Природные резервуары нефти в отложениях баженовской свиты на западе Широтного Приобья

ГЛАВА 2. История и современное состояние вопросов изучения баженовской свиты.

2.1. Общие сведения

Баженовская свита впервые выделена Ф.Г. Гурари в 1959 году в качестве подсвиты в составе марьяновской свиты, он же впервые указал на её возможную нефтеносность и предложил способ её вскрытия открытым забоем (Ф.Г. Гурари, 1961-1986).

Первоначально предполагалось, что она имеет однородный литологический состав и строение разреза (П.В. Ли и др., 1960), но по мере накопления фактического материала стало ясно, что это не так. В настоящее время выделяются три свиты: баженовская, тутлеймская и мулымьинская, отличающиеся друг от друга некоторыми литологическими особенностями и стратиграфическим объемом, причем каждая из них подразделяется на несколько типов, в зависимости от района залегания (Ю.В. Брадучан, Ф.Г. Гурари и др., 1986).

Площадь распространения отложений баженовской свиты (вместе с одновозрастными аналогами) в центральной части Западно-Сибирского бассейна превышает 1 млн. км². Она залегает на глубинах 2500-3000 м, толщина свиты изменяется от 10 м в краевых частях до 60 м в депоцентре бассейна осадконакопления. Температура варьирует от 80^oС до 134^oС в зависимости от глубины, пластовое давление меняется от гидростатического до аномально высокого (АВПД до 1.3-1.6) (И.И. Нестеров и др., 1985).

Впервые промышленные притоки нефти из баженовской свиты получены в 1967г. в скв. 15-р Салымского месторождения, при испытании которой получены притоки нефти дебитом 5м³/сут и газа дебитом 1000-1200м³/сут (А.Я. Хавкин, 1992). Необычность баженовского резервуара Салымского месторождения заключается в том, что коллекторы приурочены к микрослоистым, листоватоватым аргиллитам с межслоевой пустотностью с высоким содержанием органического вещества. Пустотное пространство коллекторов сформировано в основном в результате автофлюидоразрыва пород по слоистости, возникающего под действием процессов преобразования органического вещества из твердого состояния в жидкое (И.И. Нестеров, 1977-1985). В ту пору мировая практика не имела опыта поиска залежей подобного типа ни, тем более метода подсчета запасов нефти. Не были известны признаки, позволяющие оконтурить и оценить площадь залежи.

Первые оценки запасов нефти в баженовской свите появились в 70-х годах прошлого столетия, о которых заговорили не только специалисты, но и политики и журналисты. Причина такого интереса - огромные величины ресурсов легкой нефти, аккумулированных в отложениях этого комплекса. Ресурсы многократно выше, чем в традиционных терригенных отложениях Западной Сибири! Их оценки у разных авторов отличались на порядок, что обусловлено неоднозначностью определения площадей залежей, неопределенностью идентификации коллекторов в разрезах скважин (А.Я. Хавкин, 1992).

Первый опыт разработки залежи нефти в баженовской свите приобретен на Салымском месторождении, которое введено в разработку в 1974 г. На начало 2006г. (почти 31 год разработки) накопленная добыча нефти достигла всего лишь 2.1 млн.т. Из 72-х пробуренных на опытном участке скважин - 11 <сухих>, 25 выведены из разработки с накопленной добычей менее 1 тыс. тонн, только по 11-ти скважинам накопленная добыча нефти превысила 30 тыс. тонн (В.П. Степанов и др., 2007). В силу необычно высокой сжимаемости коллекторов, его фильтрационно-емкостные свойства целиком зависят от АВПД, при стравливании которого слои смыкаются и фильтрация практически прекращается, что делает невозможным применение механизированной добычи. По данным В.П. Степанова и др. (2007), до 2006г. разработка на опытном участке Салымского месторождения велась исключительно на естественном упругом режиме. На 01.01.2006г. в работе оставались 9 скважин, суммарная годовая добыча по которым составляла 26 тыс. т (средний дебит безводной нефти около 8.0т/сут) (В.П. Степанов и др., 2007).

Таким образом, имеющийся опыт освоения нефтяного потенциала баженовской свиты на Салымском месторождении нельзя назвать успешным.

