Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Обеспечение нефтяной отрасли запасами нефти является актуальной проблемой настоящего времени для северной части Волго-Уральской провинции, которая в течение длительного времени являлась одной из баз нефтяной промышленности России, имеет развитую инфраструктуру и содержит истощенные запасы, которые требуют восполнения за счет освоения нетрадиционных ресурсов углеводородного сырья, в частности тяжелых вязких и высоковязких нефтей (ТВВН).
Знание гидрогеологических условии формирования и преобразования ТВВН, характеризующихся специфическими особенностями, является важным и актуальным для увеличения количества извлекаемых запасов, повышения эффективности методов их разработки при правильной и информационно обоснованной организации и планировании геологоразведочных и эксплуатационных работ.
Вышеперечисленные задачи нашли отражениев "Федеральной программе развития минерально-сырьевой базы России на 1994 - 2000 годы".
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Целью работы является изучение гидрогеологических условий и закономерностей формирования залежей ТВВН и прогноз их распространения на севере Урало-Поволжья для выбора объектов их поиска и разработки.
ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Изучение гидрогеологических условий формирования залежей ТВВН.
2. Анализ палеогидрогеологических условий развития региона и
формирования залежей ТВВН, выделение палеогидрогеологических циклов
и их характеристика.
-
Исследование влияния гидрогеологических факторов (минерализация, сульфатность вод, содержание в них аммония) на размещение и преобразование залежей ТВВН.
-
Выявление и оконтуривание ареалов распространения залежей ТВВН в нефтеносных комплексах.
ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ. Основой диссертации послужили материалы, собранные автором в объединениях КамНИИКИГС и ПермьНИПИнефть.
Изучены физико-химические свойства 170 залежей нефтей и рассмотрены условия их залегания. Проанализировано 273 анализа подземных вод в разновозрастных отложениях 9 водоносных комплексов на севере Урало-Поволжья.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. На севере Урало-Поволжья установлено влияние на формирование залежей ТВВН палеогидрогеологических и современных гидрогеологических условий. Показано различие этих воздействий в
отдельные геологические эпохи, определены периоды возникновения и существования условий, благоприятных для интенсивного преобразования нефтей.
Выявлено, что дифференциация в физико-химических составах тяжелых нефтей в вендских и палеозойских отложениях обусловленна генетической самостоятельностью вендских нефтей.
Установлены различия в свойствах и составах нефтей и пластовых вод в терригенных и карбонатных отложениях севера Урало-Поволжья. Терригенным отложениям девонского и визейского возраста свойственно низкое содержание сульфатов в подземных водах и высокое содержание серы в нефтях.
Выявлены основные изменения состава подземныхвод и построены карты гидрохимической зональности для девонских, визейских и башкирских отложений.
Для севера Урало-Поволжья определены регионы распростронения залежей ТВВН на основе гидрогеологических показателей. Построены карты размещения залежей ТВВН в додевонских, девонских, визейских и башкирских отложениях, а также карта прогноза распространения залежей ТВВН в продуктивных нефтеносных комплексах на севере Урало-Поволжья.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. В результате комплексных исследований по гидрогеологии и нефтехимии залежей тяжелых ВВН составлены карты распространения ТВВН на севере Урало-Поволжья, что может быть использовано в дальнейшем для научно-методических и поисковых работ.
Характеристика гидрогеологических условий формирования и размещения залежей ТВВН и надежности флюидоупорных толщ является составной частью базы данных, необходимых для разработки проектов освоения залежей тяжелых нефтей.
Выявленные палеогидрогеологические, геолого-тектонические особенности размещения и формирования ТВВН рекомендуется использовать при прогнозировании территорий на размещение ТВВН, для их последующей разведки и эксплуатации. Установленные значения интенсивности процессов вторичного преобразования нефтей и возможных путей формирования ТВВН могут быть использованы для прогноза их состава и свойств.
Исследования, проведенные в диссертационной работе, являются определенным шагом вперед в направлении более эффективного и плодотворного использования тяжелых нефтей для восполнения энергоресурсов Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.
ЗАЩИЩАЕМЫЕ НАУЧНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. 1. Значительная распространенность на севере Урало-Поволжья залежей тяжелых высоковязких нефтей обусловлена длительностью процессов геохимических преобразований нефтей, начавшихся вместе с герцинскими орогеническими
движениями Урала и продолжающихся до настоящего времени. Перестройка структурного плана региона, особенно активная в пермское время привела к интенсификации миграционных процессов нефтей и активному преобразованию их фракционного и химического состава,
-
Различие в химическом составе тяжелых нефтей венда и палеозоя (по групповому составу, содержанию серы и смол), свидетельствует об их генетической самостоятельности в пределах Пермского Предуралья.
-
Низкое содержание сульфатов в подземных водах в терригенных отложениях девонского и раннекаменноугольного возраста при одновременном высоком содержании серы в нефтях этих же отложений оценивается как следствие изменения палсогидрохимической обстановки.
-
Основными факторами формирования залежей ТВВНв пределах севера Урало-Поволжья являются потери легких углеводородных фракций, особенно интенсивные в ходе орогенических подвижек, в зонах дислокаций, а так же гидрогеохимическое и биохимическое преобразование нефтей в зонах палео- и современного гипергенеза. Подземные воды, являющиеся в зонах піпергенеза носителями окислителей (сульфатов и кислорода) и средой с активной микрофлорой, принимали активное участие во вторичных преобразованиях нефтей, их обогащению тяжелыми фракциями.
-
Прогноз распространения залежей ТВВН на севере Урало-Поволжья в продуктивных отложениях региона. Карты размещения и прогноза залежей ТВВН.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались на Всероссийских и региональных конференциях, совещаниях (Пермь, ПГУ и Институт Карстоведения, июнь 1994, Екатеринбург, декабрь 1994, Санкт-Петербург, июнь 1997), на международных конференциях UNITAR (Казань, 1994; Хьюстон 1995) по тяжелым нефтям и битуминозным песчаникам.
По теме диссертации опубликовано две статьи в журналах "Геология нефти и газа" и "Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений", шесть тезисов в материалах совещаний и конференций в России и за рубежом.
ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Содержит 146 страниц машинописного текста, 17 иллюстраций, 17 таблиц. Список литературы включает 132 наименований.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю кандидату геолого-минералогических наук Н.М. Кругликову. Особую ценность имели конструктивные замечания и консультации А.З.Кобловой, М.Р.Фрик, В.В.Макаловского, С.Н.Костарева, Г.К.Михайлова, В.М.Проворова, А.В.Шурубора, Б.А.Бачурина, Г.З.Файнбург, АЛ.Гаева, М.Д.Белонина, В.ПЛкуцени, В.В.Самсонова, Н.Г.Жузе.