Особенности геологического строения, оценка ресурсного потенциала и освоение залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба

Глава 1. История изучения нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа
Отложения доманикового типа на территории Волго-Уральской нефтегазоносной провинции (НГП) изучали в течение многих лет исследователи различных направлений: геологи, геохимики, палеонтологи.
1.1. История геологического изучения доманиковых отложений в Волго-Уральской НГП
Приведен обзор результатов исследований пород доманикового типа, начиная с 1929г., где показаны различные предположения о роли доманиковых пород в качестве нефтематеринских для палеозойского продуктивного комплекса Волго-Уральской НГП, об условиях накопления депрессионных отложений карбонатно-кремнистого состава, а также о
стратиграфической принадлежности отложений «доманиковой формации». В число этих исследований входят работы таких ученых как Страхов Н.М. и др. (1939, 1955, 1962), Маймин З.Л. (1955), Наливкин Д.В. (1956), Гуляева Л.А. и др. (1961), Грачевский М.М. и др. (1963), Максимова С.В. (1970), Мкртчян О.М. (1980, 1981, 1984), Королюк И.К. и др. (1984), Зайдельсон М.И. и др. (1986, 1990), Белоконь Т.В. и др. (1990), Неручев С.Г. (1986), Хисамов Р.С. и др. (2010), Прищепа О.М. (2013, 2014), Ступакова А.В. и др. (2013, 2015), Дахнова М.В. и др. (2013, 2017, 2018), Баженова Т.К. (2017), Фортунатова Н.К. и др. (2012, 2018, 2019, 2020) и др. Первоначально к отложениям доманикового типа относили породы собственно «доманикового горизонта» (D3dm), позднее – глинисто-кремнисто-карбонатные битуминозные породы верхнего девона и частично турне (D3dm – D3f – D3fm – C1t).
1.2. История изучения высокоуглеродистой доманиковой формации как резервуара нетрадиционных залежей нефти
Кратко приведены результаты исследований отложений доманикового типа с позиций нетрадиционного резервуара, описанные в работах Аверьяновой О.Ю., Баженовой Т.К., Баркова С.Л., Белоконь Т.В., Богомолова А.Х., Варламова А.И., Вилесова А.П., Груниса Е.Б., Дахновой М.В., Завьяловой А.П., Заграновской Д.Е., Захаровой О.А., Исаевой С.И, Калмыкова Г.А., Канева А.С., Карасевой Т.В., Кирюхиной Т.А., Козловой Е.В., Комар Н.В., Лян. С., Митронова Д.В., Можеговой С.В., Петерсилье В.И., Пороскуна В.И, Полудеткиной Е.Н., Прищепы О.М., Ступаковой А.В., Сусловой А.А., Ульмишека Г.Ф., Фадеевой Н.П., Фортунатовой Н.К., Френкеля С.М., Хисамова Р.С., Шардановой Т.А., Швец-Тэнэта-Гурий А.Г. и др. Дан обзор терминологии, используемой для описания данных отложений. Объектом исследования являются отложения доманикового типа, представленные высокоуглеродистыми кремнисто-карбонатными и карбонатно-кремнистыми отложениями франско-фаменского возраста в пределах территории Муханово-Ероховского прогиба.
1.3. Результаты поисков и разведки нетрадиционных скоплений нефти в отложениях доманикового типа на территории Муханово-Ероховского прогиба
На настоящий момент в Муханово-Ероховском прогибе на территории Оренбургской и Самарской областей открыты залежи нефти в отложениях доманикового типа франско- фаменского возраста на Троицком, Красногорском, Южно-Неприковском и Лещевском месторождениях, «нетрадиционные» запасы которых прошли государственную экспертизу и поставлены на Государственный баланс (рисунок 1). Притоки нефти из отложений доманикового типа на этих месторождениях (до 180 м3/сут) получены после проведения многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в горизонтальных стволах пробуренных
скважин. Суммарно по вышеперечисленным месторождениям запасы категорий B1С1+B2С2 (геол./извл.) составляют 2521/190 млн.т. В Оренбургской области на Савицком и Похвистневском лицензионных участках, примыкающих к Троицкому и Красногорскому месторождениям, в настоящее время начаты работы по поиску нетрадиционных скоплений УВ в верхнедевонских отложениях. Суммарно по этим двум перспективным участкам ресурсы категории D0 (геол./извл.) составляют 1824 /55 млн.т.
Рисунок 1. Схема расположения нефтяных месторождений, открытых в Самарской и Оренбургской областях в 2012-2019 гг., с числящимися на Государственном балансе запасами нефти в отложениях доманикового типа (Соболева Е.Н.)
