Введение к работе
Актуальность исследовании. Значение нефти и газа как ценного энергетического и химического сырья общеизвестно. Р-настоящее время удельный вес этих полезных ископаемых и продуктов . их переработки в экономическом потенциале многих государств особенно возрос, став основой программ развития их экономики и широкого товарного обмена с учетом коньюктуры' и цен мирового рынка.
Эффективность реализации национальных и международных проектов в нефтегазодобывающей и нефтегазоперерабатывающей отраслях общественного производства во многом зависит от обоснования новых запасов углеводородного.сырья, что. в свою очередь, возможно на основе развития прогрессивных технологий прогнозирования зон нефтегазонакопления. Одним из перспективных методов здесь является-гидрогеологический, зарекомендовавший себя.как вполне надежный и высокоинформативный, во мно-
гих нефтегазоносных бассейнах мира.
Его преимущество состоит в легкодоступности 'исходной информации и максимальном использовании результатов буровых ра-
. бот. получены ли при этом углеводородные флюиды (положительный результат поиска) или только приток подземных вод. В любом случае гидрогеологические данные позволяют извлечь ценную информацию. Подобные достоинства гидрогеологического.прогноза нефтегазоносности делают актуальным совершенствование теоретических, методических, практических аспектов его применения. .-.
Предметом исследований является нефтегазоносность оса
дочных бассейнов /ОБ/, рассматриваемая с позиций системного
анализа на примере Каракумского (Амударьинского) ОБ. который
является типичным бассейном этого типа, а значит, выводы, сде
ланные по данному геологическому региону, имеют .обобщающее
теоретическое 'значение.- - ", :
Помимо указанных выше причин, выбор территории исследо-
ваний объясняется н следующими обстоятельствами:
, 1.. Несмотря на значительные ресурсы -углеводородов "/Ш/~"
лоГ Каракумскому;ОБ, за последнее десятилетие здесь-намети
лась . тенденция.спада темпов их.разведки и добычи, что в из
вестной степени свидетельствует о недостаточной эффективности
научных прогнозов, а поэтому требует как разработки новых методов диагностики перспективных регионов для постановки по* исков и разведки нефти и газа, так и ревизии ранее намеченных планов осуществления этих дорогостоящих видов работ в общем объеме геологического производства.
2. В настоящее время основная ориентация геологоразве
дочных работ по приросту запасов нефти и газа в этом бассейне
направлена на изучение и освоение больших глубин (свыше 4000
м). на которых роль подземных вод в аккумуляции жидких и га
зообразных УВ значительно возрастает по сравнению с вышележа
щими секциями разреза (как ясно из предварительных оценок,,
из-за характерных для этих глубин термобарических условий
большая часть УВ находится в растворенном и диспергированном
состояниях), Значит, прогнозы гидрогеологического толка могут,
иметь решающее значение для выработки стратегии и тактики по
исков и разведки нефти и газа на исследуемой территории и слу
жить примером решения задач прогноза в других геологических
регионах,' где также планируется вскрытие и опробование глубо-
копогруженных комплексов.
Объектом исследований являются природные подземные воды.' Они исстари вовлечены в хозяйственный и промышленный обиход, а^поэтому их значение'для жизнедеятельности естественных и' технических систем кажется общеизвестным. Между тем. при более глубоком анализе становится очевидным, что поведение природных вод Земли во многих отношениях-еще далеко не познано, несмотря на длительную историю изучения воды как химического соединения, полезного ископаемого, среды протекания разнообразных процессов, обеспечивающих Функционирование различных природных и искусственных систем. Недоучет глобальности связей всех природных вод в планетарном масштабе приводит к тому, что знания о поведении воды в одних системах, например, биологических, слабо используются в процессе исследования других природных систем, например, геологических. При анализе природных, геологических систем остаются невостребованными также современные знания о роли воды в функционировании живой и неживой материи,'" накопленные физикой, химией, биологией, географией. Поэтому, основной целью настоящих исследований является обобщение и'систематизация научного знания о поведении воды в нефтегазоносных ОБ.
