Читайте также:
|
Главная морфологическая особенность залежей углеводородов на подавляющем большинстве месторождений мира и Западной Сибири заключается в чрезвычайно высокой степени локальности высокодебитных участков и мозаичном характере ихпространственного распределения. Такая особенность, несомненно, не является случайной, а обусловлена определенными физико-геологической природой и механизмами их образования. Разгадка генетического механизма образования подобных локальных очагов высокодебитных зон представляется сегодня чрезвычайно актуальной, поскольку природа их образования предопределяет как методологию поиска, разведки и разработки залежей УВ в целом, так и весь набор методов и технологий их надежного картирования и освоения.
Первые исследования по изучению пространственной геометрии, литологических и промысловых параметров мозаичных очагов высокодебитных скважин, выявлению их основных геолого-геофизических признаков и генетической природы этих объектов были начаты в Западной Сибири в связи с проблемой малоразмерных залежей внутри баженовской свиты юрских отложений (В.И. Белкин, Е.П. Ефремов, М.Д. Каптелинин -1983; Р.М. Бембель, В.Г. Гулина, В.И. Кузнецов - 1987; И.И. Нестеров - 1979; И.И. Нестеров, И.И. Бобровник, Н.Г. Исаков -1981). При этом были установлены локальные вторичные изменения первично глинистых отложений с образованием большого числа трещин, ярко выраженными следами гидротермального и динамического метаморфизма, образованием вторичных минералов и нового типа пород, названного баженитами (И.И. Нестеров -1979). Поперечные размеры таких локальных очагов высокодебитных скважин часто не превышают нескольких сотен метров и отделены друг от друга гидродинамически непроницаемыми породами, сохранившими первичное строение глинистых осадков. При анализе сейсморазведочных материалов высокого качества были установлены в районах этих очагов узкие субвертикальные столбообразные аномалии в формах записи на сейсмическом разрезе, характеризующиеся резким падением амплитуд отражений, увеличением хаотичности записей и локальными малоразмерными положительными структурными формами в верхнеюрских и покрывающих их отложениях (Р.М. Бембель, В.Г. Гулина, В.И. Кузнецов -1987). Эти столбообразные геологические объекты и были названы тогда субвертикальными зонами деструкции (СЗД) (рисунки 11,12, 13, 14, 15,16, 17,18,19). На представленных рисунках по месторождениям Западной Сибири четко прослеживается образование положительных структурных элементов, имеющих геосолитонное происхождение. Результаты испытания скважин, как правило, зависят от попадания или непопадания в субвертикальные зоны деструкции. Заметим, что на представленных разрезах отмечается очень широкий диапазон параметров СЗД как по амплитуде, так и по диаметру. В целом, по ранее проведенным исследованиям в Западной Сибири, было установлено, что диапазон поперечных размеров СЗД меняется от десятков метров до нескольких километров (Р.М. Бембель, В.М. Мегеря, С.Р. Бембель - 2003).
Подробный сравнительный анализ временных сейсмических разрезов и промыслово-геологических данных по подавляющему большинству региональных и площадных сейсморазведочных работ Западной Сибири позволил сделать ряд выводов о закономерных связях между местоположениями очагов высокой концентрации СЗД и нефтегазоносностью. Степень доказательности отдельных ниже приведенных выводов из этих наблюдений и их практическая ценность, безусловно, различны, но все они заслуживают внимания и дальнейшего углубленного исследования.
1. Большинство газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений на севере Западной Сибири приурочены к очагам повышенной концентрации СЗД. В региональном плане выделяется линейно вытянутая полоса очагов СЗД на полуострове Ямал, протягивающаяся с северо-северо-запада на юго-юго-восток вдоль оси Нурминского мегавала и контролирующая следующие месторождения: Харасавейское, Крузенштерновское, Бованенковское, Нейтинское, Арктическое, Среднеямальское, Нулмуяхинское, Новопортовское. Далее, после перехода через южную часть Обской губы, четко прослеживается продолжение этой иногда ветвящейся, раздваивающейся и прерывистой лентовидной области повышенной концентрации очагов СЗД через следующие месторождения: Ныдинское, Медвежье, Юбилейное, Уренгойское, Добровольское, Западно-Таркосалинское, Айваседопурское, Етыпурское, Вынго-Яхинское, Вынгапурское, Тагринское, Варьеганское, Новоаганское, Новомолодежное и др.
