ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
УДК 553.98(571.1) © Коллектив авторов, 2014
Новые подходы к изучению нефтеносности баженовской свиты Западной Сибири
B.В. Харахинов, д.г.-м.н.,
C.И. Шлёнкин, к.т.н., М.В. Берин
(ООО «Славнефть-НПЦ»), А.А. Вашкевич, А.В. Олюнин, Т.Н. Шевчук
(ОАО «Газпром Нефть»)
Адрес для связи: tvergw@slavneft.ru
Ключевые слова: баженовская свита, сейсморазведка, трещиноватость, поле энергии рассеянных волн, синергетические сингулярности, комплексная оценка.
New approaches to the study of Bazhen oil-bearing deposits in Western Siberia
V.V. Kharakhinov, S.I. Shlienkin, M.V. Berin (Slavneft-NPTs OOO, RF, Tver), A.A. Vashkevich, A.V. Olyunin, T.N. Shevchuk (Gazprom Neft JSC, RF, Saint-Petersburg)
E-mail: tvergw@slavneft.ru
Key words: bazhenov formation, seismic exploration, fracturing, energy of the scattered waves, synergistic singularity, comprehensive assessment.
The paper proposes new approaches to the study of bazhenov oil-bearing deposits in West Siberia with innovative technologies for localization of productive areas of bazhenov complex.
В настоящее время большой объем геолого-разведочных работ ориентирован на поиски залежей углеводородов в нетрадиционных объектах, содержащих трудноизвлекаемые запасы. Морские углеродисто-кремнисто-глинистые отложения баженовской свиты Западной Сибири являются одними из главных мировых аналогов черносланцевых нефтесодержащих формаций. С момента получения в 1968 г. из скв. 12-Р фонтана нефти дебитом 700 м3/сут из баженовских отложений на Салымской площади в Западной Сибири открыты 172 залежи, отнесенные в Государственном балансе запасов нефти, газа и конденсата на 01.01.10 г. к баженовской и абалакской свитам. В составе баженовско-абалакского комплекса к баженовской свите отнесены 78 залежей, ко всему комплексу - 16, к зонам аномального строения баженовской свиты - 34. За 45 лет проведена огромная работа по изучению баженов-ской свиты, но до сих пор нет однозначного ответа на вопрос о происхождении этого природного резервуара нефти, отсутствуют методики поиска скоплений углеводородов и геометризации ловушек. Месторождения нефти в баженов-ской свите открываются случайно, как правило, транзитным фондом. Унифицированной методики подсчета запасов по пласту Ю0 нет. Продуктивность скважин, вскрывших битуминозные отложения свиты, даже в пределах одного месторождения, резко различается, причем расстояние между этими скважинами может составлять лишь первые сотни метров [1]. Результаты петрофизических исследований битуминозных отложений (открытая пористость не превышает 10-12 %, проницаемость в редких случаях достигает 0,001 мкм2) не соответствуют фактическим дебитам нефти, достигающим иногда первых сотен тонн в сутки.
К настоящему времени в результате обобщения имеющейся геолого-геофизической информации о строении ба-женовского резервуара большинством исследователей
[1-4] отмечаются следующие особенности его разработки: 1) неравномерное по площади распределение скважин с высоким начальным дебитом, иногда с разницей от первых тонн до нескольких сотен тонн в сутки; 2) скважины с притоками нефти характеризуются повышенными температурами и аномально высоким пластовым давлением; 3) притоки углеводородов получены из интервалов пород преимущественно кремнистого и карбонатного составов; 4) интенсивное развитие в керне субвертикальной и субгоризонтальной систем трещиноватости, представленных трещинами ранней (со вторичной минерализацией) и поздней генерации; 5) промышленные притоки получены в приразлом-ных зонах; 6) существенное увеличение дебитов скважин после проведения гидроразрыва пласта (ГРП); 7) снижение дебитов скважин в ходе разработки, иногда в течение года на порядок. При этом притоки из основного продуктивного карбонатного пласта КС1 на Салымском месторождении на протяжении нескольких десятков лет составляют 10 т/сут.
Отмеченные особенности указывают на то, что на формирование нефтесодержания баженовских отложений в основном влияла трещиноватость. Данной точки зрения придерживается большинство исследователей [5-8]. При этом механизм формирования коллекторов в баженовском резервуаре трактуется по-разному. По мнению Ф.Г. Гурари [5] и его последователей (В.Н. Нестеров, О.Г. Зарипов, И.Н. Ушатинский, К.С. Юсупов, В.П. Сонич и многие другие), образование пород-коллекторов происходит за счет природного флюидоразрыва, вызванного ростом давления генерируемыми баженовской свитой углеводородами. При всей кажущейся простоте и привлекательности этой модели она не объясняет фактов, полученных при нефтепоисковых работах. Баженовская свита, регионально распространенная в пределах всего Западно-Сибирского бассейна, практически повсеместно находится в зоне главной фазы нефте-
образования (ГФН), т.е. исходя из предложенной модели должна быть повсеместно нефтеносной, чего в действительности не наблюдается.