Глава 2. Геологическое строение Муханово-Ероховского прогиба
2.1. Литолого-стратиграфический разрез изучаемой территории
Геологический разрез осадочной толщи на территории Муханово-Ероховского прогиба изучен по материалам глубокого бурения и сейсморазведочных работ, проведённых на исследуемой территории. Осадочный чехол Муханово-Ероховского прогиба, мощностью до 4000 м, представлен палеозойскими отложениями, а также мезозойскими и кайнозойскими породами, и с несогласием перекрывает кристаллический фундамент архейско- раннепротерозойского возраста. Отложения доманикового типа развиты в Муханово- Ероховской структурно-фациальной зоне (СФЗ) и представлены высокоуглеродистыми
10

карбонатно-кремнистыми и кремнисто-карбонатными отложениями в интервале от доманикового горизонта среднефранского подъяруса до фаменского яруса верхнего девона включительно.
2.2. Тектоническое строение фундамента и осадочного чехла территории исследования
Согласно схеме тектонического районирования Волго-Урала, разработанной в Нижневолжском научно-исследовательском институте геологии и геофизики (ФГУП «НВНИИГГ»), территория исследования Муханово-Ероховского прогиба находится в пределах тектонического элемента 1 порядка – Бузулукской впадины, представляющей собой сложную отрицательную структуру округлой формы, расположенную на юго-восточном склоне Волго-Уральской антеклизы. Кристаллический фундамент характеризуется довольно контрастной морфологией, погружается в южном направлении от отметок -2500 м до -4000 м и образует крутопадающую моноклиналь. Морфология осадочного чехла в целом соответствует поверхности кристаллического фундамента, однако наблюдается выполаживание рельефа и затухание разрывных нарушений вверх по разрезу. Верхнедевонско-турнейский структурный подэтаж Бузулукской впадины характеризуется развитием Муханово-Ероховского прогиба Камско-Кинельской системы.
Глава 3. Условия формирования отложений доманикового типа
3.1. Особенности формирования отложений доманикового типа в Муханово- Ероховском прогибе
Накопление битуминозных отложений франско-фаменского возраста происходило в относительно глубоководном бассейне с нормальной соленостью, газовым режимом, а также со специфическим разнообразием комплекса донной и планктонной фауны. В наиболее глубоких участках морского дна с замедленным водообменом накапливались осадки с наибольшим количеством органического вещества (ОВ), что способствовало образованию битуминозных горючих сланцев в резко восстановительных условиях осадконакопления.
Континентальные, прибрежные и смежные преимущественно мелководные части бассейна седиментации являлись источниками периодически поступавшего алеврито- песчаного, глинистого и карбонатного обломочного материала.
Отложения доманикового типа распространены в пределах Муханово-Ероховского прогиба, в котором выделяются: центральная, внутренняя и внешняя прибортовые зоны, которые характеризуются близким строением отложений верхнего девона, но резко отличаются по строению турнейского яруса. В верхнедевонском интервале разреза
преобладают высокоуглеродистые и углеродистые карбонатно-кремнистые сланцеватые породы доманикового типа, в меньшем количестве развиты карбонатные брекчии, радиоляриты, детритовые известняки. Внутренние прибортовые зоны Муханово-Ероховского прогиба (северная и южная) характеризуются появлением карбонатно-глинистых клиноформных тел кизеловского возраста, внешние прибортовые зоны – карбонатных клиноформ черепетского горизонта.
3.2. Реконструкция истории палеотектонического развития территории Муханово-Ероховского прогиба в позднедевонское время
Изучая историю формирования отложений доманикового типа Волго-Уральского бассейна, многие исследователи приходят к выводу, что скорость тектонических погружений на территории развития собственно доманиковых фаций заметно превышала темп осадкообразования; т.е. эти фации формировались в условиях некомпенсированных прогибаний (Филиппова М.Ф. и др., 1958; Грачевский М.М., 1963; Тихомиров В.И., 1967; Ляшенко А.И. и др., 1970; Максимова С.В., 1970, и др.). Периодические локальные размывы, сопровождавшиеся переносом обломочного карбонатного материала из мелководных обстановок на склоны палеосводов и далее в прибортовые зоны Муханово-Ероховского прогиба, являлись следствием различных темпов тектонических погружений.
С целью восстановления палеотектонических условий накопления доманиковых отложений Муханово-Ероховского прогиба были построены карты общих толщин от саргаевского горизонта до фаменского яруса верхнего девона. В структуре саргаевских отложений среднефранского возраста Муханово-Ероховский прогиб не прослеживается.
