Ряд нефтяных и нефтегазовых месторождений может восполняться за счет подпитки их глубинными углеводородами (УВ). Это возможно благодаря нефтеподводящим каналам, связывающими глубинный источник УВ с залежами осадочного чехла. 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.

ПОДПИТКА «СУПЕРГИГАНТОВ»

Запасы нефтяных и газовых месторождений до недавнего времени было принято относить к невосполняемым природным ресурсам. Процесс формирования залежей связывали с длительным (в миллионы лет) периодом генерации углеводородов и их переноса в капельном состоянии пластовыми водами к месту «захвата» ловушками. Однако наблюдаемые тысячелетиями естественные выходы нефти и газа на дневную поверхность, а также дегазация рифтовых долин Мирового океана и высачивания нефти и газовых струй на его дне, заставили в этом усомниться.

Классические примеры восстановления залежей нефти есть на территории Кавказа, Волгоградского Поволжья, Татарстана. Они инициировали начало изучения влияния современной геодинамики на нефтеносность осадочного чехла и переформирование залежей нефти и газа в процессе их длительной разработки. Исследования включают восстановление запасов ранее истощенных залежей и изменение в них фазового состава углеводородов.

Зафиксировано большое количество случаев превышения объемов добытых углеводородов над подсчитанными запасами на многих месторождениях России и стран СНГ. Месторождения Терско-Сунженского района Чеченской республики, Западной Кубани, Волгоградской области, Татарстана, Самарской области, Ишимбайской и Кинзебулатовской групп в Башкортостане - далеко не полный перечень объектов, на которых факт восполнения залежей уже доказан.

Детальные исследования этого процесса были проведены на Памятно-Сасовском месторождении компанией «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефть» в 1998-2002 годах. Они показали необходимость исследования пространственно-временных закономерностей флюидного режима залежи, и практическую возможность организации мониторинга на любом разрабатываемом нефтяном месторождении.

Проблема локализации и оценки остаточных запасов на поздней стадии разработки нефтегазовых месторождений является особо актуальной в нефтяной геологии. В последние два десятилетия были опубликованы факты получения легких нефтей из полностью выработанных и обводненных участков. При этом наибольший практический интерес представляют супергигантские нефтяные месторождения с длительной историей добычи, одним из примеров которых является Ромашкинское нефтяное месторождение (разрабатывает «Татнефть» – прим. ИА Девон).

АНОМАЛЬНЫЕ СКВАЖИНЫ

Около 20 лет назад в Татарстане группой специалистов «Татнефти», «ТатНИПИнефти», КГУ, ИОФХ им. Арбузова, под руководством Рената Муслимова и Ивана Глумова, были начаты исследования феномена восполнения запасов нефти залежей терригенного девона Ромашкинского месторождения.

Анализ геолого-промысловых данных (ГПД) эксплуатационных скважин Ромашкинского месторождения показал наличие современного поступления углеводородов в промышленную нефтяную залежь пашийского горизонта Ромашкинского месторождения. Было доказано и существование локализованных участков подтока новых порций УВ.

Был разработан ряд критериев, позволивших из всех эксплуатационных скважин выделить те, в которых процесс подтока УВ был зафиксирован с наибольшей вероятностью. Такие скважины получили название аномальных по итогам исследований в институте «ТатНИПИнефть» в 2005-2006 гг. под руководством P.P. Ибатуллина, С.Г. Уварова.

К аномальным были отнесены скважины с накопленной добычей нефти более 0,5 млн т, с дебитами нефти более 100 тонн в сутки в течение не менее 5 лет. Таковыми признали и скважины с продолжительностью работы более 40 лет, с накопленным водонефтяным фактором не более 0,5 куб.м./т и с растущими дебитами в течение не менее 5 лет в период падающей добычи нефти.

ЦИКЛИЧНОСТЬ ПОДТОКА

Максимальные значения средних дебитов скважин зафиксированы в 1962, 1976 и 1991 годах, то есть с периодичностью в 14 лет. Причем эффект отличия отношений дебитов более заметен в начальные годы разработки. Затем он затухает по мере интенсификации техногенных воздействий на пласт и тотального применения внутриконтурной закачки воды под избыточным давлением нагнетания. Потом на фоне снижения заводнения интенсивность его проявления вновь усиливается.

Эффект подтока легких углеводородов в терригенные пласты девона подтверждается динамикой плотностей нефти, зафиксированной по результатам анализа изменения плотностей в пьезометрических скважинах.

С 1982 по 1998 год плотность нефти снижалась в 1985 и 1995 году (период 10 лет). Это показали данные со 184 пьезометрических скважин в Татарстане.

В 1991 году также отмечено относительное снижение плотности на фоне трех предыдущих и трех последующих лет. На Ромашкинском месторождении динамика плотности нефти, по данным 58 скважин, несколько иная. Ее минимальные значения зафиксированы в 1983, 1985 и 1994 году.

Выявленная периодичность уменьшения плотности нефти свидетельствует о периодичности активизации процесса поступления легких УВ и других газов (С02, СН4, N2 и др.) в осадочную толщу и продуктивный пласт. Однако это не исключает тот факт, что глубинная дегазация происходит на протяжении всего периода, но менее активно.

МИГРАЦИЯ НЕФТИ И ГАЗА

Геохимическое изучение нефтей из аномальных скважин однозначно свидетельствует об их отличии по целому ряду параметров. В процессе разработки месторождений каналы могут активизироваться и пополнять ловушку новыми порциями углеводородных флюидов.