2. Геохимический анализ состава газа на Бованенковском месторождении показал присутствие здесь гелия глубинного происхождения, а на Медвежьем – даже присутствие ртути, что является косвенным доказательством вертикальной миграции флюидов по системам СЗД при геосолитонной дегазации из самых глубоких горизонтов литосферы. На сейсмических разрезах удается проследить глубинные корни СЗД, уходящие глубоко в палеозойский фундамент. На основании геохимических данных можно предположить, что корни СЗД уходят значительно глубже, чем это удается «увидеть» на временных сейсмических разрезах. Нелинейный геосолитонный характер дегазации Земли проявляется здесь через систему чрезвычайно тонких импульсно-вихревых процессов, поэтому для надежного выявления геосолитонных каналов на больших глубинах Земли потребуется существенное повышение разрешающей способности геофизических методов и повышения качества получаемых результатов. Наиболее крупные сгущения геосолитонных каналов фиксируются и стандартными технологиями, но при этом следует помнить, что огромное количество рассеянных тонких каналов остается не выявленным.
3. Отмечается вполне закономерная корреляционная связь очагов высокой концентрации СЗД с положительными структурами первого, второго, третьего и четвертого порядков, что указывает на универсальный механизм самого структурообразования - независимо от масштаба структур (рисунок 20). Этот механизм состоит из совокупности сейсмотектонических и физико-химических взаимосвязанных процессов с положительными обратными связями, усиливающими друг друга. Включение этого механизма, по-видимому, вызывается повторяющимися во времени, но сконцентрированными в определенных зонах геологического пространства геосолитонными импульсами Земли. Совокупность процессов, реализующих механизм вертикального структурообразования, состоит из серии ударных волн (горных ударов или землетрясений), интенсивного трещинообразования, дилатансионного разуплотнения, мгновенной ползучести геологического материала по системам образующихся трещин, диапиризма разуплотненных пород, электронной эмиссии при трещинообразовании, интенсивных термодинамических процессов, в зависимости от знака эффекта Джоуля-Томсона и химического состава газов, из химических реакций с деструкцией органоминеральной матрицы пород, образования подвижных флюидов, теплового расширения в осевой части очага геосолитонного излучения, латеральной миграции наиболее подвижных флюидов по направлению к осевой наиболее разуплотненной части очага и т.п. Механизм формирования положительных структур сопровождается латеральным перераспределением подвижных флюидов, за счет чего рядом с активными СЗД и положительными структурными формами чаще всего образуются отрицательные структурные формы, из которых флюиды были «откачаны» вакуумными насосами, работающими в осевых частях геосолитонных трубок. Сам процесс образования вакуума в осевых частях геосолитонных трубок обусловлен особенностями вихревого процесса (подобного тому, что зрительно наблюдается при уходе воды из резервуара в узкую трубу), при котором угловая скорость вихря в осевых частях трубки достигает максимума; поэтому в осевой части трубки образуется максимальное количество трещин, первоначально заполненных вакуумом, что и приводит к работе «вакуумного насоса», втягивающего в осевую часть трубки все подвижные флюиды из окружения СЗД. В этом и заключается одно из главных свойств нелинейного энергомассопереноса жидких, газообразных и сыпучих твердых пород. Геосолитонный энергомассоперенос, являясь нелинейным физическим процессом, вероятно, обладает теми же свойствами.
Заметим, что предложенная логическая цепь взаимосвязанных процессов отвечает механизму образования так называемых «структур нагнетания», описанных В.В. Белоусовым (1975).
