Введение к работе
Актуальность проблемы.
Независимый нейтральный Туркменистан является одним из ведущих государств в мире по объему прогнозных ресурсов нефти и газа и по уровням их добычи, это является экономической гарантией суверенитета.
Для стабильного и неуклонного развития нефтегазовой отрасли необходимо расширение как по площади, так и по разрезу геологоразведочных работ на нефть и газ с целью восполнения ресурсов и роста сырьевой базы. Эффективность поисково-разведочных работ на нефть и газ в немалой степени зависит от научного обоснования геологических критериев на всех стадиях поисков и разведки залежей нефти и газа; к таковым относятся и критерии, вытекающие из геотермических исследований.
Знание закономерностей изменения температур с глубиной и по площади и их связь с нефтегазоносностью перспективных комплексов позволит на высоком научном уровне планировать поиски и разведку залежей углеводородов, а также осуществлять их разработку и эксплуатацию.
По восточному борту Южно-Каспийской мегавпадины, в основном по суше, имеются отдельные работы, посвященные изучению закономерностей изменения температур по разрезу локальных поднятий: описаны особенности термального режима подземных вод отдельных месторождений и в целом по региону; в этих работах высказаны различные точки зрения относительно факторов, их определяющих. Геотермический режим восточного шельфа Каспия рассмотрен впервые нами. Большинство же проведенных исследований охватывает ограниченные участки или, в лучшем случае, отдельные антиклинальные зоны, а регион в целом характеризуется лишь в общих чертах и, как следствие этого, недостаточно освещена взаимосвязь геотемпературных условий с нефтегазоносностью и термобарическими параметрами недр.
Актуальность подобного исследования очевидна, необходимость его продиктована также накопленным за последние годы обширным новым материалом по большому числу поисковых и разведочных скважин, пробуренных на н4вйьравдад«**иыКАНлощадях и
ЄТ«Р«1ҐРГ ІГ)
СПет<р«#рг »%
эксплуатируемых месторождениях (Барсагелмез, Готурдепе, Восточный Челекен, Бурун, Куйджик, Гогерендаг, Ордекли, Корпедже, Кеймир, Акпатлаук, банка Жданова, банка Губкина и другие).
Нами была поставлена задача проанализировать все имеющиеся материалы и наметить региональные закономерности изменения температур по разрезу плиоценовых отложений в пределах восточного борта Южно-Каспийской мегавпадины, обратив при этом особое внимание на взаимосвязь типов залежей нефти и газа и термобарическими и палеотемпературными условиями недр.
Решение этих задач поможет разработать новые и уточнить ранее намеченные геотермические критерии поисков залежей углеводородов и поможет повысить эффективность поисково-разведочных работ на нефть и газ.
Следует отметить, что прогноз скоплений залежей углеводородов на основе геотермических исследований на суше уже дает положительные результаты (Корпедже, Акпатлаук, Кеймир, Южный Гамышлджа и другие).
Объектом исследования являются, главным образом, плиоценовые отложения восточного борта Южно-Каспийской мегавпадины, в которых сосредоточены основные балансовые и прогнозные запасы углеводородов.
Цель диссертационной работы.
-
Выявить закономерности изменения температур по разрезу и площади распространения плиоценовых отложений восточного борта Южно-Каспийской мегавпадины и объяснить причины возникновения термоаномалий как в пределах нефтегазовых месторождений, так и в региональном плане.
-
Установить взаимосвязь между вариациями значений пластовых температур и давлений, то есть, термобарических условий недр, и размещением скоплений углеводородов.
-
Определить значения палеотемператур плиоценовых отложений, на основании которых уточнить условия формирования скоплений углеводородов и разработать термоглубинную зональность.
-
Разработать научные основы геотермических исследований, повысить достоверность оценки перспектив нефтегазоносное и эффективность геологоразведочных работ на нефть и газ.
Основные задачи исследований
-
Экспериментальное определение теплопроводности горных пород (плиоценовых отложений) и расчет тепловых потоков.
-
Обработка данных геотермических исследований с привлечением методов математической статистики для обобщения, систематизации, классификации результатов и опробования методики геотермических исследований на плиоценовых отложениях.
-
Составление геотермических карт срезов, расчет средних значений геотермических параметров по интервалам глубин, как для локальных структур, так и в региональном плане, с целью оценки возможности их использования при прогнозировании перспектив нефтегазоносное и подсчете запасов, а также для интенсификации добычи нефти и газа.
