ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
УДК 553.98:622.276.1/4
© Р.З. Мухаметшин, 2014
Учет генезиса неструктурных ловушек при освоении месторождений с трудноизвлекаемыми запасами нефти1
Р.З. Мухаметшин, д.г.-м.н. (Казанский (Приволжский) федеральный университет)
Адрес для связи: GeoEng111@yandex.ru
Ключевые слова: неструктурные ловушки нефти; эрозионно-аккумулятивные процессы, палеорусло, песчаники, нижний карбон.
Account of the genesis of non-structural traps in oilfields development with hard-to-recover reserves
R.Z. Mukhametshin (Kazan (Volga Region) Federal University, RF, Kazan)
E-mail: GeoEng111@yandex.ru
Key words: non-structural traps, erosion-accumulative processes, pale-ochannel, sandstones, Early Carboniferous.
The problems of hydrocarbon raw stock resource base build-up in the old oil-producing regions are solved largely due to oil deposits in non-structural traps. A special role in reducing the oil production decline rate and efficient development of new fields, including ones with hard-to-recover oil reserves, is belonged to traps , the formation of which is due to erosion-accumulative processes. An important problem at exploration works carrying out in the areas of development of sleeve-like sand bodies is on-time detection leading to their formation processes, which indication is possible by a number of features, including morphological ones. High capacitive - filtration properties of the Early Carboniferous thickness, filling paleochannels, caused increased productivity of wells intersected them, and features of its structure caused a natural water drive reservoirs. This causes change of the development system and selection wells operation technology fitted the features of production facilities adequately
Более полувека отечественные геологи-нефтяники активно занимаются вопросами повышения эффективности поиска, разведки и разработки месторождений с залежами углеводородов, приуроченными к неструктурным ловушкам. Интерес к последним не случаен, так как традиционно подготавливаемый (сначала структурным бурением, а затем сейсморазведочными работами) фонд антиклинальных структур сокращается. Это обусловливает необходимость решения проблемы наращивания ресурсной базы углеводородного сырья за счет залежей нефти в неструктурных ловушках.
Особая роль в стабилизации добычи нефти и эффективном освоении новых месторождений, в том числе с трудноизвлекаемыми запасами, принадлежит ловушкам, формирование которых обусловлено эрозионно-акку-мулятивными процессами [1-3]. И если залежи, приуроченные к литологическим ловушкам седиментационного типа или стратиграфическим (по классификации А.Г. Габриэлянца соответственно образованные аккумулятивными процессами или возникшие под влиянием эрозии), открываются попутно при поисках залежей в антиклинальных ловушках (А.А. Бакиров и др., 2012 г.), то опоисковывать залежи в эрозионно-аккумулятивных ловушках весьма непросто [2, 3]. Также часто возникают значительные сложности и при разведке связанных с ними залежей углеводородов.
Весьма показателен пример с рукавообразными залежами нефти, относящимися по образному выражению Е.В. Лозина к категории труднооткрываемых. Со времени открытия этого типа залежей нефти прошло более 100 лет (И.М. Губкин, 1912, 1913 г.). Привлеченный Гео-лкомом России к проблеме освоения Нефтяно-Ширван-ской площади Майкопского нефтеносного района И.М. Губкин установил, что песчаники продуктивной толщи представляют собой отложения аллювия, заполняющие русло палеореки. Позже, в 20-е годы XX века вытянутые в цепочку залежи («шнурковые») были открыты в США благодаря достаточно высокой плотности сетки скважин. Однако в нашей стране наступил длительный перерыв в открытии новых скоплений нефти этого типа, несмотря на то, что в 30-50-е годы осуществлялись широкомасштабные поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений в Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, где впоследствии были выявлены многочисленные эрозионно-аккумулятивные ловушки в основных продуктивных горизонтах нижнего и среднего карбона [1, 4, 5].
По мнению автора данной статьи, главной проблемой при проведении геолого-разведочных работ в зонах развития эрозионно-аккумулятивных ловушек является своевременная индикация процессов, приведших к их формированию. В принципе с той или иной степенью достовер-
1Работа выполнена в рамках государственной программы повышения конкурентоспособности Казанского (Приволжского) федерального университета среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
ности решать эту проблему можно с использованием морфологии песчаных тел: при формировании врезанных русел вначале денудационные процессы образуют углубление, в котором затем накапливаются песчаные отложения; русловые отложения в этом случае залегают с размывом и имеют в сечении вид линзы, обращенной вниз выпуклой стороной (Ю.М. Васильев, В.Г. Кузнецов, 1973 г.). В качестве других индикаторов этого явления, очевидно, можно привлекать электрометрические (метод В.С. Муромцева) и инструментальные методы, один из которых - дробный (19-фракционный) гранулометрический анализ пород-коллекторов (метод Г.Ф. Рожкова).
