Технология бурения вертикальной скважины глубиной 4500 метров на площади Южно-Сухокумск

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВО "Дагестанский государственный технический университет"

Факультет ФНГиП

Кафедра БНиГС

Код и направление 21.03.01 - Нефтегазавое дело

Пояснительная записка к дипломному проекту

на тему: "Технология бурения вертикальной скважины глубиной 4500 метров на площади Южно-Сухокумск"

Выполнил: Магомедов М.Г.

Руководитель: Азизов Г.Б.

Нормоконтролер: Умариев Т.М.

Махачкала - 2016

Содержание

Введение

Глава 1. Общие сведения о месторождении

1.1 Географическое и административное положение месторождения

Глава 2. Геологическое строение месторождения

2.1 Стратиграфия и литология

2.2 Тектоника

2.3 Свойства нефти, попутного газа и пластовой воды

2.4 Пластовое давление и пластовая температура

2.5 Разработка Южно-Сухокумских нефтяных месторождений

Глава 3. Проектирование бурения скважины. Исходные данные для проектирования бурения вертикальной скважины

3.1 Глубина скважины

3.2 Обоснование конструкции

3.3 Выбор типа долот

3.4 Выбор бурильной колонны и конструкции ее низа

3.5 Выбор параметров глинистого раствора

3.6 Выбор режима бурения

3.7 Выбор бурового станка

Глава 4. Геолого-технический наряд на бурение скважины

Глава 5. Ожидаемый экономический эффект

5.1 Оценка стоимости скважины

5.2 Оценка дохода от реализации добываемой нефти и срок окупаемости затрат на бурение скважины

Глава 6. Экология

Глава 7. Охрана труда

Заключение

Список использованной литературы

Введение

В данной дипломной работе разрабатывается технология бурения вертикальной скважины на Южно-Сухокумском месторождении, которое расположено в республике Дагестан.

Проектируется бурение вертикальной скважины глубиной 4500 м, которая закладывается с целью эксплуатации нефтяной залежи ХIII.

Данный дипломный проект составлен на основе широко применяемых технологий, которые направлены на качественное проведение работ с сохранением минимальных затрат на скважину.

Дипломный проект состоит из 7 глав: общей, геологической, технической, ГТН, экономической части, охраны труда и окружающей природной среды.

В данной работе производится выбор конструкции скважины, выбираются долота для различных интервалов бурения, производится выбор бурильной колонны, выбор глинистого раствора, режима бурения и выбор бурового станка.

Объем дипломного проекта составляет 88 страниц. В тексте дипломного проекта присутствует 8 рисунков, 13 таблица.

В основу дипломного проекта положены фактические данные по месторождению Южно-Сухокумск, материалы ОАО "Дагнефть".



Глава 1. Общие сведения о месторождении

1.1 Географическое и административное положение месторождения

Южно-Сухокумское нефтяное месторождение расположено в северо-западной части республики Дагестан. По административному делению оно входит в состав Ногайского района республики, районным центром которого является селение Терекли-Мектеб, расположенное в 60 км от рассматриваемой площади. Непосредственно к месторождению примыкает рабочий поселок Южно-Сухокумск. Ближайшая железнодорожная станция Кочубей расположена в 90 км от площади. С соседними поселками и месторождениями Сухокумск и Русский Хутор исследуемая площадь связана асфальтированной дорогой. Поселок Южно-Сухокумск, кроме того, связан асфальтированной дорогой с г. Кизляр. Осуществляется постоянная пассажирская авиасвязь с г. Махачкалой.

Севернее месторождения протекает река Кума с весьма непостоянным расходом воды. Обзорная карта района представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Обзорная карта

Водоснабжение района осуществляется за счет высоконапорного пресноводного бассейна артезианских вод, залегающих на глубинах от 200 до 450 м и приурочены к древнекаспийским и апшеронским отложениям.

Природно-климатические условия. Климат района континентальный. Лето знойное и сухое, зима холодная и малоснежная. Количество осадков достигает 380 мм в год. Обширные равнинные пространства со всех сторон открыты ветру, средняя скорость которого равна 1,6-3,2 м/сек., иногда, достигает 20 м/сек. и более. Средняя температура воздуха +10 ⁰С.



Глава 2. Геологическое строение месторождения

2.1 Стратиграфия и литология

На территории Равнинного Дагестана осадочный комплекс пород полностью пройден в ряде скважин. В них вскрыты метомарфизованные отложения палеозойского возраста. На Южно-Сухокумской площади самой глубокой является скважина № 15 с забоем 3909 м. сводная литолого-стратиграфическая колонка приведена в табл.2.1.1 и 2.1.2.

Мезозойская группа (Mz). Нижнетриасовые отложения(Ti).

В скважине № 15 вскрыто 170 м мраморированных известняков и мергелей нижнетриасового возраста. Литология этих отложений и стратиграфическая приуроченность пород на площади изучена очень слабо. По аналогии с соседними районами предполагается, что нижний триас на рассматриваемой площади представлен индским и оленекским ярусами, причем в скважине № 15 вскрыты лишь отложения оленекского яруса. В северном направлении от рассматриваемой площади с глубиной для отложений оленекского возраста наблюдается увеличение степени карбонатности отложений. Найдены аммониты Dinaritessp, Tirolitessp, Kiparisovitessp и др.

Максимальная мощность оленекскоого горизонта 428 м, вскрытая в пределах площади- 170 м.

Отложения среднего и верхнего триаса на рассматриваемой площади не выделяются.

Юрская система (J), Нижняя юра (J1).

В скважине № 15м между известняками триасового возраста и кварцево-полевошпатовыми песчаниками байосского яруса выделяются двадцати четырех метровая пачка аргиллитов предположительно (по материалам региональной корреляции) тоарского возраста. Мощность ее резко увеличивается в северном направлении.

Средняя юра (J2). Вышележащие отложения байос-батского яруса подразделены Д.А. Мирзоевым на две толщи: нижнюю- артезианскую и верхнюю- зимнеставкинскую (название дано по местам их наибольшего распространения). В каждой из этих толщ по литологическим признакам выделены две пачки: нижняя-алевролито- песчаная и верхняя- алевролито- глинистая.