Доманиковый и речицкий горизонты средне-верхнефранского подъярусов имеют наибольшую площадь распространения отложений доманикового типа в пределах территории исследования. Муханово-Ероховский прогиб начал формироваться во время, соответствующее доманиковому горизонту, поперечная зона делит прогиб на две самостоятельные зоны максимальных толщин (рисунок 2). В речицком горизонте также происходило унаследованное дифференцированное развитие Муханово-Ероховского прогиба. Перспективы отложений доманикового типа доманикового и речицкого горизонтов верхнего девона связаны с зонами повышенных толщин, которые имеют максимальные значения в районе скважин Садкинская-38 (54 м.) и Петро-Херсонецкая-368 (48 м.), что соответствует осевой части Муханово-Ероховского прогиба на ранних этапах его формирования, которая приурочена к северной и северо-восточной части Бузулукской впадины. Средние значения общих толщин доманикового и речицкого горизонтов варьируют в пределах 20-25 м.
На последующих этапах формирования от воронежского горизонта до верхнефаменского подъяруса (заволжского надгоризонта) верхнего девона Муханово- Ероховский прогиб представлял собой уже единый прогиб. Перспективы нефтеносности отложений доманикового типа приурочены к наиболее погруженным частям, соответствующим центральной части Муханово-Ероховского прогиба, характеризующейся некомпенсированным осадконакоплением и сместившейся южнее относительно осевой части Муханово-Ероховского прогиба в доманиково-речицкое время. Общие толщины от доманикового горизонта до верхнефаменского подъяруса (заволжского надгоризонта) верхнего девона в осевой части Муханово-Ероховского прогиба имеют значения порядка 230- 240 м., достигая 450-800 м. в бортовых частях прогиба (рисунок 2).
Палеотектонические условия развития Муханово-Ероховского прогиба, уточненные по картам общих толщин, были положены в основу структурной модели Бузулукской впадины при проведении трехмерного бассейнового моделировании с использованием программного комплекса TemisFlow 2015.
а)
б)
Рисунок 2. Карты общих толщин: а) – от доманикового D3dm до речицкого D3rc горизонта; б) – от доманикового горизонта D3dm до верхнефаменс- кого подъяруса D3fm3 (заволжского надгоризонта) верхнего девона (Соболева Е.Н.)

3.3. Особенности формирования нетрадиционных скоплений УВ в отложениях доманикового типа
Условия формирования нетрадиционных скоплений УВ в отложениях доманиковой формации рассмотрены автором в рамках теории «непрерывного (упорядоченного) накопления углеводородов», предложенной Schmoker J.W. в 1995 г. Согласно этой теории, процесс формирования залежей в отложениях доманикового типа представляет собой единую нетрадиционную систему накопления нефти и газа. Исходя из теории “упорядоченного накопления или пространственного парагенезиса”, открытие месторождений традиционной нефти и газа, как правило, указывает на наличие парагенетической нетрадиционной нефти и газа, и наоборот, открытие нетрадиционных скоплений УВ позволяет прогнозировать открытие традиционных залежей нефти и газа.
Согласно теории «непрерывного (упорядоченного) накопления», существует три типа скоплений УВ: прерывистые, квазинепрерывные и непрерывные. Прерывистые скопления углеводородов образуются в традиционных резервуарах, квазинепрерывные – в основном, в плотных резервуарах, прилегающих к нефтематеринским породам.
Объектом исследования данной работы являются нетрадиционные залежи УВ, характеризующиеся как непрерывные скопления углеводородов, которые формируется в нефтематеринских толщах.
Глава 4. Особенности геологического строения нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба по сравнению с традиционными скоплениями УВ
Резервуары нефти в доманиковых продуктивных отложениях носят название «протяженных» или «непрерывных» резервуаров (continuous reservoirs), подчеркивая тот факт, что залежи нефти в доманиковых продуктивных отложениях, ввиду низкой проницаемости пород резервуара, отсутствия свободной воды, контролируются не традиционными структурными или литологическими ловушками, а составом и строением пород.
Особенность отложений доманикового типа состоит в том, что они не являются коллекторами в традиционном понимании, так как характеризуются низкими фильтрационно- емкостными свойствами пород. При испытании этих пород, как правило, не получают промышленного притока флюида без стимуляции (гидроразрыва) пласта. По данным исследования керна проницаемость образцов составляет десятые и сотые доли мД (среднее значение на Троицком месторождении – 0,1 мД). Пористость пород доманикового типа изменяется от 0,1 до 14,3%. На Троицком и Красногорском месторождениях пористость была определена по данным стандартных петрофизических исследований керна и составляет в среднем 5%.
Сопоставление принципиальных для методики геологоразведочных работ особенностей геологического строения традиционных залежей с характеристиками нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба приведено в таблице 1.
