К вопросу о современных процессах переформирования участков нефтяных залежей на поздней стадии разработки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

К вопросу о современных процессах переформирования участков нефтяных залежей на поздней стадии разработки

Традиционно запасы нефтяных и газовых месторождений относят к невозобновляемым природным ресурсам, залежи которых формировались в течение десятков и сотен миллионов лет и, по мнению большинства исследователей, - на геологически ранних этапах развития осадочных бассейнов. Однако обширный фактический геолого-геофизический и геолого-промысловый материал, накопленный за последние два десятилетия, дает основание для внесения некоторых дополнений в существующие представления.

Старейшие месторождения Волго-Уральского региона - Дмитровское (пласт С₄), Ромашкинское, Бавлинское, Туймазинское (горизонт Д₁) - одни из первых объектов, где К.Б. Ашировым было отмечено существование взаимосвязи между геодинамическим режимом недр и геолого-промысловыми характеристиками разрабатываемых залежей. Предполагается, что, наличие древних горизонтальных водонефтяных контактов; более низкие отметки контактов, меньшая плотность, вязкость, более высокие значения давления насыщения нефти, газового фактора, пластовой температуры на крутых крыльях относительно сводовой части и пологих крыльев структур связаны с миграцией нефтяных углеводородов в залежи из нефтематеринских пород доманика по прилегающим к крутым крыльям тектоническим нарушениям в течение продолжающейся эпохи альпийского тектогенеза, чему способствуют образующиеся в залежах в процессе разработки депрессии пластового давления, и что вкупе обуславливает увеличение количества запасов залежей при каждом новом их подсчете [1]. В то же время насыщение миграционными углеводородами истощенных залежей Ромашкинского месторождения В.П. Гавриловым объясняется их продолжающейся генерацией под воздействием высоких температур и водородного флюида недр на содержащиеся в толще фундамента пласты (до 5-6 км) высокоглиноземистых гнейсов большечеремшанской серии, содержащих до 15% графита биогенного происхождения, которые по разломам и трещинам мигрируют в осадочный слой. Показано, что месторождения Волго-Уральской нефтегазоносной провинции расположены в пределах развития рассматриваемого графитового комплекса, тогда как в районах отсутствия этой толщи - на западе и северо-западе Татарстана исчезает нефтегазоносность осадочного чехла [6]. Геохимические аспекты процесса восполнения запасов нефтяных залежей Татарстана рассмотрены в исследовании [14].

Почти полное восстановление пластового давления, наличие высокого столба нефти над ВНК, и дебиты нефти, близкие к начальным, были зафиксированы после 20-ти летнего перерыва в 60-е гг. в скважинах, ранее законсервированных по причине их высокой обводненности, на месторождениях Кинзебулатовской группы Башкортостана, разрабатываемых с 40-х гг. Современная миграция углеводородов отмечена и для месторождений Ишимбайской группы в связи с превышением объемов добычи над подсчитанными запасами [17]. Несмотря на то, что объяснение процессам, протекающим в залежах после остановки обводненных скважин, в работах И.А. Дьячука и П.П. Повжика дается за счет гравитационного перераспределения нефти в залежи [9], [10], [11], [15], в исследованиях Е.Ю. Горюнова на основе анализа динамики баланса запасов залежей, свойств углеводородов и пластовых температур для Урало-Поволжского региона с учетом работ К.Б. Аширова, Б.М. Юсупова, М.Н. Мингазова, Е.Н. Пермякова, в которых обоснованы мезозой-кайнозойское время поступления углеводородов в залежи, стадийная тектоническая активизация региона, наличие взаимосвязи неотектонических и флюидодинамических процессов, предполагается стадийное поступление углеводородов в осадочных чехол региона и современная миграция углеводородных флюидов в залежи региона, источником которых могут выступать глубокопогруженные части Предуральского прогиба и Прикаспийской впадины [7], [17].

А.В. Бочкаревым и С.Б. Остроуховым был описан ряд процессов, протекающих на месторождениях Волгоградского Поволжья и Прикаспийской впадины - Северо-Алексеевское, Малышевское, Восточно-Уметовское, Кудиновское, Степное, Ракушечное, - когда на последних стадиях разработки нефтяных залежей в скважины наблюдается поступление газоконденсата с восстановлением пластового давления [2], [3], [4], [5], [8], [16].

