Особенности геологического строения и нефтеносность продуктивных горизонтов

Таблица 2.1

Запасы и ресурсы высоковязких нефтей и природных битумов в пермских отложениях Республики Татарстан на 01.01.1993 г.

Запасы категории С1, в целом по республике превышают запасы категории С2 на 56,9 млн. т, составляя 58,9% от суммарных запасов категорий С1 + С2. При этом основная часть запасов категории С1, приходится на казанские отложения – 72,9% от всех запасов этой категории, а на уфимские отложения приходится лишь 23,4%.

В распределении предварительно оцененных запасов, категории С2, на казанские отложения приходится 17,6%, на уфимские – 82,4% от суммарной величины их пермского комплекса в целом.

Суммарная величина запасов и ресурсов по Республике Татарстан составляла 1415,46 млн. т, распределяясь по стратиграфическим подразделениям пермской системы весьма неравномерно. Основная часть разведанных запасов Татарстана приходится на казанский и уфимский ярусы пермской системы (97,8%). К ним же приурочены и значительные прогнозные ресурсы (84,2%). Именно эти два стратиграфических комплекса являются первоочередными объектами поисково-разведочных работ. Кунгурские, артинские и сакмарские образования, в силу сложного строения карбонатных коллекторов и влияния других геологических факторов, содержат менее значительные нефтепроявления.

На сегодняшний день на перспективные отложения уфимского яруса были проведены детальные поисково-разведочные работы на 25 залежах и месторождениях в отложениях песчаной пачки уфимского яруса. Подсчитаны и учтены в балансе ГКЗ Роснедра запасы нефти по 27 залежам и месторождению ВВН (ранее – месторождения природных битумов).

В промышленной разработке находятся залежи ВВН шешминского горизонта Мордово-Кармальского и Ашальчинского поднятий. К опытно-промышленной разработке подготовлены 25 залежей и месторождений.

Общие геологические запасы выявленных 113 залежей и месторождений уфимского комплекса пермской системы составили 243,5 млн. т.

          По величине извлекаемых запасов нефти промышленных категорий все 24 рассматриваемых месторождения, за исключением Нурлатского, относятся к группе мелких (менее 10 млн.т), 9 месторождений находятся в опытно-промышленной разработке (запасы менее 1 млн.т).

По сложности геологического строения и числу объектов подсчета месторождения относятся к сложным, многозалежным.

В карбонатных коллекторах сосредоточено 67%, а в терригенных 33% из общего количества балансовых запасов. Распределение суммарных извлекаемых запасов нефти по категориям характеризуется следующими отношениями: А – 14%; В – 21%; С1 – 49%; С2 – 16%. В карбонатных коллекторах содержится 60,4% извлекаемых запасов категорий А+В+С1. Основная часть их, около 80%, приходится на долю сложных по своему строению порово-кавернозно-трещинных коллекторов среднего карбона. По состоянию на 01.01.2008 года, 60,3% текущих извлекаемых запасов сосредоточено в карбонатных коллекторах и 31,8% в терригенных.

В целом 96% извлекаемых запасов нефти рассматриваемой группы мелких месторождений относятся к трудноизвлекаемым. Как видно из вышеприведенных данных, перспективы нефтедобычи в основном связаны с освоением запасов нефти в коллекторах среднего карбона.

Под трудноизвлекаемыми подразумеваются запасы залежей нефти, которые при применении традиционных методов (различные виды естественного режима и стационарное заводнение) вырабатываются низкими темпами, с низкой (обычно не выше 0,2 – 0,3) конечной нефтеотдачей. Эта группа включает запасы всех залежей с повышенной (10-30 мПа·с) и высокой вязкостью и маловязких нефтей в слабопроницаемых терригенных и карбонатных коллекторах, нетрадиционных залежей, а также водо-нефтяных зонах с небольшой нефтенасыщенной толщиной (менее 3-х метров) и незначительной долей нефтенасыщенной части пласта к общей толщине коллектора [78]. Эти залежи характеризуются сложными геолого-физическими условиями, определяющими разнообразие необходимых методов выработки запасов.

Основными причинами, обуславливающими сравнительно низкие показатели разработки и низкую нефтеотдачу рассматриваемой группы залежи, являются, в значительной степени, повышенная вязкость нефти и низкие коллекторские свойства пластов. По вязкостному признаку, оказывающему определяющее влияние на эффективность применяемых систем разработки, залежи можно разделить на четыре подгруппы: залежи маловязких (до 10 мПа·с) нефтей, нефтей повышенной (10-30 мПа·с) вязкости, вязких (30-60 мПа·с) и высоковязких (более 60 мПа·с) нефтей [78].

Извлекаемые запасы нефтей распределяются по вязкости следующим образом: до 30 мПа·с составляют 4,22%, от 30 до 60 мПа·с – 17,96%, от 60 до 100 мПа·с – 40,5% и более 100 мПа·с – 37,3%.