Таблица 1
Особенности геологического строения нетрадиционных скоплений УВ в отложениях доманикового типа (Соболева Е.Н., Пороскун В.И.)
Показатель Традиционные залежи нефти
Нетрадиционные залежи нефти
в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба
Коллектор
 породы с проницаемостью более 1 мД и пористостью более 6-8%;
 породы-коллектора гидро- динамически сообщаются в пределах залежи;
 промышленные притоки в скважинах получают без стимуляции коллектора.
 насыщенные нефтью породы с низкими фильтрационно-емкостными свойствами пород (проницаемость от тысячных долей до 0,1-0,5 мД и пористость от 1 до 6-8%);
 нефтенасыщенные породы в пределах залежи гидродинамически практически не сообщаются;
 промышленные притоки получают после проведения ГРП.
Покрышка
Ловушка
 для формирования залежи
обязательно наличие покрышки. флюидоупором.
 скопления УВ не контролируются
Резервуар, его литологическая характеристика
 выдержанная по площади толща пород, состоящая из нефтепроводящих пород и перекрывающих их пород- флюидоупоров;
 различный литологический состав (терригенный, карбонатный, хемогенный и т.д.).
 выдержанная по площади толща совместно залегающих генерирующих УВ пород и пород, содержащих подвижную нефть (нетрадиционный коллектор);
 кремнисто-карбонатные, карбонатно- кремнистые породы, тонкослоистые, с повышенным содержанием ОВ (Сорг>0,5%).
 наличие ловушки для  ловушкой является толща формирования залежи обязательно. низкопроницаемых пород.
Типы залежей
 «прерывистые» скопления УВ контролируются структурными, тектоническими, литологическими или стратиграфическими ловушками;  залежь имеет контур нефтеносности (ВНК).
 «непрерывные» скопления (continuous reservoirs) не контролируются традиционными ловушками;
 контура нефтеносности (ВНК) нет, для проектирования ГРР и подсчета запасов залежь ограничивают условными линиями.
Особенности геологического строения нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба, рассмотренные в главе 4, показывают отличие данных резервуаров от традиционных залежей УВ, что определяет необходимость разработки особых методических подходов их изучения и подсчета запасов.
Глава 5. Оценка запасов и ресурсов нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа
Оценка запасов и ресурсов скоплений нефти в Муханово-Ероховском прогибе была проведена вероятностным методом. Сложность строения и неопределенность исходных
подсчетных параметров нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа предопределяет необходимость проведения вероятностной оценки запасов и ресурсов нефти залежей подобного типа. Вероятностные методы оценки запасов и ресурсов являются общепринятыми в мировой практике, но еще недостаточно широко используются в нашей стране. Применительно к практике оценки нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа в пределах Муханово-Ероховского прогиба ранее такие исследования еще не выполнялись.
Вероятностная оценка геологических запасов и ресурсов нефти в отложениях доманикового типа проводилась объемным методом, так как этот метод позволяет учитывать особенности геологического строения нетрадиционных залежей и оценивать неопределенность оценки запасов и ресурсов. Подсчетные параметры задавались в виде статистических распределений. Интервалы изменения каждого параметра и типы их распределения принимались с учетом данных по открытым и разведанным в Оренбургской и Самарской областях залежам нефти в отложениях доманикового типа.
Ресурсный потенциал отложений доманикового типа на территории Муханово- Ероховского прогиба также был оценен методом трехмерного бассейнового моделирования с использованием программного пакета TemisFlow 2015.
5.1. Вероятностная оценка запасов Троицкого и Красногорского месторождений
Вероятностная оценка запасов нетрадиционных залежей УВ в высокоуглеродистых карбонатно-кремнистых и кремнисто-карбонатных отложениях доманикового типа Троицкого и Красногорского месторождений необходима для оценки достоверности запасов этих месторождений, что имеет большое значение для принятия решений при проектировании и проведении ГРР.
Сопоставление проведенной вероятностной оценки запасов нефти по пластам D3fm+ D3f Троицкого и Красногорского месторождений с детерминистической оценкой запасов УВ по данным месторождениям показало, что детерминистическая оценка геологических запасов сопоставима с наиболее вероятным значением (P50) при вероятностной оценке, а величина извлекаемых запасов при детерминистической оценке меньше даже минимального значения (P90) при вероятностной оценке (таблица 2). Это объясняется тем, что при рассмотрении запасов этих месторождений в ГКЗ Роснедра, в соответствии с «Временными методическими рекомендациями по подсчету запасов нефти в доманиковых продуктивных отложениях, 2017 г.», принималось минимальное значение КИН равное 0,03. При вероятностной оценке извлекаемых запасов диапазон изменения значений КИН, с учетом данных по нефтеносным сланцевым плеям США, задавался как треугольное распределение в интервале от 0,03 до 0,08.
