Российские недра богаты многочисленными полезными ископаемыми, которые находятся в бесценных подземных кладовых практически по всей территории огромной страны. В данной статье содержится небольшая информация о двух крупнейших месторождениях, связанных между собой лишь своими названиями.
Это Баженовское месторождение асбеста и месторождение сланцевой нефти. Более подробная информация об этих объектах ниже в статье.
Сначала поговорим об асбесте и об одном из российских месторождений.
Что такое асбест?
Асбест (переводится с греческого как "неугасимый") - обобщенное название шести природных минералов, имеющих волокнистые формы, и принадлежащих к классу силикатов.
Минералы асбесты встречаются в виде путанно- и правильно волокнистых образований, и подразделяются на 2 группы: хризотилы и амфиболы. Асбестовые минералы по своему химическому составу являются гидросиликатами железа, магния и частично натрия и кальция. Наиболее промышленно значимым является хризотил-асбест. На его долю приходится около 95% мировой добычи минерала.
Такой полезный и важный минерал, к счастью, был найден и на Урале, где находится Баженовское месторождение.
Хризотил-асбест (парахризотил, хризотил) часто называется "белым асбестом” или "горным льном". Это волокнистая разновидность серпентина (в переводе с латинского "серпентес" - змея), имеющего гладкую, блестящую поверхность, похожую на кожу змеи. Обычное его русское название - змеевик. Другие пять асбестов принадлежат к другой группе - амфиболы (имеют сложный переменный состав). К ним относятся амозит, крокидолит, антофиллит, актинолит и тремолит.
Отличаются все они свойствами, но характеризуются хорошей прочностью на разрыв, высокой химической стойкостью и низкой теплопроводностью.
Краткая характеристика Баженовского месторождения асбеста
Это месторождение было открыто в 1885 году, а разработка его началась лишь с 1965 года.
Залежь, занимающая огромную территорию, представлена мощными слоями серпентинитов и Среди них выделяется западная, главная асбестоносная полоса. В общей сложности здесь выявлено 34 залежи глубиной до 1000 метров.
Массив ультраосновных пород представляет собой ветвящиеся дайки диоритов и гранитов, а также зоны дробления и разломы, ориентированные в разных направлениях. Породы ультраосновные разделены на блоки. Центральные части сложены перидотитами, ближе к разломам - серпентинитами, хризотил-асбестами и тальками. Промышленная минерализация хризотил-асбеста (жилы и сетки прожилков) расположена по периферии блоков. Жилы и прожилки асбеста имеют ширину от 3 мм до 50 мм.
Многочисленные исследования (гидродинамические прослушивания для установления гидродинамической связи между соседними скважинами) показали, что во многих случаях такая связь не обнаруживается. Значит, на Баженовском месторождении коллекторы расположены хаотично и имеют небольшую площадь (локальны). Прогнозировать простирание хорошего пласта при таких геологических условиях очень сложно (или даже невозможно). Если даже результаты попадания в пласт окажутся положительными, есть большая вероятность, что нефть в нем быстро закончится.
В заключение
Россия, являющаяся самой большой страной в мире, занимает одну из лидирующих позиций по запасам полезных ископаемых. На сегодня на территории России открыто огромное множество месторождений (более 200 тысяч) полезных ископаемых, совокупная стоимость которых составляет приблизительно 30 трлн долларов.
Разработка любого месторождения приносит определенную долю для эффективного развития экономики страны.
Россия начинает освоение нового месторождения нефти — Баженовская свита в Ханты-Мансийском округе Сибири. Нефти там много и она самого лучшего качества. Этим углеводородам 145 миллионов лет. Открыли скопление в середине прошлого века, но тогда не было еще технологий для разработки трудноизвлекаемой нефти. Сейчас они появились как результат кооперации компании "Газпромнефть" и ученых Москвы, Петербурга и Зауралья.
Бурение на новом Пальяновском месторождении не останавливается даже в 40-градусные морозы. И хотя каждый шаг рабочих контролирует автоматика, самые ответственные операции для точности и надежности только вручную.
Как бы брутально ни выглядела буровая установка, работа у нефтяников ювелирная. Например, длина одной такой секции рабочего инструмента — 25 метров, а попасть нужно в нефтеносный слой толщиной всего 10 метров.
Задача геологов — ввести бур точно в Баженовскую свиту. Так называют нефтеносное месторождение в Западной Сибири площадью больше, чем весь Ханты-Мансийский автономный округ. На глубине порядка трех километров богатейшие запасы полезных ископаемых. По оценкам ученых, более 100 миллиардов тонн нефти. Бурить такую породу можно лишь горизонтально именно из-за тонкости нефтяного слоя.
"Несмотря на то, что нефть действительно трудно извлекается, по качеству эта нефть практически идеальная. Это легкая и качественная нефть. Нам удалось реализовать полный цикл технологий по добыче нефти из Баженовской свиты. То есть, мы применили отечественные технологии, было использовано отечественное оборудование и работали отечественные подрядчики", — говорит председатель правления ПАО "Газпромнефть" Александр Дюков.
Баженовские залежи открыты еще полвека назад. Долгое время нефтяные компании трудными запасами черного золота не интересовались: не было эффективной технологии добычи. В поиске новых решений в Сибирь поехали молодые специалисты со всей страны. Руслан из Петербурга.
"Ханты-Мансийск — очень благоустроенный город, где очень активно развивается спорт, очень активно развивается культура. Даже после Петербурга", — говорит геолог Руслан Фазиев.
Кристофер Ламберт, бессмертный "горец", прилетел в Ханты-Мансийск вместе с другими звездами кино на международный фестиваль, который проходит в эти дни при поддержке нефтяников. А накануне добывающая компания начала заселять новый квартал, построенный для специалистов, которые приедут в Югорский край осваивать месторождения Баженовской свиты.
"Мы получим бюджетный эффект до 2025 года — около 27 миллиардов рублей. Будут сформированы уникальные для нашего государства концентрации инвестиций и инноваций. Для нашего региона, основного нефтяного региона Российской Федерации, это то, что нужно по жизненным показаниям", — говорит губернатор ХМАО-Югры Наталья Комарова.
Кроме очевидной выгоды от добычи углеводородов и нового слова в инженерных технологиях, разработка Баженовской свиты — это прорыв в археологии.
На глубине трех километров были обнаружены эти перламутровые раковины улиток, которые жили в меловом периоде — от 65 до 145 миллионов лет назад. К тому же периоду относится и эта очень твердая бурая порода. Это и есть та самая Баженовская свита, из которой теперь под высочайшим давлением добывают нефть.
"Баженовская нефть на свету чёрного цвета, и не скажешь, что она как-то отличается. А при ультрафиолете она уже приобретает такой белый, желтоватый цвет. Сразу видно, что нефть легкая", — говорит геолог Артур Махмутов.
И все же баженовская нефть очень трудная. Добывать ее приходится практически из камня.
"Представьте себе бетонные плиты на улице. Вот эта порода в 10 раз плотнее, чем бетонная плита. И через нее мы пытаемся заставить нефть двигаться", — говорит директор по геологоразведочным работам и развитию ресурсной базы ПАО "Газпромнефть" Алексей Вашкевич.
Главная цель инженеров и ученых — такой технологический уровень, чтобы добыча баженовской нефти была экономически привлекательной. При нынешних ценах на нефть российские ноу-хау позволили начать на Пальяновском месторождении бурение не для разведки, а именно для добычи трудной нефти.
"Закачка воды под давлением с пропаном. Давление в районе до 600 атмосфер. Если пластовое давление будет высокое, мы на устье получим фонтанирующий приток нефти со скважины", — говорит начальник комплексного участка Айрат Ибрагимов.
Первый баженовский фонтан ждут этой весной. А к лету на Пальяновском месторождении планируют обустроить две буровые и более десятка нефтяных скважин.
(ООО ТННЦ)
При последовательном изучении стратиграфии верхней юры в Западной Сибири было установлено, что титон-берриасские отложения в центральной ее части представлены битуминозными, тонкоотмученными, плитчатыми глинами, выделяемыми в объемах баженовской и тутлеймской свит. На диаграммах ГИС эти образования записаны высокоомной (до 600-700 Омм) кривой КС и очень резко обособляются в разрезе. С этими глинами связан отражающий сейсмический горизонт «Б», очень четко прослеживающийся на временных сейсмических разрезах. Но в последнее время в ряде скважин стали встречаться разрезы верхней юры, в которых битуминозные глины утратили свою однородность, а в отдельных случаях (Федоровская скв.69, 97 и др.) полностью, судя по записи кривой КС, отсутствуют.
Такие факты позволили некоторым исследователям (Ясович Г.С., Мясникова Г.П., Нежданов А.А. и др.) высказать предположение, что это «аномальные» типы разрезов, которые формировались на седиментационной стадии осадконакопления за счет оползневых процессов или подводных течений.
Неоднородность (там, где она имеется) битуминозных глин выражается в том, что образцы кернов из рассматриваемой части разреза представлены остроугольными, неокатанными уплотненными обломками глин, сцементированных песчано-алевритистым материалом. Из приведенных на рис.1 кернов отчетливо видно, что порода представлена брекчией и формировалась в результате переотложения уже уплотненных, литифицированных обломков битуминозных глин. Соответственно предположение о том, что такие осадки могли формироваться за счет подводных течений, скорее всего, маловероятно, поскольку, как будет показано ниже, каждая скважина с «аномальным» разрезом баженовской свиты со всех сторон, на расстоянии 3–4 км, окружена скважинами, в которых битуминозные глины имеют «нормальный» разрез. В таких случаях практически невозможно понять и объяснить, откуда на стадии седиментации в битуминозные глины поступают песчано-алевритовые осадки и почему их обломки имеют неокатанную форму.
На прилагаемых рисунках 2-4 показано сопоставление верхнеюрских и неокомских отложений от кровли тюменской свиты до кровли ачимовской толщи. Так, если в скважинах Федоровская 92 и Восточно-Сургутская 200 (Широковская) кривые КС баженовской свиты и ачимовской толщи имеют однородные характеристики с четко выраженными границами (кровля и подошва) этих тел, то уже в скв.97 Федоровской и 39, 51 Восточно-Сургутских, находящихся в непосредственной близости от скв.92 и 200, битуминозные глины, судя по кривой ГК (гамма-каротаж), рассредоточены по разрезу от кровли ачимовской толщи до подошвы баженовской свиты. Аналогичное строение битуминозные глины имеют в скважинах 52 Восточно-Сургутской; 8, 31 Асомкинских. На местности эти скважины (97 Федоровская; 51, 52, 39 Восточно-Сургутские; 8, 31 Асомкинские) располагаются по меридиану, отвечающему западному борту Ярсомовского грабена (мегапрогиба) (рис.2,3).
В пределах Северо-Конитлорской и Мурьяунской площадей, расположенных в зоне сочленения областей разновозрастной консолидации фундамента, строение баженовской свиты и ачимовской толщи такое же, как на Федоровской и Восточно-Сургутской площадях (рис.4).
Обращает на себя внимание тот факт, что во всех приведенных выше скважинах разрез верхней юры от кровли тюменской свиты до кровли георгиевской свиты выдержан как по разрезу, так и по площади. Это означает, что в позднеюрское время осадконакопление васюганской, георгиевской и баженовской свит протекало в нормальной, присущей этому времени среде. На это указывают разрезы скважин 92 Федоровской, 200 – Восточно-Сургутской, 298 Северо-Конитлорской и многих других, в которых вскрыты привычные разрезы этих свит. Начиная с раннемелового времени (берриас), в Западной Сибири сильно активизировались тектонические процессы. В первую очередь они проявили себя на стыках областей разновозрастной консолидации палеозойского фундамента (Тромьеганская, Мурьяунская, Романовская,Умсейская площади) и на бортах крупных грабенов (рифтов по В.С.Суркову), таких как Ярсомовский, (Равенская, Федоровская, Восточно-Моховая, Нонг-Еганская, Урьевская и др.площади), Аганский (Повховская пл.), Колтогорский (Тагринская, Новоаганская, Новомолодежная пл.), Уренгойский и др.
Эти процессы привели к тому, что по таким тектоническим зонам уже сформировавшиеся и литифицированные осадки баженовской свиты были выведены из-под уровня моря и подвергались процессам дробления, разрушения и переотложения. На это однозначно указывают на приведенных рисунках текстурные признаки пород, которые присущи разрезам ачимовской толщи. Соответственно, рассматриваемые процессы по отношению к накоплению осадков баженовской свиты являются вторичными, а сформировавшиеся таким образом осадки ачимовской толщи обломками битуминозных глин нельзя называть аномальными разрезами.
На наш взгляд аномальный тип разреза изначально несет в себе генетическое понятие. Это когда обстановки седиментации резко меняются на седиментационном этапе. Трудно представить такую обстановку, чтобы в точке скважины 92 Федоровской накапливались нормальные (в общепринятом понимании) битуминозные илы баженовской свиты, а всего в 4 км от нее в это же время образовывались осадки с обломками битуминозных пород (рис.2).
Рис.5. Электрокаротажная характеристика разреза верхней юры 1 — глины битуминозные; 2 — глины небитуминозные, с алевритистой примесью; 3 — песчаники нефтенасыщенные
Анализируя имеющиеся керновые материалы по битуминозным глинам, мы пришли к выводу, что аномальным разрез можно называть только при сингенетичном характере накопления как битуминозных, так и небитуминозных глин и песчаных отложений. Такой разрез был впервые встречен на Восточно-Кальчинской площади в скважине 80 (рис.5). В этой скважине из интервала –2692-2766 м поднят почти стопроцентный керн, в котором не отмечаются такие признаки, как трещиноватость, раздробленность, флюидальные текстуры или окатанность отдельных кусков породы. Ниже приведено краткое послойное описание этих кернов (табл.1).
Как видим, разрез слоистый, каждый из слоев (0.2-4.0 м) залегает согласно на подстилающем его прослое и представлен переслаиванием песчаников нефтенасыщенных, песчаников очень плотных с карбонатным цементом, глин битуминозных и глин небитуминозных. Всего поднято около 15 м нефтенасыщенных песчаников, при испытании которых (в интервале 2715-2750 м) получен приток нефти дебитом 18.5 м3/сутки при депрессии на пласт 3.9 МПа.
Рис.6. Схема расположения скважин с аномальным строением разрезов баженовской свиты. 1 — внешние контуры Западно-Сибирской плиты; 2 — границы областей разновозрастной консолидации палеозойского фундамента (по В.С.Суркову): Bk/Hr — байкалиды, переработанные герцинидами; Cl — каледониды; Hr1 — ранние герциниды; Hr2 — поздние герциниды; 3 — грабены (А — Уренгойско-Колтогорский, Б — Ярсомовский, В — Худосейский); 4 — скважины с нарушенной баженовской свитой (1 — Северо-Конитлорская, 2 — Федоровская, 3 — Восточно-Сургутская, 4 — Тагринская, 5 — Восточно-Кальчинская, 6 — Урьевская, 7 — Нонг-Еганская, 8 — Средневатьеганская, 9 — Новомолодежная, 10 — Мурьяунская, 11 — Асомкинская).
Восточно-Кальчинская скважина 80 расположена на Кальчинском валу, имеющем субмеридиональное простирание, находящемся на стыке байкалид и ранних герцинид (рис.6). Южная оконечность этого вала примыкает к Тобольскому выступу палеозойского фундамента (каледонский массив), а сам вал являлся палеотектонической границей, по которой происходила смена обстановок седиментации. Осадки баженовской свиты (к востоку) от вала меняются на осадки тутлеймской свиты (к западу от него).
В волжское время песчаные осадки приносились со стороны Тобольского массива (где верхнеюрские отложения полностью отсутствуют) и распределялись в пределах Кальчинского вала. В этой связи обращает на себя внимание тот факт, что в большинстве глубоких скважин Кальчинского месторождения тутлеймская свита по материалам ГИС имеет характеристику, аналогичную скважине 80. Это означает, что, хотя в этих скважинах и не отбирался керн, среди битуминозных глин могут быть нефтенасыщенные песчаники, значительно повышающие нефтяной потенциал этого месторождения.
В свете вышеизложенного, действительно аномальные разрезы баженовской и тутлеймской свит в пределах Западной Сибири могут иметь место только вдоль зон, где происходит полное их выклинивание, или на тектонических элементах (валах), где происходили фациальные изменения (переход) одной свиты в другую, при условии, что такие валы одной стороной примыкали к массивам, на которых в титон-берриасское время осадконакопление полностью отсутствовало.
В центральной части Западно-Сибирской геосинеклизы, где битуминозные глины распространены повсеместно, аномальных разрезов битуминозных глин, с учетом условий их формирования, не может быть. Разрезы же, рассмотренные выше, с генетических позиций являются не аномальными, а атектоническими.
В мезозойском разрезе Западной Сибири резервуары нефти и газа приурочены к терригенным, алевролито-песчаным образованиям.
В фациальном отношении это либо базальные слои трансгрессий различного масштаба (главным образом мезоциклов продолжительностью 8-10 млн. лет), либо финально-регрессивные отложения. Самыми емкими коллекторами являются образования второго типа.
С ними связаны наиболее крупные залежи (Говоря о резервуарах и залежах, мы имели в виду уточненные понятия .) неокомских толщ, находящиеся в промышленной разработке.
Верхнеюрские битуминозные аргиллиты баженовской свиты составляют исключение. Впервые в мировой практике нефтегазопоисковых работ коллекторами оказались глины и аргиллиты, давно признанные одним из основных региональных экранов (и водоупоров) Западной Сибири.
Мощность баженовских аргиллитов сравнительно невелика и изменяется от 5-10 до 20-40 м.
Из этих пород на многих площадях, общее число которых приближается к 30, получены притоки, в том числе промышленные (с максимальными дебитами более 370 м 3 /сут), легкой высококачественной нефти. Немаловажно, что ряд этих площадей расположен вблизи трасс действующих нефтепроводов, а некоторые - рядом с нефтяными промыслами. Все это вместе взятое (близость к нефтепроводам, значительные дебиты, высокое качество нефти) в последние годы вызвало повышенный интерес геологов к баженовскому резервуару-феномену, появился ряд публикаций (В.В. Вебер, Е.А. Гайдебурова, Ф.Г. Гурари, В.М. Добрынин, О.Г. Зарипов, Ю.Н. Карогодин, Л.П. Климушина, Л.А. Коцеруба, А.Г. Малых, В.Г. Мартынов, В.С. Мелик-Пашаев, И.И. Нестеров, Р.Г. Новиков, Г.Э. Прозорович, Ф.К. Салманов, А.П. Соколовский, Г.М. Таруц, А.В. Тян, Т.Т. Клубова, П.Н.Ушатинский, Э.М. Халимов и многие другие), так или иначе касающихся проблемы нефтегазоносности баженовской свиты. В мировой практике нет опыта поиска залежей подобного типа и, тем более, метода подсчета запасов нефти, не известны признаки, позволяющие оконтурить залежи. Это в значительной мере связано с неясностью природы и механизма образования коллекторов и резервуара баженовской свиты .
Все исследователи, изучающие породы баженовской свиты, считают, что коллекторские свойства данного резервуара обусловлены их трещиноватостью.
Макроскопические исследования керна скважин основных районов распространения битуминозных пород (Березовский, Шаимский, Красноленинский, Сургутский, Нижневартовский, Варьеганский, Александровский, Васюганский, Мыльджинский и др.) и анализ опубликованных результатов изучения различных свойств пород баженовской свиты позволяют авторам настоящей статьи высказать существенно иную точку зрения на природу (тип) данных коллекторов и возможный механизм их образования.
Не отрицая определенной роли трещин в формировании коллекторов баженовского резервуара, главное значение в образовании первичного порового пространства, по нашему мнению, принадлежит не им. Они создали вторичное, дополнительное (хотя и важное в ряде случаев) поровое пространство. Во многих образцах, исследованных макро- и микроскопически, вертикальных трещин вообще не наблюдалось. Так, Э.М. Халимов и В.С. Мелик-Пашаев не без некоторого удивления отмечают, что "в более чем 1/3 изученных образцов трещиноватость вообще отсутствует" . Из большого числа изученных шлифов отложений баженовской свиты в Салымском районе 45 % не имеют трещин, а в шлифах с трещинами вертикальные трещины не превышают 11 % (там же).
Мы вертикальные трещины в данных образованиях при макроскопических исследованиях наблюдали крайне редко.
Одной из характерных особенностей аргиллитов баженовской свиты во многих районах, как известно, является тонкая (и микро-) плитчатость, слойчатость и листоватость. Нефтенасыщенные образцы таких пород, не содержащих трещин, при вертикальном сдавливании из межплитчатого и особенно тонкослойчатого, листоватого пространства, как правило, выделяют нефть. Все это и ряд других факторов позволяют сделать вывод, что первичным и, видимо, главным является межплитчатое и межслойчато-листоватое пространство аргиллитов баженовского резервуара. Это совершенно новый тип коллектора.
Данное представление о типе коллектора требует и иного подхода к исследованию баженовских аргиллитов. Прежде всего, необходимо ответить на следующие вопросы.
Какова природа, механизм образования межслоевого пространства коллектора?
Почему в одних случаях коллектор образуется, а в других нет?
Только поняв природу коллектора, можно отыскать признаки его картирования, а следовательно, и прогнозирования залежей нефти и газа. Именно это открывает реальный путь к разработке методов оконтуривания залежей и подсчета прогнозных и промышленных запасов УВ в рассматриваемом уникальном резервуаре. Ответы на поставленные вопросы должны дать и объяснения необычным свойствам пород и залежей баженовской свиты. В настоящее время выявлены следующие особенности пород баженовской свиты:
аномальная обогащенность ОВ (до 10 % и более);
сравнительно небольшая мощность при площади распространения, превышающей 1 млн. км2;
тонкоплитчатая, слойчатая и листоватая структура;
аномально высокие значения кажущегося сопротивления, превышающего 500 Ом-м (нередко достигающие 1000 Ом-м);
высокие и аномально высокие значения естественной гамма-активности;
аномально пониженная плотность пород;
пониженная скорость прохождения упругих сейсмических волн через толщу баженовских аргиллитов;
аномально высокие пластовые давления в залежах;
приуроченность скважин с наиболее значительными дебитами нефти к зонам повышенных температур, достигающих 135°С;
низкие пористость и проницаемость коллекторов баженовской свиты;
наличие вертикальных и горизонтальных трещин.
Последнее свойство пород баженовской свиты, несмотря на кажущуюся очевидность, нуждается в серьезном подтверждении и детальном изучении. Особенно в отношении наличия вертикальных трещин. Представление о их широком развитии, обусловленном вертикальными блоковыми движениями вдоль разломов или палеосейсмичностью , находится, на наш взгляд, в противоречии с целым рядом других свойств этих пород.
Правильное представление на природу, тип коллектора, механизм его образования и скоплений в нем УВ должно, с одной стороны, опираться на эти особенности, учитывать последние, а с другой - объяснять их. Существующие точки зрения не дают таких объяснений, хотя и содержат немало рационального, поэтому необходимо продолжить поиск. В этой связи хотелось высказать точку зрения на механизм образования коллектора в баженовском резервуаре, которая не нашла сколько-нибудь существенного отражения и обоснования в довольно многочисленных уже публикациях. Некоторое исключение составляет лишь одна работа , на содержании которой остановимся ниже. Зоны коллекторов баженовской свиты - это участки существенного вторичного разуплотнения породно-слоевых ассоциаций, за счет которого создавалось межслоевое, точнее, межплитчатое, межслойчатое и межлистоватое пространство, заполнявшееся при благоприятных условиях УВ, генерировавшимися, вероятнее всего, этими же породными образованиями. К данному выводу нас приводят наблюдения над керном по многочисленным скважинам большинства нефтегазоносных районов. Так, даже только что поднятый керн пород баженовской свиты из скважин Салымской, Каменной, Комсомольской и других площадей явно был сильно разуплотнен из-за снятия пластового давления. Керн скважин Каменной, Лян-Торской и других площадей Красноленинского свода, полежав некоторое время в кернохранилище, значительно увеличился в объеме, превращаясь в "гармошку", он не умещался в керновых ящиках, изгибался дугами, синусоидами.
На каротажных диаграммах интервалы разреза баженовской свиты нередко характеризуются заметной отрицательной аномалией на кривой спонтанной поляризации (ПС), они принимались за песчано-алевролитовые прослои, и поэтому испытывались (скважины на Каменной, Танапчинской и других площадях). С представлением о том, что резервуары баженовской свиты - это зоны аномального разуплотнения, согласуются данные о пониженной плотности породных образований (пункт 6) и пониженные скорости упругих сейсмических волн (пункт 7).
С чем же, в свою очередь, может быть связано это разуплотнение на глубинах, нередко приближающихся к 3000 м? Разуплотнение явилось следствием неравномерности горизонтальных перемещений блоков фундамента, вызвавших неравномерность латеральных напряжений в породно-слоевых ассоциациях (ПА) осадочного чехла. Не исключены и некоторые горизонтальные перемещения в последних, приводившие в одних случаях к смятию ПА в складки, в других - к горизонтальным межслоевым и слойчатым перемещениям, скольжениям и к образованию горизонтальных трещин. Этим можно объяснить, почему "горизонтальные микротрещины развиты в породах изучаемого региона почти повсеместно" . В некоторых случаях могли образоваться одновременно и складки, и межслоевые перемещения.
Вне всякого сомнения, горизонтальные перемещения и вызванные ими мозаичные поля неравномерного напряжения наблюдались в истории развития Западно-Сибирского седиментационного бассейна. Уренгойский грабенообразный прогиб-желоб и "оперяющие" его прогибы явно имеют рифтовую (или, точнее, квазирифтовую) природу. В результате растяжения в этой зоне и горизонтальных перемещений в направлении западного и восточного жестских обрамлений образовались по обе стороны желоба цепочки крупных высокоамплитудных поднятий, к которым приурочены уникальные газовые залежи севера Западной Сибири (Уренгойское, Губкинское, Ямбургское, Тазовское, Заполярное и др.). Следует отметить, что роли горизонтальных перемещений в платформенных условиях и создаваемых ими тангенциальных напряжений, их влиянию на нефтегазоносность практически не уделяется никакого внимания.
В пользу высказанного представления о роли горизонтальных напряжений свидетельствуют данные эксперимента. С увеличением приращения горизонтального давления над вертикальным отмечено явное закономерное возрастание проницаемости . Авторы правильно, на наш взгляд, делают вывод из этого и других фактов о важной роли тангенциальных сил. Однако вряд ли можно согласиться с ними, что зоны коллекторов - это зоны "тектонических напряжений под действием тангенциальных сил" . Скорее, это зоны повышенных напряжений в прошлом, а в настоящем относительно ослабленные ("пузыри") в мозаично-неравномерном поле тангенциальных напряжений (зоны разгрузки).
Наиболее вероятно, что важнейшим фактором-предпосылкой образования таких разуплотненных, расслоенных зон был литолого-фациальный, как правильно обращают на это внимание многие ученые (Ф.Г. Гурари, И.И. Нестеров, О.Г. Зарипов, Г.М. Таруц, Е.А. Гайдебурова и др.). Но это лишь важная предпосылка, а не главная причина, которая в одних случаях и условиях могла, а в других - не могла быть реализована.
Справедливо отмечается рядом исследователей положительная роль повышенных температур в образовании плитчато-слойчатой, листоватой структуры, а также генерационного потенциала баженовских аргиллитов.
Если возникновение зон расслоения толщ баженовской свиты связано с зонами неравномерных тангенциальных напряжений, то геолого-геофизические исследования должны быть направлены на разработку признаков диагностики их выявления и оконтуривания. В пределах этих зон, видимо, были участки с более или менее благоприятными литолого-фациальными условиями. Горизонтальные напряжения на одних участках приводили к расслоению пород, на других - нет. Следовательно, необходимы детальные (тонкие) комплексные литолого-фациальные исследования, в результате которых должна быть составлена схема районирования по данному признаку.
Особенность толщи баженовских аргиллитов в том, что она сформирована (в основном) в финально-трансгрессивную фазу трансгрессивно-регрессивного мезоцикла , венчающую и финально-трансгрессивную фазу седиментационного цикла рангом выше - юрско-неокомского макроцикла. Это как бы "резонансная" толща, т. е. сформировавшаяся в фазу наложения двух трансгрессий разных рангов. Это был период максимальной пенепленизации обрамления Западно-Сибирского бассейна за всю его юрско-неокомскую историю. На этот этап приходится и минимум активности структуроформирующих движений внутри бассейна . Максимум пенепленизации обрамления и минимум тектонической активности (покоя) внутри бассейна, наряду с огромной его площадью, обусловили некомпенсированные условия осадконакопления на значительной территории внутренних, центральных областей, куда почти не доносился терригенный материал. Для сравнения можно отметить, что в соседнем Енисей-Хатангском бассейне мощность волжско-берриасовых образований составляет несколько сот метров, а юрских превышает 2000 м (Балахнинская площадь).
В условиях, видимо, относительно неглубоководного бассейна, в тех зонах, куда не доносился терригенный материал, формировались тонкодисперсные органогенные образования, способные после стадии уплотнения и литификации, при определенных тектонических напряжениях, к расслоению и превращению в ряде зон и районов из экрана в коллектор.
Очевидно, в комплекс изучения баженовской свиты должны быть включены исследования экспериментальной тектоники и моделирования процессов расслоения и трещинообразования в породах данного конкретного типа.
Высказанная выше точка зрения на природу и тип коллектора, механизм его формирования позволяет, как нам кажется, дать более полное объяснение перечисленным выше особенностям пород баженовской свиты и их нефтеносности, детальному анализу которых будут посвящены специальные работы авторов.
Осознавая важность поиска залежей нефти в баженовском резервуаре, многие ученые и целые коллективы (ЗапСибНИГНИ, СНИИГГиМС, ИГиРГИ, ИГиГ СО АН СССР и др.) занимаются исследованием аргиллитов баженовской свиты. С целью ускорения решения важной в научном и практическом отношении проблемы оценки перспектив нефтегазоносности пород баженовской свиты необходимо скоординировать все исследования в рамках программы "Сибирь" (подпрограмма "Нефть и газ Западной Сибири") и на данном этапе "поиска" не отбрасывать никакие из идей и представлений о природе и механизме образования коллекторов и резервуаров баженовской свиты, какими бы "сумасшедшими" они не казались на первый взгляд.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Гурари Ф.Г. Об условиях накопления и нефтеносности баженовской свиты Западной Сибири. - Труды СНИИГГиМС, 1979, вып. 271, с. 153-160.
Добрынин В.М., Мартынов В.Г. Коллекторы нефти в нефтематеринских глинистых толщах. - Геология нефти и газа, 1979, № 7 , с. 36-43.
Зарипов О.Г., Нестеров И.И. Закономерности размещения коллекторов в глинистых отложениях баженовской свиты и ее возрастных аналогов в Западной Сибири. - Сов. геология, 1977, № 3, с. 19-25.
Карогодин Ю.Н. Ритмичность осадконакопления и нефтегазоносность. М., Недра, 1974.
Клубова Т.Т., Климушина Л.П. Коллекторы баженовской свиты Западной Сибири. Условия образования и нефтегазоносность.- В кн.: Геология, стратиграфия и полезные ископаемые Сибири. Томск, 1979, с. 164-187.
Микуленко К.И. Перспективы нефтегазоносности отложений баженовской свиты центральных и южных районов Западно-Сибирской плиты.- Труды СНИИГГиМС, вып. 194. М., 1974, с. 37-41.
Новиков Р.Г., Салманов Ф.К., Тян А.В. Перспективы открытия крупных залежей нефти в трещиноватых аргиллитах баженовской свиты. - Нефть и газ Тюмени, 1970, вып. 7, с. 1-3.
Прозорович Г.Э., Соколовский А.П., Малых А.Г. Новые данные о трещиноватых коллекторах баженовской свиты. - Нефть и газ Тюмени, 1973, вып. 18, с. 7-9.
Салымский нефтеносный район. - Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 41. Тюмень, 1970, с. 1-314.
Таруц Г.М., Гайдебурова Е.А. Строение нефтегазоносных отложений баженовской свиты Западно-Сибирской плиты в связи с особенностями тектоники верхнеюрского бассейна осадконакопления (на примере Салымского района). - В кн.: Цикличность осадконакопления нефтегазоносных бассейнов и закономерности размещения залежей. Новосибирск, 1978, с 80- 97.
Трофимук А.А., Карогодин Ю.Н., Мовшович Э.Б. Проблемы совершенствования понятийной базы геологии нефти и газа. Уточнение понятия "залежь". - Геол. и геофиз., 1980, № 5, с. 3-9.
Халимов Э.М., Мелик-Пашаев В.С. О поисках промышленных скоплений нефти в баженовской свите. - Геология нефти и газа, 1980, № 6 , с. 1-9.
Часть 3.
Начнем с языка, терминологии геологов. Вот придумают эти бородатые в свитерах и с рюкзаками за плечами чего-нибудь эдакое – а нам потом попробуй догадайся. Вот что такое свита – не связана ли она с дворцовыми интригами и прочими царями-императорами? Нет, ни в одном глазу! Свита на языке геологов – набор пластов горных пород, объединенных спецификой их состава. Свита может состоять из пластов или представлять собой чередование пород различного типа, возраст которых более менее одинаков. Англоязычный термин – formation, формация. В предыдущей заметке, если помните, были перечислены месторождения «сланцевой нефти», при этом практически каждый нефтеносный регион называется именно «формация». Но, раз уж наши геологи используют слово «свита» – предлагаю не осуждать их, а просто присоединиться.
Далее. Что за наименование такое – «баженовская»? Кто такой этот «Баженов», спрашивается? Не было такого человека, не было! А был – поселок Баженовка в Омской области, где в 1964 году впервые обнаружили глинистые отложения такого типа. Залегают они на глубинах порядка 3 км, состоит эта свита из глинистых минералов, органических веществ, придающих им темную окраску, из кремнезема и бонатов. Ну, нашли себе геологи вот такую новую «игрушку» – интересно, необычно и – на очень большой площади, практически по всей нашей Западной Сибири. Миллион квадратных километров – это нижняя оценка, оптимисты умудряются насчитывать и вовсе 2,3 млн кв. км. Но мы предлагаем оставаться пессимистами – будем считать, что баженовская свита занимает площадь всего полутора Франций. Скромность всегда украшала Россию, правда ведь? Поскольку никто геологов не дергал, баженовкой они стали заниматься с академической неспешностью, постепенно обнаруживая новые и новые особенности.
Где-то в Западной Сибири (Россия), Фото: http://ru-energy.yota.3ebra.com/
Баженовская свита, по мнению ученых, образовалась в юрский период – эдак где-то 120 миллионов лет тому назад. На месте Западной Сибири тогда плескалось теплое море, в котором во множестве обитали растительные организмы. Время от времени в это море вторгалась ледяная вода соседнего Арктического бассейна – организмы массово гибли, устилая собой донный ил. Сверху постепенно накапливался новый слой ила, потом – новый слой древнеисторических «покойников», а, когда море «ушло», под действием высокой температуры и большого давления весь этот пирог постепенно превратился в глину. Не совсем необычную – не встречали раньше геологи глины с таким большим количеством органических веществ. «Интересненько! – сказали ученые геологи, и стали уговаривать сделать для дальнейшего изучения разведывательные скважины.
Баженовская свита, Западная Сибирь (Россия), Фото: http://image.slidesharecdn.com/
Ну, а теперь прикинем, когда эти просьбы раздались. Правильно – в конце 60-х. А что тогда творилось в нашей Западной Сибири – помните? Да натуральный нефтяной бум – одно месторождение за другим лупило фонтанами, успевай обрабатывать скважины! До академических ли ученых тут было? Но тут пришел он – его величество Счастливый Случай. Летом 1968 года мирные нефтяники мирно строили скважину 12-Р в районе Салыма. Без суеты шли вниз, дошли до той самой баженовской глины и собирались бурить глубже. Но тут произошло нечто невообразимое: из-под земли ударил реальный такой фонтан нефти, которая вот с таким напором шла из … глины! Глина и нефть несовместимы в принципе, а она перла и перла – по 1 700 кубов в сутки, игнорируя теорию и здравый смысл. Еще и температура этой нефти была 134 градуса, что встречается крайне редко. Но странности баженовки на этом не закончились: скважина, построенная совсем рядом и на ту же глубину оказалась … «сухой». Вот тут – фонтан, а тут – ни капли. И характер баженовки за эти годы не меняется: как шутят геологи, «баженовка реагирует даже на настроение бурового мастера».
Геология Баженовской свиты, Фото: http://neftegaz.ru/
Дальнейшие исследования, далеко не полные, показали – схематично – следующую картинку. Баженовская глина – пористая, да еще и рассечена трещинами. В этих порах и содержится нефть, устремляющаяся к забою скважины сначала по трещинам, а потом и по порам. Большинство геологов сейчас склоняются к мысли о том, что нефть в баженовской свите скапливается в гигантских линзах, диаметром порой более километра и толщиной в несколько десятков метров. Состоят эти линзы из тех самых проницаемых для нефти и насыщенных ею глинистых пород.
Геологический разрез, Западная Сибирь (Россия), Фото: http://neftegaz.ru/
Видите, как много уже знакомых слов? Поры, трещины, внезапно обнаруживаемые линзы, быстрое прекращение фонтанирования… Да, все верно, никаких ошибок: баженовская свита – это самая большая в мире сланцевая формация. И то, что она все еще слабо исследована нашими геологами имеет очевидную причину: ну, не разрабатывали мы у себя добычу LTO в давние 70-е, не разрабатывали. До 1998 года и удачных экспериментов Митчелла после скважины 12-Р было еще 30 годиков.
Интерес к Баженовской свите после неудач с разведывательными скважинами в 70-е быстро сошел на нет: какой смысл возиться с трудноизвлекаемыми запасами, когда по стране гремит: «Самотлор! Когалым! Сургут!». Нефти и так было море разливанное, так что тему оставили академикам, да еще и «забыв» дать хоть какое-то финансирование. Картина стала меняться только в нашем веке, когда дебет классических скважин Западной Сибири стал неуклонно снижаться.
Первыми на баженовку вышли Сургутнефтегаз, Роснефть и «дочка» Лукойла «РИТЭК», а чуть позже появилась компания, которой изначально предрекали самый большой прогресс – «Салым Петролеум Девелопмент Н.В.» или попросту СПД. Кто это? 50% – Газпромнефть и 50% – Shell. Традиции российской нефтянки, ее достижения укомплектованы опытом добычи LTO на территории Штатов и Канады. СП было организовано еще в 1996 году и работало на группе Салымских месторождений – в тех самых местах, которые так удивили нефтяников в 1968-м. К практической работе на классических месторождениях СПД приступила в 2003 году, а в 2013-м презентовала план проведения опытно-разведывательных работ непосредственно на Баженовской свите. Удивительно еще и то, что обоснование таких работ написано вполне понятным языком.
«Баженовская свита является очень сложным и нетрадиционным объектом разработки, для которого отсутствуют эффективные практики эксплуатации. Залежи нефти баженовской свиты не контролируются структурным фактором и не содержат подошвенных и законтурных вод, поэтому найти коллектор, который способен в результате стимуляции или без неё отдавать пластовый флюид, и оценить его свойства - означает снять большинство геологических рисков и неопределенностей. Разработка достоверной геологической модели залежей нефти в баженовской свите, на основе которой можно планировать рентабельную разработку является главной и первоочередной задачей стоящей перед геологами».
Удивительное – рядом, как говорится. Вот СНГ, Роснефть и РИТЭК – бурили и бурят, поставив во главу угла именно эксперимент. Только СНГ в 2011 пробурило в Баженовской свите 600 скважин, добыв за год 512 тысяч тонн (3,7 млн баррелей) легкой, качественной нефти. Все бы хорошо – да только 37% скважин оказались «сухими». Приблизительно такая же картина и у остальных участников «забега»: с переменным успехом, что называется. И это ведь все компании частные, которые, как говорят нам либеральные экономисты, и деньги лучше считают, и используют их эффективнее. А вот – огромный, неповоротливый государственный Газпром в компании с нидерландско-британской Shell. И их СПД начинает без суеты – с разведки, с построения модели, с планирования.
И, что самое удивительное – СПД выполнило весь свой план подготовки именно тогда, когда и намечала – в 2013 году. На 2013-2015 годы было запланировано строительство от трех до пяти горизонтальных скважин специальной конструкции с проведением множественных гидроразрывов пласта (ГРП). Занимательно, но СПД и это – тоже сделало, и на каждой такой скважине отработало по несколько вариантов проведения фрекинга. Взяв паузу на год, СПД окончательно определилось с технологией, которая должна стать «ключом» к Баженовской свите. Откуда такая упертость? А давайте припомним, что говорят в США об экономической целесообразности разработки месторождений LTO. Это не наши фантазии, это резюме Министерства энергетики США, потому не грешно и повторить:
«Экономически оправдано разрабатывать сланцевые пласты с содержанием LTO от 90 литров на тонну сланцев при условии, что толщина пласта составляет не менее 30 метров».
Прочитали? Данные по баженовской свите: толщина от 20 метров до 60, содержание LTO на тонну глины – не менее 100 литров. Баженовская свита пригода к разработке ВСЯ. Не хватает «малюсенького пустячка»: подобрать метод фрекинга, который даст возможность «взять нефть». Качество баженовской нефти соответствует качеству WTI (West Texas Intermediate) – легкая нефть с минимумом содержания серы, добываемая в Техасе.
Конечно, опытно-разведывательная работа, проделанная СПД, касается не всей территории, занимаемой Баженовской свиты – лицензии этой компанией были получены только на Верхне-Салымское месторождение. Но, если СПД придумает «ключ» – использованные методы можно применить и по всей свите. И условия совместной работы Газпром Нефти и Shell таковы, что полученные результаты будут являться интеллектуальной собственностью обоих акционеров на равных правах – это тоже очень важный момент. Почему? Да потому, что у Газпром Нефти лицензий на месторождения Западной Сибири – много. Вот на этом этапе, по сообщениям профессиональных сайтов, закончился 2015 год. Собрав воедино все наши геологические исследования Баженовской свиты, Россия присоединила к ним практический опыт, наработанный сланцевиками США. И теперь она «неторопливо спускается с горы»…
Вот только теперь, с чистой совестью мы имеем полное право озвучить, наконец, Новость (смотреть ).
Если ближайшее время покажет, что СПД получило именно то, что хотело – запасы нефти в России, как минимум, удвоятся. Причем запасы эти расположены не на арктическом шельфе, где себестоимость добычи несопоставима с нынешними рыночными ценами. Западная Сибирь – регион с развитой структурой нефтедобычи, тут наши нефтяники все знают и все умеют.
Нам остается еще раз поздравить всех наших нефтяников с их профессиональным праздником и порадоваться результатом их работы. Можем предложить даже тост:
«В России есть Байкал. Даже если на Земле настанет всеобщая засуха – стакан свежей воды утром нам обеспечен. Так выпьем же за то, чтобы наши нефтяники не ошиблись, чтобы баженовская свита в самые тяжелые времена была нашим «нефтяным Байкалом!»
С праздником, дорогие и уважаемые наши нефтяники! Отмечайте его каждый год такими же Новостями!
Вконтакте