Введение к работе
Актуальность работы. С районами, в геологическом разрезе которых распространены эвапориты, связано более половины доказанных мировых запасов углеводородов. Нефтегазоносные и перспективные комплексы этих территорий характеризуются своеобразными гидрогеохимическими условиями, а следовательно и особенностями использования данных по составу вод при поисках, разведке и разработке залежей нефти и газа.
Ионно-солевому составу подземных вод в последние годы уделяется все меньше и меньше внимания. Вместе с этим, в большинстве нефтегазоносных регионов таких данных обычно оказывается на один-два порядка больше, чем сведений по водорастворен-ным газам и органическим веществам, радиоактивным элементам и изотопному составу вод. Нефтегазоносные комплексы многих зарубежных территорий охарактеризованы практически только сведениями по макроксмпонентному составу пластовых вод. Объясняется это сложившимися традициями, простотой отбора проб и анализа ионно-солевого состава вод. Применение испытателей пластов с небольшим объемом отбираемых флюидов, буровых растворов на нефтяной основе и с нефтяными добавками, различных химических реагентов при обработке призабойной зоны скважин и освоении нефтегазо-водоносных объектов, получающее из года в год все более широкое развитие, существенно затрудняют изучение состава водорастворенных газов и органических веществ и предопределяют необходимость целенаправленного использования сведений об ионно-солевом составе еод. В полной мере сказанное относится к эвапоритсодержащим нефтегазоносным регионам, где широко развиты высокоминерализованные рассолы. Вместе с тем, традиционное использование гидрогеохимических данных не всегда позволяет однозначно решать стоящие перед исследователями нефтегазопоисковые и промысловые задачи, что требует внедрения новых подходов, расширяющих возможности и повышающих эффективность применения результатов интерпретации первичных материалов. К одному из перспективных направлений, позволяющих более результативно использовать сведения о составе пластовых вод при поисках и освоении ресурсов УВ, следует отнести развиваемое автором литогидрогеохимическое направление, изучающее процессы в системе "водонасыщенная порода".
Высокие, а иногда и предельные концентрации в пластовых водах растворенных солей, способных при изменении гидрогеологических условий переходить из жидкой фазы в твердую и обратно, как правило резко осложняют разработку залежей УВ. Связано это как с выпадением различных минералов в пластах, призабойных зонах, стволах добывающих скважин, на оборудовании, так и с растворением вторичных сульфатных и га-литовых выполнений в продуктивных породах-коллекторах при разработке подсолевых и межсолевых месторождений.
Все эти вопросы не нашли обстоятельного отражения в виде крупных обобщающих исследований по гидрогеохимии эвапоритсодержащих нефтегазоносных регионов, что делает настоящую работу весьма актуальной.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований — разработка теоретических основ и новых методических подходов, позволяющих существенно расширить области применения и повысить эффективность использования данных об ионно-солевом составе вод эвапоритсодержащих регионов при поисках, разведке и разработке залежей нефти и газа. Реализация данной цели требовала решения следующих задач:
разработки показателей и методических приемов оценки представительности гидрогеохимических данных;
выяснения гидрогеологических особенностей эвапоритсодержащих бассейнов различного типа, условий формирования и закономерностей распространения в них пластовых вод разного состава;
разработки новых и усовершенствования существующих гидрогеохимических критериев нефтегазоносности с учетом особенностей накопления отдельных элементов в пластовых рассолах различной минерализации;
выработки новых подходов к решению наиболее важных и сложных нефтепоис-ковых задач (распределение ресурсов УВ по глубине, районам и комплексам, прогноз фазового состояния УВ и т.д.) с помощью гидрогеохимических материалов;
разработки и развития нового — литогидрогеохимического направления исследований, применительно к вопросам нефтяной геологии;
апробации разработанных гидрогеохимических и литогидрогеохимических критериев и методических подходов при оценке перспектив нефтегазоносности эвапоритсодержащих регионов;
выработки новых способов использования ионно-солевого состава вод для контроля за разработкой подсолевых и межсолевых залежей нефти.