Таблица 2 Сопоставление детерминистической и вероятностной оценок запасов УВ по
Троицкому и Красногорскому месторождениям
Месторождение Запасы
Детерминистическая оценка Вероятностная оценка, млн. т. (ГКЗ 2019 г.), млн. т Р90 Р50 Р10
15,5 24,3 29,3 34,3
12,8 20,3 25,1 30,0
геол.
516,2
459,3
500,7
543,5
Троицкое D3fm+ D3f (доманиковые) Красногорское D3fm+ D3f (доманиковые)
извл.
извл.
геол.
427,6
378,3
428,9
482,7
5.2. Оценка ресурсного потенциала Муханово-Ероховского прогиба вероятностным методом и методом трехмерного бассейнового моделирования
В рамках данной диссертационной работы проведена оценка ресурсного потенциала нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа в пределах Муханово- Ероховского прогиба вероятностным методом с использованием программы Cristall Ball и методом бассейнового моделирования 3D в программном пакете TemisFlow 2015.
В результате проведенной вероятностной оценки ресурсов нефти установлено, что максимальный потенциал УВ франско-фаменского резервуара в отложениях доманикового типа в целом для Муханово-Ероховского прогиба составляет (P10) 24,2/1,5 млрд. т (геол/извл). Наиболее вероятная величина ресурсного потенциала отложений доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба (рисунок 3) составляет (P50) 21,0/1,2 млрд. т (геол/извл), минимальная оценка ресурсов – (P90)18,1/1,0 млрд. т (геол/извл).
Рисунок 3. Вероятностное распределение суммарных геологических ресурсов нефти франского и фаменского продуктивных резервуаров (D3fm+ D3f (доманиковые)) в пределах
Муханово-Ероховского прогиба (Соболева Е.Н.)
Наибольшими перспективами в пределах территории исследования обладает зона осевой и внутренней бортовой частей Муханово-Ероховского прогиба (рисунок 4). Ресурсы нетрадиционных залежей УВ в отложениях доманикового типа в пределах этой зоны изменяются от (P90) 11,6/0,6 млрд. т (геол/извл) до (P10) 17,3/1,1 млрд. т (геол/извл), наиболее вероятное значение составляет (P50) 14,2/0,8 млрд. т (геол/извл).
Рисунок. 4. Схема перспектив для освоения отложений доманикового типа в пределах Муханово-Ероховского прогиба (Соболева Е.Н.)
При проведении трехмерного бассейнового моделирования были оценены: масштабы генерации, миграции, аккумуляции жидких углеводородов и рассчитаны плотности генерации и аккумуляции нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба. Результаты оценки ресурсного потенциала суммарно для пластов D3fm+ D3f (доманиковые) в пределах Муханово-Ероховского прогиба по результатам трехмерного бассейнового моделирования приведены в таблице 3.
Таблица 3
Ресурсный потенциал нетрадиционных скоплений УВ в отложениях доманикового типа в пределах Муханово-Ероховского прогиба по результатам трехмерного бассейнового
моделирования
37683 2871 8631 29052 2213 13127 18
Генерация жидких УВ, млн.т
Плотность генерации жидких УВ, тыс.т/км2
Миграция жидких УВ, млн.т
Аккумуляция жидких УВ, млн.т
Плотность аккумуляции жидких УВ, тыс.т/км2
Площадь, км2

Результаты оценок геологических ресурсов УВ нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба, выполненных двумя независимыми методами (таблица 4), показали, что значение геологических ресурсов, полученных при расчете в TemisFlow, сопоставимо с возможными ресурсами (Р10), оцененными вероятностным методом.
Таблица 4
Сопоставление геологических ресурсов УВ нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба, оцененных различными
S, км2
Вероятностная оценка геологических ресурсов, млн.т
Результаты расчета геологических ресурсов в TemisFlow, млн.т
P90
P50
P10
Муханово-Ероховский прогиб D3fm+ D3f (доманиковые)
методами
13127 18109 20998 24235 29052
Полученные результаты показывают, что отложения доманикового типа в пределах территории Муханово-Ероховского прогиба характеризуются высокой перспективностью для дальнейшего проведения геологоразведочных работ и освоения.
Глава 6. Особенности проведения геологоразведочных работ при изучении и освоении нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово- Ероховского прогиба
Специфические особенности геологического строения нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа требуют адаптации традиционных методов проведения геологоразведочных работ (ГРР). Прежде всего необходимо адаптировать стадийность ГРР на нефть и газ для традиционных залежей УВ, которая регламентируется «Временными положениями об этапах и стадиях геологоразведочных работ на нефть и газ, 2001» и включает региональные, поисково-оценочные и разведочные работы.