Для артезианской толщи песчано-алевролитовая и глинисто- алевролитовая пачки соответственно носят название II-ой песчаниковой пачки, а для зимнеставкинской толщи- I-ой песчаниковой и I-ой глинистой пачки. I иII песчаниковые пачки в соответствии с номенклатурой соседних районов имеют в своем составе следующие пласты IX, VIII, VII, VI и IV, III, II, разделенные глинистыми пропластками, причем IX-VIII- VII-VIотносятся ко второй песчаниковой пачке.

II-ая песчаниковая пачка на территории Прикумского вала начинается толщей трансгрессивных песчаников, залегающих на разновозрастных отложениях отааленских в северных и северо-восточных районах до каменноугольных в пределах наиболее приподнятых частей Прикумского вала (Озек-Суат).

Рассматриваемая пачка представлена разнозернистыми песчаниками светло-серого цвета кварцево-полевошпатового состава, мелко, средне- и грубозернистыми, слюдистыми, плотными, крепкими изредка с прослоями гравелитов. Алевролиты, слагающие эту часть разреза. Занимают значительно меньший объем и представлены плотными светло- серыми некарбонатными разностями зерен кварца и кремней средней цементации. Промежутки между песчаниками заполнены глинами темно-серыми, почти черными, скорлуповатыми, неизвестковистыми с остатками пелиципод, плохо определяемых по возрастной принадлежности. Мощность пачки 110 м.

II-ая глинистая пачка сложена в основном аргиллитопородными глинами, занимающими 81 % от общего объема породы. Это неизвестковистые породы темно- серого, почти черного цвета, полосчатой текстуры, обусловленной наличием тонких прослоев алевролитового материала кварцево-полевошпатового состава. II-ая глинистая пачка является крупным разделом между II и Iпесчаниковыми пачками. Мощность ее на Южно-Сухокумской площади равна 70 м. при фаунистическом анализе двух створок смежных районов из отложений, сходных со II глинистой пачкой обнаружены следующие виды фауны двухстворчатых: Posidonia buch Roem, Mytiloidesa migdaloides Joldf байосского возраста.

Общая мощность всей артезианской толщи для рассматриваемого месторождения равна 180 м.

I-ая песчаниковая пачка состоит из песчаных пластов IV, III и II мощностью до 10 м, разделенных глинистыми разделами. Песчаники в основном светло-серые, плотные, преимущественно кварцевые, иногда слабоизвестковые. Плохо отсортированные, разнозернистые песчаники, иногда переходят в прослои гравелитов, сцементированных песчаным гетерогенным цементом. Глинистые разделы состоят из глин темно-серой, плотной гидрослюдтстой, не известковой с отпечатками мелких пелиципод с обломками аммонитов.

В рассматриваемой пачке вскрывается фауна среднеюрского возраста: Posidonia buch Roem, Pinnasp, Mytiloidessp, Zenticulina subalata Reuss, Z. Аffguenstedli Terg, Z. Affpolimorpha Terg, Cristellariaex. gr. Hybryda Terg.

Мощность пачки в пределах месторождения 80 м.

I-ая глинистая пачка представлена темно- серыми аргиллитовыми глинами. По сравнению с нижней частью разреза, в данной пачке заметную роль играет карбонатный материал в виде пропластков доломитизированных карбонатных пород, чаще всего содержащих значительное количество терригенно-обломачного материала. Здесь установлено наличие таких разновидностей среднеюрской фауны: Cristellaria Sp., Zenticulina Sp, Schuleridea Sp, indent, Phaladomya of Socialis Zamb и Posidonia Sp.

Мощность пачки в среднем составляет 10 м.

Максимальная мощность вскрытых отложений средней юры равна 295 м.

Верхняя юра (J3). Верхнеюрские отложения на рассматриваемой территории представлены толщей терригенно-доломитовых пород. В основании этой толщи на размытой поверхности среднеюрских глин залегает десятиметровый пласт доломитизированных алевролитов. Выше по разрезу сменяется карбонатными глинами и далее алевролито- песчаными породами.

Верхняя часть верхнеюрских отложений представлена доломитами и доломитизированными известняками с единичными прослоями песчаников. По значительному преобладанию доломитовых разностей пород она выделяется как доломитовая пачка. По номенклатуре средних районов к верхней юре отнесены XIII₂ пласт и нижележащий I пласт I песчаниковой пачки.

Возраст верхнеюрских отложений определен как келловей-оксфордский. Юго-восточнее Южно-Сухокумской площади оксфордские доломиты перекрываются лагунно-континентальными осадками, представленными ангидридами с прослоями глин и глинистых доломитов. Возраст этой сульфатно- карбонатной пачки трактуется Д.А. Мирзоевым как киммеридж- титонский. На верхнеюрский возраст рассматриваемых пород указывает найденная фауна: Spirophalmidiune aff. Costatine Antonova, S. Ex. gr. dilatatune Paalzow Spirophtal midirene Sp., indent, Zenticulina hoplites(wish), Zenticulina polonica.

Кроме того, в скважине № 7 в XIII₁ пласте встречена фауна Crotocy theretriplicate обломки стеблей криноидей и солиты, указывающие на нижнемеловой возраст вмещающих пород. Таким образом, контакт между юрскими и меловыми отложениями проходит между XIII₁ иXIII₂ пластами. Мощность верхнеюрских отложений на Южно-Сухокумской площади в среднем равна 50 м.

Общая мощность всех юрских отложений достигает 350 м. В юго-восточном направлении от Сухокумского района общая мощность рассматриваемых верхнеюрских отложений значительно возрастает, достигая 75-80 метров (площади Степная, Перекрестная).

По некоторым данными сокращение мощности верхнеюрских отложений объясняется действием преднижнемелового размыва, срезавшего верхнюю часть XIII2 пласта, представленную известково-доломитовой толщей. Интенсивность этого размыва увеличивается в северо-западном направлении. Если на площади Озек-Суат в разрезе верхнеюрских отложений отсутствуют только оксфордские доломиты, то севернее уничтожены все карбонатные отложения вплоть до нижележащей алевролито-песчаной пачки нижнего келловея, а в северо-западной части Прикумского вала (площадь Величаевка) верхняя юра полностью размыта и неокомские отложения трансгрессивно ложатся на юрские.