Показателен опыт познания природы эрозионных врезов в нижнекаменноугольных отложениях Урало-Поволжья. Необычный разрез нижнего карбона, в котором отсутствовали верхние горизонты турнейского яруса, а залегающие выше визейские терригенные отложения имели увеличенную мощность за счет появления пластов слабосцементированных песчаников, угля и углисто-глинистых сланцев, первые исследователи (В.И. Троепольский, 1952 г.; А.В. Никулин, 1958 г. и др.) объяснили речными и озерно-болотными условиями формирования, а присутствие среди терригенных отложений известняков - проявлением карста. Придерживаясь в принципе аналогичной точки зрения, Е.Д. Войтович и А.К. Шельнова (1976 г.) выделяли по времени формирования предбобриковские и предрадаевские эрозионные врезы. Описывая последние, они упоминают о прослоях песчаников и алевролитов среди тур-нейских карбонатных пород вблизи бортов эрозионных врезов, в известной степени повторяя воззрения В.И. Троепольского на такие аномалии. Выявление подобных аномальных разрезов нижнего карбона на других разведочных площадях региона позволило М.М. Грачевскому и В.Г. Кузнецову [4] с использованием палеогеографических реконструкций для бобриков-ского времени наметить русла палеорек.
Однако в тот же период у ряда исследователей (Д.Н. Бу-ракаев, 1967 г., Р.Т. Валиуллина, 1970 г., А.А. Губайдуллин, Л.З. Аминов, 1974 г. и другие) возникла альтернативная точка зрения на данное явление. По их мнению, формирование врезов связывалось с эрозионно-карстовыми процессами, протекавшими на рубеже турнейского и визейско-го времени, в зонах трещиноватости пород, обусловленной подвижками блоков кристаллического фундамента. Основой для таких выводов послужил локализованный характер вскрытых скважинами зон эрозии, отмечались случаи, когда одной скважиной был зафиксирован «врез», а в соседних, окружающих ее скважинах, вскрыты нормальные разрезы. Развитие данной точки зрения привело сторонников эрозионно-карстового происхождения врезов (Р.С. Шайхутдинова, С.Н. Мельникова, 1976 г.) к заключению, что ими на основании палеогеоморфологических признаков в турнейском рельефе установлены карстовые воронки округлых и эллипсовидных очертаний размером от 7x5 до 18x5 км, в том числе на Черемшанской разведочной площади (западный склон Южно-Татарского свода). Результаты последующего разбуривания эксплуатационными скважинами выделенных ими карстогенных элементов в турнейском палеорельефе не подтвердили эти
выводы. Признаки закарстованности турнейской карбонатной толщи, так же как и усиления процессов выщелачивания карбонатных пород в примыкающих к эрозионным врезам зонах, не выявлены и по настоящее время.
Дальнейшие исследования привели геологов Башкортостана к выводам о широком распространении рукаво-образного типа залежей нефти тульского, бобриковско-го и радаевского горизонтов, а также о развитии песчаных рукавов в алексинском горизонте нижнего карбона [1]. К таким же выводам на основании комплексного изучения нижнекаменноугольных врезов на территории Татарстана пришел и автор настоящей работы [5, 6].
Проводимые в 80-х годах XX века сейсморазведочные работы МОГТ 2D и 3D способствовали выявлению на многих разведочных площадях Татарстана, Башкортостана, Удмуртии, Самарской и Оренбургской областей вытянутых рукавообразных зон развития терригенной толщи в разрезе нижнего карбона (ТТНК) увеличенной мощности, отождествляемых с эрозионными врезами. При обычной мощности ТТНК (15-25 м) отражение «У» имеет вид интенсивного суммарного двухфазного импульса. При увеличении мощности характер записи отражения «У» меняется, можно выделить следующие наиболее типичные для нижнекаменноугольных врезов особенности сейсмической записи: 1) ухудшение про-слеживаемости и уменьшение интенсивности суммарного отраженного импульса; 2) смещение и искривление осей синфазности отражения «У», связанное с изрезан-ностью рельефа турнейской поверхности; 3) при четкой регистрации первой фазы отражения «У» резко ухудшается прослеживаемость второй фазы; 4) прогибание нижележащих отражающих горизонтов, связанное с локальным уменьшением интервальной скорости в пределах вреза [7]. Однако при определенном соотношении мощности отложений заполнения и длины волны может ухудшаться динамическая выразительность отраженного импульса (Т.И. Лисовская, М.Д. Малыхин, 1982 г.); последнее также может быть связано с неоптимальным расположением сейсмопрофиля относительно палеорусла. Кроме того, наблюдается изменчивость по простиранию врезов их глубины, ширины, крутизны бортов, физических свойств пород, выполняющих врезы, и вмещающих отложений [7]. Вследствие проявления подобных факторов выделяемые рукавообраз-ные зоны на картах отражающего горизонта «У» нередко прерываются. Опыт освоения месторождений показывает, что наличие в эрозионной части разреза разно-скоростных интервалов пород может вносить искажения в результаты работ, что отражается на досто
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.