6.1. Региональный этап
Район исследования Муханово-Ероховского прогиба расположен на территории Северо-Бузулукского НГР. Геолого-геофизическая изученность района исследования очень высокая (рисунок 5). Изученность территории сейсморазведочными работами МОГТ составляет 2,94 пог.км/км2.
В пределах исследуемой территории по результатам проведенных ГРР задачи регионального этапа практически полностью решены: выявлены литолого-стратиграфические комплексы, структурные этажи, структурно-фациальные зоны, определены основные этапы геотектонического развития, выделены нефтегазоперспективные комплексы, проведены тектоническое и нефтегазогеологическое районирование, выявлены основные закономерности распространения свойств пород-коллекторов и флюидоупоров, проведена
количественная оценки перспектив нефтегазоносности, установлен ареал распространения и особенности строения отложений доманикового типа.
По результатам региональных работ установлено, что отложения доманикового типа приурочены к осевой и бортовым зонам Муханово-Ероховского прогиба, входящего в Камско- Кинельскую систему прогибов, а также к склонам палеосводов, территория которых является перспективной для проведения поисково-оценочных работ, проведена количественная оценка ресурсов УВ на 01.01.2017 г.
Рисунок 5. Схема изученности Северо-Бузулукского НГР сейсморазведкой и бурением (Соболева Е.Н.)
6.2. Поисково-оценочный этап
Поисково-оценочный этап разделяется на три стадии: выявления объектов поискового бурения, подготовки объектов к поисковому бурению, поиска и оценки месторождений (залежей). Принципиальным отличием первых двух стадий поисково-оценочного этапа для нетрадиционных залежей УВ в отложениях доманикового типа является то, что нет необходимости выявлять локальные ловушки и проводить работы по их подготовке к поисковому бурению, соответственно, нет необходимости выполнять детальные сейсморазведочные работы (2D и 3D) для выявления ловушек, поскольку скопления нефти в доманиковых продуктивных отложениях не контролируются традиционными структурными или литологическими ловушками и не имеют ВНК.
Особенности решения задач поисково-оценочного этапа для нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба в сравнении с задачами этого же этапа для традиционных залежей нефти приведены в таблице 5.
Таблица 5 Адаптация схемы стадийности ГРР на поисково-оценочном этапе для нетрадиционных
залежей нефти Муханово-Ероховского прогиба
Стадия
Основные геологические задачи
Особенности решения геологических задач для нетрадиционных залежей нефти
в отложениях доманикового типа
(в Муханово-Ероховском прогибе)
1.Выявление условий залегания и других геолого-геофизических свойств
нефтегазоносных нефтегазоперспективных комплексов.
и
1. Условия залегания и геолого-геофизические характеристики франско-турнейского карбонатного нефтегазоносного комплекса (НГК), с которым связана нефтеносность отложений доманикового типа исследуемой территории, определены по результатам региональных работ.
2. Выявление перспективных ловушек.
2. Выявление локальных ловушек и проведение работ по подготовке их к поисковому бурению нет необходимости проводить, т.к. залежи не контролируются ловушками.
Э т а п
Выявление объектов поискового бурения
Подготовка объектов к поисковому бурению
3.Количественная оценка прогнозных локализованных ресурсов категории Дл. 4.Выбор объектов для детализационных работ.
1.Детализация выявленных перспективных ловушек, позволяющая прогнозировать пространственное положение залежей.
2. Количественная оценка перспективных ресурсов категории Д0 на объектах, подготовленных к поисковому бурению.
3. Оценку ресурсов категории Дл не проводят, т.к. локальные ловушки не выявляют.
4. Выбор объектов для детализационных работ не проводят.
1. Детализацию (подготовку к поисковому бурению) ловушки не проводят.
2. Оценку ресурсов категории До проводят для лицензионного участка целиком (или его части).
3. Выбор объектов и определение очередности их ввода в поисковое бурение.
3. Бурение поисково-оценочных скважин с горизонтальными стволами и проведением МГРП проектируют в области повышенных толщин отложений доманикового типа в пластах D3f и D3fm.
1. Выявление в разрезе нефтегазоносных и перспективных горизонтов коллекторов и покрышек и определение их геолого- геофизических свойств (параметров).
1. Выявление в разрезе нефтеносных и перспективных нефтенасыщенных интервалов и определение их геолого-геофизических свойств (параметров) проводят по комплексу ГИС.
2. Выделение, опробование и испытание нефтегазоперспективных пластов и горизонтов, получение промышленных притоков нефти и газа и установление свойств флюидов и фильтрационно- емкостных характеристик.