Геологии, перспективам нефтеносности и разработке баженовской свиты Западной Сибири и её аналогов посвящены работы многих исследователей (Трофимук А.А., Нестеров И.И., Конторович А.Э., Гурари Ф.Г., Добрынин В.М., Баженова О.К., Баженова Т.К., Белкин В.И., Вассоевич Н.Б., Вольпин С.Г., Днепровская Н.И., Елисеев В.Г., Ефремов Е.П., Желтов Ю.В., Зарипов О.Г, Зубков М.Ю., Каптелинин Н.Д., Карогодин Ю.Н., Клубова Т.Т., Климушина Л.П., Корж М.В., Крылов Н.А., Корнев Б.В., Козлова М.И., Краснов С.Г., Малофеев Г.Е., Мартынов В.Г., Мелик-Пашаев В.С., Нестеров В.Н., Скоробогатов В.А., Славкин В.С., Сонич В.П., Сургучев М.Л., Толстов Л.А., Умрихин И.Д., Федорцов В.К., Фурсов А.Я., Хавкин А.Я., Халимов Э.М., Юсупов К.С., и многих других). Особое место среди исследователей занимают Ф.К. Салманов и А.В. Тян, благодаря которым отложения баженовской свиты стали рассматриваться как высокоперспективный объект для нефтедобычи. Значительный вклад в изучение баженовской свиты внесли научные школы СНИИГГиМС, ЗапСибНИГНИ, ИНГГ СО РАН, ЗапСибНИИГеофизика, ВНИГРИ, ВНИГНИ и ряд других.

За 40 лет изучения нефтеносности баженовской свиты выявлены нефтепроявления на десятках площадей; накоплен большой объем фактического материала, на основании которого выделены несколько различных типов баженовской свиты; издано множество публикаций и научных работ; предложены различные подходы к изучению баженовских резервуаров-феноменов; введены в эксплуатацию опытные участки Салымского, Ем-Еговского, Правдинского, Маслиховского, Галяновского и Средне-Назымского месторождений.

Однако, несмотря на сорокалетний период исследований, до сих пор отсутствуют системные критерии разведки баженовской свиты, оценки перспектив вскрытых скважинами разрезов, а также технологии для эффективной разработки. Как отмечено выше, это связано с высокими геологическими рисками поисков, разведки и освоения месторождений нефти в баженовской свите, для снижения которых необходимо применение принципиально новых подходов. Никакое научное изучение баженовской свиты не может быть эффективным без массированного промышленного эксперимента, который связан с огромными экономическими рисками.

Нефтяная компания ОАО <РИТЭК> - инновационный авангард ОАО <ЛУКОЙЛ> одна из немногих нефтяных компаний, которая пошла на этот риск и в 2006 году приобрела лицензии на разработку Галяновского и Средне-Назымского месторождений, в которых основные перспективы промышленной нефтеносности связаны с нижнетутлеймской подсвитой. В результате активных работ в кратчайшие сроки оборудован нефтепромысел и начата опытно-промышленная эксплуатация залежей нефти нижнетутлеймской подсвиты, за три года пробурено 14 новых скважин, в большинстве из которых интервал нижнетутлеймской подсвиты пройден со сплошным отбором керна, практически во всех эксплуатационных скважинах выполнены геофизические исследования скважин, входящие в комплекс <приток-состав>, нацеленные на выявление интервалов притока. В ряде скважин проведены раздельные поинтервальные испытания отложений нижнетутлеймской подсвиты. Керновый материал и продукция скважин изучены в ведущих лабораториях нашей страны.

2.2 Вопросы изучения коллекторов баженовской свиты

Одной из основных проблем, сдерживающей массированное освоение нефтяного потенциала баженовской свиты, является проблема выделения коллекторов в разрезах скважин.

Вследствие гидрофобности пород, слагающих разрез баженовской свиты, прямые качественные признаки наличия коллекторов по данным геофизических исследований скважин (ГИС) отсутствуют, а из-за хрупкости пород и аномально высокого пластового давления (АВПД) целостный керн не выносится на поверхность. Исследования показали, что при умеренных репрессиях коллекторы баженовской свиты Салымского месторождения практически не пропускают воду в пласт (Ю.Е. Батурин, В.П. Сонич и др., 2005), что делает невозможным использование метода двух растворов для выделения коллекторов в разрезе.

