Перспективы нефтеносности и освоения верхнеюрско-нижнемеловых природных резервуаров в зонах развития "аномальных" разрезов баженовской свиты (Широтное Приобье)

Глава 1. Состояние вопроса.

1.1 Васюганский комплекс

Нефтеперспективность васюганского комплекса доказана еще на первых этапах освоения Западно-Сибирского НГБ. Наиболее изучен этот комплекс по юго-восточным районам бассейна, где с ним связано большинство открытых нефтяных месторождений. В районе Широтного Приобья залежи в васюганской свите всегда выступали объектами второго плана. Однако сегодня в условиях высокой выработанности запасов шельфовых залежей и значительного дефицита нефтеперспективных объектов вопрос ввода в разработку залежей в отложениях васюганского комплекса в Широтном Приобье встал особенно остро.

Отложения васюганской свиты накапливались в пределах мелководного эпиконтинентального морского бассейна, осложненного палеовпадинами и временами осушаемыми палеоподнятиями, что обусловило ее сильную вертикальную и латеральную изменчивость. В районе Широтного Приобья это осложняется еще и тем, что здесь происходит региональное замещение коллекторов васюганской свиты глинистыми отложениями абалакской свиты. Как следствие, залежи нефти в васюганском комплексе приурочены к сложнопостроенным структурно-литологическим, литологически- и тектонически-экранированным ловушкам. Поиск таких объектов требует целенаправленного изучения отложений васюганской свиты, разработки методических приемов, позволяющих восстанавливать особенности их геологического строения и осуществлять прогнозирование зон развития песчаных пластов горизонта Ю₁.

Эта идея не нова и успешно применялась при изучении многих месторождений Западной Сибири. Однако для разработки залежей в отложениях васюганской свиты недостаточно проводить районирование территории на зоны наличия и отсутствия коллекторов.

На значительном числе месторождений на раннем этапе их разработки делались попытки начать добычу нефти из отложений горизонта Ю₁, однако практически все они были "свернуты" из-за того, что истинное строение данного горизонта оказалось значительно более сложным чем это предполагалось.

Типичным примером месторождения, на котором разработка залежей в васюганской свите была остановлена на самом раннем этапе освоения из-за "внезапно" открывшихся сложностей геологического строения является Тевлинско-Русскинское месторождение, расположенное в пределах Сургутского свода. Несмотря на огромные запасы нефти сконцентрированные в горизонте Ю₁, на месторождении с начала разработки, а это середина 80-х годов прошлого столетия, к 01.01.2009 г. из горизонта добыто около 3,2% от начальных геологических запасов по категории С₁.

К началу опытно-промышленной эксплуатации горизонта ЮС₁ Тевлинско-Русскинского месторождения было доказано (а на настоящий момент это подтверждено более чем 200 эксплуатационных скважин), что зоны отсутствия коллекторов имеют крайне локальное распространение, а в разрезах большинства поисково-разведочных скважин, расположенных на различных гипсометрических уровнях, получены промышленные притоки нефти. Все это делало горизонт ЮС₁ крайне интересным для начала освоения. Однако уже первые эксплуатационные скважины выявили существенные сложности строения горизонта и приуроченных к нему залежей нефти. Так, часть скважин оказалась обводнена, а часть скважин вскрыла коллекторы с крайне низкими ФЕС. Однако продолженное в 1996 - 2003 гг. эксплуатационное бурение на горизонт ЮС₁ показало, что отдельные блоки скважин работают относительно неплохо. Более того серия мероприятий по интенсификации притоков из горизонта ЮС₁ в определенных случаях позволила получать стабильные дебиты практически безводной нефти более чем в 50 т/сут.

Приведенные факты еще раз указывают на то, что строение горизонта крайне изменчиво, но при этом в определенных условиях при работе с ним могут быть получены выдающиеся результаты, не уступающие тем, что получают на "родине" нефтеносности васюганской свиты - в Томской области. Это возможно только на основе детальной геологической модели, учитывающей все особенности внутреннего строения горизонта.

Известно, что скважинные данные в условиях неравномерной изученности территории бурением не могут дать нам таких представлений. В связи с этим, для построения детальных моделей продуктивных пластов васюганской свиты возникает необходимость привлечения данных сейсморазведки с целью прогноза зон развития коллекторов, оценке изменения их коллекторских свойств с выделением зон наличия высокоемких коллекторов в межскважинном пространстве.

Несомненно, что к началу опытно-промышленной эксплуатации горизонта ЮС₁ Тевлинско-Русскинского месторождения реализовать такой подход было достаточно проблематично, однако с того времени появились принципиально новые высокоточные технологии полевых сейсморазведочных работ 3D, методики обработки и интерпретации сейсмических данных и т.п., которые позволяют с высокой достоверностью прогнозировать строение пласта в межскважинном пространстве еще на этапе разведки месторождения.

На сегодняшний день задача прогноза ФЕС коллекторов на основе динамической интерпретации высококачественных материалов 3D успешно решается на многих месторождениях. Однако в районе Широтного Приобья зачастую встречаются так называемые "аномальные" разрезы баженовской свиты, что приводит к резкому отличию сейсмического облика юрских пластов под "аномальным" и "классическим" разрезами баженовской свиты. В этой связи использование многих, хорошо зарекомендовавших себя в других условиях методов, может привести к некорректному результату.

Еще одной известной проблемой васюганских отложений является крайне сложное распределение флюидов, не подчиняющееся гравитационному закону. Для объяснения резких скачков ВНК было создано множество различных моделей строения залежей в васюганской свите, однако в большинстве случаев они оказывались несостоятельными.

За последние десятилетия многочисленными исследованиями Н.А. Еременко, В.С. Славкина, П. Алена и др. показано, что в роли флюидоупоров в васюганской свите могут выступать дизъюнктивные дислокации, при этом экранирование достигается вследствие формирующейся в окрестности плоскости нарушения, зоны дезинтеграции горных пород. Экранирование происходит за счет вторичного ухудшения фильтрационных свойств, вплоть до полной их потери путем развития таких процессов, как: пластические деформации горных пород; катаклаз; карбонатизация; озокеритизация; "затекание" пластичных пород в ослабленные зоны. Ширина этой зоны составляет десятки - первые сотни метров.

На сегодняшний день модели залежей в васюганской свите, построенные с учетом их дизъюнктивно-блокового строения, в значительной степени подтверждаются данными бурения. Однако картирование таких малоамплитудных и безамплитудных нарушений требует особого подхода. Здесь во главу угла ставится не только сейсмическое отображение вертикального смещения слоев, но и целый ряд специальных сейсмических критериев.

В районах Широтного Приобья, где развит АРБ, и без того нетривиальная задача выделения таких дизъюнктивов осложняется специфической проблемой. Резкие скачки мощности "аномальных" разрезов и контрастные акустические свойства аргиллитов баженовской свиты зачастую приводят к мнимым смещениям. Причем в волновом поле сейсмических данных они часто обладают всеми признаками для выделения тектонических нарушений, в том числе и смещением осей синфазности. На фоне таких разрывов наличие малоамплитудных и безамплитудных дизъюнктивных дислокаций остается незамеченным.

1.2 Ачимовско-баженовский комплекс

Баженовская свита впервые выделена Ф.Г.Гурари (1959) как пачка в составе марьяновской свиты и отображена в региональной стратиграфической схеме 1960 г. Отложения баженовской свиты развиты в пределах Омского, Сильгинского, Пурпейско-Васюганского и Фроловско-Тамбейского фациальных районов.

В большинстве случаев породы представлены буровато-черными битуминозными, тонкоотмученными, массивными, плитчатыми и листоватыми глинами с прослоями известняков, мергелей и карбонатно-кремнистых пород. Данный интервал разреза хорошо узнаваем как по скважинной информации, так и по сейсмическим данным и поэтому считается одним из ключевых региональных реперов при сопоставлении стратиграфических разрезов Западной Сибири.

Однако взгляды на палеогеографические условия осадконакопления и возрастную характеристику пород, слагающих баженовскую свиту, у разных исследователей могут разниться, не говоря уже о взглядах на строение отдельных элементов данного интервала.

Одним из таких элементов являются "аномальные" разрезы баженовской свиты (АРБ). Именно тесное сочетание в разрезе богатых органическим веществом "классических" баженовских аргиллитов и песчано-алевролитовых коллекторов, расположенных среди них, делает эту толщу привлекательной не только с научной точки зрения, но и с точки зрения нефтепоисковой геологии. Однако, несмотря на все предпосылки в строении АРБ к формированию залежей, притоки нефти получены далеко не во всех скважинах. Для понимания распределения залежей в "аномальных" разрезах необходимо детально разобраться с их геологическим строением и условиями формирования.

Этим вопросам посвящено на сегодняшний день множество публикаций (В.С. Бочкарев, Ф.Г. Гурари, В.А. Корнев, О.М. Мкртчян, Г.П. Мясникова, А.А. Нежданов, И.И. Нестеров, В.В. Огибенин, Т.М. Онищук, Л.Л. Трусов, Г.С. Ясович и др.), к тому же на сегодняшний день АРБ вскрыт бурением более чем на 60-ти площадях Западно-Сибирского НГБ. Тем не менее, несмотря на довольно большой объем работ, посвященных этой проблеме, условия и механизм образования "аномальных" песчано-алевролитовых разрезов баженовской толщи остаются одними из самых дискуссионных вопросов современной геологии Западной Сибири.

Из всего множества существующих сегодня гипотез формирования АРБ ни одна не является общепринятой. Прежде всего, это связано со сложностью интерпретации данных, получаемых при изучении "аномальных" разрезов баженовской свиты. Несмотря на большое количество скважинных данных, накопленных за последние десятилетия, для изучения сложнопостроенных тел АРБ их явно недостаточно. Качество данных сейсморазведки также не подходило для решения этих задач и давало весьма скудное, а иногда и ложное представление о строении "аномальных" разрезов.

Однако, как уже было отмечено, существенный прогресс, достигнутый как на этапе полевых работ, так и на этапе интерпретации сейсмического материала, позволяет получить принципиально более информативные данные сейсморазведки.