущей модели. Основанием для изменения корреляции пластов послужило выделение по АК надежного реперного пласта (R₁), характеризующегося повышенными скоростями и сложенного, как показало изучение керна, вулканогенно-осадочными породами. Этот репер перекрывает отложения шеркалинской свиты. Под ним в разрезах скв. 28 и 33 залегают песчаники пласта Ю₁₀⁰, а в других скважинах - глинисто-алевролитовая пачка, являющаяся стратиграфическим аналогом этого пласта ( рис. 4 ). Ниже во всех скважинах (кроме скв. 34 и 26) выделяется песчаный пласт Ю₁₀¹, кровля которого субпараллельна реперному пласту, еще ниже - пласт Ю₁₀², в котором песчаники развиты только в северных скважинах. В принятой ранее корреляционной схеме песчаники пласта Ю₁₀⁰ скв. 28 и 33 коррелировались с песчаниками пласта Ю₁₀¹ других скважин, что, как видно из рис. 4, противоречит естественной картине напластования

Изменение корреляционной схемы принципиально меняет взгляд на нефтеносность этих отложений. Очевидно, что не может быть единой залежи в пласте Ю₁₀⁰, в котором песчаники установлены только в северных скважинах. В то же время требует переоценки и пласт Ю₁₀¹, запасы которого ранее не были учтены.

На основе новой корреляции пластов необходимо было не только откартировать область распространения отложений шеркалинской свиты, но и определить границы песчаников и участки развития высокодебитных коллекторов в пласте Ю₁₀⁰. Последний имеет ограниченное развитие и характеризуется резкой литологической изменчивостью, о чем убедительно свидетельствуют результаты испытаний скв. 28 и 33 (скв. 28 - Q_н = 47 м³/сут при СДУ = 43 м; скв. 33 -Q_H = 5,5 м³/сут при СДУ = 1207 м).

В результате оптимизированной обработки данных сейсморазведки удалось значительно повысить разрешенность и динамическую выразительность временных разрезов (см. рис. 1,Б), что имеет принципиальное значение для повышения надежности корреляции ОГ, связанных с кровлей и подошвой шеркалинской свиты, а также картирования границ ее распространения

Стратиграфическая привязка ОГ, выполненная по данным АК показала, что шеркалинская свита заключена между ОГ, один из которых приурочен к выделенному нами реперному пласту R₁, сложенному вулканогенно-осадочными породами, а другой - к кровле доюрских отложений представленных хлоритовыми сланцами и эффузивными разностями.

Выклинивание шеркалинских отложении картируется по полученным временным разрезам вполне надежно. Пространственное положение откартированных подобным образом границ распространения отложений шеркалинской свиты отличается от прогнозируемого, как по первой, так и по второй предыдущим моделям. Шеркалинские отложения распространены достаточно широко, но отсутствуют в приподнятых участках доюрского основания на западе, юге и в центральной части территории.

Такой характер распространения отложении полностью соответствует установленным (по результатам макро- и микроописания керна в комплексе с анализом характера поведения ОГ) условиям осадконакопления этой толщи. Шеркалинские отложения на этом участке формировались преимущественно в прибрежно-морских условиях сменяющихся на отдельных этапах субконтинентальными. Индикатором морских условии служат включения аутигенного глауконита крупные выделения или обломки монокристаллов кальцита большое количество хорошо окатанных зерен и обломков в отдельных прослоях песчаников. О субконтинентальном режиме осадконакопления свидетельствует наличие пропластков углей и реликтов внутриформационных кор выветривания.

В песчаниках преобладают продукты разрушения гранитоидов и, следовательно, основными источниками сноса были отдаленные области питания, а не местные выступы доюрского основания, сложенные эффузивными породами и глинисто-хлоритовыми сланцами. Отсюда очевидно, что в формировании коллекторов большую роль играли потоки и течения. Вполне вероятен их дельтово-авандельтовый генезис, особенно в северной части территории, где развиты мощные песчаные тела в пласте Ю₁₀² и менее мощные в пласте Ю₁₀⁰, но характеризующиеся на отдельных участках высокими коллекторскими свойствами.