Объяснение наблюдаемым процессам исследователи дают за счет многостадийного процесса формирования залежей углеводородов, когда на первом этапе обогащенные органическим веществом породы, находясь в главной зоне нефтеобразования, генерируют нефть и отдают ее в пласты-коллекторы, а в процессе дальнейшего погружения вступают в главную зону газообразования и генерируют углеводородные газы. При отсутствии структурных изменений между первым и вторым этапом, продолжающаяся миграция углеводородных газов второго этапа в ранее сформированные залежи нефти определяет увеличение запасов, образование мультикомпонентных систем и изменение состава нефтей. При этом компенсация отборов нефти современными миграционными углеводородами может происходить в течение периода времени от нескольких месяцев до нескольких десятков лет в зависимости от близости к путям миграции, активных на различных этапах движения углеводородов от источника генерации к ловушке [5], [16].

В.П. Гавриловым было прослежено восстановление добычи безводной и мало обводненной нефти, образование новой горизонтальной поверхности ВНК и восстановление пластового давления в пределах неогеновых и меловых залежей на месторождениях Терско-Сунженского района, эксплуатирующихся с 1893 г., за годы Великой Отечественной и Чеченских войн в скважинах, где до рассматриваемых событий наблюдалась высокая обводненность продукции, и велся насосный способ добычи. Современная миграция в залежи региона доказывается и высачиванием нефти через затрубное пространство в первых мелких скважинах на неогеновые песчаники, пульсирующим режимом работы скважин на Октябрьском месторождении и фактом превышения объема добытой нефти над вмещающим объемом структур этого района и прилегающих впадин [6]. В пользу рассматриваемой гипотезы может служить добыча значительных объемов конденсата и отсутствие падения давления внутри скважин на месторождениях Зых и Говсаны Апшеронского п-ва, несмотря на снижение объемов отбираемой нефти [16]. Наблюдаемые явления могут быть обоснованы посредством субдукционно-обдукционного механизма формирования залежей углеводородов с позиций тектоники литосферных плит, поскольку вдоль всей Крымско-Кавказской сутуры в настоящее время происходит внутриконтинентальная субдукция [6].

Подобные явления зафиксированы и зарубежными учеными - добыча нефти на месторождении Дигбой в Индии продолжается с 1890 г.; в США насчитывается более 100 месторождений с периодом разработки более 50 лет; в Мексиканском заливе на нефтяной залежи лицензионного блока Юджин Айленд, эксплуатируемой с 1972 г., установлено лишь незначительное истощение запасов в сравнении с прогнозными значениями [12]. Ситуацию на блоке Юджин Айленд доктор Джин Уэлан объясняет современной миграцией надкритического углеводородного флюида, которая в местах наибольшего развития разрывных нарушений пород может компенсировать добычу со скоростью отбора и обеспечивать стационарный режим работы залежи. Доктор K.K. Bissada, геохимик Texaco Inc., Houston, считает это положение спорным, но подчеркивает, что в долгосрочной перспективе, возможна компенсация отборов современной миграцией углеводородов в течение 10-20 лет [12], [18].

Другие известные районы длительной разработки месторождений - это Цхенис-Цхали (эксплуатируется с конца 19 в.); Западная Кубань (Ново-Димитровское - 52 года, Левкинское - 39 лет, Абино-Ураинское - 43 года, Ахтырско-Бугундырское - 40 лет и северное крыло Зыбзы - Глубокий Яр - 56 лет); Шебелинское месторождение (Украина, эксплуатируется с 1956 г.), на котором добытое количество газа (около 430 млрд. м³) давно превысило его начальные запасы (350 млрд. м³) [6], [12], [13].

Таким образом, в настоящее время прослеживается широкое развитие процессов миграции углеводородных флюидов в пределы разрабатываемых залежей как на платформенных, так и на складчатых территориях, объяснение которым может быть дано исходя из различных концепций нафтидогенеза. Как видно из приведенного анализа, компенсация отборов нефти на месторождениях вновь поступающими легкими углеводородами может происходить в течение нескольких десятков лет.

Поэтому, представляется целесообразным учитывать современные процессы генерации, миграции и аккумуляции углеводородов при планировании разведочных работ, рассматривая возможность существования в пределах изучаемых территорий современных очагов генерации нефтяных углеводородов и путей их миграции, и в ходе разработки залежей, внедряя новые способы их эксплуатации, которые позволят осуществлять экологически безопасный контролируемый отбор пластовых флюидов и увеличат продолжительность жизни нефтяных месторождений, необходимо дальнейшее развитие теоретических и прикладных направлений геологии нефти и газа.

Список литературы

месторождение углеводород залежи геодинамический

1. Аширов К.Б. Обоснование причин многократной восполнимости запасов нефти и газа на разрабатываемых месторождениях Самарской области / К.Б. Аширов, Т.М. Боргест, А.Л. Карев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2000. - Т. 2. - №1. - С. 166-173.

2. Бочкарев А.В. Модель строения и формирования залежей нефти и газа Ракушечной зоны поднятий / А.В. Бочкарев, С.Б. Остроухов, В.А. Бочкарев [и др.] // Тезисы доклада международной конференции Geomodel 2008 - 10th EAGE science and applied research conference on oil and gas geological exploration and development. doi: 10.3997/2214-4609.201404303.

