Введение к работе
Актуальность работы
В нынешнее время в связи со значительной разведанностью основного сеноманского газоносного комплекса Западной Сибири объектами геолого-поисковых работ все больше становятся глубоко залегающие некомские и юрские отложения.
Поиски, разведка и разработка залежей газа и нефти в верхней части неокомского комплекса (пласты группы «А») ведутся достаточно успешно, тогда как в нижней части этого комплекса (пласты группы «Б» и ачимовская толща) они сопряжены со значительными трудностями.
Актуальность проблемы поисков, разведки и разработки залежей УВ, приуроченных к литологическим ловушкам ачимовской толщи, сложенной породами с преимущественно низкими значениями фильтрационно-емкостных свойств, обусловлена необходимостью изучения распространенных прерывисто кондиционных продуктивных коллекторов, плохой их корреляцией. Кроме этого, в настоящее время в недостаточной степени изучены факторы формирования залежей УВ в ачимовских пластах, содержащих разнообразные структурно-литологические ловушки, часто осложненные разломной тектоникой и характеризующихся сложной фазовой зональностью залежей по площади и разрезу. Также, в ачимовских залежах возможно наличие капиллярно и гидродинамически экранированных залежей.
Актуальны и технологические проблемы разработки ачимовских залежей, связанные с низкими притоками нефти и газа, наличием АВПД и трещинными коллекторами.
Надым-Пур-Тазовский газонефтеносный район Западной Сибири протягивается с севера на юг от Северо-Уренгойского до Северо-Комсомольского месторождения на расстояние более 300 км, и имеет ширину 350-400 км от Надымского месторождения на западе до Новочасельского месторождения на востоке. Разрез практически всех месторождений района включает в себя ачимовские пласты, залегающие в виде клинообразных тел в нижней части неокома. Район расположен в междуречье рек Надым, Пур и Таз.
Нефтегазоносность ачимовской толщи на территории Надым-Пур-Тазовского района была установлена на Уренгойском месторождении в 1976 году при испытании скважины №99, когда из открытого ствола был получен фонтан газоконденсатной смеси дебитом 319.4 тыс. м3/сут газа и 118 м3/сут конденсата. В пределах исследуемого района ачимовские пласты вскрыты в более чем 200 скважинах. Максимальные глубины залегания ачимовских пластов в восточной части района составляют около 4 000 м, минимальные (в сводовой части Уренгойского вала) - до 3 500 м.
Цель диссертационной работы
Уточнение особенностей генезиса и строения ачимовской толщи Надым-Пур-Тазовского района Западной Сибири. Оценка перспектив нефтегазоносности ачимовских отложений и выработка рекомендаций по проведению поисково-разведочных работ с целью увеличения запасов промышленных категорий в пределах исследуемого района.
Основные задачи исследований
1. Уточнение методики индексации ачимовских отложений Надым-Пур-Тазовского района.
2. Выяснение сложного характера распределения толщин ачимовских песчаных тел Надым-Пур-Тазовского района, закономерностей формирования и распространения так называемых депоцентров осадконакопления с максимальными эффективными толщинами, улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами и повышенной концентрацией запасов углеводородов.
3. Выяснение особенностей изменения содержания рассеянного органического вещества в отложениях ачимовской толщи исследуемого района.
4. Оценка перспектив нефтегазоносности ачимовского комплекса в пределах Надым-Пур-Тазовского района.
5. Выработка рекомендаций по проведению поисково-разведочных работ на нефть и газ литологических ловушек ачимовских отложений в пределах исследуемого района.
Методы решения поставленных задач
Поставленные в диссертации задачи решались традиционным методом научного познания - анализом имеющихся геолого-геофизических данных и последующим синтезом полученных результатов.
Научная новизна
1. Предложена уточненная методика комплексной индексации ачимовских отложений Надым-Пур-Тазовского района. Она основана на последовательной индексации сначала клиноформных комплексов регионального масштаба, а затем - ачимовских песчаных тел в пределах отдельных площадей и месторождений углеводородов. Для работ регионального масштаба предлагается использовать опорные сейсмические профили, а для работ локального масштаба - результаты площадных сейсмических исследований и данные ГИС.
2. Уточнена геологическая модель формирования депоцентров ачимовских песчаников Надым-Пур-Тазовского района. Выяснено, что ведущим фактором в этом процессе являлось неравномерное уплотнение преобладающих в ачимовской толще глинистых и в меньшей степени песчаных пород под действием вертикальной гравитационной нагрузки, что привело к «шахматно-упорядоченному» расположению депоцентров ачимовских песчаных тел в плане.