Не затронутые при построении предыдущих моделей проблемы оконтуривания песчаных тел в продуктивных пластах, а также картирования участков развития улучшенных коллекторов в пласте Ю₁₀⁰ решались с использованием технологии типизации геологических разрезов и спектрально-временного анализа (СВАН) сейсмической записи (Славкин B.C., Копилевич Е.А., Давыдова Е.А., Мушин И.А., 1999; [3]).

В шеркалинской свите выделено четыре типа разреза.

I тип характеризуется наличием высокопродуктивных коллекторов в пласте Ю₁₀⁰ и среднепродуктивных - в пласте Ю₁₀¹. К этому типу отнесен разрез скв. 28, давшей при испытании максимальный в пределах Сергинского участка дебит нефти (47 м³/сут) из пласта Ю₁₀⁰. К II типу отнесен разрез скв. 33, в котором развиты песчаники пластов Ю₁₀⁰ и Ю₁₀¹, представленные среднепродуктивным коллектором. В III типе (скв. 29 и 159) песчаники присутствуют в пластах Ю₁₀² и Ю₁₀¹, а пласт Ю₁₀⁰ сложен непроницаемыми породами. Тип разреза характеризуется наличием песчаников только в пласте Ю₁₀¹ (скв. 24, 25, 35).

Проведенная таким образом типизация позволила в конечном итоге по результатам СВАН сейсмической записи получить карты распространения коллекторов в каждом из пластов (Ю₁₀², Ю₁₀¹ и Ю₁₀⁰).

Особый интерес представляет карта распространения коллекторов пласта Ю₁₀⁰ ( рис. 5 ). Коллекторы с улучшенными ФЕС развиты в пределах очень узких, но протяженных участков рукавообразной формы. Характер распространения песчаных тел подтверждает предположение об их дельтово-авандельтовой природе. Очевидно, что только с использованием современных сейсмических технологий можно откартировать такие узкие полосы. Располагая такой картой, можно осуществить оптимальное дренирование природного резервуара, размещая большинство добывающих скважин на участках развития коллекторов с лучшими ФЕС, и тем самым обеспечить максимальную рентабельность освоения объекта.

По результатам структурных построений в дизъюнктивно-блоковом варианте и картирования зон распространения коллекторов с использованием СВАН разработаны модели залежей, имеющие принципиальные отличия от выполненных ранее. Вместо одной крупной залежи в шеркалинской свите авторы в разных вариантах моделей выделяют от двух до четырех залежей в пласте Ю₁₀¹ и от одной до трех - в пласте Ю₁₀⁰ .

Представление нескольких вариантов моделей залежей, определяющих минимальную оценку запасов, обусловлено невозможностью на данной стадии изученности решить вопрос об экранирующих свойствах той или иной дизъюнктивной дислокации. В зависимости от того, какая из дислокаций будет играть роль латерального флюидоупора, могут меняться число и площадь залежей. На рис. 6 представлен вариант, когда в пласте Ю₁₀¹ выделяются две самостоятельные залежи с тектоническим и стратиграфическим экранированием, где экранирующую роль играют дизъюнктивные дислокации 3 и 11.

Однако возможны и другие варианты. Например, вариант с наличием двух залежей, примыкающих с севера и юга к выступу доюрского основания, в пределах которого шеркалинские отложения отсутствуют, при этом в южной залежи ВНК принимается по результатам опробования скв. 24, а в северной залежи условный подсчетный уровень - по подошве нефтенасыщенных коллекторов в скв. 28. А если предположить экранирующую роль дислокаций 12, 13, 15, 14 и последовательное ступенчатое погружение уровней ВНК в северном направлении, то конфигурации залежей, их чисто- и водонефтяной зон, существенно изменятся.

Из изложенного следует, что разведочное бурение должно быть нацелено на разрешение неопределенности и выбор адекватного варианта модели.

Проведенный мониторинг модели геологического строения шеркалинского природного мегарезервуара Сергинского участка позволил выделить пять основных проблем, которые необходимо последовательно решать в процессе изучения объектов шеркалинской свиты для создания моделей природных резервуаров, адекватных реальному геологическому строению.

