THE SPECIFICS OF RESERVOIR PRESSURE IN TERRIGENOUS PRODUCTIVE HORIZONS OF THE NEPSKO-BOTUOBINSKAYA ANTECLISE

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.127.10
Issue: № 1 (127), 2023
Suggested:
31.10.2022
Accepted:
22.12.2022
Published:
24.01.2023
69
0
XML PDF

Abstract

The article summarizes the characteristics of the geological structure and distribution of thermobaric characteristics of the productive horizons distributed within the Nepsko-Botuobinskaya anteclise. The authors propose an understanding of the formation pressure deficit within the Nepsko-Botuobinskaya anteclise, by pulling the hydro system resources to the Baikal rift zone fractures against the background of relative closure of the subsurface. The authors present the conclusion that the relative cooling of the Nepsko-Botuobinskaya anteclise area is caused by low activity of formation waters. A forecast of territories with similar thermobaric characteristics is made. The proposed scheme of formation of reservoir pressure deficit in the most permeable terrigenous complexes of the Nepsko-Botuobinskaya anteclise seems sufficiently reasonable and makes it possible to make a prediction of reservoir pressure deficit in understudied areas.

1. Введение

В настоящее время с высокой плотностью углеводородных ресурсов и большого количества открытых месторождений нефти и газа, Непско-Ботуобинская нефтегазоносная область, приуроченная к одноименной антеклизе, контрастно выделяется среди других нефтегазоносных областей Республики Саха (Якутия). Все балансовые запасы нефти и две третьи газовых запасов газа Якутии приурочены к венд-кембрийским отложениям Непско-Ботуобинской нефтегазоносной области. Это порядка 650 млн. тонн нефти (извлекаемой) и более 2 трлн. м3 природного газа.

Несмотря на значительные объемы геолого-геофизических и геохимических исследований, актуальными и дискуссионными остаются несколько фундаментальных вопросов по территории Непско-Ботуобинской нефтегазоносной области: проблема нефтегазоматеринских отложений, проблема наличия рассолов в терригенных отложениях венда и аномально низкие пластовые давления терригенных продуктивных горизонтов.

Решение фундаментальных вопросов позволит приблизиться к пониманию распределения углеводородов по разрезу и латерали, что будет способствовать повышению эффективности геологоразведочных и эксплуатационных работ. В этой связи изучение природы термобарических характеристик продуктивных горизонтов Непско-Ботуобинской нефтегазоносной области является актуальной научно-прикладной задачей.

2. Постановка проблемы

Непско-Ботуобинская антеклиза является надпорядковой тектонической структурой, расположенной на юго-востоке Сибирской платформы. Антеклиза имеет широкий свод и пологие склоны. В осадочном чехле и кристаллическом фундаменте широко развиты дизъюнктивные нарушения преимущественно северо-восточного простирания. В Якутской части Непско-Ботуобинской антеклизы выделяются две структуры 1 порядка: Непский свод и Мирнинский выступ

.

Разрез осадочного комплекса Непско-Ботуобинской антеклизы на 75-95% представлен карбонатно-галогенными породами. Терригенные отложения развиты преимущественно в юго-восточной части Непско-Ботуобинской антеклиз в основании осадочного чехла. Суммарная мощность терригенных отложений различных площадей исследуемой территории изменяется в пределах от 20 до 620 м, увеличиваясь к востоку от Среднеботуобинского до Вилюйско-Джербинского месторождений

. В северо-западном направлении терригенные отложения венда полностью выклиниваются
. На рисунке 1 представлен обобщенный разрез Среднеботуобинского нефтегазоконденсатного месторождения. Особенностью Непско-Ботуобинской антеклизы является охлажденность разреза и фиксируемый дефицит пластовых давлений в венд-кембрийском продуктивном комплексе. В целом разрез района позиционируется как гидродинамически закрытый из-за наличия регионально развитых соленосных отложений и многолетнемерзлых пород (рисунок 1).

Сводный разрез осадочного чехла Среднеботуобинского нефтегазоконденсатного месторождения: 1 – аргиллиты, 2 – алевролиты, 3 – песчаники, 4 – известняки, 5 – доломиты, 6 – мергели, 7 – каменные соли, 8 – ангидриты, 9 – траппы, 10 – фундамент

Рисунок 1 - Сводный разрез осадочного чехла Среднеботуобинского нефтегазоконденсатного месторождения:

1 – аргиллиты, 2 – алевролиты, 3 – песчаники, 4 – известняки, 5 – доломиты, 6 – мергели, 7 – каменные соли, 8 – ангидриты, 9 – траппы, 10 – фундамент

Примечание: обозначения свит: krs – курсовская, bk – бюкская, us – успунская, kd – кудулахская, jrh – юряхская, bl – билирская, jur – юрегинская, nl – нелбинская, el – эльгянская tb – толбачанская, ol – олекминская, ch – чарская, ic – ичерская, mt – метегерская, br – бордонская, uk – укугутская; продуктивные горизонты: В13 – талахский, В12 – улаханский, В5 – ботуобинский, Б12 – преображенский, Б5,Б4,Б3 - юряхские, Б2,Б1 – осинские

Дефицит пластовых давлений достигает от 4-5 МПа в ботуобинском горизонте Среднеботуобинского и Иреляхского месторождений до 7-7,5 МПа в вилючанском горизонте Верхневилючанского и Вилюйско-Джербинского месторождений
.

Изучение причин, обусловливающих дефицит пластовых давлений и температур имеет фундаментальное значение и позволяет установить особенности распределения и сохранности скоплений нефти и газа в различных участках Непско-Ботуобинской антеклизы. Прогнозирование пластовых давлений по площади и разрезу может быть весьма целесообразно при составлении рациональных технологических проектов бурения и испытания нефтегазовых скважин на лицензионных участках недропользователей.

