Специфика и стадийность морских геохимических   поисков  месторождений   нефти   и   газа

Н. К. ГУДКОВА,   Г. Л. КОРЮКИН,   Е. В. СТАДНИК

Геологоразведочный процесс (ГРП) поисков и разведки месторож­дений нефти и газа, основанный на принципе последовательных прибли­жений в познании объектов исследований,— многоступенчатая иерархи­ческая система, включающая этапы и стадии продвижения к конечной цели — приращению запасов нефти и газа. Такое построение ГРП позволяет упорядочить решение геологических задач различного уров­ня, а также определить эффективность разных стадий поисков и раз­ведки. Как разновидность геологоразведочных работ представлены прямые геофизические и геохимические методы с привязкой к существу­ющим ГРР поисков нефти и газа [4, 6]. Данные принципы в равной степени типичны для геологоразведочных работ на суше и акватории. Однако поиски и разведка морских месторождений нефти и газа имеют ряд особенностей, что не позволяет полностью перенести положения о стадийности, разработанные для суши, на акваторию, поскольку про­гнозирование нефтегазоносности  на акваториях — один из наименее изученных вопросов современной нефтегазовой геологии [2].

При геологоразведочных работах в  акваториях затруднен доступ       

к геологическим объектам из-за толщи воды, сложны климатические и гидрогеологические условия (волнение моря, течения, приливы и от­ливы и т. д.). Иногда, например на арктическом шельфе, не удается в полном объеме применить геофизические методы, что усложняет по­иски углеводородов (УВ) и приводит к большим материальным затра­там. Это придает исследованиям сезонный характер, требует сложной и дорогостоящей техники, применения и рационального сочетания раз­личных дистанционных гёолого-геофизических и геохимических мето­дов, выполняемых непрерывно и одновременно- на одном судне, много­канальной аналитической аппаратуры, вычислительного центра, средств привязки и т. д., что заставляет изменить методику и стадийность мор­ских геологоразведочных работ на нефть и газ.

Поскольку морские геофизические и геохимические методы поис­ков месторождений нефти и газа (ГПНГ) перспективны, их комплексирование важно для повышения эффективности морских геологоразве­дочных работ на нефть и газ. Опыт геохимических исследований в раз­личных акваториях позволяет рассматривать морские ГПНГ как со­вокупность организационных, методических и технических средств, способных в комплексе с геолого-геофизическими работами гармонично и рационально проводить морские поиски и разведку УВ.

Авторы рассматривают морские ГПНГ как пятистадийный техно­логический процесс, в рамках которого на первой (региональной) ста­дии проводят районирование крупных территорий, на второй (прогноз­но-рекогносцировочной) выделяют перспективные площади, на третьей (поисково-оценочной) готовят площади к поисковому бурению, на четвертой (поисково-детальной) дают общую оценку месторождений и на пятой (разведочной) изучают продуктивные горизонты. Первые две стадии выполняют на региональном, третью, и четвертую — на поиско­вом и пятую — на разведочном этапе ГРП.

Морские ГПНГ нужно проводить в трех геохимических зонах
(верхней, нижней и продуктивных отложений, которые отличаются от
аналогичных зон на суше.

В морском бассейне верхняя геохимическая зона (водная толща) характеризуется активным водогазообменом, интенсивными физико-химическими процессами. Водная толща является консервирующей для различных глубинных проявлений и зоной тран­зита между литосферой и атмосферой для мигрирующих компонентов, выделяемых донными источниками разгрузки (грязевой вулканизм, нефтегазопроявления и т. д.). Граница верхней и нижней геохимичес­ких зон — региональный базис эрозии, отождествляемый с уровнем морского дна.                  

 Для нижней геохимической зоны, (донные отложения и осадочные породы) типичны резкое замедление водогазообмена, изолированность от непосредственного воздействия атмосферных факторов, медленное течение окислительно-восстановительных процессов. Граница между нижней зоной и зоной продуктивных отложений — флюидоупор над продуктивным осадочным комплексом в бассейне.

Геохимическая зона- продуктивных отложений (месторождений, залежей) отличается застойным режимом пластовых вод, .затруднен­ным газообменом, содержит скопления УВ, перекрытые региональным флюидоупором, Морские ГПНГ из-за высокой стоимости бурения в мо­ре рекомендуется выполнять на стадии разведки. Региональную и прог­нозно-рекогносцировочную стадии следует проводить в верхней геохи­мической зоне (в водной толще) непрерывными дистанционными мето­дами. Поисково-оценочную и поисково>детальную стадии осуществляют ниже регионального • базиса эрозии (в нижней геохимической зоне) дискретно, геолого-геохимичСёским опробованием донных отложений и литофицированных осадков, а разведочную — в геохимической зоне продуктивных отложений, где изучают пластовые воды, шлам и промы­вочную жидкость глубоких скважин. Вс,е,стадии морских ГПНГ выпол­няют в комплексе с геофизическими' методами, параллельно, с борта одного судна. Предложенная стадийность согласуется с известным по­ложением об этапах и стадиях геологоразведочных работ на нефть и газ [5].