1. Площадь развития шеркалинской толщи. Интерпретация сейсморазведки, обеспечивающей картирование кровли и подошвы шеркалинского мегарезервуара, должна осуществляться в тесной взаимосвязи с геологическими представлениями о генетической природе изучаемого макрорезервуара. Эти представления должны базироваться как на общегеологических данных о строении региона, так и на простейшей сейсмостратиграфической интерпретации сейсмических материалов.
2. Выделение пластов и их корреляция в сложнопостроенной прибрежно-континентальной шеркалинской толще. Эта толща имеет сложное ритмичное строение с невыдержанными составом и мощностью отдельных ритмов. Их идентификация является сложной задачей, от решения которой зависит правильная интерпретация результатов поисково-разведочных работ, а, в конечном счете, и возможность адекватного моделирования залежей.
3. Границы распространения песчаных фаций в отложениях шеркалинской свиты. Пласты шеркалинской свиты могут быть представлены как песчаниками, так и непроницаемыми алевролитово-глинисто-углистыми породами. Успешность поисково-разведочных работ и освоения запасов кардинально зависит от надежности локализации песчаных фаций.
4. Изменчивость ФЕС в пределах правильно оконтуренных песчаных тел. Адекватное описание вариаций ФЕС в песчаных телах шеркалинской толщи заведомо невозможно при обычных объемах разведочного бурения и более чемв других резервуарах нуждается в сейсмическом прогнозе.
5. Учет дизъюнктивно-блокового строения шеркалинского резервуара и экранирующей роли дислокаций, без которого не может быть дана объективная оценка запасов. Разведочное бурение должно быть ориентировано на решение вопроса об экранирующих свойствах той или иной дислокации.

Выполненный мониторинг Сергинского участка убедительно показал, что в процессе его опоискования и разведки последовательно решались все эти вопросы, на что, однако, ушло около 15 лет. Для успешного освоения нефтяных ресурсов шеркалинских резервуаров в разумные сроки и с хорошей рентабельностью необходимо создать универсальную методологию, таким образом, комбинирующую сейсмические и геологические технологии, чтобы все главные вопросы могли решаться одновременно и в методическом единстве.

Прежде всего, необходима региональная или зональная литолого-палеогеографическая модель шеркалинских отложений, построенная на базе обобщения данных бурения и сейсмостратиграфического анализа, что позволит обнаружить новые перспективные объекты. Необходимо выявить и по-новому оценить объекты, на которых были получены отрицательные результаты при поисковых работах, ориентированных на "русловую" модель строения шеркалинских отложений.

Такая работа может быть выполнена только при обеспечении "прозрачности" границ лицензионных участков при координирующей роли одного или нескольких главных исполнителей или соисполнителей, работающих под непосредственным руководством или МПР России, или территориальных органов управления недрами.

Далее, необходимо провести моделирование шеркалинских отложений с использованием современных сейсмических технологий в пределах перспективных участков, выявленных по результатам построения зональных литолого-палеогеографических и сейсмостратиграфических моделей. Эти простейшие мероприятия позволят существенно увеличить запасы и поднять добычу, в том числе и в районах с развитой инфраструктурой.

1. Мухер А.Г., Ясович Г.С. Типы разрезов и особенности геологического строения шеркалинского горизонта западной части Красноленинского свода. // Методы геологической интерпретации комплексных геофизических данных - Тюмень, 1990 - С 29-34.
2. Сейсмогеологический прогноз и картирование неантиклинальных ловушек залежей нефти и газа в Западной Сибири / А.А. Нежданов, В.В. Огибенин, Л.Н. Бабурин и др. - М , 1992 - С. 27 32. - (Обзор / МГП "Геоинформмарк" Сер. "Разведочная геофизика", Вып. 3)
3. Структурно формационная интерпретация сейсмических данных / И.А. Мушин, Л.Ю. Бродов, Е.А. Козлов, Ф.И. Хатьянов. - М Недра, 1990.

By results of monitoring of geological structure models of Shorkalin natural reservoir of Sorginsky section are established the basic problems which should be in succession solved In procoss of such objects investigation.

Mapping aspects of Sherkalin deposits evolution, prognosis of sandy facies and improvod rosorvoirs are shown to be successfully solved only as a sum of true ideas about genesis of those doposits in this region and modern seismic technologies.

It's demonstrated that only using of methodology combining seismic and geological technologies will allow successfully to explore and develop oil resources of Sherkalin reservoirs in reasonable terms and with proper efficiency.