Введение к работе
Актуальность работы. Олигоценовые отложения Центрального и Восточного Предкавказья имеют немалое значение в нефтегазодобывающем комплексе юга России. Очевидная тенденция падения здесь уровня добычи углеводородного сырья в последние десятилетия диктует необходимость изучения еще невостребованного нефтегазового потенциала нетрадиционных коллекторов, развитых в горизонтах осадочного чехла. Такая переориентация геологоразведочных работ требует обобщения и переосмысления гидрогеологической обстановки территории на уровнях от локального (гидрогеологические условия месторождения) до регионального (гидрогеологические условия района, бассейна, провинции). Значительный объем фактического материала, накопленный за все годы изысканий, а также ряд важных теоретических и экспериментальных работ, дают богатую основу для таких исследований.
Одним из объектов Центрального и Восточного Предкавказья, в котором получили развитие нетрадиционные коллекторы, являются глинистые отложения олигоцена, послужившие предметом изучения в настоящей работе.
Цель работы. Выявление и обоснование гидрохимических и гидрогеодинамических показателей, отражающих условия нефтегазоносности олигоценовых отложений Центрального и Восточного Предкавказья.
Основные задачи исследования:
-
Изучение гидрогеодинамических условий нахождения месторождений нефти и газа олигоценового комплекса Центрального и Восточного Предкавказья.
-
Изучение газового, макро- и микроэлементного состава, химических свойств пластовых вод нефтяных и газовых месторождений Центрального и Восточного Предкавказья олигоценового комплекса и основных закономерностей их изменения по площади.
-
Установление генезиса пластовых вод олигоценового комплекса и условий формирования их ионно-солевого и газового состава.
-
Установление гидрогеологических условий нахождения продуктивных и непродуктивных залежей УВ в олигоценовом комплексе Центрального и Восточного Предкавказья.
-
Определение гидрогеологических критериев нефтегазоносности олигоценовых отложений.
Фактический материал. В основу диссертационной работы положены результаты научных исследований, выполненных автором за период его обучения в аспирантуре на кафедре геологии нефти и газа СевКавГТУ с 2005 по 2008 год. Основным объектом изучения послужили палеогеновые отложения Центрального и Восточного Предкавказья. В качестве первичного материала были использованы более 3600 анализов проб пластовых вод и замеров гидродинамических параметров, данные геолого-промысловых исследований и другие материалы научных и производственных организаций. Для исследования были выбраны расширенные химические и газовые анализы проб, взятых до разработки месторождений, что более полно и точно отражает химический состав и обстановку их формирования. Обработка и обобщение фактического материала осуществлялась путем статистической обработки данных, построения графиков и схем, с применением современных научных и программных методов исследований.
Методы исследования. За основу методики исследования была принята концепция о роли гидрогеологического фактора в формировании и сохранении углеводородных месторождений. В процессе исследования был использован рациональный комплекс методов гидрогеологии и нефтегазовой геологии, включающий в себя изучение истории геологического развития, пластовых давлений и температур, химического и газового состава подземных вод путем математического, сравнительного и прогнозного анализа. Помимо общепринятых методик в работе кратко излагается и используется ряд обоснованных частных подходов, представленных в опубликованной литературе и представляющих интерес для исследуемой территории.
Защищаемые положения:
1. Установлена площадная и линейная гидрогеодинамическая зональность олигоценового комплекса Центрального и Восточного Предкавказья на основании изменения коэффициента аномальности пластовых давлений по площади и оценки линейных изменений интенсивности водообмена в нем.
2. Выявлена площадная гидрохимическая зональность пластовых вод олигоценового комплекса Центрального и Восточного Предкавказья, отражающая современные гидрогеологические условия нахождения в нем залежей УВ.
3. Определен компонентный состав пластовых растворов в современной гидрогеодинамической обстановке олигоцена Центрального и Восточного Предкавказья, позволяющий установить их генезис и условия образования сопряженных с ними залежей УВ.
4. Предложены приоритетные гидрогеологические критерии нефтегазоносности, отражающие условия концентрирования и сохранности скоплений углеводородов в глинистых отложениях олигоценового комплекса: для Центрального Предкавказья - метан-азотный коэффициент и содержание в растворах углекислого газа; для Восточного Предкавказья - величина пластового давления и минерализация вод.
Научная новизна:
1. На основании данных о пластовых давлениях, температурах и приведенных напорах определены границы гидрогеодинамических систем олигоценового комплекса Центрального и Восточного Предкавказья, а также границы зон свободного, затрудненного и весьма затрудненного водообмена, показывающие принадлежность газовых провинций Центрального Предкавказья к зонам затрудненного водообмена, а нефтегазовых провинций Восточного Предкавказья к зонам весьма затрудненного водообмена.
2. Предложены схемы гидрохимической, газогидрохимической, гидрогеодинамической и палеогидрогеологической зональности пластовых вод олигоценового комплекса Центрального и Восточного Предкавказья, отражающие комплексные гидрогеологические условия нахождения залежей УВ олигоценовых отложений.
3. Пластовые воды олигоценовых отложений рассмотрены как комплексные растворы, представляющие собой пропорциональную смесь высокоминерализованных с инфильтрационными, либо связанными водами, а на основании обоснованной методики рассчитана степень их смешения.
4. С помощью математических методов установлены гидрогеологические критерии наиболее благоприятных и неблагоприятных условий нефтегазоносности олигоценового комплекса Центрального и Восточного Предкавказья, на основании которых составлены схемы перспектив нефтегазоности.
Практическая значимость и реализация результатов. Предложенная гидрохимическая и гидрогеодинамическая зональность водоносных горизонтов Центрального и Восточного Предкавказья была использована для уточнения модели формирования залежей УВ, а обоснованные приоритетные показатели сохранности залежей и разработанные на их основе схемы расположения зон, благоприятных для нахождения углеводородных скоплений, могут быть использованы при текущем и перспективном планировании поисково-оценочных и разведочно-эксплуатационных работ на нефть и газ в олигоценовых отложениях Центрального и Восточного Предкавказья.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Представленные в диссертации научные положения соответствуют формуле специальности 25.00.12 «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений» и отражают гидрогеологические предпосылки формирования месторождений УВ, их поисковые признаки, а также закономерности пространственного размещения.
Результаты данного научного исследования соответствуют следующим пунктам паспорта специальности:
1. Происхождение и условия образования месторождений нефти и газа.
2. Прогнозирование, поиски, разведка и геолого-экономическая оценка месторождений.
Апробация работы и публикации. По теме диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе в журналах «Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений» и «Недропользование XXI век», рекомендованных ВАК. Основные положения и результаты исследований были представлены на VI международной научно-практической конференции «Проблемы геологии, экологии и рационального природопользования» (Новочеркасск, 2008), XII региональной научно-технической конференции «ВУЗовская наука – Северо-Кавказскому региону» (Ставрополь, 2008), межвузовской научно-практической конференции «Университетская наука – региону» (Ставрополь, 2009), IV и VI Донском нефтегазовом конгрессе (Ростов-на-Дону, 2011, 2013).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 116 страницах, иллюстрируется 55 рисунками, содержит 12 таблиц и список литературы из 119 наименований.