Меловая система (К), Нижний отдел (К 1). Меловые отложения несогласно залегают на породах от юры до палеозойского складчатого фундамента (район Ачикулак). На территории равнинного Дагестана меловые отложения подразделяются на три крупных литологических комплекса:

- нижний- терригенно- карбонатный, соответствующий по возрасту неокому;

- средний- терригенный, соответствующий по возрасту гольту;

- верхний- карбонатный, относящийся к верхнемеловому отделу.

Отложения неокома представлены валанжин-готеривским и барремским ярусами. К валанжин-готериву отнесены отложения, включающие XIII₁ и XII₁ вплоть до подошвы оолитовых известняков XI пласта. Породы этого яруса представлены неравномерным чередованием известняков местами слабо доломитизированных песчаников, алевролитов, мергелей и глин.

Отложения барремского возраста (XI, X и IX пласты) представлены в нижней части разреза оолитовыми и органогенно-обломочными песчанистыми известняками, а в верхней части чередованием слабоизвестковистых песчаников, алевролитов, глин и редких прослоев органогенно-обломачных известняков.

В целом по разрезу неокомакарбонатность закономерно увеличивается сверху вниз, от слабо карбонатных песчаников IX пласта до известняков XI пласта. Ниже XI пласта закономерность нарушается, так как вновь большее развитие получает терригенно-обломочный материал XII и XIII₁ пластов. Верхняя граница неокома проводится по подошве VIII пласта, являющегося базальным горизонтом нижнего этапа на всей территории Прикумской области, что доказано по литологическим (базальный характер пород), геохимическим (наличие пород, отлагающихся в условиях поверхностного выветривания и содержания до 16 % гидроокислов железа) и палеонтологическим признакам. В разрезе неокома лучше всего фаунистически охарактеризованы отложения баррема. ВXI пласте скважина № 15 на площади Озек-Суат) П.И. Ивахненко установлено наличие фауны Cristella riamesosoica Agal, характерной для барремских отложений северо-восточного Азербайджана. Барремский возраст X пласта установлен по наличию (площадь Озек-Суат скважина № 23) очень характерных моллюск Aucellacrassicdis Kaysrbi. В IX пласте на площади Русский Хутор обнаружены такие формы фораминиферов: Cristella riaroemeri Ord, Cr. SecausRes.

Общая мощность неокомских отложений достигает 135 м. при этом на территории Прикумского вала для отложений валанжи-готеривского возраста характерно сокращение общей мощности вплоть до выклинивания в северо-западном направлении. На площадях Ногайского района рассматриваемые отложения распространены повсеместно. Мощность их изменяется от 45 м на Южно-Сухокумской площади до 30 м на площади Русский Хутор (центральный) и 15 м на площади Русский хутор (северный). Общая мощность барремских отложений в пределах Дагестанской части Прикумскгого вала изменяется от 71 до 95 м, увеличиваясь в юго-восточном и юго-западном направлениях. Севернее, на южном склоне вала Карпинского, из разреза барремских отложений полностью выпадают XI и X пласты. Здесь мощность барремских отложений, представленная только верхней частью IX пласта, не превышает 20-26 м.

Аптский ярус (К ₁^apt). На отложениях баррема с угловым несогласием залегают отложения гольта, соответствующие по возрасту аптскому и альбскому ярусам.

Аптский ярус представлен глинисто- алевролитовыми породами с подчиненными значениями песчаников. Песчаники и алевролиты светло- серые с зеленоватым оттенком, глаукрнитовые, кварцевые, мелко- и среднезернистые, иногда слабоизвестковистые, нередко косослоистые, отсортированные. Обломочный материал сцементирован в основном кварц- глауконит- гидрослюдистым цементом. В породе встречаются растительные остатки. По номенклатуре соседних районов в разрезе аптского яруса выделяются следующие пласты: VIII, VII, VI, V. В VIIIпласте и в глинах, залегающих между VIII и VII пластами встречена характерная для нижнего апта фауна: Deshayesitesdeshyi Papp., D. Deshauesideym., D. Lavaschensis, Kas., Aconecerastrauts choldi Sinz., Jmeritesdensecostatus Renng.

Для верхнеапских отложений фауна известна только из артезианской опорной скважины.

Мощность аптских отложений на Южно-Сухокумской площади около 220 м. общая мощность этих отложений на площадях Сухокумского района изменяется от 178 до 234 м, увеличиваясь в северо-западном и юго-восточном направлениях.

Альбский ярус (К₁^alb). О положении границы между аптскими и альбскими отложениями существуют различные мнения. Однако большинство исследователей рассматривают альбский ярус в пределах IV-I пластов.

Границу между альбским и аптским ярусами проводят по подошве IV- пласта. Это подтверждается фаунистическими находками: Thetironianolani Mordv, Th. Caucasica Eichw., Nuculaarduenensis Ord., Aucellinacaucasica Buch.

Пласт представлен чередованием песчано- алевролитовых пород серого цвета с зеленовато- буроватым оттенком, хорошо отсортированных плотных глауконитовых с глинами темно- серыми и некарбонатными.

Мощность альбских отложений на Южно-Сухокумской площади равна 300 м. Согласно разрез альбских отложений в пределах Сухокумского района представлена не полностью, что связано с отсутствием глинистой пачки, выделяемой в разрезе между 1 песчаником и известняками верхнего вала. Общая мощность альбских отложений в пределах Сухокумского района изменяется от 292 до 326. В пределах рассматриваемого района в разрезе альбапесчаником представлен только 1 пласт. Остальные пласты претерпевают фациальное замещение и представлены слабо проницаемыми разностями. Общая мощность нижнемеловых отложений в пределах Прикумского вала изменяется от 560 до 690 м. картина истинного распределения мощностей искажается наличием стратиграфических перерывов в осадконакоплении на границах юры и мела, готерива и баррема, баррема и апта.

Верхний отдел меловой системы (К ₂). Наиболее представительно разрез верхнемеловых отложений сложен в восточной части платформенного склона (Артезиан, Джанай), где установлены яруса от сеноманадо дата. В западном направлении в сторону месторождений Озек-Суат и Зимняя Ставка на отложениях альба залегают более молодые горизонты верхнего мела, представленные сантонским ярусом. На площадях Южно-Сухокумск, Сухокумск и Русский Хутор в основании верхнего мела залегают отложения, фаунистически охарактеризованные как туронские. К.Г. Семышкиной в этих отложениях определена следующая фауна: Anomalina ammonoides (RSS), Steusio inapraecxculpa (Keller), Rotundina erdinarina Subl, Gyroidinanitida (RSS), Arenobulimina aff, Arbignyi(RSS).

