О газоконденсатных месторождениях в Оренбурге

Давно подозревал, что и месторождения так называемого «сланцевого» газа имеют примерно такую же структуру. И о таком своём видении данного вопроса многократно высказывался в дискуссиях на нефтяных форумах. А в 2014 году удалось получить очень наглядное подтверждение своим предположениям. Тогда, по инициативе руководства ЗАО «Уралнефтегазпром», намечалось использовать БГФ метод в комплексе поисковых работ на нескольких новых участках недр в Оренбургской области с целью оценки перспектив выявления там месторождений углеводородов (УВ). И на первом этапе планировалось проведение экспрессного варианта биогеофизической съёмки путём объезда территорий этих участков по всем имеющимся там автомобильным дорогам.

Учитывая определённое ещё недоверие заказчика к подобным нестандартным подходам, мной было предложено провести небольшой объём экспериментальных работ на ряде уже известных газоконденсатных месторождений с целью демонстрации связи их с фиксируемыми над ними биогеофизическими аномалиями. Рассчитывая, что результатом такого эксперимента станет конструктивный диалог с геологическим персоналом недропользователя, с обсуждением полученных результатов и оценкой степени соответствия их имеющимся геологическим данным.

Примечание: В общих чертах технология проведения экспрессной БГФ съёмки изложена в докладе автора на 1-х Кудрявцевских чтениях (стр.411 сборника). Прочесть тезисы этого доклада можно также в данном блоге.

На предварительной встрече с группой геологов ЗАО «Уралнефтегазпром» мне было предложено исследовать ряд небольших действующих газоконденсатных месторождений к юго-востоку от г.Оренбург: Чкаловское, Копанское и Бердянское. Что и было мной тут же (июнь 2014 г) сделано. Сразу после этой встречи, на своём автомобиле отправился на Чкаловское месторождение в сопровождении начальника этого участка, демонстрируя ему по пути процесс фиксации встреченных аномальных зон.

Ранее мной уже было чётко установлено, что при наличии некоторых характерных особенностей структуры таких аномальных зон, можно с полной уверенностью утверждать, что они отражают контуры месторождений УВ. И на интервале автодороги от с.Ивановка до с.Паника к юго-востоку от Оренбурга были встречены три крупные аномальные зоны, без всякого сомнения отражающие положение здесь месторождений УВ. Причём в районе второй зоны, в паре сотен метров от дороги уже велось бурение скважины. С целью оценки, попадёт ли эта скважина в залежь УВ, отражённую данной аномальной зоной, будет ли бурение успешным, была предпринята вылазка к ней по просёлочной дороге. Выяснилось, что устье этой скважины находится в пределах этой зоны. И если забой не отклонился сильно в сторону, то результаты бурения здесь должны быть успешными.

Следующую обширную аномальную зону, рассечённую несколькими разломами, обнаружили после поворота к с.Джеланды. Вероятное продолжение на юго-восток залегающего здесь крупного месторождения УВ было обнаружено позднее, при переезде по полевым дорогам из Чкаловского на Копанское месторождение. Ещё одна обширная аномальная зона с серией разломов, отражающая крупное месторождение УВ, было обнаружено на этом пути северо-восточнее с.Михайловка.

Непосредственно на месторождениях Чкаловское, Копанское и Бердянское было установлено следующее.

Чкаловское НГКМ

На маршруте по полевым дорогам от с.Михайловка до технологической установки с действующей газодобывающей скважиной на Чкаловском месторождении никаких крупных аномальных зон обнаружено не было. Граница первой аномальной зоны здесь была пересечена лишь в нескольких метрах от огороженной производственной территории. Исследование этой аномалии, форма и структура которой схематически отображены ниже (рис.1), при пешем её обходе показало, что она имеет весьма ограниченные размеры (контуры залежи УВ выделены синим цветом, разлом — красным, границы огороженной технологической установки указаны желтыми линиями, зелённым — точки профиля РАП).

Рис.1 Аномальная зона у «технологической установки» на Чкаловском НГКМ.

Других скважин вокруг визуально не наблюдалось. Поэтому, после проверки окрестностей этой, отправился на другие месторождения.

Копанское НГКМ

Рис.2 Установка сбора нефти и газа на Копанском месторождении.

На последнем интервале пути к «Установке сбора нефти и газа» на Копанском НГКМ (рис.2) ни одной аномалии не встретилось. С вечера ещё успел бегло изучить участки возле эксплуатирующихся скважин под номерами 2, 92, 50 и 99 Копанского ГКМ (о номерах скважин сообщали таблички). К планомерному же их исследованию приступил лишь следующим утром.