3. Исследовательская часть

Основной наиболее достоверной версией объясняющей аномально низкие пластовые давления в Непско-Ботуобинской антеклизе в настоящее время является наличие многолетнемерзлых пород

,
,
.

Выдвигаем гипотезу, что существующие термобарические условия пластовых систем Непско-Ботуобинской антеклизы являются отражением проявления современной геодинамической обстановки региона в целом. Так как не бывает в природе абсолютно непроницаемых отложений, то в геологическом отрезке времени все закономерно приходит в относительное равновесие. А если мы наблюдаем дефицит или избыток пластового давления, то это свидетельствует о проявлении активных современных процессов.

В настоящее время тектоническая активность в непосредственной близости от Непско-Ботуобинской антеклизы фиксируется в пределах Байкальской рифтовой зоны, по схеме повышенной сейсмичности (рисунок 2).

Схема сопоставления эпицентров землетрясений Олекминского фланга Байкальской рифтовой зоны с месторождениями нефти и газа Непско-Ботуобинской антеклизы: 1 – месторождения углеводородов; 2 – контур Непско-Ботуобинской антеклизы, 3 – линия выклинивания терригенного венда; Магнитуды землетрясений: 4 – до 4; 5 – 4-5; 6 – 5-5,5; 7 – 5,5-6; 8 – 6-6,5; 9 – 6,5-6,8; 10 – 6,8 (Тектоника, 2001); 11 – направление движения вод; 12 – температура по кровле рифей-вендского терригенного комплекса, °С (Непско-Ботуобинская антеклиза, 1986); 13 – административная граница Республики Саха (Якутия); II – Байкало-Становой пояс; IIa – Байкальская рифтовая зона

Рисунок 2 - Схема сопоставления эпицентров землетрясений Олекминского фланга Байкальской рифтовой зоны с месторождениями нефти и газа Непско-Ботуобинской антеклизы:

1 – месторождения углеводородов; 2 – контур Непско-Ботуобинской антеклизы, 3 – линия выклинивания терригенного венда; Магнитуды землетрясений: 4 – до 4; 5 – 4-5; 6 – 5-5,5; 7 – 5,5-6; 8 – 6-6,5; 9 – 6,5-6,8; 10 – 6,8 (Тектоника, 2001); 11 – направление движения вод; 12 – температура по кровле рифей-вендского терригенного комплекса, °С (Непско-Ботуобинская антеклиза, 1986); 13 – административная граница Республики Саха (Якутия); II – Байкало-Становой пояс; IIa – Байкальская рифтовая зона

О высокой активности Байкальской рифтовой зоны может свидетельствовать большое количество землетрясений. Так по данным Имаева В.С.
, почти за 60 лет инструментальных наблюдений в Байкальской рифтовой зоне отмечено более 150 тысяч сейсмических событий с М ≥ 2 (или 2500 землетрясений в год). Так, юго-восточнее, в некоторой удаленности от Непско-Ботуобинской антеклизы (примерно в трехстах км) картируется Олекминский фланг Байкальской рифтовой зоны
. При этом на основе анализа фокальных механизмов землетрясений было установлено, что до среднего течения р. Олекма превалируют растягивающие усилия Байкальской рифтовой зоны
.

На наш взгляд, продолжающиеся процессы растяжения земной коры в Байкальской рифтовой зоне создают очаги разуплотнения земной коры. Эти очаги разуплотнения земной коры могут стягивать ресурсы гидросистемы, прежде всего, по самым проницаемым частям разреза, т.е. по терригенным отложениям венда. Дополнительным свидетельством активного стягивания пластовых вод может служить наличие наклонных водонефтяных контактов в ряде месторождений

.

Наблюдаемая картина дефицита пластовых давлений реализуется за счет присутствия сплошной зоны многолетнемерзлых пород, которая эффективно ограничивает поступления поверхностных вод. По имеющимся данным на месторождениях нефти и газа на территории Иркутской области также фиксируется дефицит пластового давления. Но величины дефицита давлений не такие, как в Якутской части Непско-Ботуобинской антеклизы, что, по всей видимости, обусловлено островным характером распространения многолетнемерзлых пород в пределах Иркутской части Непско-Ботуобинской антеклизы.

Косвенным подтверждением стягивания воды является аномально низкая пластовая температура. Поскольку вода является известным теплоносителем и чуть ли не единственным поставщиком тепла из недр земли при отсутствии вулканизма, то ее низкая активность обуславливает эффект, на примере падения давления в системе отопления домов. Как только падает давление, охлаждение неизбежно.

4. Заключение

Предлагаемая схема образования дефицита пластового давления в наиболее проницаемых терригенных комплексах Непско-Ботуобинской антеклизы представляется достаточно адекватной и позволяет сделать прогноз дефицита давления в пластах на слабоизученных территориях. На обширной северо-восточной части Российской Федерации остаются территории с низкой степенью геолого-геофизической изученностью. Прежде всего, это территории кайнозойских впадин, через которые проходит зона сгущения эпицентров землетрясений (пояс Черского). 

Предлагаемая схема образования аномально низкого пластового давления в терригенных отложениях венда Непско-Ботуобинской антеклизы позволяет утверждать следующее:

- максимальные величины аномально низкого пластового давления по разрезу будут приурочены к самым проницаемым отложениям;

- для повышения эффективности мер по поддержанию пластового давления путем закачки воды необходимо предусмотреть тампонаж наиболее проницаемых участков продуктивных горизонтов в водонасыщенной части.

Article metrics

Views:69
Downloads:0
Views
Total:
Views:69