В литологическом отношении разрез изучен слабо ввиду малой представительности каменного материала. по данным месторождений Русский Хутор, Озек-Суат, Зимняя Ставка и др. верхний мел представлен карбонатными породами, преимущественно известняками светло-серыми, плотными с тонкими прослоями песчанистых известковистых глин. В верхней части карбонатной толщи, залегает горизонт из белого рыхлого известняка (писчий мел) маастрихтского возраста, хорошо выдержанный по площади. Общая мощность верхнего мела на площади Южно-Сухокумск равна 210 м.

Кайнозойская группа (Kz), Палеогеновая система (Pg), Фораминиферовая свита (Pg₁₊₂). Фораминиферовая свита слабо освещена керновым материалом. По электрокаротажным дынным в ее разрезе снизу-вверх выделяются следующие свиты: зеленая, кумская, белоглинская.

Хорошая сопоставимость диаграмм месторождений Южно-Сухокумского, Русский Хутор и Озек-Суат говорит о литологической выдержанности рассматриваемого разреза, который в Озек-Суат хорошо охарактеризован фаунистически. Поэтому имеющийся материал по соседним месторождениям использован для Южно-Сухокумской площади.

Зеленая свита (нижний отдел) представлен в основном глинами зеленовато-серыми, темно-серыми, слоистыми, плотными, известковистыми с тонкими прослоями серых плотных мергелей. Здесь обнаружена следующая микрофауна: Cilicidesexgr. Spiropunctatuscallet Mjrr., Globigerinatriloculinoides Plumne.

Мощность свиты на Южно-Сухокумской площади равна 60 м.

Кумская свита (средний отдел) представлена серовато-коричневыми, бурыми слоистыми мергелями. Для свиты, характерны остатки рыб Zyrdepiscaucasica Rom. Мощность свиты на площади равна 20 м.

Белоглинская свита (верхний отдел) представлена плотными мягкими мергелями светло-серой и белой окраски. Верхняя граница свиты ясно отбивается по появлению темно-серых пород хадумского возраста. Мощность свиты в пределах площади равна 20 м.

Майкопская свита (Pg +N₁¹). По геофизической разбивке майкопская свита расчленяется на семь песчано-алевролито-глинистых пачек. В VII пачке выделяется хадумский горизонт, что доказано на основании региональных сопоставлений геолого-геофизических разрезов, в которых везде выделяется характерный пласт, являющийся аналогом остракодового мергеля предгорий Северного Кавказа. Хадумский горизонт отличается выдержанностью литологического состава. Представлен он темно-серыми, карбонатными глинами с прослоями тонко сланцевых мергелей и мергельных сланцев. Вверх по разрезу среди карбонатных разностей появляются некарбонатные сланцевые глины.

Над VII пачкой, имеющей мощность до 40 м, залегает VI песчано-алевролито-глинистая пачка мощностью от 80 до 200 м. вышезалегающая майкопская серия характеризуется тем, что часть разреза, соответствующая IVи V пачками, лишена песчано-алевролитовых пластов. Мощность этой части разреза на рассматриваемой площади достигает 320 м.

III пачка по данным электрокаротажа характеризуется равномерным чередованием песчано-алевролитового и глинистого материала. Мощность пачки достигает 430 м. II пачка является глинисто-алевролитовой. Мощность ее 230 м. I пачка представлена однородной глинистой толщей мощностью до 300 м.

На кривых гамма-метода нижняя часть I пачки, как и хадумский горизонт, отмечается четко выраженным характерным максимумом, который соответствует глинистому пласту мощностью 15-20 м. указанный пласт имеет региональное распространение и используется для отбивки I пачки. Нижняя граница Iпачки проводится по нижней границе максимума гамма-активности. Учитывая, что верхнемайкопские отложения размыты и непостоянны по мощности, а залегающий над майкопом горизонт характеризуется невыдержанностью в литологическом отношении, кровля майкопа для графических сопоставлений принята условно. Мощность майкопа на Южно-Сухокумской площади равна 1400 м.

Неогенова система (N). Породы, залегающие над майкопом, на Южно-Сухокумской площади по существу не изучались, но судя по материалам смежных районов, они представлены чокракскими, караганскими, сарматскими, акчаныльскими, апшеронскими и среднекаспийскими отложениями.

Чокракский и караганский горизонты (N₁²). Чокрак и караган литологически представлены чередованием глин и песчаных пачек. Глины буровато-серые песчанистые, известковистые с тонкими прослоями бурого и буровато-серого, тонкозернистого, слюдистого песчаника и тонкими прослоями коричневато-серых, плотных мергелей и доломитов. Песчаники серые и темносерые мелко- и тонкозернистые, плотные. Суммарная мощность отложений чокрака и карагана достигает 160 м.

Нижний сармат (N₁^3sm). Нижний сармат представлен глинами серыми с голубоватым оттенком, слабо песчанистыми, неизвестковистыми, оскольчатыми с прослоями серого тонкозернистого песчаника и иногда крепкого светло-серого мергеля. Мощность нижнего сармата на Южно-Сухокумской площади равна 40 м.

Акчагыльский ярус (N₂^ak). Породы акчагыле залегают несогласно на отложениях сармата. Представлены они глинистыми и песчанистыми породами. Глины светло-серые, слабо песчанистые, известковистые с тонкими прослоями серого и голубовато-серого тонкозернистого, известковистого. Глинистого, плотного песчаника. В подошве акчагыльских отложений залегает прослой крепкого известняка ракушника с многочисленными обломками раковин Pelecypoda.

Встречаются тонкие прослои серого с зеленоватым оттенком крепкого мергеля, мощностью до 0,1 м. Мощность акчагылы равна 70 м.

Апшеронский ярус (N₂^ap). По литологической характеристике ярус делится на две части.

Нижняя часть представлена глинами светло-серыми, слабо песчанистыми, известковистыми с тонкими прослоями серого, тонкозернистого песчаника и светло-серых, крепких мергелей. Верхняя- песчано-глинистая часть представлена чередованием песчаников и глин. Песчаники серые мелко- и тонкозернистые, известковистые, слюдистые с небольшим содержанием кварца. Мощность апшеронских отложений равна 530 м.