Полученные результаты имеют большое практическое значение. Они позволяют оперативно проводить площадные геохимические исследования добываемых нефтей. Применение новых критериев позволит локализовать участки залежей, в нефти которых присутствуют следы вновь поступивших порций легких углеводородов.

Над такими участками в перспективе должен быть установлен особый контроль. Именно на них возможно восполнение запасов, периодическое увеличение дебитов скважин, восстановление нефтяных скоплении в промытых зонах.

На поздних стадиях разработки месторождений подобные геохимические исследования необходимы. Они позволяют выявлять участки залежей, на которых эксплуатация скважин может продолжаться длительное время.

В развитии идей Николая Кудрявцева современными исследованиями установлено, что нефтяные месторождения связаны с нефтеподводящими разломами. Они проявляются как нефтеподводящие каналы. Было показано существование для всех нефтяных и битумных залежей Южно-Татарского свода (ЮТС) единого источника нефтегенерации. Это указывает на формирование месторождений за счет вертикально восходящей миграции нефтегазоносных флюидов через разломы, секущие кристаллический фундамент и нижние горизонты осадочного чехла.

Все это позволило сделать вывод о наличии факта миграции углеводородов 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.

Анализы позволяют рассматривать нефтяные месторождения как постоянно развивающийся, подпитывающийся углеводородами из глубин недр объект.

Приуроченность путей миграции нефти к зонам разломов, молодой возраст залежей нефти, а также заполненность структур менее чем на 100%, дают основание предполагать продолжение формирования и переформирования залежей нефти. Есть современная миграция нефти и восполнение запасов, находящихся в разработке.

Это процесс глубинной генерации углеводородов и непрерывно-прерывистого их поступления в верхние горизонты земной коры и осадочного чехла. Процесс является закономерным, подчиняющимся определенным геотектоническим условиям.

«СЕНСАЦИОННАЯ ИСТОРИЯ ЗЕМЛИ» 

В последние 50 лет появилось много сторонников абиогенного синтеза УВ. По А.А. Баренбауму, их синтез происходит из водорода и углерода в результате круговорота воды и углерода в земной коре. По М.Х. Сайфуллину, водород поступает из солнечного ветра, а углерод из атмосферы Венеры. Но здесь много неувязок.

Наиболее убедительные факты наличия неорганической нефти приведены в недавно опубликованной книге Андрея Склярова «Сенсационная история Земли».

В ней автор пишет, что водород поступает из самых глубин планеты в процессе разложения гидридов и высвобождения из раствора в металлах. Этот процесс попутно, как указывалось ранее, сопровождается увеличением размеров Земли.

С. Дигонский и В. Тен утверждают, что исходным веществом для образования нефти служат не радикалы СН, СН2 и ГК.. а обычный метан - СНЛ.

Авторы констатируют, что из газофазной системы С-О-Н (метан, водород, диоксид углерода) могут быть синтезированы углеродные вещества. Пиролиз метана, разбавленного диоксидом углерода, в искусственных условиях приводит к синтезу жидких углеводородов, а в природе - к образованию битумонозных веществ.

Метан же - простейшее соединение водорода с углеродом, которого много и на других планетах. Ссылки на баланс углерода и воды на Земле приводят ряд исследователей к попытке связать их с космосом. Это не является убедительным.

Самая большая неясность с балансом углерода. По оценкам А.Б. Ронова, на протяжении фанерозоя в породах земной коры погребено углерода в 2120 больше, чем находится сегодня в подвижном состоянии над поверхностью планеты. Согласно статистике в мире ежегодно добывается и используется около 3,3 млрд т нефти; 2,3 трлн кубометров природного газа и 3,3 млрд т каменного угля. В нефтяном эквиваленте масса извлекаемого из недр и потребляемого углеродного топлива составляет 7,6 млрд т. Эта масса заметно превышает количество углерода, поступающего из недр на поверхность естественным путем.

УГЛЕВОДОРОДЫ ИЗ КОСМОСА ИЛИ ИЗ ЯДРА ЗЕМЛИ?

Таким образом, вроде бы следует искать поступление углерода за пределами Земли. Но, во-первых, кто сказал, что все эти расчеты достоверны? К тому же по мере развития цивилизации и проведения геологоразведочных работ (ГРР) растет добыча УВ на Земле. Растут доказанные и так называемые начальные потенциальные ресурсы (НПР) углеводородов. Так НПР нефти к началу прошлого столетия оценивался в 5 млрд т. Это ненамного больше современной годовой добычи нефти.

Земля сама обеспечивает нас углеводородами и будет обеспечивать и дальше. Поскольку мы не знаем всех процессов их синтеза, всех возможных путей получения УВ, почему бы не предположить обратное получение углерода из пород земной коры? Кроме того, при использовании УВ в качестве топлива, углерод остается как продукт сгорания и может создавать техногенные (рукотворные) залежи.

Результаты исследований в РТ позволяют на современном этапе приступить к практической реализации принципиально иных подходов к разработке нефтяных месторождений. Нужно инновационное проектирование процессов разработки.

Инновационные подходы к разработке месторождений на основе учета процесса дегазации Земли и пополнения запасов должны базироваться на абиогенной теории происхождения нефти и газа и формирования промышленных скоплений.

Сегодня назрела необходимость активного развития альтернативных теорий происхождения и миграции нефти. Только они позволят создать постоянно действующие геолого-гидродинамические модели на принципиально новой основе углеводородов из глубин Земли. На их основе будет возможно проектирование вновь инновационных прорывных технологий максимальной выработки запасов из недр.

Ранее ИА Девон опубликовал статью Р.Муслимова  на эту же тему, где говорится, что месторождения нужно разрабатывать с учетом их постоянной подпитки из недр Земли.