Региональная стадия морских ГПНГ предшествует поисковому процессу. Основная цель — общая оценка нефтегазоносно-сти осадочного бассейна, выделение наиболее перспективных террито-. рий-аномалий типа «регион» — АТР. Геохимическое районирование акватории проводят по степени раскрытое™ недр, обосновывают наи­более целесообразные направления дальнейших исследований. В ре^ зультате выявляют области с повышенным «углеводородным дыханием» морского дна, картируют нефтегазопроявления и нефтепросачивания, трассируют тектонически ослабленные зоны, к которым приурочены участки глубинной разгрузки пластовых флюидов. Морские работы ГПНГ можно выполнять на различных уровнях геохимического зонди­рования [6, 7]: космос (спутники и другие управляемые аппараты), атмосфера (аэровысотные съемки), гидросфера (гидрогазовая съемка-), литосфера (донные осадки, геохимическая съемка на островах и побе­режье). Объекты исследований на описанных уровнях соответственно: космос, воздух, водная толща. Как,показал опыт нефтегазопоисковых работ, аэровысотные геохимические съемки рациональнее комплекси-ровать с аэрогравимагнитнъши исследованиями,' а гидрогазовые съем­ки с сейсморазведочными работами, выполняемыми одновременно с набортными гравимагнитными измерениями, Региональные геохимиче­ские съемки целесообразно объединять с мелкомасштабными теологичеcкими съемками шельфа. Такое сочетание геологических, геохимических и геофизических методов позволяет проследить пути возможной мигра­ции УВ по всему разрезу осадочного чехла (зонам трещи.новатости, тек­тоническим нарушениям, вверх по напластованию, вдоль соляных што­ков и т. д.) от предполагаемого источника до объекта геохимических "возмущений. Масштаб морских ГПНГ изданной стадий— 1 : 5000000— 1 : 200 000.

Основная цель прогнозно-рекогносцировочной стадии морских ГПНГ — оценка нефтегазоносное™ перспективных эле­ментов шельфа в осадочных бассейнах с выделением наиболее перспек­тивных площадей-аномалий типа «площадь» — АТП (с аномальными характеристиками геохимических полей). Главные задачи этих иссле­дований: оконтуривание перспективных элементов, районирование тер-р'итории по особенностям применения методов морских ГПНГ, прогноз нефтегазоносности выделенных площадей, обоснование направлений дальнейших поисков, рационального комплекса методов, объемов и по­следовательности выполнения последующих исследований. Работы на этой стадии проводят по более плотной сети наблюдений, с укрупне­нием масштабов • (1 : 200000— 1 : 100000). Объект изучения — водная толща. На перспективных площадях выполняют гидрогазосъемочные работы (совместно с сейсмоакустическим профилированием и геоло­кацией бокового обзора), что позволяет выделить наиболее проницае­мые зоны в верхней части осадочного чехла, продифференцировать вы­явленные аномалии по специфике строения морского дна, связать их с неотектоническими движениями, глиняным диапиризмом, газогидрат-ными скоплениями и т. д.

Если с учетом этих материалов аномалия подтверждается, то для оконтуривания и детальной локализации аномального участка проводят газовую и битуминологическую съемки донных отложений по более плотной сети. Данные геохимических исследований анализируют в комплексе с результатами специальных работ по прогнозированию гео­логического разреза и материалами газометрии и газового каротажа параметрических скважин. Полученную информацию используют для того, чтобы обосновать выбор первоочередных площадей для поисково­го бурения.

Цель поисково-оценочной стадии морских ГПНГ — оценка природы выявленных аномалий и выделение аномалий типа «локальная структура» или «неструктурная ловушка» (АТЛ). В пре­делах площадей, ₁ оконтуренных на прогнозно-рекогносцировочной ста­дии ГПНГ и на локальных структурах, оценивают ресурсы для выбора перспективных объектов и определения очередности ввода их в буре­ние. На 'поисково-оценочной стадии ГПНГ опытно-методические рабо­ты выполняют на эталонных объектах (с доказанным наличием или отсутствием нефтегазоносности), что существенно повышает точность прогноза. Анализ результатов этих работ дает информацию о закономер­ностях размещения полей концентраций УВ и их взаимосвязях с нефте­газоносными комплексами и скоплениями УВ. Следует привлечь ре­зультаты прогнозирования геологического разреза по данным сейсми­ческих исследований МОВ и ОГТ и газокаротажа глубоких скважин. Комплекс ГПНГ включает четыре основных метода: гидрогеохимичес­кий, битуминологический, геомикробиологический, литогеохимический. Объект изучения морских ГПНГ — донные отложения, масштаб иссле­дований 1 : 100000— 1 : 50000. Геохимические поиски (в том числе ла­бораторные исследования и обработка на ЭВМ) целесообразно органи­зовывать на одном судне в комплексе с геотермическим профилирова­нием ^;шельфа, донной гравиметрией, электроразведкой или при морских инженерно-геологических изысканиях для обоснования постановки глу-

бокого бурения. Такое комплексирование, основанное на опыте исполь­зования морских геохимических и геофизических методов для выявле­ния наиболее перспективных локальных объектов на акваториях, обес­печивает надежный прогноз нефтегазоносности.