Древнекаспийские отложения (Q). Древнекаспийские отложения представлены двумя толщами:

Нижняя- песчано-глинистая толща представлена песками, слабоуплотненными песчаниками и глинами.

Песчаники серого и зеленовато-серого цвета, средне- и мелкозернистые, глинистые, слюдистые. Глины желтовато-серые и зеленовато-серого цвета, известковистые.

Верхняя-глинистая толща, представлена неплотными известняками и глинами желтовато-серыми и слабо песчанистыми с включениями тонких прослоев серого тонкозернистого песка. Общая мощность этих отложений достигает 160 м.

Табл. 2.1. Стратиграфический разрез скважины, элементы залегания и коэффициент кавернозности пластов

Глубина залегания, м	Стратиграфическое подразделение	Элементы залегания пластов по подошве град.	Коэффициент кавернозности в интервале
от(верх)	до(низ)	название	индекс	угол	азимут
250 550 710 785 910 2370 2505 2745 3325 3450 3775 3890 4160	250 550 710 785 910 2370 2505 2745 3325 3450 3775 3890 4160 4500	четвертичные апшеронский ярус акчагыльский ярус + конт. тол. сарматский ярус караганский+ чакракский ярусы майкопская свита фораминефероваяя серия верхнемеловой отдел нижнемеловой отдел верхнеюрский отдел среднеюрский отдел нижнеюрский отдел верхнее триасовый отдел средне триасовый отдел	Q N2 ар.	1-2 - - - - - - - - 2 - - - 0	180 - - - - - - - - - - - -	1,4 1,35 1,35 1,30 1,30 1,40 1,30 1,20 1,30 1,20 1,30 1,3 1,4

2.2 Тектоника

Первоначально в пределах Терско-Кумской впадины выделялись две крупные зоны поднятий: Озек-Суатская и Сухокумская. Позднее было установлено, что по своей генетической природе, истории геологического развития, характеристике стратиграфического разреза и структурно-техническим особенностям Озек-Суатская и Сухокумская зоны поднятий могут быть объединены в одну систему, в которую включается также участок акватории Каспийского моря, соответствующий двум гравитационным максимумам, огибающим остров Тюлений. Таким образом, в строении платформенного осадочного чехла предполагается существование единого вала, названного Прикумским, который расположен параллельно валу Карпинского и имеет с ним большое сходство по глубинному строению. Прикумский вал на севере и северо-западе граничит с системой Маныческих разломов. На юге он отделен от глубокопогруженной Терско-Сулакской области условной линией, проводимой по широте селения Крайновка, где по неогеновым отложениям отмечается флексурообразный перегиб слоев, на широтном погружении которого в акватории Каспия геофизическими исследованиями установлен глубинный разлом. По данным сейсмических исследований, установлено несколько внутризональных тектонических нарушений, рассекающих его в субширотном и субмеридиональном направлениях и образующих ряд ступенчато расположенных блоков фундамента. Для Прикумского вала имеет место погружение фундамента в восточном направлении от 3400-3500 м в Озек-Суатском районе до 4500-5000 м в районе Кизлярского залива, в связи с чем в этом направлении происходит значительное увеличение мощности юрских и меловых отложений (рис. 2.2.1).



Рис. 2.1. Выкопировка из схемы тектонического районирования Северного Кавказа

Тектонические элементы:

IV - зона Манычских прогибов (5-Дадынский вал, 8-Восточно-Манычский прогиб, 9-Величасво-Максимокумский вал);

VII - Восточно-Ставропольская впадина (5-Томуэловская ступень);

VIII - Прикумская система поднятий (1-Петропавловское поднятие. 2-Довсунский прогиб, 3-Кумский прогиб, 4-Ачикулакский вал, 5-Бажиганский прогиб, 6-Капиевский прогиб, 7-Озек-Суатское поднятие, 8-Таловская ступень, 9-Солоноозерная трасса, (9а-Кумбаторское поднятие, 10-Чернорынковский прогиб, 11-Кочубеевский выступ);

IX - Ногайская ступень (1-степновское поднятие, 2-Березкинский прогиб, 3-Орта-Тюбинское поднятие, 4-Тереклинский прогиб, 5-Крайновская ступень);

XV- Терско-Каспийский передовой прогиб;

XVI - Северная моноклиналь Центрального Кавказа;

XIX - антиклинорий Главного хребта;

- - область работ.

На фоне широтного вытянутого Прикумского вала выделяют 4 антиклинальные зоны, объединяющие локальные структуры, установленные по результатам сейсморазведочных работ: Величаевско-Южноартезианскую, Озексуатско-Сухокумскую, Бажеиганскую и Тереклинско-Крайновскую.

Южносухокумское поднятие относится к Озек-Суатско-Сухокумской антиклинальной зоне. Глубина залегания складчатого фундамента на рассматриваемом месторождении составляет 3760-3800 м. фундамент по аналогии с соседними площадями, а также по результатам бурения скважины № 15 характеризуется 2-х ярусным строением, где выделяется собственно складчатое палеозойское метаморфизованное основание и перекрывающие его, менее дислоцированные породы триаса. В осадочном чехле, перекрывающем палеозойский фундамент, зафиксировано двухъярусное строение. Нижний структурный этаж (юра-олигоцен) характеризуется унаследованной у структуры фундамента складчатостью; верхний (неоген-четвертичный) ярус имеет моноклинальное строение, а само поднятие Южно-Сухокумск начинает вырисовываться лишь в верхах олигоцена, увеличиваясь с глубиной. В современном структурном плане Южно-Сухокумское поднятие состоит из двух самостоятельных куполов 6 юго-западного и северо-восточного, ориентированных в отличных друг от друга направлениях. В пределах замыкающей изогипсы-3290 м по кровле IX пласта купола имеют следующие размеры: юго-западный 2,5х 1,72 км, северо-восточный 3,88х 1,52 км. Между куполами находится прогиб, по направлению близкий к меридиональному, установленный сейсморазведкой и подтвержденный глубоким бурением (скважина № 7). Оба купола отличаются ассиметричным строением, которое на юго-западном куполе выражено более пологим западным (1⁰10') и менее пологим восточным (1⁰50') крыльями. На северо-восточном куполе более пологое северо-западное крыло (2⁰0') и менее- юго-восточное (2⁰51').