Научная новизна. Выполненная работа представляет собой первое комплексное исследование, посвященное использованию ионно-солевого состава вод при поисках, разведке и разработке залежей нефти и газа в эвапоритсодержащих регионах. В процессе исследований получены следующие новые результаты: 1) разработаны методические приемы оценки представительности данных по ионно-солевому составу пластовых вод; 2) выяснены гидрогеохимические особенности эвапоритсодержащих бассейнов различного типа; 3) установлены отдельные, неизвестные ранее стороны формирования подсолевых и межсолевых рассолов; 4) обоснована необходимость и созданы самостоятельные комплексы рациональных и наиболее информативных показателей нефтегазоносности по ионно-солевому составу для вод различной минерализации (до ЗО0г/л, 300-400г/л, >400г/л); 5) доказана возможность применения сведений об ионно-солевом составе подземных вод для оценки долевого распределения ресурсов углеводородов по глубинам, нефтегазоносным комплексам и районам, а также для прогноза фазового состояния углеводородных скоплений; 6) выработаны новые литогидрогеохимические подходы к про-
гнозу зон и участков развития пород-коллекторов и оценке перспектив нефтегазоносно-сти; 7) предложены новые способы контроля за формированием фильтрационных каналов в процессе разработки подсолєеьіх и межсолевых залежей нефти и усовершенствованы методы контроля за их разработкой.
Практическое значение и реализация результатов исследований. Сравнительный анализ материалов по разновозрастным эвапоритсодержащим регионам позволил получить ряд выводов об их гидрогеохимических особенностях, а также использовать эти выводы для дифференцированной оценки перспектив нефтегазоносное Припятско-го прогиба и осадочных бассейнов Алжирской Сахары.
Предложенные автором гидрогеохимические и литогидрогеохимические критерии нефтегазоносности используются в институте БелНИПИнефть, объединениях "Белоруснефть" и "Белорусыеология", других предприятиях для корректировки направлений поисково-разведочных работ, а также при подготовке рекомендаций на заложение поисковых и разведочных скважин. Способы контроля за процессом формирования фильтрационных каналов, а также предложенные подходы к оценке совместимости вод используются в НГДУ "Речицанефть" при разработке нефтяных месторождений Беларуси.
Автор принимал непосредственное участие в составлении количественных оценок перспектив нефтегазоносности Припятского прогиба, комплексных проектов геологоразведочных работ на нефть по Беларуси, разработке ряда нефтегазопоисковых программ, проходивших по линии СЭВ, обобщении материалов по геологическому строению и нефтегазоносности Алжира, где использовались материалы диссертационных исследований. Основные результаты и выводы диссертационной работы вошли в 73 отчета научно-исследовательских работ институтов Укргипрониинефть, БелНИПИнефть, БелНИГРИ, ИГиРГИ и фирмы СОНАТРАК.
Апробация работы. По теме диссертации автором опубликована одна монография, три брошюры, около 70 научных статей, получено авторское свидетельство на одно изобретение.
Основные результаты исследований автора докладывались на республиканских, всесоюзных и международных конференциях и совещаниях в Гомеле (1977, 1978, 1979, 1980, 1981, 1982, 1986, 1989), Киеве (1977, 1982, 1986), Чернигове (1982), Мозыре (1983), Москве (1985), Сенае (1985), Волгограде (1988), Алжире (1992), Санкт-Петербурге (1996). Некоторые разработки демонстрировались на ВДНХ СССР (Москва, 1988) и международных выставках Нефть и газ -1995, 1996.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав основного текста и заключения, общим объемом 352 стр. и иллюстрируется 91 рисунком. Список использованных источников включает 263 наименования отечественной и зарубежной литературы.
В процессе написания работы автор пользовался советами и консультациями П.Г.Альтшулера, В.Н.Бескопыльного, С.Б.Вагина, Н.А.Веремко, В.Г.Жогло, А.А.Карцева,
М.Ф.Кибаша. А.А.Махнача, В.В.Муляка, М.А.Рынского, А.Ф.Савченко, В.М.Салажева, Е.В.Стадника, И.М.Шахновского, В.М.Шимановича, В.П.Шугрина.
Автор считает своим долгом выразить искреннюю благодарность руководству объединения Белоруснефть и института БелНИПИнефть, своим ближайшим коллегам по отделу поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений и сектору нефтяной гидрогеологии и литогидрогеохимии за моральную и техническую помощь на всех стадиях подготовки диссертации.