Введение к работе
^т^альность_поблеш. Одним из основных путей повышения эффективности геолого-поисковых работ является целенаправленный поиск именно того углеводородного сырья, в котором в настоящее время больше всего нуждается народное хозяйство.Получение достоверной информации об ожидаемом составе флюидов возможно лишь на базе научно-обоснованного прогноза состава нафтидов и фазового состояния залежей. В связи с этим работа, посвященная усовершенствованию методологии и метода прогнозирования состава нефтей, конденсатов, свободных газов и фазового типа залежей, является актуальной и имеет большое народно-хозяйственное значение. Актуальность диссертации возрастает в связи с тем, что предложенная методология и метод прогнозирования применимы в любых геологических условиях. В практическом, отношении очень важно, что опробование метода проведено в крупнейших, перспективных Лено-Тунгус-ской, Прикаспийской и восточной части Северо-Западноевро-пейской нефтегазоносных провинциях (НТО).
Целью исследования являлась разработка теоретических основ, методологии и метода комплексного прогнозирования состава нафтидов в единой системе нефть-конденсат-газ на примере Лено-Тунгусской, Прикаспийской и восточной части Северо-Западноевропейеной НГП.
Для достижения намеченной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
I.Выявить основные закономерности изменения состава нефтей, конденсатов, свободных газов и фазового состояния залежей в регионах с различным геологическим строением;
2.оценить степень влияния геолого-геохимических факторов на состав нафтидов и фазовое состояние залежей и выбрать факторы основные, оказывающие наибольшее воздействие на флюиды не зависимо от региона и второстепенные, влияющие на флюиды лишь в определенных геологических условиях;
3.проанализировать взаимосвязь составов нефтей,кон-
денсетоЕ и свободных газов в пределах единой системы нефть-конденсат-газ в различных геологических условиях;
4.разработать теоретическую модель формирования современного состава нафтидов и фазового состояния УБ р зхкежах;
5.разработать методологию и метод высокоэффективного комплексного прогнозирования свойств и состава неф-тей, конденсатов, свободных газов и фазового состояния УБ в залежах;
5.на основе разработанной методологии и с применением разработанного метода и выявленных критериев осуществить прогноз состава рассматриваемых флюидов и фазового состояния залежей в регионах с различным геологическим строением и разной степенью изученности.
Для решения поставленных задач были выбраны подсоле-вые отложения трех крупнейших НГП (Лено-Тунгусской,Прикаспийской, восточной части Северо-Западноевропейской),существенно различающихся по геологическому строении.истории развития и другим особенностям, но имеющих и черты сходства - присутствие региональной соленосной покрышки. Такой подбор объектов исследования обеспечивает необходимые условия для разностороннего анализа изменения флюидов в недрах и получения достоверной информации о масштабах влияния отдельных геологических и геохимических факторов на состав нафтидов и их эалени.
Научная новизна. аботьь Разработаны теоретические основы, методология и метод комплексного прогнозирования свойств и состава всех составляющих нефтегазоконденсатной системы, в основе которых лежат представления диссертанта о генетической и последующей взаимосвязи нефтей, конденсатов и природных газов и о влиянии на них разнообразных геологических и геохимических фгкторов. Высокая эффективность применения предложенной методологии и метода прогнозирования обеспечивается комплексным прогнозированием состава вышеназванных углеводородных флюидов и фазового состояния залежей с применением коиплекса геолого-геохимических критериев.Разработан комплекс критериев прогнозирования
состава нефтей,конденсатов,природных газов,среди которых выделены основные универсальные (генетические факторы) и до -полнительные (факторы последующего изменения флюидов. Первые позволяют прогнозировать генетические особенности флюидов (структуру УЗ, соотношение индивидуальных и групп УВ и др.) и их залежей и применяются во всех нефтегазоносных комплексах (НТК) и регионах. Вторые уточняют состав флюидов и залежей, предполагаемым по основным критериям, и имеют локальное значение. Разработан новый вариант методики прогнозирования фазового состояния залеяей по соотношению масс жидких УВ, находящихся в пластовых условиях в газорастворекном (конденсат) и жидком (нефть) состояниях, позволяющий осуществлять прогноз фазового состояния залекей до разбуривания территории по данным о предполагаемом соотношении количеств эмигрировавших из нефтегазоматеринских толщ газообразных и жидких УВ и выходе конденсата. Для более удобного применения предложенной методики построена номограмма.
Пдэактичес_кая_значшос_ть аботьь_ Разработанные теоретические основы, методология и метод прогнозирования способствуют увеличению достоверности и надежности прогноза состава нефтей, конденсатов, свободных газов и фазового состояния залеже:", что приводит к повышении эффектир-ности геолого-поисковых работ на нефть и газ. Составленные впервые и предлагавшиеся ранее, но значительно уточненные и раслиренные по набору прогнозируемых показателей, схематические карты прогноза свойств и состава нафтидов и фазового состояния залежей основных НТК Лено-Тунгусской, Прикаспийской и восточной части Северо-Запад-ноевропейской ІІГЛ должны служить научной основой для разворачивания геолого-поисковых работ на тех территориях, где можно ожидать таких по составу флюидов, которые на данном этапе необходимы народному хозяйству и разработку залежей которых можно считать целесообразной и рентабельной на настоящем уровне развития н';уки и техники.
Реализация работы.Составление ,і.,іи".е^так,гок схем о-
тические карты прогноза состава конденсатов, свободных газов и фазового состояния залежей основных НТК подсоле-вых отложений Прикаспийской и восточной части Северо-Западноевропейской НГП (некоторые в соавторстве) использовались при планировании основных направлений геологопоисковых работ в названных регионах. Методические рекомендации по прогнозированию фазового состояния и состава углеводородных скоплений по геохимическим данным, соавтором, которых является диссертант, приняты к использованию в ВостСибНИИГГиМСе.ТПО ВНИГРИ, ВолгоградНИПИНефть, ВолгоуралНИПИГаз,П0 Арктикыорнефтегазразведка.
Основные положения и результаты диссертационной работы вошли в отчеты лаборатории прогноза состава углеводородных флюидов, сектора геологии Польши и других подразделений ВНИПИ и офорылены в виде рекомендаций (в соавторстве с другими исследователями), внедренных в раз», личных организациях: Минг.ео СССР, Мингео КазССР, НВНИИГГ, ПГС Уральскнефтегазгеология, НПО Актюбнефть, ВостСибНЖГТиМС, Геонафта и другие производственные организации Польши.
Апобаі[ия аботыА Материалы диссертации докладывались на Юбилейной конференции молодых ученых-геологов г.Москвы, посвяденной 50-детию ВЛКСМ, в Москве (1968), Международных научных конференций по геохимическим и физико-химическим проблемам при разведке и добыче нефти и газа: УШ - в Брно (1978), XI - в Висле (1985), ХП - в Сольноке (1988), Научно-технической конференции по перспективам открытия и освоения залежей углеводородов в карбонатах цехштейна Западной Польши в Пиле (1981 ), У Всесоюзном семинаре "Нефтегазообразование на больших глубинах" в Ивано-Франковске (1986), Всесоюзном совещании "Пути повышения достоверности локального прогноза нефтегазоносности по комплексам геохимической информации" в Саратове (1987), Всесоюзной конференции "Критерии и методы установления генетических связей в системе нефть-конденсат-ОВ пород и вод" в Москве (1988), Губкин-ских чтениях в Москве: IX "Проблемы поисков нефти и газа
комплексом геофизических и геохимических методов" (1987), XI "Фундаментальные проблемы нефтегаэогеологи-ческой науки" (1989), 3-ей Всесоюзной конференции "Системный подход в геологии (теоретические и прикладные аспекты)" (1989), 14-м Международном конгрессе по органической геохимии в Париже (1989).
Пуб^ликациид Основные результаты исследований опубли
кованы более, чем в 40 печатных работах, в том числе в I
монографии, I научном обзоре, I методическом руководстве
и I методических рекомендациях (в соавторстве).Статьи и
тезисы докладов публиковались в журналах Геология нефти
и газа, ДАН СССР, Известия ВУЗов,Советская геология,
Нефтегазовая геология И геофизика,Advances in Organic
Geochemistry, Nafta ' , трудах ВНИГНИ и
МИНГ, сборниках докладов и тезисов Международных и Всесоюзных конференций, совещаний и семинаров.
Использ_ованные_мте^иальи, Диссертация является итогом почти тридцатилетних исследований автора в области изучения и прогнозирования свойств и состава нефтей, конденсатов, свободных .газов и фазового состояния залежей. Она выполнена во ВНИГНИ как составная часть работ по на-
I т о
учным проблемам П т^т?т) 17 "Разработка комплекса геохимических критериев прогнозной оценки перспектив нефтегазоносное СССР" (1975-1980 гг.) и П хбТ(1) 18 "РазРаботка комплекса геохимических критериев формирования крупных зон нефтегазонакопления в различных регионах СССР" (1980-1985гг.) Мингео СССР, контрактов !? 55-035/53300 "Изучение геологического строения и разработка наиболее эффективной методики поисков и разведки залежей нефти и газа в биогермных образованиях главного доломита и терри-генных образованиях красного лежня пермских отложений Польской низменности" и № 55-Х)19/05700 "Изучение геологического строения центральной и юго-восточной частей Пермского региона ПНР по отложениям красного лежня и карбона с целью обоснования перспектив и определения направлений геолого-разведочных работ на газ" (1976-1982гг) и ряда других тематических исследований лаборатории
_ 6 -
прогноза состава углеводородных флюидов. Работа базируется в основном на результатах изучения физико-химическими, хроматографическими и спектральными методами составленных под руководством диссертанта коллекций отобранных на устье скважин проб нефтей, конденсатов, свободных газов, проведенного в различных лабораториях ВНИГНИ, а по восточной части Северо-Западноевропейской НШ-и в ИГНиГ г.Кракова. Кроме того, использованы материалы по составу тех же флюидов, полученные в других научно-исследовательских организациях СССР и Польши. Всего обработано следующее количество данных по свойствам, групповому углеводородному, структурно-групповому и компонентному составу флюидов, ИК-спектрометрии и фазовому состоянию залежей: по нефтям - 380 анализов, стабильным конденсатам - 184 анализа, свободным газам - 943 анализа (всего по 106 месторождениям). Около 30-40% проб нефтей и конденсатов были проанализированы методами ИК~ и УФ-спектроскопии, "квазилинейчатых" спектров люминесценции более детально, что позволило получить данные о структуре парафиномйафтено— вых фракций и составе ароматических углеводородов (УВ) нафтено-ароматических фракций, содержании порфиринов и т.д. Помимо аналитических материалов в процессе исследований рассмотрена и использована и другая обширная и разнообразная геологическая и геохимическая информация, частично являющаяся результатом собственных исследований автора, частично заимствованная из фондовой и опубликованной советской и зарубежной литературы. В составлении коллекций, сборе различной геологической и геохимической информации, изучении, обобщении и интерпретации полученных и собранных аналитических данных по всем вышеназванным регионам диссертант принимал непосредственное участие в качестве руководителя разделов по Лено-Тунгусской и Прикаспийской НГП и консультанта-геохимика во время работы в Польше.
В процессе выполнения работы автор постоянно консультировался и пользовался помощью и советами докторов наук Г.Х.Дикенштейна, В.В.Ильинской,М.К.Калинко,
Л.Г.Кирюхина.Е.С.Ларской, И.Е.Постниковой, Б.А.Соловьева, кандидатов наук П.В.Анцупова, Э.М.Грайзер, Н.П.Гречншникова, М.Д.Дахновой,О.П.Четвериковой и многих других коллег, которым, автор выражает глубокую благодарность. За постоянную поддержку, содействие, ценные совета и неоценимую помощь при разработке всех затронутых вопросов и написании работы диссертант особенно искренне признателен профессору, докго*» ру геолого-ыинералогических наук Т.А.Ботневой.Автор благодарит ст.н.с.Т.Н.Поспелову, инженеров Н.С.Долгопят, Н.Е.Рубанову,А.А.Орлову,А.И.Шокину, техников Г.В.Белокурову, С.Г. Мануилову.Н.П.Шевелеву и других сотрудников за проведение аналитических работ и техническую помощь.
Диссертация состоит из Введения, 8 разделов и Заключения.Она содерхит 276 страниц текста и иллюстрируется 25 таблицами и 44 рисунками. Список литературы включает 395 работ советских и зарубежных авторов.