В последующие годы стало превалировать мнение, что породы, имеющие преимущественно кремнистый и карбонатный составы, наиболее подверженные трещинообразо-ванию, формируют трещиноватый баженовский резервуар [2]. В 2007 г. на основе результатов разработки нижне-тутлеймской подсвиты - аналога баженовской свиты на Средне-Назымском и Галяновском месторождениях - специалисты ЗАО «МиМГО им. Двуреченского» под руководством В.С. Славкина [9] предположили, что основными проводниками нефти в баженовской свите являются карбо-натизированные трещиноватые прослои. В настоящее время многие исследователи признают, что в Широтном Приобье промышленная нефтеносность баженовской свиты связана с наличием в разрезе плотных, подверженных трещинообразованию прослоев вторично преобразованных радиоляритов. Последние в зависимости от характера преобразований становятся либо апорадиоляриевым известняком, апорадиоляриевым доломитом или апора-диоляритом (силицитом). При этом, ссылаясь на опыт эффективной разработки сланцевой нефти в формации Бак-кен крупнейшего нефтегазоносного бассейна Уиллистон в Северной Америке [10], часть геологов [11] прогнозирует наличие в нефтегенерирующей, по их мнению, баженов-ской толще нефтесодержащих прослоев, находящихся внутри сланцевой формации. Наличие внутри глинистой толщи Баккена прослоев низкопористых, но склонных к образованию трещин нефтесодержащих доломитов и песчаников с низкими фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС), позволяет с помощью ГРП создать разветвленную сеть неф-теотдающих фильтрационных каналов как из коллекторов, так и из нефтегенерирующей матрицы.
В настоящее время с учетом американского опыта по освоению сланцевой нефти нефтяные компании «Сургутнефтегаз», «Роснефть», «ЛУКОЙЛ» и «Газпром нефть» начали применять горизонтальное бурение с многозональным ГРП. Кроме того, компания «РИТЭК» проводит работы по развитию термогазовой технологии воздействия на пласт, обеспечивающей, по мнению авторов метода, существенный прирост нефтеотдачи.
Адаптация американского опыта к эффективному освоению баженовской свиты в крупных объемах затруднена не только из-за значительной затратности и больших различий в строении черносланцевых формаций Северной Америки (в ее пределах развит единый продуктивный пласт толщиной десятки метров) и Западной Сибири (со сложной структурой резервуара), но и из-за отсутствия адекватных концепций образования и накопления нефти в баженов-ских отложениях.
Основой методологии изучения нефтегазового потенциала баженовской свиты может стать концепция [12] формирования в ее пределах углеводородных скоплений в результате синергетических флюидодинамических процессов, способствующих преобразованию богатых органическим веществом гидрокарбопелитов в углеводороды под воздействием глубинных высоконапорных флюидов. При этом локализация последних в баженовском плее возможна в трещинноватом резервуаре, перекрытом флюидоупором и приуроченном к зоне действия флюидопроводящих структур, контролируемых дезинтегрированными зонами доме-
ловых образований в виде крупных разломных структур и субвертикальных зон деструкции (СЗД). Они создают условия для формирования баженовских трещиноватых резервуаров с оптимальными емкостными свойствами и в результате флюидодинамических высокоэнергетических процессов могут способствовать не только образованию нефти из внутренних керогенных источников баженовского плея, но и подтоку флюидов из нижнеюрских и доюрских горизонтов.
В последние годы в результате геолого-разведочных работ получено много сведений, свидетельствующих о значительной роли флюидодинамических процессов в формировании свойств, обусловливающих нефтесодержание баженовской свиты.
Региональная геология баженовской свиты.
Баженовская свита сложена преимущественно углеродистыми высококремнистыми породами, представляет собой одну из крупнейших в мире черносланцевых формаций. Для карбонатно-кремнисто-глинистых отложений породообразующими являются микроводорослевые образования с кремнистым скелетом. Это характерно для кремненакоп-ления, связанного с зонами высокой биологической продуктивности, обусловленной подтоком флюидов, богатых питательными веществами в зонах интенсивной дивергенции. Вынос кремнекислоты современными гидротермами на дно океанов и морей составляет сотни тонн в сутки, что способствует развитию диатомей, радиолярий и накоплению заметных масс аутигенного кремнезема. По мнению Н.И. Матвиенко [13], проанализировавшей со своими коллегами из СНИИГГИМС огромный объем скважинной информации по Среднему Приобью, на изначально карбонатные образования и биогенные силициты воздействовали кремнистые, карбонатные и сульфатные гидротермы. Процессы окремнения и карбонатизации связаны между собой, их активное проявление характерно для высокоуглеродистых формаций [13]. О значительной роли флюидодинами-ческих процессов в формировании комплекса могут также свидетельствовать: 1) высокая концентрация в баженов-ских породах свободного кремнезема в форме халцедона и опала (иногда до 25 %); 2) повышенные радиоактивность, содержание редких (никель, кадмий, кобальт, молибден, мышьяк, ванадий, медь и др.) и рассеянных (бор, талий, барий и др.) элементов;
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.