Исходя из поставленной цели формулируются следующие задачи исследования:
і.С позиций системного подхода анализ состояния совре-: менной гидрогеологии нефти и газа как основной геологической дисциплины, изучающей теоретические, методические и прикладные вопросы нефтегазоносное недр.
2. Анализ основных теоретических положений гидрогеологии
нефти и газа с позиций новейших достижений в области физики.'
химии и других наук и на этой основе наращивание знания о ро- .
ли подземных вод в процессах нефтегазообразования и нефтега-
зонакопления. ,
.3. Разработка автоматизированной системы хранения и обработки фактического материала для гидрогеологического прогноза условий генерации и аккумуляции углеводородов.
4. Разработка технологии количественного автоматизиро
ванного анализа нефтегазоносное ОБ по гидрогеологическим
данным и ее .реализация на.примере конкретного геологического
региона. ;
Теоретическими и методическими основами работы послужили основные положения общей теории систем и её прикладных аспектов к анализу функционирования открытых природных систем (в том числе и геологических), . синергетики, квантовой физики, механики сплошных сред, нелинейной геодинамики, информатики, а также совокупность теоретического,гипотетического.знания .о строении геосистемы, взаимодействии ее элементов в Направлении образования -и размещения залежей нефти-и газа.
Научная новизна определяется '
в теоретическом плане: _ .'.'-'
-развитием на Функциональном, Структурно-морфологическом, информацибнном уровнях системно-гидрогеологических исследований литосферы и на этой основе расширением представлений о прикладных функциях подземных, вод применительно к процесса!! нефтегазообразования и нефтегазонакопления/в ОБ,
-введением в научный обиход гидрогеологии нефти и .'газа новых физических обоснований энергоструктуры Земли;'
в методическом плане: ' ;. ..-"/' - -
совершенствованием приемов'сбора,,-обобщения исходной, информации, методов прогноза и .ретрогноза" гидрогеологических параметров пластовых систем.
_ 4 -
Таким образом, в диссертации решается крупная научная проблема, имеющая важное народнохозяйственное значение - обоснованы теоретически и реализованы практически пути дальнейшего развития теоретико-методических основ гидрогеологии нефти и газа.
Основные защищаемые положения: . . '. 1. Теория системного движения материи как методологическая основа описания линейных и нелинейных процессов, происходящих при участии подземных вод и направленных на реализацию нефтегазоматеринского потенциала ОБ.
-
Функциональная зависимость подземных вод от энергостт руктуры Земли как проявление автоволновой сущности поля инерции.
-
Квантово-механическая модель генерации- очагов активат ' ции флюидной системы, в т.ч. и месторождений УВ.
-
Методика комплексной автоматизированной обработки гидрогеологического материала _ с целью прогноза нефтегазоносное осадочных бассейнов.
Практическая ценность работы заключается в том. что на основании выполненных исследований для Каракумского нефтегазоносного осадочного бассейна:
-впервые комплексно прогнозируются гидрогеологические параметры пластовой системы осадочного чехла;
-впервые предложена топологическая схема размещения залежей УВ. которая детерминирует пространственное расположение практически всех нефтегазоносных объектов, а поэтому может использоваться в прогнозных целях;
-дано обоснование наиболее перспективных направлений поисково-разведочных работ, при этом часть локальных структур выдвигается в качестве перспективных впервые;
-впервые обоснованы ресурсы водорастворенного газа, предложены технологические схемы и конкретные объекты постановки опытных работ по их извлечению, что будет полезно для решения вопросов-автономного энергетического обеспечения малих сельскохозяйственных хозяйств (животноводческих ферм, пастбищ, теплиц и т.п.), повысит эффективность использования и снизит себестоимость разработки промышленных подземных вод;
-впервые сформирована автоматизированная система хранения и обработки всего накопленного фактического материала по
глубокому гидрогеологическому опробованию поисковых и разведочных скважин Каракумского нефтегазоносного ОБ. которая может рассматриваться как самостоятельный коммерческий продукт.
Пути реализации работы. Результаты исследований найдут .применение при обосновании дальнейших направлений нефтегазо-поисковых работ в Туркменистане, разработанные теоретические и методические положения могут быть учтены при гидрогеологических исследованиях в других нефтегазоносных ОБ. Автоматизированная система монет использоваться как в научно-исследовательской и инженерной практике, так и в качестве иллюстративного пособия по курсу "Гидрогеология нефти и газа" на геологических Факультетах в высших и средних учебных заведениях геологического профиля.
Внедрение результатов работы. Основные научные выводы, вытекающие из работы, были учтены при обосновании перспективных в отношении нефтегазоносное районов и направлений, составляющих основу "Комплексного проекта развития геологоразведочных работ на нефть и газ по Туркменской ССР" на XI. ХП, ХШ пятилетки. . -
Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на Международном симпозиуме по гидрогеохимии минеральных вод (1978). ХХУП Международном геологическом конгрессе (1985). Международном совещании "Рифтогенез и нефтегазо-носность"(1991). Всесоюзных совещаниях '"Гидрогеологические условия формирования и размещения скоплений нефти 'и газа" (1977). "Подземные вода Сибири и Дальнего Востока"(1979), "Геотермические исследования в Средней Азии и Казахстане" (1985), "Флюидодинамический фактор в тектонике и нефтегазоносное осадочных бассейнов"(1988)i Губкинских чтениях (1979. 1983). 1-ой гидрогеологической конференции "Формирование подземных вод как основа геологических прогнозов"(1982). 1-ой, научной конференции "Ресурсы нетрадиционного газового сырья и проблемы его освоения (1990). а также на ряде конференций, проводимьк на республиканском уровне: ХШ, Х1У, ХУП научно - практических конференциях ' Туркменского политехнического института (1976. 1979. 1980 гг.). YI научно-практической конференции молодых.ученых и специалистов Туркменистана (1984), УП научно -практической конференции молодых ученых и специалистов ТуркменНИГРИ (1985), научно -.практической
конференции "Пути интенсификации геологических исследований в Туркменистане"(1987), научно-практической конференции Турк-менНИГРИ по результатам работ в области нефтяной геологии и гидрогеологии (1984), научно-практической конференции "Туркменскому научно-исследовательскому геологоразведочному институту - 50 лет" (1991) и др.
. Результаты исследований автора отражены в' семи коллективных научно - исследовательских отчетах, более чем 30 публикациях. Получено авторское свидетельство на изобретение.
Работа выполнена в докторантуре Государственной академии нефти и газа им. И.М.Губкина (кафедра литологии и системных исследований литосферы). Автор сердечно благодарен научному консультанту академику РАН А.Н.Дмитриевскому и заведующему лабораторией ИПНГ РАН И.А.Володину, при непосредственном содействии которых выполнен основной объем исследований. Полезными оказались'консультации и советы Е.А. Барс, В.И.Ермолкина. Л.М.Зорькина, В.Г.Кузнецова, Ф.С. Ульмасвая, П.В.Флоренского. И.В.Шершукова. В.П.Шугрина. Многие коллеги и друзья оказали неоценимую помощь в выполнении расчетов на ЭВМ, оформлении графического и табличного материала. Всем им автор выражает свою искреннюю признательность, а также благодарит коллектив Туркменского научно-исследовательского геологоразведочного института за поддержку в выполнении настоящей диссертационной' работы.
Структура работы. Диссертация состоит из 6 глав, введения, заключения, списка использованной литературы (с 235 наименованиями) . табличных и текстовых приложений; изложена на 300 страницах машинописного текста, снабжена 67" таблицами и 50 рисунками.