-
Уточнение закономерностей формирования залежей углеводородов на основе палеогеотермических реконструкций плиоценовых отложений.
-
Определение по термобарическому критерию термоглубинной зональности залежей нефти и газа, а также оценка перспектив нефтегазоносности по фазовому состоянию УВ.
Научная новизна работы
-
На обширном новом фактическом материале по замерам температур в скважинах выявлены закономерности изменения геотермических условий плиоценовых отложений востока Южно-Каспийской мегаантиклинали.
-
Для рассматриваемого региона впервые показана связь между нефтегазоносностью пород и формированием термоаномалин. Это дает возможность использовать геотермические исследования при проведении поисково-разведочных работ на нефть и газ.
-
Установлена взаимосвязь между геотермическими параметрами и насыщенностью ловушек углеводородами различного фазового состояния, их геологическими запасами и гипсометрическим положением подошвы красноцветной толщи. Этот вывод имеет важное значение для поисково - разведочных работ в плиоценовых отложениях и выбора объектов поисковых работ, с целью выявления
залежей УВ в мезозойских отложениях востока Южно-Каспийской мегаанти клинали.
-
Геотермическими исследованиями (карты и схемы геоизотерм) уточнено глубинное геологическое строение и подтверждены особенности геологического строения отдельных частей месторождений, а также высказаны рекомендации по взаимоотношению плиоценовых и мезозойских отложений; последнее положение особенно важно для дальнейшего проведения поисково-разведочных работ на нефть и газ в подстилающих отложениях красноцветной толщи.
-
По степени геотермической активности территория исследуемого региона разделена на три района, что расширяет возможность прогнозирования геотермических условий недр, знание которых необходимо при проектировании поискового бурения на нефть и газ.
-
Впервые проведено сопоставление геотермических параметров недр с геолого-тектоническими, гидрогеологическими, литоло-гическими особенностями и нефтегазонасыщенностью пород, что соответствующим образом учтено на карте перспектив нефтегазо-носности плиоценовых отложений исследуемого региона.
-
Впервые на основе палеогеотермических реконструкций плиоценовых отложений рассмотрен генетический потенциал формирования углеводородов и на основании этого определена термоглубинная зональность залежей углеводородов, что позволило расширить возможность поисков залежей различного фазового состояния углеводородов на больших глубинах.
Практическая ценность работы.
1. Полученные средние значения геотермических параметров как по отдельным месторождениям, так и в целом по региону, а также оценка коэффициента теплопроводности по литологическим разностям пород могут быть использованы при промыслово-геофизических исследованиях (определении удельных сопротивлений водных и глинистых растворов, при интерпретации кривой ПС), при подсчете запасов (определении коэффициента сжимаемости, поправки на температуру), при прогнозировании геотермического ре-яшма новых разведочных площадей, а также для интенсификации
добычи нефти на старых месторождениях (термодинамических расчетах при закачке горячей и холодной воды, определении температурного режима восходящего потока и т.д.).
2. При выборе дальнейших направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ в плиоценовых отложениях могут быть использованы следующие материалы и основные положения, полученные в результате проведенных исследований:
а) прогнозирование мощностей плиоценовых и палеоген-
миоценовых отложений, а также гипсометрического положения ме
зозойских отложений;
б) серии карт: палеогеотермической реконструкции плиоце
новых комплексов отложений, термоглубинной зональности недр,
геоизотерм для отдельных месторождений и в целом для региона;
в) установленная взаимосвязь геотермических параметров с
распределением в регионе залежей углеводородов и их запасами;
г) проведенная оценка перспектив плиоценовых отложений
по геотермическим показателям с выделением зон и участков раз
личного фазового состояния углеводородов;
д) предложенные оптимальные глубины для поисков нефти и
газа, связанные с выявленными граничными термобарическими па
раметрами и глубинами.
Реализация работы в промышленности.
Сформулированные в диссертации основные выводы и рекомендации были использованы при выборе направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ на восточном борту Южно-Каспийской мегавпадины (1976-2000 гг.), при подсчете запасов нефти и газа (месторождения Бурун, Куйджык, Готурдепе, Корпедже, Южный Гамышдджа, Кеймир, Акпатлаук), утвержденных ГКЗ СССР в 1975-1978 г.г. и ЦКЗ, ГКЗ Туркменистана 1981-2000 г.г, а также при проектировании опорных и поисково-разведочных скважин (площади Восточный Челекен, Небитдаг, Монжуклы, Готурдепе, Гарадепе, Сапи-Каралык, Южный Гарадашлы, Акпатлаук, Экерем и другие), апробированные в 98 трудах, научно-технических статьях и двух монографиях в 1975-2003 гг.
