Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Вдовыкин Г. П., доктор геолого-минералогических наук (Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова Российской академии наук)
О НЕКОТОРЫХ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИХ ДОСТИЖЕНИЯХ В НЕФТЯНОМ ДЕЛЕ
Введение
Нефтегазовая отрасль России, как одна из ведущих частей топливно-энергетического комплекса страны, обеспечивает энергетическую безопасность и имеет важнейшее значение для экономики России.
В XX в. Россия вышла на первое место в мире по добыче нефти и газа. Это было обусловлено главным образом благодаря открытию крупных нефтегазоносных провинций -Волго-Уральской, затем Западно-Сибирской. Максимальный объем добычи в СССР был достигнут по нефти 624 млн т в 1988 г., по газу 814 млрд куб. м в 1990 г., с последующим снижением объемов добычи в связи с истощением запасов по основным разрабатываемым месторождениям [43, 53]. Успехи по добыче больших объемов нефти из недр были обусловлены научно-техническими достижениями, полученными большими коллективами нефтяников страны, - в областях геологии и геофизики, бурения, разработки месторождений и др. Нефтяное дело включает также исследования по геохимии, работы по экологии, разработку теоретических концепций, по изучению истории нефтяного дела, подготовку кадров.
Определенный научно-практический вклад в нефтегазовую геологию и геохимию был сделан Г.П. Вдовыкиным. Краткий обзор его работ изложен в этой статье. В целом научный вклад автора в геологические науки изложен в его публикациях 2003 г., 2006 г. [55, 60]. Его основные опубликованные работы по нефтегазовой геологии и геохимии, разработке и экс-сплуатации месторождений [18, 25, 29, 32, 39, 49, 53] даны в приложенном списке литературы. Всего им было опубликовано в этой области 150 работ, включая 30 монографий, книг, брошюр. Кроме того, по нефтяному делу в 1960-2001 г. г. им было разработано и защищено на ученых советах московских НИИ 70 научно-производственных отчетов о НИР, также востребованных промышленностью. Общее расстояние моих геологических поездок за 50 лет работы составило 100 тыс. км.
I. О методах открытия новых месторождений
1. Методы при прогнозе месторождений Южного Мангышлака. Восточной Сибири, Оренбургской области. В научно-технической работе в нефтяном деле главным является открытие новых месторождений. Методы для прогноза присутствия новых месторождений различны. Наиболее распространенным является поиск антиклинальных поднятий - ловушек для нефти и газа - методом структурной геологической съемки, разработанным И.М. Губкиным [42] и широко использованным в работах И.О. Брода [56].
В 4-месячный летний полевой сезон 1958 г. структурную съемку по бессточным впадинам Узень, Карагие и др. на территории п-ова Мангышлак в Зап. Казахстане [5] произвели по контракту с Геологическим факультетом МГУ Бородин Б.И., Вдовыкин Г.П., Зыка-лов Г.И., Умаров А.У. Мне досталась работа по впадине Карагие. Закартированные антиклинальные структуры были разбурены в следующем году с открытием крупных нефтяных месторождений Жетыбайского (на территории впадины Карагие) и Узеньского. В 1966 г. Дьякову Б.Ф., Имашеву Н.У., Калинину Н.А., Черепанову М.Н. за открытие Жетыбайского и
Узеньского нефтяных месторождений была присуждена Ленинская премия СССР (см.: Н.Б. Вассоевич и др., 1967). В настоящее время оба нефтяных месторождения, а также крупнейшие урановые месторождения впадины Карагие (открытые в 1953 г.) практически выработаны. Из четырех лиц, проводивших здесь структурную съемку в 1958 г., в настоящее время жив только Г.П.Вдовыкин, остальные скончались от рака в 2002 г.
В 1977 г. д.г.-м.н. Г.П. Вдовыкин по контракту с Мингазпромом СССР проводил 8-месячную командировочную работу по геологии Восточной Сибири и Якутии. По полям глубокозалегающих интрузивов изверженных пород (трапповых силлов) им был закартиро-ван в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы протяженный линеамент [8] и разработана методика поисков новых нефтегазовых месторождений в условиях сложно-построенного осадочного разреза Восточной Сибири [17, 28. 50, 52, 54]. По этой методике им было прогнозировано в 1977 г. присутствие месторождений в пределах Непского свода. Методика определяла присутствие крупных (не разрушенных при внедрении трапповой магмы) месторождений в Иркутской области, где отсутствовал трапповый магматизм и имелась мощная соле-носная покрышка для нефтегазовых залежей. В 1978 г. бурением на Непском своде открыты Верхнечонское, Даниловское месторождения, а в последующем к северо-западу от Иркутска открыто крупное месторождение Ковыктинское.
В 1993 г., работая по крупному Оренбургскому месторождению [29], Г.П. Вдовыкин исследовал нефтегазоносность прилегающих территорий с целью поисков месторождений -сателлитов Оренбургского месторождения. При поисках был использован метод биолокации Н.Н. Сочеванова (по геолого-геофизической карте). Г.П. Вдовыкин и Н.Н. Сочеванов дали обоснование присутствия 39 новых нефтегазовых месторождений (аномалий типа залежь) к северо-западу от г. Оренбурга. Сведения представлены в Оренбург. Последующим бурением продуктивность некоторых структур была подтверждена. Раньше аналогичную работу Н.Н. Сочеванов проводил совместно с В.Д. Наливкиным по Западной Сибири. Они оценили степень надежности метода биолокации в 85 % [см. 59].
2. Геохимические методы поисков. В 1962 г. автор исследовал органическое вещество, растворенное в пластовых водах, взятых им из скважин Азово-Кубанской НГП, и показал, что повышенные концентрации водорастворенных битумов, нафтеновых и гуминовых кислот являются геохимическим критерием нефтепродуктивности структур [2]. Исследование этих пластовых вод методом редокс-потенциала [3] дало основание разработать второй новый геохимический метод поисков залежей. В 1981 г. Г.П. Вдовыкин и др. [13] разработали новый геохимический метод поисков залежей по содержанию и составу захваченных газов в породах из обнажений.
II. Геология нефти
3. Геология нефти Башкортостана. По территориям складчатого Южного Урала автор работал в геологических экспедициях от Южно-Уральского геологического управления (г. Уфа) в полевые сезоны 1953 г. (по поискам молибденового сырья), 1956 г. (по мигматито-вым породам) и др. В 1958 г. им было дано обоснование того, что вытянутая вдоль Южного Урала в Предуральском прогибе в Башкортостане цепочка нефтепродуктивных рифовых массивов отражает меридиональное крупное поднятие фундамента, и что далее - на территории востока Русской платформы - также должны присутствовать погребенные линеаменты, параллельные Уралу, поскольку герцинская складчатость Урала должна была обусловить и блоковые расколы прилегающего архейского фундамента Русской платформы.
В период 1960-1980-х г.г. на платформенных территориях Башкортостана бурением выявлены крупные субмеридиональные региональные грабенообразные прогибы, чередующиеся с горстовидными поднятиями, к которым приурочены многочисленные залежи нефти (Н.П. Егорова и др., 1975; А.К. Драгунский и др., 1982). Здесь выявлены глубинные разломы Тюрюшев-
ско-Толбачинский, Икбазинско-Макаровский, Шарано-Стерлитамакский, Мелеузовский и др. К ним тяготеют крупные нефтяные месторождения Туймазинское, Бавлинское и др. [46].
4. Региональная нефтегазовая геология. Результаты проведенных автором работ по нефтегазовой геологии приведены в его производственных отчетах о НИР. Кроме того, ряд его работ по методике, по оценке перспектив нефтегазоносности и в связи с его геохимическими исследованиями нефтей и газов территорий опубликованы. Им проведены работы по территориям Русской платформы, в частности Московской синеклизы [44, 45], Поволжья [6], Воронежской антеклизы [46, 47], Балтийской синеклизы [58]; Тимано-Печорской НГП [46]; Оренбургской и Астраханской областей [24, 27, 29, 39, 54, 55]; Краснодарского края [2, 3, 6, 7]; Западной Сибири (работа в Когалыме в 1991 г.) [32, 36-38, 49]; Енисей-Хатангского мега-прогиба (работа в г. Дудинке в 1976 г.) [62]; Восточной Сибири и Дальнего Востока (работы 1976-1982 г.г.) [8-11, 14-17, 50, 52, 54]; по Прикаспийской синеклизе [24, 54]; в Украине [12, 13]; Западном Казахстане - на территориях Южной Эмбы [1, 4, 31], п-ова Мангышлак [5, 30]. Особенности геологического строения этих и других нефтегазоносных территорий России и СНГ даны также в работах [18, 19]. Приведены сведения о 14 крупных метеоритных кратерах мира, к которым приурочены нефтегазовые залежи [64].
5. Геотектоника: палеомобилизм, глубинные разломы и линеаменты. В своей статье 1978 г. в Киеве по эволюции Земли автором было дано обоснование того, что земная кора испытала несколько этапов палеомобилизма. Причем, в период последнего этапа палеомоби-лизма образовались в частности территории Западно-Сибирской плиты (в результате раз-движения Русской и Восточно-Сибирской древних платформ), Енисей-Хатангского мегапро-гиба и др. Геодинамика зафиксирована в образовании рифтовых зон (Уренгойско-Колтогорская рифтовая зона Западной Сибири), образовании мегавалов (линеаментов) Ени-сей-Хатангского мегапрогиба, ограниченных субширотными глубинными разломами и т. д.
Глубинные разломы, к которым в региональном аспекте тяготеют нефтегазовые залежи [52], могли служить путями для миграции ювенильных углеводородов. Глубинными разломами интенсивно разбит фундамент древней Восточно-Сибирской платформы [50]. Но в вышележащей осадочной толще они маскируются из-за присутствия в разрезе отложений пластичной нижнекембрийской каменной соли. Поэтому существует несколько вариантов карт глубинных разломов Восточной Сибири. Автором было документированно показано, что наиболее надежным признаком наличия глубинных разломов являются поля распространения трап-повых интрузий в разрезе. Это «тектонический репер» [8, 12]. По таким полям глубокозале-гающих трапповых интрузий автор закартировал в 1977 г. протяженный Мирнинско-Братский линеамент, включающий Непско-Ботуобинскую антеклизу, к которому приурочено большинство нефтегазовых месторождений Восточной Сибири и Западной Якутии.
Классическим линеаментом на юге Русской платформы, как хорошо изве
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.