3. Обоснована сингенетичность скоплений углеводородов и исследуемых отложений. Приведена схема изменения содержания рассеянного органического вещества (РОВ) в отложениях ачимовской толщи Надым-Пур-Тазовского района. Выявлена зависимость содержания РОВ от общих толщин ачимовских отложений, имеющей вид выпуклой кривой. По мнению автора, причиной перегиба служит разбавление и разубоживание органического вещества, которое наступает при достижении определенной (критической) скорости седиментации, когда концентрация РОВ в единице объема породы начинает уменьшаться.
4. Проведена оценка перспектив нефтегазоносности ачимовского комплекса в пределах Надым-Пур-Тазовского района. На основе уточненной геологической модели ачимовской толщи исследуемого района разработаны рекомендации по проведению поисково-разведочных работ. Основой для выделения перспективных объектов послужило установленное автором «шахматно-упорядоченное» распространение депоцентров ачимовских песчаников. В качестве вспомогательного критерия использовалась также установленная автором зависимость содержания РОВ от общей толщины ачимовских отложений. Построена схема перспектив нефтегазоносности ачимовской толщи в пределах исследуемого района. Всего для проведения поисково-разведочных работ предлагается 25 перспективных объектов. Предполагается, что в результате проведения данных работ прирост запасов промышленных категорий составит: по нефти 21.01 млн. т, по природному газу 47.95 млрд. м3.
Защищаемые положения
1. Методика комплексной индексации ачимовских отложений Надым-Пур-Тазовского района.
2. Уточненная модель формирования депоцентров ачимовских песчаников Надым-Пур-Тазовского района.
3. Методика выбора объектов для поисково-разведочного бурения, разработанная с учетом «шахматно-упорядоченного» расположения депоцентров ачимовских песчаников.
4. Оценка перспектив нефтегазоносности ачимовского комплекса в пределах Надым-Пур-Тазовского района.
Практическая ценность
1. Применение предложенной комплексной методики индексации ачимовских пластов позволит решить актуальную проблему стратификации и корреляции ачимовских отложений в пределах исследуемого района. В настоящее время не существует единой и общепризнанной методики индексации ачимовских пластов, что отрицательно сказывается на изучении геологического строения ачимовских пластов и построении адекватных геологических моделей данных отложений.
2. Предложенная концепция формирования депоцентров ачимовских песчаников Надым-Пур-Тазовского района позволит прогнозировать положение депоцентров ачимовских песчаных тел, к которым приурочены зоны улучшенных фильтрационно-емкостных свойств и основной объем запасов углеводородов.
3. Выявленная зависимость содержания РОВ от общих толщин ачимовских отложений Надым-Пур-Тазовского района может быть использована для регионального прогнозирования зон насыщения различного типа флюидами ачимовских залежей углеводородов, а также для определения генерационного потенциала ачимовской толщи исследуемого района.
4. Разработанные рекомендации по проведению поисково-разведочных работ позволят прирастить промышленные запасы углеводородов ачимовской толщи в пределах Надым-Пур-Тазовского района.
5. Предложенная методика выбора объектов для поисково-разведочного бурения, разработанная с учетом «шахматно-упорядоченного» расположения депоцентров ачимовских песчаников, позволит минимизировать риски ведения поисково-разведочных работ в пределах ранее не разбуренных участков Надым-Пур-Тазовского района.
Фактический материал
Работа основана на обширном геолого-физическом материале, который был получен как из открытых источников (научные публикации), так и из фондовых архивов (Российский Геологический Фонд, Москва), а также в процессе выполнения автором тематических работ по Надым-Пур-Тазовскому району, проводимых им в течение 7 лет.
Апробация работы
Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
1. Конференции «Геленджик-2011. Актуальные проблемы развития ТЭК регионов России и пути их решения». Геленджик, ГНЦ ФГУГП «Южморгеология», 2011;
2. Девятой всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России «Новые технологии в газовой промышленности». Москва, РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2011;
3. XIX Губкинских чтениях. Москва, РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2011.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 3 статьи в рекомендованных ВАК изданиях, и 3 в материалах научных конференций.
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, 7 глав и заключения. Текст диссертации изложен на 159 страницах и содержит 83 рисунка и 8 таблиц. Библиографический список состоит из 108 наименований, включая 24 фондовых источника.
Благодарности
Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю, доктору г-м наук, профессору Е. Г. Журавлеву за помощь и поддержку при выполнении работы, а также сотрудникам кафедры литологии во главе с заведующим кафедрой, доктором г-м наук А. В. Постниковым.