2. Выделение нефтеперспективных пластов (для территории исследования – D3f и D3fm), получение промышленных притоков нефти после проведения многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в горизонтальном стволе, установление свойств флюидов и фильтрационно-емкостных характеристик искусственной фильтрационной системы.
Поиск и оценка месторожде- ний (залежей)
3.Открытие месторождения и постановка запасов на Государственный баланс.
5. Установление основных характеристик месторождений (залежей).
6. Оценка запасов месторождений (залежей) по категориям С1 и С2.
7. Выбор объектов разведки.
3.Открытие месторождения и постановка запасов на Государственный баланс.
5. Установление основных характеристик месторождений (залежей).
6. Оценка запасов месторождений (залежей) по категориям С1 и С2.
7. Объектами разведки в пределах Муханово- Ероховского прогиба являются отложения доманикового типа в пластах D3f и D3fm.
4. Выбор объектов для проведения оценочных работ.
4. Объектом для проведения оценочных работ для отложений доманикового типа является лицензионный участок (ЛУ) (Временные методич. рекомендации, 2017), если он находится внутри ареала распространения пород доманикового типа по оцениваемым горизонтам.
21
Поисково-оценочный этап

6.3. Разведочный этап и подготовка к разработке
Объектом разведки и последующего подсчета запасов нефти в доманиковых продуктивных отложениях является лицензионный участок (или его часть), в пределах которого распространены породы доманикового типа.
Основными задачами проектируемых геологоразведочных работ на доманиковые продуктивные отложения для исследуемой территории на разведочном этапе являются: изучение среднефранско-фаменских депрессионных отложений доманикового типа; перевод запасов углеводородов из категории С2 в С1; определение дебитов нефти, установление пластового давления, давления насыщения; изучение изменчивости фильтрационно- емкостных характеристик коллекторов; установление коэффициентов продуктивности скважин и добывных возможностей; изучение физико-химических свойств флюидов; подготовка участка залежи к промышленной разработке.
В разведочных скважинах на доманиковые продуктивные отложения необходимо проводить отбор и специальные лабораторные исследования керна, испытания продуктивных пластов с отбором проб и флюидов, применение методов интенсификации притоков, специальный комплекс ГИС.
Проведенные исследования показали, что схема стадийности геологоразведочных работ для изучения нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа на территории Муханово-Ероховского прогиба должна быть адаптирована с учетом того, что:
 региональные работы – практически выполнены, установлен ареал распространения отложений доманикового типа и проведена оценка ресурсов;
 работы по выявлению и подготовке ловушек не проводят, поскольку скопления нефти в доманиковых продуктивных отложениях не контролируются структурными, тектоническими или литологическими ловушками и не имеют ВНК;
 поисковое бурение проводят в пределах поля распространения отложений доманикового типа (в пределах ЛУ), обязательно бурение вертикального пилотного и горизонтальных стволов с проведением МГРП;
 разведку (подготовку к разработке) и разработку необходимо совмещать.
6.4. Рациональный комплекс геологоразведочных работ для изучения залежей УВ в отложениях доманикового типа
Типовой комплекс геологоразведочных работ для изучения залежей УВ в отложениях доманикового типа подготовлен с учетом «Временных методических рекомендаций по
подсчету запасов нефти в доманиковых продуктивных отложениях, 2017», которые были апробированы на Троицком месторождении и показали свою эффективность.
Исходя их опыта работ на Троицком и Красногорском месторождениях, Савицком и Похвистневском ЛУ, рекомендуется следующий комплекс работ для решения задач по изучению и подготовке к промышленному освоению нетрадиционных скоплений УВ, приведенный в таблице 6.
Таблица 6
Сопоставление типового комплекса ГРР для выявления и изучения традиционных и нетрадиционных скоплений УВ
Бурение поисковых и разведочных скважин
Вертикальные скважины.
Пилотный ствол вертикальный, горизонтальный ствол, многостадийное ГРП.
Традиционная залежь нефти
Нетрадиционная залежь нефти (в отложениях доманикового типа МЕП)
Сейсморазведочные работы
Сейсморазведка 2D и 3D
 выявление, подготовка и уточнение строения ловушек;
 детализация строения резервуара и ловушки.
 Сейсморазведочные работы 2D и 3D для выявления ловушек не проводят, так как залежи не контролируются ловушками;
 Сейсморазведочные
детального
пространственного
потенциально
отложений доманикового типа и обоснования азимутов горизонтальных стволов.
работы для картирования строения продуктивных
Комплекс исследований скважин
Стандартный и расширенный комплекс ГИС для выделения традиционных коллекторов и оценки их ФЕС.