Вверх по разрезу отмечается постепенное затухание и раскрытие складки. Раскрытие складки выражается в уменьшении линейных размеров, уменьшении углов падения (выполаживания) и уменьшении высот складок. Линейные размеры, высота складок и углы падения рассматриваемого поднятия по II условному реперу майкопской свиты для северо-восточного купола составляют 3,65ч 2,3 км; 15 м и 0⁰40'. Юго-западный купол фиксируется только разряжением изогипс. По вышележащим отложениям структура не прослеживается.

Геологические модели продуктивных отложений. Продуктивный интервал Южносухокумского месторождения представлен пластами VI-VII среднеюрскими; XIII₂ верхнеюрскими; XIII₁, XII, IX и VIII₂ нижнемеловыми. При прогнозировании геологического разреза по площади месторождения и, особенно, в областях, слабо исследованных бурением, учитывались условия седиментации отложений.

Отложения средней юры на территории Равнинного Дагестана формировались в условиях приморских равнин, периодически затопляемых морем, и мелководного шельфа. Региональное направление сноса обломочного терригенного материала- с запада на восток.

На рассматриваемом месторождении из интервала среднеюрских отложений пластов VI-VII отбор керна был произведен из скважин № 11, 15 и 49. Согласно описаниям керна породы представлены в основном песчаниками с незначительными прослоями аргиллитов и алевролитов. Песчаники светло-серые, кварцевые, мелкозернистые, глинистые, некарбонатные. Часто встречаются крупнозернистые песчаники, обогащенные гравелитовым материалом.

Наиболее опесчанен разрез рассматриваемых пластов в восточной области месторождения. Мощности песчаных отложений разращиваются с запада на восток в соответствии с полеоструктурным планом. Таким образом, наблюдается согласованная картина распределения обломочного материала как в региональном, так и в локальном отношении.

Учитывая палеогеоморфологические особенности строения территории можно представить следующую модель седиментации отложений пластов VI-VII. Песчаный материал поступал с запада, что подтверждается региональными палеотектоническими исследованиями. Под действием волновых процессов материал перераспределялся по площади в условиях компенсированного прогибания территории, выполняя наиболее погруженные в морфологическом отношении участки рельефа. В качестве продолжений дельтовых каналов на шельфе могут формироваться шельфовые каналы, которые в зависимости от массы поступающего пластического материала и интенсивности потоков могут продолжаться до бровки шельфа и заканчиваться конусами выноса у подножия континентального склона. По всей вероятности, в северной части месторождения мог формироваться такой шельфовый канал, который вскрыт скважиной 35. На востоке площади в районе скважины 54 в наиболее погруженном участке существовала область разгрузки шельфового канала и формировались песчаные тела значительной мощности. Возможно наличие к северу от разбуренной области промоин разрывных течений, которые могли прорывать барьерные острова. геологическое бурение скважина программа

Описанная модель подтверждается как материалами керна, полеоструктурными построениями, так и материалами анализа каротажных фаций. Кроме того, верхняя часть отложений на всей территории выполнена переслаиванием песчано-алевролитового материала, которое идентифицируется с фациями мелководного шельфа. В результате фациального анализа для пластов VI-VII среднеюрского возраста была построена принципиальная модель распространения песчаных тел, которая была заложена в качестве трендовой основы для построения куба литологии. Данная модель приведена на рисунке 2.2. В модели выделены зоны с преимущественным распространением тех или иных фаций по площади в интервале рассматриваемых пластов.

В графическом приложении Г.П.3 представлен геологический разрез среднеюрских отложений по линии скважин 7-61-34-43-59-53-41-54-42.

Верхнеюрские отложения на территории месторождения включают в себя продуктивный пласт XIII₂.

Рис. 2.2. Схема фациальной зональности отложений среднеюрских пластов VI-VII

Формирование осадков на территории Равнинного Дагестана в верхнеюрское время происходило преимущественно в условиях мелководных приморских равнин и мелководного шельфа. Однако, по сравнению с предыдущим этапом развития территории к востоку от рассматриваемой площади, где ранее происходило погружение морского ложа, в результате тектонических движений возникло поднятие, отделившее рассматриваемую территорию от открытого моря, что вызвало изменения как в климатических, так и в морфологических условиях формирования осадков.

Пласт XIII₂ представлен в основном доломитами с единичными прослоями известково-доломитового песчаника. Керн на территории месторождения отбирался из пласта в 18 скважинах. К сожалению, описание керна довольно бедные, что затрудняет их применение при фациальном анализе территории. Кроме того, диагенетические преобразования исходных осадков также затрудняют данный процесс. Несмотря на это, учитывая относительно спокойную обстановку формирования осадков в условиях эпиконтинентального моря, оценка пространственного распределения эффективных толщин основывается на фациальном анализе. Анализ проведен с привлечением каротажной информации, карт палеогеоморфологии территории.

Основными региональными направлениями транспортировки кластического материала было южное направление. В рассматриваемы 1 промежуток времени к югу от изучаемой территории произошло некоторое прогибание положительных структур, что определило в совокупности с воздыманием структур на востоке региональную обстановку осадконакопления. Погружение морского бассейна в южном направлении определило направление увеличения общей толщины пласта. В то же время, максимальные значения эффективных толщин сосредоточены севернее. К югу в интервале пласта все чаще встречаются более мелкозернистые осадки, с чем связано уменьшение эффективных толщин.

Площадное изменение эффективных толщин в отложениях пласта позволяет предположить развитие на территории площади известковых пляжей, которые в процессе диагенеза сформировали основные коллекторы интервала. Учитывая палеогеоморфологичесую обстановку построена карта фациальной зональности. Использования для прогноза эффективных толщин продуктивных верхнеюрских отложений на территории месторождения (рис. 2.3).

В графическом приложении Г.П.2 представлен геологический разрез верхнеюрских отложений по линии скважин 7-61-34-43-59-53-41-54-42.

Раннемеловые отложения на территории месторождения представлены продуктивными пластами VIII₂, IX, XII и XIII₁. Для этой эпохи в целом характерен режим тектонического погружения платформенной области, на фоне которого продолжается развитие морской трансгрессии.