Апробация результатов исследований, публикации
Основные положения диссертационной работы изложены на научно-технических советах Министерства нефтяной промышленности СССР, проводимых совместно с ЦП НТО НГП им. И.М.Губкина, научно-техническими советами Мингазпрома и Мингео СССР и МИНХ и ГП им.Губкина, на VII научно-технической конференции молодых ученых и специалистов ВНИИнефть (1975 г, Москва), на Ш республиканской конференции молодых ученых, посвященной 50 -летию создания ЛКСМ Туркменистана, на Всесоюзном совещании «Повышения качества нефти и продуктов ее переработки» (1976 г, Москва), на научно-практической конференции «Научно-технический прогресс и развитие экономики Красноводской области в IX - пятилетке» (1981 г, Небитдаг), на II съезде «Географического общества Туркменской ССР (1985 г., 'Ашгабад), на научно-технической юбилейной конференции «50 - летие ТуркменНИГРИ» (1991г., Ашгабад), на научной конференции, посвященной памяти академика А.А.Али-Заде на тему «Генерация, миграция и аккумуляция углеводородов» (1997 г, Баку), на международном совещании -семинаре «Новейшая тектоника и ее влияние на формирование залежей нефти и газа» (1996 г., Баку).
По теме диссертационной работы опубликовано 38 научно-технических статей, в том числе монография «Геология нефтяных и газовых месторождений Юго-Западного Туркменистана» (1985 г, Ашгабад, издательство «Ылым»), научно-техническая брошюра «Термобарические исследования плиоценовых отложений восточного борта Южно-Каспийской мегавпадины и их роль для повышения эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ», «Карта нефтегеологического районирования СССР» (1990 г) кроме того, основные результаты вошли в научно-исследовательские работы по подсчету и пересчету запасов нефти и газа, использованы при количественной оценке перспектив нефтегазоносности Юго-Западного Туркменистана, при обосновании направлений геологоразведочных работ на нефть и газ, составлении комплексных программ по проведению геологоразведочных работ на восточном борту Южно-Каспийской мегавпадины, выполненных под научным руководством автора диссертации — всего более 50 отчетов (период 1972-2002 гг.).
Фактический материал. Диссертация выполнена на основе фактических данных по термозамерам в скважинах (более 3690 точечных замеров, 96 термограмм, снятых в долгопростаивающих скважинах, специальные точечные замеры в 23 скважинах и определение коэффициента теплопроводности в более чем 200 образцах), собранных автором в подразделениях Объединения «Туркмен-нефть», «ТуркменНИПИнефть», ИФЗ АН ТССР, ТуркменНИГРИ и НКГРЭ при УГ СМ ТССР, Треста «Туркменнефтепромгеофизика». Часть этих термозамеров выполнена с участием диссертанта.
В работе были использованы результаты публикаций и информационные источники как отечественной, так и иностранной литературы за период 1971-2002 гг.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Обший объем - 237 страниц, в т.ч. 64 таблицы и 76 рисунков, список литературы состоит из 122 наименований.
Диссертационная работа выполнена в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина и в «ТуркменНИПИнефть», БалканНИПИнефть Объединения «Трукменнефть» в период 1971-2002 гг. Проведению исследований способствовало многолетнее плодотворное сотрудничество с д.г.-м.н. академиком Международной нефтяной академии М.ААширмамедовым, к.г.-м.н. Н.О.Назаровым, д.г.-м.н. Я.А. Ход-жакулиевым, д.г.-м.н. Д.С.Оруджевой, д.г.-м.н. А.М.Силичем, д.г.-м.н. А.Б.Ибрагимовым, д.г.-м.н. М.Ш.Ташлиевым, д.г.-м.н. В.Н.Мелиховым, к.г.-м.н. Х.К.Бабаевым. К.Н.Назаровым, ст.н.с. С.В.Самуйловой, И.В.Шевченко ряд вопросов совместно отрабатывался с академиком АН Туркменистана д.г.-м.н. Т.Ашировым, к.г.-м.н. В.Ф.Борзасековым, к.г.-м.н. Э.Гельдыевым, Н.Хаджинуровым. Научными консультантами работы являлись д.г.-м.н.. профессор, академик РАЕН В.И. Брмолкин и д.г.-м.н., член-корр. РАЕН ВЛ. Шустер.
Автор искренне благодарен всем коллегам за помощь в подготовке диссертационной работы.