Поисково-детальную стадию морских ГПНГ прово­дят при завершении поискового этапа ГРП для уточнения положения глубоких скважин,, обнаружения аномалий типа «залежь» — АТЗ, их оконтуривания и оценки перспективности месторождения. Рекомендуют­ся среднемасштабные (1:25000—1:10000) или немасштабные гео­химические съемки сразу по двум — трем опорным горизонтам нижней геохимической зоны путем опробования мелких (геохимических, инже­нерно-геологических) или поисковых скважин. Комплекс ГПНГ должен включать газовые, битуминологические, литогеохимические и гидрога-зобиохимические исследования. Анализируют пробы керна, шлама;- бу­рового раствора и пластовых вод. Объект изучения — осадочные поро­ды, подземные воды нижней геохимической зоны.

На стадии разведочных исследований целесообраз­ны геохимические работы во всех разведочных скважинах с целью оконтуривания месторождения, уточнения горизонтов опробования при оценке сложнопостроенных залежей, детализации положений ВНК, ГНК и т. д., а также периодические наблюдения на долговременных геофи­зических пунктах (ДГП), на месторождениях и газохранилищах по мере их разработки. Объект работ — продуктивные отложения и пластовые воды залежей УВ.

Таким образом предлагаемая стадийность морских ГПНГ дозволит последовательнее, рациональнее и эффективнее осуществлять поиски и разведку нефти и газа на акваториях.

ВЫВОДЫ

1. Морские  ГПНГ рассматриваются  как пятистадийный техноло­гический  процесс, проводимый в сочетании с геолого-геофизическими исследованиями на акватории согласно с этапностью геологоразведоч­ных работ на нефть и газ.

1. Предлагаемый комплекс геолого-геофизических и геохимических методов для каждой  стадии   (работают параллельно с  борта одного судна)  обеспечивает максимальную   концентрацию и оптимальное со­четание нефтегазопоисковых работ.
2. Лабораторные и аналитические исследования, системная обра­ботка данных на ЭВМ (с выдачей многомерной картографической ин­формации)  проводятся непрерывно на борту судна для получения эк­спресс-информации высокой точности.
3. Морские ГПНГ осуществляются на различных уровнях поиско­вого зондирования: космос — воздух — водная толща — донные отложе­ния — осадочные породы — продуктивные отложения.
4. В  разрезе морского НГБ    выделены три геохимические зоны: верхняя   (водная   .толща),  нижняя   (морские осадки),    продуктивная (геохимическая зона продуктивных отложений). Каждая зона последо­вательно является объектом исследований при морских ГПНГ на ре­гиональном, поисковом и разведочном этапах.
   1. Применение морских ГПНГ (в комплексе с другими методами) повышает эффективность нефтегазопоисковых работ на акваториях, на региональном этапе — надежность и обоснование прогноза нефтегазоности,    ускоряет   оценку    прогнозных   запасов,   удешевляет   работы. На поисковом этапе — отбраковывает неперспективные структуры, диф­ференцирует перспективные объекты по фазовому состоянию УВ флюидов, уменьшает количество дорогостоящих поисковых скважин. На раз-ведочном этапе – способствует оптимальному размещению скважин,  уточняет пространственное положение сложнопостроенных залежей, сокращает объемы бурения, проводимого для оконтуривания месторож­дений.
               

ВМНПО «Союзморгео»

Московский государственный

университет им. М. В. Ломоносова

ВНИИЯГГ

ЛИТЕРАТУРА

1.           Багиров В. И.,' Зорькин Л. М.  О возможности использования прямых геохи-

мических методов при поисках морских месторождений нефти и газа // Рассеянные газы и биохимические условия осадков и пород. М.: ВНИИЯГГ, 1975.

2.           Захаров Е. В.  Особенности прогнозирования нефтегазоносности континентальных

шельфов//Обзорн. информ. Сер. Геол. и разв. морских и газовых месторождений. 1986. Вып. 1 / ВНИИЭгазпром.

3; Зорькин Л. М.,   Багиров В. И.   Геохимические поиски морских месторожде­ний нефти и газа//Изв. вузов. Геол. и разв. 1977. № 1.

4.           Петухов А. В., Ванюшин В. А.,  Сиротюк В. А.  Комплексный анализ гео-,

химических поисков месторождений нефти и газа. М.: Недра, 1981.

5.           Положение   об этапах и стадиях   геологоразведочных   работ   на нефть и газ.   М.:

- ВНИГНИ, 1983.

.6. Стадник Е. В.  Новые прямые методы геохимических поисков нефти и газа//Об­зорн. информ. Сер. Нефтегаз. геол. итеофиз. М.: ВНИИОЭНГ, 1984. 7. Физико-химические   основы  прямых поисков   залежей нефти и газа / О. Л. Кузне­цов и др. М.: Недра, 1986.    "