3. Бочкарев А.В. Условия формирования углеводородных скоплений месторождения Укатное Северного Каспия / А.В. Бочкарев, С.Б. Остроухов, В.А. Бочкарев [и др.] // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 2011. - №11. - С. 4-13.

4. Бочкарев В.А. Восполняемые и невосполняемые запасы как следствие многоэтапного формирования месторождений / В.А. Бочкарев, С.Б. Остроухов // Нефтепромысловое дело. - 2012. - №7. - С. 4-10.

5. Бочкарев В.А. Концепция двухэтапного формирования залежей углеводородов западного борта Прикаспийской впадины / В.А. Бочкарев, С.Б. Остроухов, С.Э. Сианисян // Успехи органической геохимии: Материалы Всерос. науч. конф. - Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2010. - С. 64-69.

6. Гаврилов В.П. Возможные механизмы естественного восполнения запасов на нефтяных и газовых месторождениях / В.П. Гаврилов // Геология нефти и газа. - 2008. - №1. - С. 56-64.

7. Горюнов Е.Ю. Закономерности пространственного распределения типов нефтей и их характеристик в нефтегазоносных комплексах на территории Волго-Урала / Е.Ю. Горюнов, П.А. Игнатов, Е.И. Чесалова [и др.] // Геология нефти и газа. - 2014. - №2. - С. 27-37.

8. Дорофеев Н.В. Формирование, переформирование и деградация нефтяных залежей Среднего Каспия / Н.В. Дорофеев, А.В. Бочкарев, С.Б. Остроухов [и др.] // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 2014. - №12. - С. 4-10.

9. Дьячук И.А. Исследование процессов, происходящих при переформировании нефтяной залежи на заключительной стадии разработки [Электрон. ресурс] / Автореф. дис…канд. техн. наук.: 05.15.06 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений / И.А. Дьячук; УГНТУ. - Уфа, 1997. - 21 с. - URL: http://dlib.rsl.ru/viewer/01000280684#? page=1

10. Дьячук И.А. К вопросу о формировании иных условий разработки нефтяных месторождений в условиях заводнения на завершающей стадии [Электрон. ресурс] / И.А. Дьячук // Нефтегазовое дело. - 2015. - №1. - С. 93-140. - URL: http://www.ogbus.ru/issues/1_2015/ogbus_1_2015_p93-140_DyachukIA_ru.pdf

11. Дьячук И.А. Оценка скорости накопления остаточной нефти в стволах простаивающих высокообводненных скважин / И.А. Дьячук // Георесурсы. - 2015. - №1 (60). - С. 70-78.

12. Запивалов Н.П. Динамика жизни нефтяного месторождения [Электрон. ресурс] / Н.П. Запивалов // Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2011. - Т. 6. - №3. - URL: http://www.ngtp.ru/rub/6/28_2011.pdf

13. Казанцев Ю.В. Возможность пополнения запасов углеводородного сырья в старых месторождениях в свете сейсмотектонических исследований / Ю.В. Казанцев, Т.Т. Казанцева // Геологический сборник №6: Информационные материалы ИГ УНЦ РАН. - Уфа: ИГ УНЦ РАН, 2007. - С. 74-78.

14. Каюкова Г.П. Геохимические аспекты исследования процесса восполнения нефтяных залежей / Г.П. Каюкова, Г.В. Романов, И.Н. Плотникова // Георесурсы. - 2012. - №5 (47). - С. 37-40.

15. Повжик П.П. Повышение эффективности разработки карбонатных коллекторов путем реэксплуатации обводненных скважин / Автореф. дис…канд. техн. наук.: 25.00.17 - Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений / П.П. Повжик; РГУНГ. - М., 2010. - 34 с.

16. Убедительные доказательства концепции воспроизводимости углеводородов / [Электрон. ресурс] // EnergyFuture.RU. - URL: http://energyfuture.ru/ubeditelnye-dokazatelstva-koncepcii-vosproizvodimosti-uglevodorodov

17. Халиков А.Н. О восполнении запасов нефти на группе месторождений Кинзебулатовского типа (Башкортостан) / А.Н. Халиков, Е.Ю. Горюнов, И.В. Моторин // Геология нефти и газа. - 2014. - №6. - С. 30-34.

18. Malcolm W. Browne Geochemist says oil fields may be refilled naturally [Electronic resource] // The New York Times. - 1995. - 26, September. - URL: http://www.nytimes.com/1995/09/26/science/geochemist-says-oil-fieldsmay-be-refilled-naturally.html? pagewanted=1

Размещено на Allbest.ru