Палеогеографические условия по сравнению с предыдущим этапом развития изменялись в основном локально, при этом карбонатные осадки формировались главным образом в шельфовых впадинах, удаленных от областей размыва. На рассматриваемом участке Равнинного Дагестана преобладал режим терригенного осадконакопления. Локально территория в результате эвстатических колебаний уровня моря была подвержена регрессивно-трансгрессивным изменениям условий седиментации, что выразилось в наличии преимущественно глинисто-аргиллитовых прослоев между песчаными пластами.

Рис. 2.3. Схема фациальной зональности отложений верхнеюрского пласта XIII₂

Согласно описаниям керна породы нижнемеловых пластов представлены преимущественно песчаниками и алевролитами с прослоями аргиллитов. Карбонатные разности имеют подчиненное значение. Встречаются прослои мергелей.

В тектоническом отношении в это время достаточно интенсивно формируются положительные структуры на изучаемой территории, что вызывает изменение условий седиментации для различных интервалов.

Пласт XIII₁ формировался в начале раннеюрского времени. В это время произошла относительная активизация роста локальных структурных поднятий на территории площади, обусловившая распределение осадков. Распределение песчаников по площади по скважинным данным показывает, что максимальные эффективные толщины приурочены к палеоподнятиям, которые при унаследованном тектоническом развитии территории отображаются и в современной морфологии поверхности кровли среднеюрских пластов. Такая закономерность характерна для погруженных под воду в условиях мелководного моря островов. Песчаные тела являются намывными и связаны с волновой деятельностью. Степень песчаности отложений в пределах таких островов связана со многим факторами, некоторыми из которых являются количество поступающего обломочного материала, сила штормов, глубина погружения структур под уровнем моря и др. для значительно приподнятых в морфологическом отношении островов в их сводовых частях песчаные отложения уменьшаются в мощности до полного выклинивания. Для более погруженных структур наоборот- происходит увеличение песчанистости отложений к сводам. Во всех случаях наиболее погруженные в алеорельефе участки территории содержат большое количество глинистой фракции и незначительное количество песчаного материала.описанные закономерности полностью характерны для отложений пласта XIII₁. В то же время в отличие от описанных погруженных островов, в сводовых частях которых происходит размывание осадков под действием волновых процессов, в отложениях пласта XIII₁ наблюдается иная картина- здесь песчаные тела локально замещаются алевролитами. Это связано в первую очередь с морфологическими особенностями изначально слабо всхолменной шельфовой равнины, где в пределах островов, на которых формировались намывные тела, существовали замкнутые погруженные участки. Слабо подверженные волновым процессам.

Вертикально распределение песчаных осадков указывает на дифференцированное тектоническое развитие территории. Если на восточном куполе месторождения обеспечена нижняя часть пласта. То на западном- верхняя. Такое распределение материала говорит об изменении морфологической обстановки уже в течении периода формирования осадков пласта. Испытав некоторое воздымание на фоне общей трансгрессии на начальном этапе осадкообразования, восточная область рассматриваемой территории затем оказалась ниже базиса действия волновых процессов. Влиявших на формирование намывных песчаных тел. В результате на завершающей стадии формирования пласта здесь откладывались глины и алевролиты. В это время произошла тектоническая активизация роста западного участка площади, что послужило причиной изменения палеогеоморфологии бассейна седиментации. На западе площади сформировались намывные песчаные тела, которые явились в последующем основными коллекторами в нефтяных ловушках.

На основании описанных закономерностей построена карта фациальной зональности пласта XIII₁, которая использована при прогнозировании распределения эффективных толщин по площади месторождения (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Схема фациальной зональности отложений нижнемелового пласта XIII₁

Пласт XII нижнемеловых отложений также, как и предыдущий формировался на фоне дифференцированной тектонической активизации площади и общей трансгрессии моря. Более медленный по сравнению с западным участком рост восточной структуры предопределил накопление преимущественно глубоководных тонкозернистых осадков. О различиях в тектонической активности говорят и существенные различия в общих толщинах пласта на западе и востоке площади.

Западный участок территории представлен преимущественно песчаными телами, сформировавшимися в мелководных условиях на фоне тектонического роста структурного поднятия. Большая часть отложений в пределах восточного участка представлена глинами и алевролитами. Анализ палеморфологии бассейна и каротажных фаций позволил определить фациальные зоны с последующим прогнозом эффективных толщин (рис. 2.5).

Пласт IX нижнемелового возраста формировался на этапе локальной регрессии и понижения уровня моря. На фоне слабовсхолмлённого подводного рельефа мелководного шельфа происходило формирование песчано-глинистых разностей. Тектоническое развитие территории стабилизировалось, на что указывает значительно более равномерное распределение общих толщин по площади в рассматриваемом интервале геологического разреза. Однако некоторое различие в интенсивности развития западного и восточного участков территории сохранилось, о чем говорит уменьшение общих толщин пласта, наблюдаемое в восточной области территории месторождения.

Согласно описаниям кернового материала породы пласта включают в себя значительное количество угловатых слабоокатанных обломков пород, что говорит об интенсивном привносе терригенного материала. Фракционный состав обломков и площадное распространение песчаного материала, а также анализ каротажных диаграмм позволяет предположить наличие подводной части дельтового комплекса, который сформировал отложения рассматриваемого интервала разреза.

Рис. 2.5. Схема фациальной зональности отложений нижнемелового пласта XII

По результатам проведенного анализа построена карта фациального зонирования территории, положенная в основу построения геологической модели пласта и использования при прогнозе развитие эффективных толщин (рис. 2.2.6).

Пласт VII₂ формировался на заключительной стадии развития дельтового комплекса и перекрывается пачкой глин и аргиллитов мощностью около 60 м, которая завершает этап трансгрессии в период формирования продуктивных отложений нижнего мела. Незначительная общая мощность пласта не позволяет провести палеотектонические реконструкции.



Рис. 2.6. Схема фациальной зональности отложений нижнемелового пласта IX

В целом пласт имеет довольно выдержанную по площади общую мощность около 507 м. на всей площади месторождения внутреннее строение пласта характеризуется регрессивной цикличностью, т. е. пласт опесчанивается вверх по разрезу. И только в наиболее погруженных в палеоплане участках в верхней части пласта заметно некоторое влияние трансгрессивного фактора. В целом песчаники пласта имеют покровный характер и распределены по площади довольно равномерно, что позволяет при геологическом моделировании локального участка, такого как территория месторождения, использовать методы межскважинной интерполяции.

