CC BY
25УДК 553.98(571.1)
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ. АКТУАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ И ОСВОЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ СЛАНЦЕВОЙ НЕФТИ
А. В. Шпильман, М. П. Савранская
Научно-аналитический центр рационального недропользования им. В. И. Шпильмана, crru@crru.ru,
savranskaya@crru.ru
Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция — одна из крупнейших нефтегазоносных провинций в мире. Баженовская свита в последнее время рассматривается как один из основных источников наращивания ресурсной базы углеводородного сырья в главной нефтедобывающей провинции страны. Ее отложения широко распространены на территории Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. В статье описывается геологическое строение и характерные особенности отложений баженовской свиты, приводится оценка перспективности баженовско-абалакского нефтегазоносного комплекса на основе данных плотности геологических ресурсов нефти, оценка начальных суммарных извлекаемых ресурсов нефти данного нефтегазоносного комплекса, данные добычи нефти для центральной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции в границах Ханты-Мансийского автономного округа — Югры, приведены главные проблемы изучения, в том числе освещена проблема определения структуры порового пространства в породах баженовской свиты.
Ключевые слова: баженовская свита, верхнеюрские отложения, Западная Сибирь, трудноизвле-каемые запасы.
GEOLOGICAL STRUCTURE AND HYDROCARBON POTENTIAL OF LATE JURASSIC SEDIMENTARY DEPOSITS IN THE WEST SIBERIAN PROVINCE
A. V. Shpilman, M. P. Savranskaya
V. I. Shpilman Research and Analytical Center for the Rational Use of the Subsoil, crru@crru.ru,
savranskaya@crru.ru
The West Siberian petroleum province is one of the largest in the world. Recently the Bazhenov suite has been considered as one of the primary contributors to HC reserves of the main Russian oil producing region. The Bazhenov suite deposits are widely spread across through the West Siberia province territory. This paper describes the geological structure and unique characteristics of the Bazhenov suite deposits, provides the Bazhenov-Abalak oil&gas field capacity assessment based on the oil resource density, as well as the total initial recoverable petroleum resources assessment of the Bazhenov-Abalak petroleum field. The oil production data for the central part of the West Siberian province within boundaries of Khanty-Mansi autonomous region - Yugra are given. The primary exploration tasks are covered including the investigation of the interstitial pore space in the Bazhenov suite rocks.
Keywords: Bazhenov suite, Late Jurassic deposits, West Siberia, hard-to-recover reserves.
Западно-Сибирская нефтегазоносная провинция — одна из крупнейших нефтегазоносных провинций в мире. Её площадь составляет 2,2 млн км2, на её территории расположено более 600 месторождений нефти, газа и конденсата, и добывается более 330 млн т. нефти в год. Основные объёмы нефти в Западной Сибири добываются в её центральной части, условные границы которой совпадают с административными границами Ханты-Мансийского автономного округа — Югры. Примечательно, что добыча нефти в Югре, несмотря на плавное закономерное снижение в последние годы, тем не менее, составляет 46 % — определяющую долю всероссийской добычи нефти (см. рис. 1).
Баженовская свита в последнее время рассматривается как один из основных источников наращивания ресурсной базы углеводородного сырья в главной нефтедобывающей провинции страны. Ее отложения широко распространены на территории Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции на площади более 1 млн км2. Битуминозные отложения баженовской свиты приурочены к центральной, немного сдвинутой на запад, части бассейна Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. На
А. В. Шпильман, М. П. Савранская
Геологическое строение и нефтегазоносность баженоеской свиты Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Актуальные задачи изучения и освоения залежей
сланцевой нефти
Рис. 1. Динамика добычи нефти в России и Ханты-Мансийском автономном округе
окраинах провинции баженовская свита теряет битуминозность и нефтеносность. В восточной, южной и западной частях бассейна её отложения замещаются сероцветными, преимущественно глинистыми отложениями, с увеличением терригенного материала по направлению к северной части, замещаясь в западном и восточном направлениях тёмно-серыми и серыми аргиллитами. В этих районах баженовская свита переходит в свиты-аналоги: мулымьинскую, тутлеймскую. Мощность баженовской битуминозной толщи возрастает в северном и западном направлениях. Свита представляет собой единое геологическое тело — толщу кремнисто-глинисто-карбонатного состава, мощность которой в среднем составляет 15-30 м, достигая в краевых северных и западных зонах нефтегазоносного бассейна 40-75 м [1]. Свита высокобитуминозна, а содержание в ней органического углерода (Сорг) очень высоко и достигает порой 20-25%. Баженовская свита является региональным репером.
Перспективность баженовско-абалакского нефтегазоносного комплекса можно оценить по плотности геологических ресурсов нефти. Наибольшие плотности начальных суммарных геологических ресурсов нефти баженовско-абалакского НГК отмечаются во Фроловской и Красноленинской нефтегазоносных областях и достигают от 50-100 тыс. т./км2 до 400 тыс. т./км2 в Салымском НГР (см. рис. 2).