По данным И.И. Нестерова коллекторами нефти на Салымском месторождении служат бажениты - породы с микролинзами органического вещества и гидродинамически связанными полостями. Коллекторы образовались в результате автофлюидоразрыва по слоистости. Фильтрационные и емкостные свойства обусловлены трещинами, раскрытость которых контролируется АВПД, при стравливании которого фильтрация прекращается (И.И. Нестеров, 1977-1985). Четкие каротажные признаки таких коллекторов отсутствуют.

Указанные особенности коллекторов делают невозможным эксплуатацию залежей баженовской свиты Салымского месторождения на депрессии, поэтому единственно возможным способом добычи является упругий режим (естественного истощения). Об этом свидетельствуют фактические данные, накопленные за время эксплуатации (В.П. Степанов и др., 2007).

Исследованию коллекторов баженовской свиты Салымского месторождения и его окружения посвящено множество работ и разработано множество геолого-гидродинамических моделей продуктивных отложений (Белкин В.И., 1983-1985; Вольпин С.Г., 1982-1984; Днепровская Н.И., 1982-1984; Добрынин В.М., 1979-1980; Ефремов Е.П., 1983-1985; Зарипов О.Г., 1977-1986; Желтов Ю.В., 1983-1988; Зубков М.Ю., 1986-2006; Каптелинин Н.Д., 1983-1985; Коровина Т.А., 2004; Корж М.В., 1980; Клубова Т.Т., 1980; Корнеева Б.В., 1980; Мартынов В.Г., 1979-1980; Малофеев Г.Е., 1983-1988; Мелик-Пашаев В.С., 1980; Нестеров И.И., 1977-1985; Нестеров В.Н., 1978г; Сонич В.П., 1978-1986; Сургучев М.Л., 1983-1988; Толстов Л.А., 1983-1988; Умрихин И.Д., 1982-1984; Федорцов В.К., 1978; Халимов Э.М., 1980; Хабаров В.В., 1978-1999; Хавкин А.Я., 1983-1992; Юсупов К.С., 1978-1980 и др.).

В диссертационной работе приведено краткое описание большинства из этих моделей природных резервуаров и изложены современные тенденции в их развитии.

Большая часть моделей основана на исследовании геолого-промысловых и гидродинамических данных, но в них отсутствуют практические указания для выделения коллекторов в разрезах скважин. В.П. Сонич и В.В. Хабаров и др., (1988) предложили методику выделения коллекторов в разрезе баженовской свиты Салымского месторождения по данным геофизических исследований скважин, но она не получила широкого распространения.

Для решения вопросов выделения коллекторов в разрезе нижнетутлеймской подсвиты на Галяновском и Средне-Назымском месторождениях ОАО <РИТЭК> привлекало организации, имеющие опыт исследований аналогичных отложений в пределах Салымского месторождения и его обрамления (РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, ООО <Тюменская геофизическая компания> и др.), которые руководствовались авторскими методиками, разработанными для баженовской свиты салымского типа строения. Дальнейшие промысловые исследования показали их недостаточную эффективность. По мнению диссертанта, это связано с тем, что баженовская свита в этом районе имеет ряд индивидуальных особенностей, которые необходимо учитывать при выделении коллекторов в разрезах скважин.

2.2 Некоторые результаты опытно-промышленной разработки Галяновского и Средне-Назымского месторождений

С конца 90-х годов прошлого века в некоторых скважинах Галяновского и Средне-Назымского месторождений ведется опытно-промышленная эксплуатация (ОПЭ). До 2007г. был только лишь сезонный вывоз нефти, после этого времени ОПЭ ведется круглогодично при оборудованном нефтепромысле. За это время накоплена информация, позволяющая сделать ряд ценных выводов.

На изучаемой территории имеются скважины с накопленной добычей более 30 тыс. тонн, которые до сих пор продолжают фонтанировать, это может свидетельствовать о том, что они дренируют значительные по площади резервуары. Несколько старых скважин и ряд новых (на начало 2009г. всего 6 шт.) эксплуатируются механизированным способом с использованием электрических центробежных насосов (ЭЦН), среди которых скв. 41 Галяновского месторождения, имеющая горизонтальное окончание. Траектория последнего находится исключительно в отложениях нижнетутлеймской подсвиты, что исключает любые перетоки нефти из других отложений, в частности, из подстилающей её абалакской свиты.

Таким образом, нижнетутлеймская подсвита на изучаемой территории имеет высокие перспективы для нефтедобычи и содержит коллекторы, которые позволяют вести эксплуатацию на депрессии, что выгодно отличает её от баженовской свиты салымского типа строения.