Специальный комплекс ГИС для выделения отложений доманикового типа
 геолого-технические исследования
(ГТИ), а именно газовый каротаж – для выделения перспективных нефтенасыщенных интервалов;
 в комплекс ГИС входят ядерно- физические методы (такие как ГК-С, ИНГК-С, ИННК) для оценки состава пород и содержания органического вещества в отложениях доманикового типа.
Комплекс исследований керна
Стандартный и расширенный комплекс исследований ФЕС керна традиционных коллекторов.
Специальный комплекс исследований керна
 геохимические исследования керна
методом Rock-Eval до и после
экстракции;
 спектральный гамма-каротаж (ГК-С)
по керну.
Заключение
Отложения доманикового типа в пределах Муханово-Ероховского прогиба, представленные высокоуглеродистыми карбонатно-кремнистыми и кремнисто-карбонатными породами со сланцеватой текстурой, накапливались в относительно глубоководном бассейне с нормальной соленостью и резко восстановительными условиями осадконакопления. Палеотектонический анализ показал, что формирование Муханово-Ероховского прогиба, начавшееся в доманиковое время, связано с системой дифференцированного развития в доманиковом и речицком горизонтах. Наибольшие перспективы высокоуглеродистых отложений доманикового и речицкого горизонтов верхнего девона связаны с зонами повышенных толщин, что соответствует осевой части Муханово-Ероховского прогиба на ранних этапах его формирования, которая приурочена к северной и северо-восточной части Бузулукской впадины. На последующих этапах формирования от воронежского горизонта до верхнефаменского подъяруса (заволжского надгоризонта) верхнего девона максимальные перспективы нефтеносности отложений доманикового типа приурочены к наиболее погруженным частям Муханово-Ероховского прогиба, характеризующихся некомпенсированным осадконакоплением, что соответствует осевой части Муханово- Ероховского прогиба, однако сместившейся южнее относительно ее положения в доманиково- речицкое время.
Нетрадиционные залежи нефти в отложениях доманикового типа Муханово- Ероховского прогиба характеризуются как протяженные скопления («непрерывные» резервуары), для которых свойственно совместное залегание нефтематеринских (генерирующих) пород и пород, содержащих нефть (нетрадиционных коллекторов), отсутствие традиционных структурных и литологических ловушек и контролирующей роли покрышки.
Вероятностная оценка геологических и извлекаемых запасов нетрадиционных залежей нефти в доманиковых продуктивных отложениях (совместно для пластов франско- фаменского возраста (D3fm+ D3f)) в пределах Троицкого и Красногорского месторождений показала, что с ее помощью можно оценивать неопределенность оценки запасов месторождений в отложениях доманикового типа, что имеет большое значение для принятия решений при проектировании и проведении ГРР. Сопоставление детерминистической и вероятностной оценок запасов нефти Троицкого и Красногорского месторождений показало, что максимальная неопределенность связана с обоснованием величины КИН, поскольку нет опыта разработки залежей подобного типа.
Оценка ресурсного потенциала отложений доманикового типа франско-фаменского резервуара Муханово-Ероховского прогиба была проведена вероятностным методом с
использование программы Crystal Ball и методом бассейнового моделирования в программном пакете TemisFlow. Результаты вероятностной оценки ресурсов УВ нетрадиционных скоплений в отложениях доманикового типа франско-фаменской толщи Муханово- Ероховского прогиба показали, что наибольшими перспективами характеризуются зоны осевой и внутренней бортовой частей Муханово-Ероховского прогиба. Сопоставление геологических ресурсов УВ нетрадиционных залежей нефти в отложениях доманикового типа Муханово-Ероховского прогиба, оцененных различными методами, показало хорошую сходимость, что позволяет сделать вывод о том, что оба метода подтверждают высокую перспективность территории исследования для дальнейшего проведения геологоразведочных работ.
Учитывая особенности геологического строения нетрадиционных скоплений УВ в Муханово-Ероховском прогибе, отличающих данные резервуары от традиционных залежей нефти, обоснован рациональный комплекс проведения геологоразведочных работ.
По результатам региональных работ, проведенных в Муханово-Ероховском прогибе, установлен ареал распространения и особенности строения отложений доманикового типа. На этапе поисково-оценочных работ применительно к залежам нефти в отложениях доманикового типа на территории исследования Муханово-Ероховского прогиба рекомендуется исключить стадии выявления и подготовки объектов к поисковому бурению и совместить стадии разведки и разработки. Поисковое и разведочное бурение необходимо осуществлять скважинами с горизонтальными стволами с проведением в них многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) для получения промышленных притоков УВ.