По официальной оценке, выполненной АУ «НАЦ РН им. В. И. Шпильмана», начальные суммарные извлекаемые ресурсы нефти баженовско-абалакского нефтегазоносного комплекса территории ХМАО составляют 3,1 млрд т., ресурсы Сз — 161 млн т., ресурсы категорий Бь Б2 — 2 427,8 млн т. (см. рис. 3). Только небольшая доля ресурсов переведена в категории запасов: запасы категорий АВС1 составляют 273,5 млн т., категории С2 — 238 млн т.
Первые открытия нефтеносности баженовской свиты сделаны в 70-х гг. прошлого века. Ото
дельные скважины работали с дебитом более 100 м3/сут, но в целом по всему фонду скважин дебиты невысоки и составляют 5-10 м3/сут на естественном режиме. Дебиты во многом определяются наличием аномально высокого пластового давления, встречающимся в баженовской свите повсеместно, приток нефти часто получают при проведении испытаний скважин без дополнительного воздействия на пласт.
Добыча из отложений баженовско-абалакского комплекса в ХМАО ежегодно растёт, и в 2015 г. она составила 600 тыс. т. Важно отметить, что основную долю добычи нефти из баженовско-абалакского НГК, составляющую около 70 %, осуществляет компания ОАО «Сургутнефтегаз», проводящая в последнее десятилетие многочисленные и серьёзные исследования этого объекта (см. рис. 4).
Характерной особенностью баженовской свиты является трещиноватость, создающая дополнительное ёмкостное пространство и увеличивающая проницаемость (см. рис. 5). В зависимости от литотипа, одни породы баженовской свиты более хрупкие, другие — менее. Трещиноватость особенно
Рис. 2. Карта плотностей начальных суммарных геологических ресурсов нефти беженовско-абалакского нефтегазоносного комплекса
Накопленная АВС1
Рис. 3. Распределение извлекаемых НСР нефти баженовско-абалакского НГК территории Югры
характерна для карбонатных и силицитовых прослоев мощностью до 4-5 м, присутствующих во многих районах территории распространения баженовской свиты. Хрупкость пород влияет не только на эффективность проведения гидравлического разрыва пласта, но и на наличие естественной первичной трещиноватости пород баженовской свиты.
Одной из проблем изучения геологического строения баженовской свиты является определение структуры порового пространства. Несмотря на то, что глинистые частицы очень малы (пелитовые фракции, менее 0,01 мм), межзерновая пористость в породах баженовской свиты достигает 6-8 %. Однако в связи с малыми размерами пор, проведение стандартных экспериментов по определению пористости и проницаемости крайне затруднительно. Кроме того, для сланцевых пород баженовской свиты весьма затруднено определение открытой пористости, т. к. минералы пелитовых фракций, слагающие эти породы, имеют весьма небольшие размеры, частицы породообразующих минералов имеют уплощённую форму, вследствие чего размеры пор, в том числе связанных между собой, также ма-
А. В. Шпильман, М. П. Савранская
Геологическое строение и нефтегазоносность баженовской свиты Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Актуальные задачи изучения и освоения залежей
сланцевой нефти
Рис. 4. Добыча нефти из отложений баженовско-абалакского нефтегазоносного комплекса в Ханты-Мансийском автономном округе
Рис. 5. Образец керна баженовской свиты Средне-Назымского месторождения
Рис. 6. Оболочка клетки водоросли, заполненная кальцитом, на снимке растрового электронного микроскопа
лы. Капиллярные силы в таких каналах фильтрации противодействуют движению флюида, вызванного перепадом давления, и могут полностью препятствовать движению флюида [2].
Особое место в вопросе определения пустотности, или возможной ёмкости сланцевых пород занимает так называемая органическая пористость — пористость, образовавшаяся на месте преобразованного в нефть исходного органического вещества и керогена. Размеры таких пор составляют 1 х 10_6 — 1 х 10-7 м. Скорее всего, движение нефти в порах таких размеров невозможно, но тем не менее они содержат углеводородный флюид, и при большом количестве таких пор, ёмкость должна оцениваться при подсчёте геологических запасов. Определение структуры порового пространства при порах микронного масштаба возможно только с использованием электронного микроскопа (см. рис. 6, 7).
Рис. 7. Снимок керна баженовской свиты, полученный с помощью электронного микроскопа
Широкомасштабные исследования баженовской свиты проводятся несколькими институтами и научными центрами России. Такой «мозговой штурм», безусловно, приведёт к пониманию геологического строения, нефтегазоносности; позволит разработать инновационные методы добычи нефти из таких коллекторов. В перспективе планируется выйти на объёмы добычи нефти из отложений баженовской свиты в 30-50 млн т./год.
ЛИТЕРАТУРА
1. Брадучан Ю. В., Захаров В. А., Месежников М. С. Стратиграфия и условия образования битуминозных отложений верхней Юры — неокома Европейской части СССР и Западной Сибири // Осадочная оболочка Земли в пространстве и времени. Стратиграфия и палеонтология : мат-лы XVIII сессии междунар. геологич. конгресса. М. : Наука, 1989. С. 108-115.
2. Временное методическое руководство по подсчёту запасов подвижной нефти трещинных и трещинно-поровых коллекторов сланцевого типа. Проект // Недропользование XXI век, 2016. № 3.