Первой была исследована ближайшая у «Установке» скважина №93 (рис.3). Судя по внешнему виду, она была ликвидирована или законсервирована. Обойдя вокруг этой скважины, я не обнаружил поблизости никаких аномалий. К сожалению, мной тогда сразу не была исследована территория вокруг в чуть большем радиусе. Ведь при значительном отклонении ствола скважины от вертикали, она могла достичь и какой-то необнаруженной поблизости залежи, что и подтвердилось при последующих исследованиях, о которых я тоже здесь расскажу чуть позже.

Рис.3 Скважина №93 (Копанское НГКМ).

А при разборе результатов данных исследований, главным геологом тогда было заявлено, что скважина эта ранее выдала какое-то количество газа. А ликвидирована она была якобы из-за какого-то повреждения обсадной колонны труб. И моя ошибка в предварительной оценке данной скважины, что из неё не мог быть получен газ, им было с удовольствием использовано для обоснования отрицательного итога всего эксперимента. Несмотря на тот факт, что все остальные исследованные скважины с промышленными притоками газа, которые успешно эксплуатируются до сих пор, были расположены в пределах представленных ниже характерных аномальных зон.

Скважина №2 Копанского НГКМ (рис.4) и обнаруженная возле неё аномальная зона (рис.5).

Рис.4 Скважина №2 (Копанское НГКМ).

Рис.5 Структура аномальной зоны у скважины №2.

Примечание: Ввиду отсутствия у меня тогда для ряда участков достаточно детальных электронных карт, а «скачивать» их с помощью SASPlanet в то время не умел, аномалии на них были построены схематически по точкам, вынесенным в программе OziExplorer на чистый лист, с некоторыми характерными в этом случае искажениями. Тем не менее, полученные рисунки позволяют установить структуру и характерные особенности аномальных зон. Это локальность залежей и приуроченность их к элементам сдвигов глубинных разломов в фундаменте. При этом чётко прослеживается растяжения разорванных разломов у трещин сдвига. Что и сформировало вертикальные проницаемые каналы, через которые и происходило внедрение глубинных углеводородных флюидов и других газов в осадочные толщи. А локальность распространения УВ свидетельствует о низкой проницаемости вмещающих эти залежи осадочных толщ. Оранжевые прямоугольники на схемах — это огороженные площадки, в пределах которых расположены устья скважин.

Скважина №92 Копанского НГКМ (рис.6) и аномальная зона над ним (рис.7). Здесь и далее хорошо виден жильный характер некоторых залежей, т.е. вытянутость вдоль сформировавших их разломов.

Рис.6 Скважина №92 (Копанское НГКМ).

Рис.7 Структура аномальной зоны у скважины №92.

Скважина №50 Копанского НГКМ (рис.8) и аномальная зона над ним (рис.9).

Рис.8 Скважина №50 (Копанское НГКМ).

Рис.9 Структура аномальной зоны у скважины №50.

Бердянское НГКМ

Скважина №99 Бердянского НГКМ (рис.10) и аномальная зона над ним (рис.11).

Рис.10 Скважина №99 (Бердянское НГКМ).

Рис.11 Структура аномальной зоны у скважины №99.

Картирование этой аномальной зоны выполнено не очень тщательно, т.к. исследование её было проведено ещё в первый вечер, когда уже темнело, и стал накрапывать дождь. И при её построении на карте выяснилось, что осталось ещё много неопределённых элементов, которые следовало бы уточнить. Не были установлены точная структура этих разломов и их простирание. Но из-за намеченного на следующий день большого объёма работы, на дополнительные исследования здесь времени не осталось. Тем не менее, ясно главное — локальность аномалии и формирование данной залежи на пересечении довольно крупных разломов, имеющего выраженный элемент горизонтального сдвига.

Скважина №106 Бердянского НГКМ (рис.12) и аномальная зона над ним (рис.13). По данному участку удалось найти электронную карту масштаба М1:25000. На её фрагментах, начиная с этой скважины, и были построены аномальные зоны. Поэтому изображения аномалий здесь имеют меньшие искажения.

Рис.12 Скважина №106 (Бердянское НГКМ).

Рис.13 Структура аномальной зоны у скважины №106.

По пути к следующей скважине была обнаружена относительно крупная аномальная зона, о которой также будет рассказано далее.

Скважина №117 Бердянского НГКМ (рис.14) и аномальная зона над ним (рис.15).

Рис.14 Скважина №117 (Бердянское НГКМ).

Рис.15 Структура аномальной зоны у скважины №117.

По данной полевой дороге эта скважина оказалась последней. Проехав ещё немного к западу и не обнаружив там больше никаких аномальных зон, повернул назад по другой дороге, где пересёк крупную линейную аномалию над непродуктивным разломом. Далее, вернулся к довольно крупной аномальной зоне (рис.16), обнаруженной ранее по пути к скважине №117, и откартировал её.

Рис.16 Крупная аномальная зона у скв.116 (Бердянское НГКМ).

Пожалуй, на Бердянском НГКМ этот объект самый интересный! Аномальная зона размерами 800 × 500 м была пройдена по периметру. Простирание пересекающих её разломов уточнялось небольшими интервалами. Для установления внутренней структуры аномальной зоны времени не было. Но форма аномалии свидетельствует, что над рядом глубинных очагов разгрузки УВ флюидов, здесь имеется и небольшая залежь в своде локальной антиклинальной структуры.

В сотне метров на северо-восток от границы этой аномальной зоны обнаружил ликвидированную скважину №116 (рис.17). Немного промахнулись при её заложении! И в результате, по-видимому, это место забраковали, пропустив самую крупную залежь УВ на Бердянском месторождении.

Рис.17 Скважина №116 (Бердянское НГКМ).

Ранее, на интервале пути от скважины №99 к скважине №106, были встречены две довольно крупные аномальные зоны. Как оказалось при прослеживании простирания одной из них, она представляет собой очень крупную линейную аномалию, вероятнее всего отражающую мощный разлом северо-западного простирания. Другая, возможно, отражает ещё одну относительно крупную залежь, аналогичную приведённой выше. Но откартировать эту аномалию уже не было времени.

По свидетельству местных специалистов, за всю свою историю на Копанском НГКМ было пробурено несколько десятков скважин, и половина из них оказались пустыми. Оставаясь в плену господствующей пока, но, без всякого сомнения, ложной теории, местные геологи дали этому факту следующее, типичное в таких случаях, объяснение. Якобы, продуктивные пласты на данной площади склонны к резкому литологическому замещению по латерали. И вопреки этому факту, а также представленным мной данным, они продолжают оставаться в убеждении, что Копанское месторождение сформировано выделенной ими здесь малоамплитудной брахиантиклинальной структурой. Ведь иначе, при отрицании возможности постоянного глубинного подтока, им трудно объяснить факт объемов добычи из этого месторождения в сотни тысяч кубометров газа и конденсата.

Вызвавшись провести экспериментальные исследования одного из уже эксплуатируемых месторождений, чтобы продемонстрировать соответствие ему аномальной зоны над ним, в присутствии которого там у меня не было ни малейшего сомнения, я рассчитывал, что по их результатам произойдёт конструктивный диалог с местными геологами. Где бы я попытался объяснить им, что же представляют собой эти самые аномалии, и как с геологических позиций понимать отдельные их специфические элементы. Чтобы потом сопоставить с имеющимися у них твёрдо установленными фактами и вместе попытаться разобраться, как отразились в полученных аномальных зонах определённые элементы этих газоконденсатных месторождений. Но, к сожалению, как это обычно и случается в таких случаях, желаемого диалога и понимания между нами так и не получилось. Увы, большинство из геологов уже изначально настроены резко негативно к моим методам исследований. При этом в своём предвзятом отношении они опираются лишь на какие-то слухи о биолокации, при полном нежелании слышать и вникать в мои аргументы и объяснения. Усиливает негатив также и то, что мои результаты в целом существенно противоречат их устоявшимся представлениям о строении залежей УВ. Но я не считаю нужным подтасовывать результаты, получаемые мной с помощью БГФ метода, в угоду их представлениям и под привычные для них модели. Полагаю, что такой подход более логичен! Он позволяет формировать модели, опираясь на всю совокупность фактов, а не избирательно — только на те, которые больше нравятся.

Рис.18 Аномальные зоны над НГК месторождениями к северу от Оренбурга

А факты указывают на то, что нефтегазоконденсатные месторождения УВ бывают разными. Есть привычные залежи в антиклинальных ловушках. И над ними фиксируются обширные аномалии, типа тех, что были зафиксированы по дороге на эти объекты, а также над крупными месторождениями севернее Оренбурга (рис.18), на одном из которых в то время велось бурение скважины. Но как оказалось, широко распространены здесь и локальные залежи, формируемые в узлах пересечения глубинных разломов, с характерными элементами, свидетельствующими о горизонтальных сдвигах блоков фундамента. И такие объекты, а также такой механизм формирования месторождений УВ уже описан в многочисленных трудах доктора г-м.н. А.И.Тимурзиева. По его мнению, происходит «…формирование залежей углеводородов на барьерах глубинного массопереноса…», и связано это с «…фильтрацией потоков флюидов, локализованных в вертикальных «сверхпроводящих» колоннах на телах горизонтальных сдвигов фундамента, обеспечивающих растяжение и раскрытие недр…».

Примечание: Тезисы моего доклада на 3-х Кудрявцевских чтениях на эту тему можно посмотреть в материалах сайта «Глубинная нефть», а также на страницах этого блога: «Структура очагов локализованной разгрузки глубинных флюидов по данным их картирования БГФ методом».

Выводы

В соответствии с приведёнными данными исследований БГФ методом, на всех трёх НГК месторождениях (Чкаловском, Копанском и Бердянском) сплошных массивных залежей нет. Кроме некоторого числа относительно крупных скоплений УВ (возможно, в сводах небольших антиклинальных структур) размерами в пересечении до километра, и множества локальных очагов разгрузки глубинных углеводородных флюидов в узлах пересечения некоторых разломов, основная часть площади этих месторождений совершенно пуста. Бурение скважин за пределами аномальных зон определённой структуры, фиксируемых на поверхности БГФ методом, совершенно бесперспективно! Это подтверждают многочисленные ликвидированные скважины, устья которых расположены за пределами таких аномальных зон, что является очередным доказательством, что эти аномалии отражают контуры залежей УВ.

На данной территории обнаружен и изучен характерный для очагов разгрузки глубинных флюидов тип локальных залежей УВ, вытянутых вдоль раскрытых разломов от плоскости трещин сдвига на 30÷150 м в каждую сторону. Ширина таких залежей обычно составляет всего 20÷50 м. Видимо, находки именно таких объектов и сформировали представления о залежах нефти жильного типа. А локальность таких залежей свидетельствует о низкой проницаемости вмещающих их толщ горных пород. По всей видимости, именно такие локальные залежи «вслепую» вскрываются на больших глубинах при гидроразрыве горизонтальных скважин. При этом поступающий в скважину газ (или нефть) по недоразумению принимается специалистами-нефтяниками за «сланцевый». Здесь же часть таких залежей, опираясь на какие-то данные, была точно вскрыта вертикальными скважинами. При этом, ошибочный расчёт на приуроченность залежи к выявленной здесь малоамплитудной брахиоантиклинали привёл к бурению множества пустых скважин.

Вопрос со скважиной №93 на Копанском НГКМ, моя ошибочная оценка продуктивности которой послужила для главного геолога поводом отвергнуть все остальные результаты эксперимента, был решен в ходе следующих проведённых здесь через несколько месяцев исследований. Тогда на этом же объекте была установлена возможность прослеживать методом биолокации проекцию скважины на поверхность земли. Была определена траектория и этой скважины. Оказалось, что ствол её довольно прямолинейно вытянут в северо-восточном направлении, а её забой расположен в плане на расстоянии более 100 метров от устья. Выяснилось, что совсем рядом с забоем здесь имеется крохотная залежь УВ очагового типа, связанная с узлом пересечения разломов с характерным элементом горизонтального сдвига (графика будет приведена в следующем рассказе о проведённых здесь исследованиях). Таким образом, стал понятен источник притока УВ в данной скважине и причины его небольшого дебита.

Судя по точности заложения ряда скважин, традиционные комплексы поисковых методов позволяют порой довольно успешно выявлять наиболее перспективные точки и попадать в локальные залежи УВ приведённого здесь типа. Узлы глубинных разломов, к которым приурочены такие залежи, с субвертикальными ослабленными зонами, в осадочной толще сегодня неплохо фиксируются высокоразрешающей 3D сейсморазведкой, отражаются в газогеохимических съёмках аномалиями углеводородными и прочих глубинных газов, в гравиметрических, магнитных и тепловых съёмках. Но то, что удаётся добиться этими методами с огромными затратами средств и времени, с помощью БГФ метода можно решить за считанные дни по каждому месторождению, причём гораздо точнее и не пропустив ни одной перспективной зоны.