4. Хорошо известный структурный метод поиска месторождений углеводородов, господствующий в нефтяной геологии более 100 лет, полностью согласуется с предлагаемой геосолитонной концепцией, согласно которой в активных очагах геосолитонного излучения образуются СЗД, положительные структуры и залежи углеводородов. Анализ многих, так называемых неструктурных типов залежей, о которых очень много писали и говорили в конце ХХ века, показывает, что большинство из них тоже в значительной степени связаны с геосолитонным механизмом, который формирует положительные структурные формы 4-го порядка, но данные структурные формы оказывались незамеченными, ошибочно закартироваными и принимались за неструктурные типы залежей. Иногда структурные формы, образованные геосолитонными процессами, создают зоны выклинивания и тектонического экрана, то есть способны формировать и неструктурные типы залежей тоже. СЗД в подобных случаях также контролируют местоположения залежей углеводородов, образующихся обычно на наиболее крутых склонах структурных образований, в ядре которых действовал активный очаг геосолитонного излучения. В отдельных случаях геосолитонный механизм в большей степени проявляет себя в форме трещинообразования, нефтегазообразования и в меньшей степени в форме диапиризма. Такие залежи углеводородов могут классифицироваться как неструктурные, но тоже контролируемые геосолитонным механизмом.
5. Степень вертикальной проницаемости по СЗД определяет сохранность залежей углеводородов и их фракционный состав. В Западной Сибири выделяется целый ряд месторождений, где в сводовой части наиболее высокоамплитудных структур отсутствуют залежи углеводородов, тогда как на соседних менее выразительных структурах с меньшей амплитудой имеются хорошие залежи нефти и газа. Анализ подобных ситуаций с привлечением сейсморазведочных материалов и результатов испытания бурением глубоких скважин показал, что отсутствие залежей в наиболее высокоамплитудных структурах даже при наличии хороших коллекторов может быть обусловлено деструкцией покрышек в осевой части этих наиболее активных СЗД. В менее активных очагах, создающих меньшие по амплитуде положительные структуры, покрышки остались неразрушенными, что и обеспечило сохранность залежей. При достаточно высоком качестве сейсморазведочных материалов удается определить степень деструкции покрышек и, следовательно, уверенно прогнозировать сохранность залежей углеводородов до проведения бурения. На рисунке 21 показано сравнение соседних геосолитонных трубок, имеющих различную степень геотектонической активности, что и приводит к формированию нефтегазонасыщенных ловушек и обводненных или пустых структур. Отсутствие углеводородов в последних объясняется разрушением покрышек залежей активными геосолитонными процессами. В левой части разреза на рисунке 21 выделяется СЗД с разрушенной покрышкой, а в центральной части на этом же рисунке выделяются три структурных формы, содержащие нефть, что и подтверждено бурением.
Классическим подтверждающим примером является сравнение высот подъема СЗД на двух соседних месторождениях в Западной Сибири - Заполярном и Русском. Если на Заполярном месторождении активные СЗД достигают высоты подъема из фундамента до отложений верхней юры и прослеживаются в меловом разрезе лишь фрагментарно, не разрушая целостность покрышек залежей углеводородов, то на Русском система ярких СЗД, называемая здесь вполне справедливо разломом, проникает вверх по разрезу до четвертичных отложений. Эта сквозная система СЗД на Русской структуре свидетельствует о высокой вертикальной проницаемости, возможно, с выходом в атмосферу легких фракций углеводородов из месторождения. Следствием этой различной проницаемости СЗД является то, что Заполярное - одно из крупных газо-газоконденсатных месторождений, а на Русском месторождении отсутствуют не только легкие, но и средние фракции углеводородов и стоит серьезная технологическая проблема добычи тяжелых, малоподвижных углеводородных масел. Очевидно, что на Русском месторождении, где очаги геосолитонного излучения и их следы в виде ярких СЗД имели одно из наиболее высокоэнергетических проявлений на всем севере Западной Сибири, произошла наиболее глубокая переработка органического вещества и удаление легких фракций по трещинам в атмосферу.
К сожалению, при обычно редкой системе сейсморазведочных профилей при 2D-сейсморазведке не всегда удается попасть профилями точно на локальную активную СЗД, по которой могли бы выйти легкие фракции УВ из месторождений. При постановке объемной сейсморазведки с высокой латеральной разрешенностью, точность прогнозирования характера насыщения существенно возрастает, так как по полученным материалам довольно легко установить качество вертикальной проницаемости для каждой индивидуальной СЗД на исследованной территории всего месторождения.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 168 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |