Российским ученым нужно продолжать накапливать знания о кристаллическом фундаменте и принять во внимание запасы глубин недр Земли. Об этом пишет доктор геолого-минералогических наук Ренат МУСЛИМОВ в статье, вышедшей в сборнике конференции «Углеводородный и минерально-сырьевой потенциал кристаллического фундамента» (прошла в рамках Татарстанского нефтегазохимического форума). ИА Девон публикует статью с сокращениями.

НАЧАЛО ИЗУЧЕНИЯ ГЛУБИН

Проблема поисков углеводородов в толщах кристаллического фундамента (КФ) в Татарстане впервые была поставлена советским ученым Белялом Юсуповым в 1936 году. Он настаивал на глубоком нефтепоисковом бурении по древнему фундаменту в северо-западных районах Татарстана, в том числе на Кабык-Куперской площади, где выявлены нефтепроявления.

Автор утверждал, что «представление о бесперспективности кристаллического фундамента устарело, так как нефтегазоносность фундамента является фактом непреложным». Юсупов предлагал изучать нефтеносность фундамента бурением на небольшую глубину. Сегодня представления об этом уже другие.

Однако целенаправленного бурения для оценки нефтегазоносности кристаллического фундамента в РТ до начала 1970-х годов не проводилось. Изучалась только верхняя кровельная часть КФ, до которой бурились все поисково-разведочные, а на первых порах развития нефтяной промышленности и эксплуатационные скважины.

В Татарстане под руководством профессора Василия Лобова в 1969 году была разработана программа сверхглубокого бурения по кристаллическому фундаменту. Теоретическая концепция абиогенного генезиса нефти, созданная выдающимся учеными Николаем Кудрявцевым, П.Н. Кропоткиным, В.Б. Порфирьевым, В.А. Краюшкиным и др., явилась научной основой комплексной программы изучения глубинных недр Татарстана с 1970-х гг.

Программа объединила следующие основные направления:

целенаправленное разбуривание докембрийского основания сверхглубокими скважинами (до глубины 5—7 км);

углубление в породы кристаллического фундамента на первые сотни метров отдельных поисковых и разведочных скважин, бурящихся на продуктивные горизонты девона;

вскрытие локальных древних эрозионно-тектонических выступов архейско-протерозойских толщ;

вскрытие пород фундамента на 550 м разведочными и некоторыми эксплуатационными скважинами.

Основной задачей данной программы явился поиск структурных неоднородностей в теле КФ, разуплотненных проницаемых зон с циркуляцией газонасыщенных растворов и возможных скоплений углеводородных флюидов. Также решался целый ряд задач широкого геологического масштаба, связанных с изучением геолого-тектонических и петрографических особенностей гранито-гнейсового слоя.

Проводилась интерпретация материалов геофизических исследований, корреляция разновозрастных толщ фундамента, выяснялись особенности палеотемпературного режима земной коры и др. Но главным был вопрос нефтегазоносности.

ПЕРВАЯ СВЕРХГЛУБОКАЯ

По тем временам подобные представления оценивались как фантастические. Лобов заявлял о дальней боковой миграции нефти из осадочных образований Предуральского прогиба в сторону Южно-Татарского свода. На самом деле он считал, что источник углеводородов находится в глубинах планеты.

Благодаря такому тактическому ходу за 4 года удалось утвердить бурение первой сверхглубокой скважины на кристаллический фундамент Миннибаевской площади Ромашкинского месторождения.

Перед этой скважиной ставились общегеологические задачи. Лобов говорил о возможной нефтегазоносности фундамента. На основании уникальных геологических данных скважины №20000 было обосновано бурение другой сверхглубокой скважины №20009-Новоелховской. Вскрытая мощность фундамента составила 4077 метров.

Удивительные и неожиданные результаты бурения этих скважин и опробование в них около 20 объектов позволили дать оценку потенциального нефтепоискового объекта кристаллического фундамента.

Но с переходом России к капиталистической системе данная программа не могла быть продолжительной. Некоторое время еще проводились работы по опробованию выделенных для исследования объектов в сверхглубокой скважине 20009.

СЕГОДНЯ ПРОРЫВА ЖДАТЬ НЕ ПРИХОДИТСЯ

В современной России в настоящее время нет никаких условий для продолжения изучения кристаллического фундамента, связанного с бурением сверхглубоких скважин. От научных исследований сегодня требуют быстрого получения практических результатов. В руководстве геологической и нефтегазовой отраслей сегодня нет деятелей с глубоким государственным мышлением, способных анализировать мировые тенденции и прогнозировать развития отраслей на 40-50 лет вперед.

Такие титаны были в советское время. Об этом говорит сам факт бурения сверхглубоких скважин на КФ в Татарстане. Тогда, в обстановке монопольного господства биогенной теории происхождения нефти и запрета на исследования по абиогенному происхождению нефти, специалисты поддержали проекты по запрещенной тематике. Без их поддержки проведение работ было бы невозможно.

Сегодня таких титанов на руководящих должностях уже нет, и ожидать начала мощных прорывных работ не приходится. Для кардинального решения поисков и добычи абиогенной нефти КФ потребуется не менее 40-50 лет. Это при условии, если будет разработана и принята целевая государственная программа по исследованию КФ осадочных бассейнов и абиогенной глубинной нефти. Нужны громадные затраты, но и результаты будут огромными. Мы получим технологии использования неисчерпаемых углеводородных ресурсов глубинных недр Земли.

Уместно привести историю сланцевой революции добычи газа и нефти в США. К ней они целенаправленно шли более 40 лет. Сегодня страна с падавшей добычей, с самыми большими объемами импортируемой нефти вышла на первое место по добыче нефти и готовится стать крупным экспортером нефти и газа.

Что касается глубинной, абиогенной нефти в США у специалистов и ученых большой пессимизм. И подобных реальных программ пока нет. Но по мере накопления материалов по данной проблеме в мире, они могут появиться. И мы опять будем отставать от американцев.

КЛЮЧ К ОСАДОЧНОМУ ЧЕХЛУ

Но нашим геологам, специалистам и ученым не стоит отчаиваться. Нужно в полной мере использовать результаты уникальных 40-летних исследований в РТ.

Учеными доказана тесная связь месторождений в осадочном чехле и их строения с геологическим строением фундамента. Изучая геологическое строение фундамента, мы облегчаем поиски нефти в вышележащих отложениях. Можно сказать, что познание фундамента - ключ к поискам нефти в осадочном чехле.

Кристаллический фундамент играет нефтегазогенерирующую и нефтепроводящую роль, о чем может свидетельствовать ряд факторов.

Приуроченность залежей нефти осадочного чехла к разломам в фундаменте дает возможность рассматривать его как в качестве промежуточного звена миграции нефтегазоносных флюидов, так и самостоятельного поискового объекта.

Есть явное несоответствие начальных потенциальных ресурсов (НПР) Татарстана, из которых уже извлечено около 3,5 млрд т нефти. Полученные на основе геохимического анализа доманикиты палеозоя с оценкой их нефтематеринского материала составляют всего 709 млн т для всей осадочной толщи. Это указывает на невозможность формирования промышленных скоплений углеводородов за счет нефтегенерирующего потенциала осадочных пород.

Обоснование поисков УВ - в породах самого кристаллического фундамента. Для этого есть очень веские основания, полученные по мере более углубленного изучения фундамента. На основе данных сейсмического профилирования и глубокого зондирования установлено пластично-чешуйчатое строение фундамента.

При этом, как видно из данных профилей, основные отражающие горизонты фундамента находятся под «покрышкой» непроницаемых пород на глубинах в 5-7 км. Проведенные работы по изучению отражающих горизонтов позволяют считать их в качестве так называемых зон разуплотнения или зон деструкции фундамента. Они обладают высокими коллекторскими свойствами, вследствие дробления и переработки пород.

ДЫХАНИЕ ФУНДАМЕНТА

Кристаллический фундамент играет роль в постоянной «подпитке» нефтяных месторождений осадочного чехла новыми ресурсами за счет притока углеводородов по скрытым трещинам и разрывам из глубин. Татарстанскими учеными было показано существование на Южно-Татарском своде единого источника нефтегенерации для залежей нефти и природных битумов (ПБ).

Показано, что формирование месторождений происходит за счет вертикально восходящей миграции нефтегазоносных флюидов через разломы, секущие кристаллический фундамент и ниже горизонты осадочного чехла.

Это позволило сделать вывод о наличии факта миграции углеводородов (УВ) из зон деструкции фундамента в осадочный чехол по зонам многочисленных разломов. Таким образом, можно с полной уверенностью говорить о «подпитке» нижних горизонтов Ромашкинского месторождения «УВ-дыханием» фундамента.

Анализ позволяет по-новому рассмотреть нефтяные месторождения как постоянно развивающийся, подпитывающийся углеводородами из глубин недр Земли.

Исходя из данных о наличии большого числа нефтяных и газовых месторождений мира, открытых в породах КФ, можно считать кристаллический фундамент Русской платформы объектом самостоятельного поиска.

Но проводить обычные нефтегазопоисковые работы на КФ крайне дорого и технически трудно. Отсутствие технологий поисков и техники бурения в крайне сложных геологических условиях КФ принудили на современном этапе отказаться от немедленной реализации этой идеи. На ее место пришла идея получать нефть из КФ через месторождения осадочного чехла. Для этого можно использовать механизм «подпитки» месторождений осадочного чехла глубин в результате глобального процесса дегазации Земли.

ФЛЮИДЫ И ЛОВУШКИ

Проведенные в течение 40 лет в РТ работы по углубленному изучению КФ позволили по новому подойти к определению атрибутов нефтегазового месторождения. Раньше считалось, что месторождение приурочено к ловушке, состоящей из коллектора и покрышки. При этом, как само собой разумеющееся, подразумевалось наличие где-то нефтематеринских пород.

Сегодня констатируется, что нефтяное месторождение в осадочном чехле состоит из ловушки, включающей коллектор и покрышку; глубинного резервуара - поставщика углеводородов; нефтеподводящего канала, соединяющего глубинный резервуар с осадочными породами.

А в самом КФ для наличия нефтяной или газовой залежи достаточно иметь коллектор и флюидоподводящий канал.

Из глубинного источника флюиды мигрируют по нефтеподводящим каналам в ловушки осадочного чехла. По В.А. Трофимову, под каждым нефтяным месторождением должен быть подводящий канал. Но это не обязательно. Однако под гигантскими и супергигантскими месторождениями их может быть достаточно много. Например, под Уренгойским месторождением имеется серия таких каналов, называемых «морковками».

А в более мелкие месторождения углеводороды могут попадать в результате боковой миграции, которую большинство исследователей на близкие расстояния не отрицают. Последние достижения мировой нефтегазовой науки опровергают представления о дальней латеральной миграции флюидов и подтверждают доминирование вертикальной миграции в процессах формирования залежей УВ.

Она особенно активно проявляется на больших глубинах. При этом существенная роль глубинных флюидов потоков, которые являются одной из причин широкого развития аномально высоких пластовых давлений (АВПД) в глубокопогруженных комплексах.

В процессе изучения возникло новое перспективное направление - поиски эндогенной нефти не в самих породах КФ, а в вышележащих осадочных отложениях. Используются для этого процессы «подпитки» нефтяных месторождений осадочного чехла ресурсами УВ за счет притока флюидов по скрытым трещинам и разрывам, т.е. по флюидопроводящим каналам из единого глубинного мантийного источника за счет восходящей миграции. Все это позволило сформулировать новую стратегию разработки нефтяных месторождений с учетом их постоянной подпитки из недр Земли.

Напомним , первоначально залежи нефти Ромашкинского месторождения оценивались в 710 млн тонн. На сегодняшний день доказанные и извлекаемые запасы оцениваются в более 3 млрд тонн, считают специалисты ПАО «Татнефть». Ранее считалось, что добыча на данном месторождении завершится к 2065 г. Однако теперь планируется продлить добычу до 2200 г. Если учесть гипотезу «подпитки», срок его разработки может еще увеличиться.