Таким образом, анализ фациальных условий формирования продуктивных отложений в пределах территории Южно-Сухокумского месторождения показал, что все рассмотренные пласты формировались в условиях мелководного моря. На процессы седиментации в разное время оказывали влияние такие факторы, как изменение общей палеогеографической ситуации, тектоническая активность территории, интенсивность поступления обломочного материала.

В графическом приложении Г.П.1 представлен геологический разрез нижнемеловых отложений по линии скважин 9-33-30-39-7-48-59-41-54-42.

Описание залежей продуктивных пластов. Месторождение Южно-Сухокумское является нефтяным. Промышленная нефтеносность месторождения связана с нижнемеловыми отложениями- пласты VIII₂, IX, XI, XII, XIII₁ и верхнее- и среднеюрскими отложениями- пласты VI-VII.

На дату настоящего подсчета запасов в пределах Южно-Сухокумского месторождения пробурено 57 скважин, из них 23 разведочных, 2 оценочных и 32 эксплуатационных. Пробная эксплуатация месторождения началась в 1960 году. Накопленная добыча по месторождению с начала разработки составляет 4202 тыс. т, в том числе по пласту VIII_2-92 тыс. т, по пласту IX- 1455 тыс. т, по пласту XI- 4,5 тыс. т, по пласту XII- 455 тыс. т, по пластам XIII₁+XIII_2-830 тыс. т, по пластам VI-VII- 1365 тыс. т.

Анализ результатов испытаний, материалов ГИС, данных добычи, показал, что на Южно-Сухокумском месторождении выделяются залежи нефти пластово-сводовые, а также литологически-экранированные.

2.3 Свойства нефти, попутного газа и пластовой воды

Физико-химические свойства и состав нефти и газа. Отбор и комплексное исследование состава и свойств пластовых нефтей проводились по всем подсчетным объектам. Степень изученности залежей пробами нефти показана в таблице 2.1.

Таблица 2.1. Степень изученности пробами нефти залежей Южно-Сухокумского месторождения

Пласты

VIII2

IX

XII

XIII1+2

VI-VII

Всего

Годы

1975

2006

1975

2006

1975

2006

1975

2006

1975

2006

1975

2006

Глубинные пробы

Количество проб/скважин исследовано

-

3/2

2/2

2/2

4/1

4/1

5/4

5/4

2/2

2/2

13/8

16/10

Количество проб/скважин принято к подсчету запасов

-

3/2

1/1

1/1

2/1

2/1

1/1

1/1

1/1

1/1

5/4

8/6

Ступенчатая сепарация

Количество проб/скважин исследовано

-

3/2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3/2

Количество проб/скважин принято к подсчету запасов

-

3/2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3/2

Поверхностные пробы

Количество проб/скважин исследовано

-

3/2

29/12

41/13

6/3

15/6

25/13

42/16

20/9

48/11

80/34

149/36

Количество проб/скважин принято к подсчету запасов

--

13/2

229/12

41/13

66/3

115/6

225/13

442/16

220/9

248/11

480/34

1149/36

Как видно из таблицы, глубинными пробами нефти объекты подсчета охарактеризованы недостаточно- 16 проб из 10 скважин. Причем 7 проб было забраковано при подсчете запасов 1975 г. По причине несоблюдения технологии отбора проб. Таким образом, к подсчету запасов было принято 8 проб из шести скважин. Методом дифференциального разгазирования исследованы только три пробы из пласта VIII₂. Остальные пять глубинных проб исследованы методом однократного разгазирования.

В настоящее время, как и при подсчете запасов 1975 г., поверхностными пробами продуктивные пласты охарактеризованы намного полнее- 149 проб из 36 скважин.

Из пласта XI пробы нефти отбирались.

Отбор глубинных проб на Южно-Сухокумском месторождении проводился с помощью глубинных пробоотборников проточного типа (ПД-3м). Экспериментальные исследования глубинных проб выполнены в специализированной лаборатории ЦНИЛ ПО "Дагнефть". Перед отбором глубинных проб в скважинах были замерены забойное и пластовое давления, температура. Глубинные пробы нефти отбирались при давлениях от 330 до 380 атм., значительно превышающих давления насыщения. Анализы глубинных проб производились при давлениях 345-370 атм., температурах 132-142⁰С, т.е. при условиях, близких к пластовым.

Основные физико-механические свойства пластовых нефтей исследованы методом однократного разгазирования.

Поверхностные пробы разгазированной нефти отбирались с устья скважин. Анализ проб проводился по действующим государственным стандартам и типовым методикам.

Компонентный состав определялся на основании хроматографического анализа проб газовой и жидкой фаз, полученных в процессе дегазации пластовой смеси, а также устьевых проб, отобранных при испытании скважин. В основу метода положено хроматографическое разделение, обеспечивающее по сравнению с другими методами наиболее четкое отделение смолисто-асфальтовых веществ от углеводородной части нефти. В условиях горячей экстрации значительная часть низкомолекулярных смол переходит в масла. При адсорбционном методе такой переход происходит в меньшей мере и масла получаются более чистыми. Это обстоятельство необходимо учитывать особенно при анализе малосмолистых нефтей, включающих, в основном, низкомолекулярные смолы. Кроме того, адсорбционный метод позволяет производить определение смолистых компонентов значительно быстрее, чем анализ по Маркуссону-Саханову.

Методическое обеспечение экспериментальных работ по исследованию глубинных проб нефтей соответствовало требованиям отраслевого стандарта ОСТ 39-112-60 "Нефть. Типовые исследования пластовой нефти". Анализ поверхностных проб также проведен по типовым методикам в соответствии с требованиями, перечень которых приведен в ОСТ 39-112-30.

Физико-химическая характеристика нефти и газа в пластовых и поверхностных условиях.

PVT свойства пластовых нефтей исследованы методом однократного разгазирования (стандартной сепарации) и ступенчатой сепарации (пласт VIII₂). Общая характеристика нефтей по скважинам и в среднем по подсчетным объектам приведена в табл. 2.2 и 2.6.

...