По объектам НГДУ по состоянию на 01.01.2008 года в целом добыто 40405 тыс.т. Наиболее интенсивно вырабатываются запасы залежей терригенных коллекторов бобриковского (6,8% от ТИЗ), тиманско-пашийского горизонтов (4,7% от ТИЗ).

2.3. Металлоносность СВН (природные битумы)

Высоковязкие, сверхвязкие нефти и природные битумы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции характеризуются повышенными содержаниями ценных металлов и сероорганических соединений. Территория РТ отнесена к Волго-Уральской нефте (битумо) – металлогенической провинции (И.С. Гольдберг, 1986 г.). Пермские нефти обогащены ванадием. К попутным компонентам ВВН и ПБ относятся, кроме ванадия, никель и некоторые другие металлы, а также сера.

По данным И.С. Гольдберга, по Республике Татарстан среднее содержание ванадия в нефтях и битумах казанского яруса составляет 448 г/т (пятиокиси ванадия – 798 г/т), уфимского яруса – 313 г/т (пятиокиси ванадия – 557 г/т). Эти значения использованы для расчета геологических ресурсов ванадия и его запасов в высоковязкой нефти, которая может быть добыта в результате применения современных технологий. Результаты расчета, выполненного в ТГРУ (1994г.), приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Геологические и извлекаемые ресурсы и запасы ванадия в высоковязких нефтях и природных битумах казанского и уфимского яруса Татарстана

Ванадий, содержащийся в СВН, ВВН Татарстана, по материалам отчета о НИР РНТЦ ВНИИнефть «Разработать и составить, справочник (каталог) по физико-химическим свойствам природных битумов Татарстана», 1993г., находится в составе порфинированных комплексов (ванадилпорфиринов ряда М), которые практически находятся в смолах и асфальтенах СВН, ВВН.

Ванадилпорфирины, выделенные из нефтей подобных залежей, могут найти применение при синтезе лекарственных препаратов, красителей, в качестве катализаторов различных процессов.

Согласно отчету ВНИИ ОЭНГ «Разработка дополнительных мер по повышению эффективности использования минерально-сырьевых ресурсов», 1985г., месторождения нефти с содержанием ванадия 200 г/т и выше кондиционны для их извлечения.

Заключение

Наиболее существенно на развитие нефтяной промышленности России в последние годы влияет постепенно накапливаемое негативное изменение структуры разрабатываемых запасов нефти. В эксплуатацию вводится все большее число месторождений с низкопроницаемыми пластами, повышенной вязкостью нефти, сложным геологическим строением. Применение обычных технологий заводнения - основного метода разработки месторождений страны - уже не может обеспечить достаточно высокой эффективности выработки таких запасов нефти. Кроме того, постоянно увеличивается количество нефти, содержащейся в полностью обводненных пластах, дораз- работка которых традиционными технологиями также неэффективна.

Россия входит в число тех нефтедобывающих стран мира, которые уже много лет достаточно активно занимаются проблемой создания, испытания и применения третичных МУН. Дальнейшие перспективы применения МУН в России зависят от различных причин, в том числе от наличия необходимых для конкретных месторождений технологий нефтеизвлечения; условий для создания новых и принципиально новых технологий; своевременности создания и применения новых технологий; динамики цен на нефть; наличия стимулирующей системы налоговых льгот. Значительны потенциальные возможности применения уже известных технологий воздействия на пласты.

На основе научного анализа и обобщения опыта разработки и эксплуатации месторождений сверхвязких и высоковязких нефтей Республики Татарстан, исследования особенностей технологий разработки с проведением опытно-промышленных работ в промысловых условиях определено следующее:

- Тенденция  непрерывного ухудшения структуры  остаточных запасов нефти существенно  осложняет задачу выбора высокоэффективных геолого-технических мероприятий. Повышение эффективности применения геолого-технических мероприятий в значительной степени может быть связано с использованием постоянно действующих геолого-технологических моделей разработки месторождений на стадии как подбора технологий воздействия, так и их внедрения. При этом в определенных условиях на разных участках месторождения могут применяться различные технологии, обеспечивающие «адресное» воздействие на соответствующие зоны пласта.

• Для стабилизации добычи нефти по месторождениям ОАО «Татнефть» повышает эффективность бурения скважин, совершенствует технологии капитального и подземного ремонта скважин, применяет наиболее эффективные МУН и ОПЗ, вводит скважины из бездействия. Значимость проблемы повышения эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти предопределяет необходимость комплексного подхода к ее решению на основе создания принципиально новых технологий нефтеизвлечения и их реализации в опытных и промышленных масштабах.
• Наиболее перспективным направлением представляется создание и применение комплексных технологий, обеспечивающих многофакторное воздействие на пласт и насыщающие его флюиды. В свою очередь такие высокоэффективные технологии могут быть разработаны при проведении целенаправленных фундаментальных и прикладных исследований на основе интегрированного использования достижения множества наук, в том числе движения флюидов в пористых средах с учетом микро- и макронеоднородности пластов, поверхностных свойств коллектора, свойств пластовых жидкостей, динамики их взаимодействия с закачиваемыми агентами.