1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА.
Самотлорское нефтяное месторождение (Самотлор) – крупнейшее в России и 11- е по размеру в мире нефтяное месторождение.
Расположено в Нижневартовском районе Ханты-мансийского автономного округа – Югры, в окрестностях городов Нижневартовска, Излучинска и Мегиона, в районе озера Самотлор.
В переводе с хантыйского слово «Самотлор» означает «мертвое море», «худая вода».
Размеры месторождения: 30 км с запада на восток и 50 км с севера на юг. Геологические запасы оцениваются в 7,1 млрд. тонн нефти. Доказанные запасы нефти на 31.12.2018 по классификации PRMS, DeGolyer & MacNaughton оцениваются в 3 625,7 млн. барр (не путать с тоннами). Текущие извлекаемые запасы — порядка 1 млрд. тонн нефти.
Месторождение относится к Западно-сибирской провинции. Открыто в 1965 году. Промышленная нефтегазоносность выявлена в 18 продуктивных пластах, приуроченных к юрской и меловой системам, залегающих на глубинах от 1 600 до 2 500 метров. Начальный дебит скважин 47—1200 т/сут. Плотность нефти 0,85 г/см?, содержание серы 0,68—0,86 %.
Местоположение Самотлорского месторождения, в силу его стратегического характера, даже в начале XXI века тщательно скрывалось на выходящих в России картах, хотя его можно легко найти на спутниковой карте (например, Google Maps).
На сегодняшний день месторождение находится на четвёртой (поздней) стадии разработки. Степень выработанности запасов составляет более 70%. Основные остаточные запасы являются трудноизвлекаемыми и сконцентрированы в пласте АВ1-2 Рисунок 1. «Рябчик».
Рисунок 1. Геологический разрез пласта «Рябчик»
В настоящее время доля воды в добываемой на Самотлоре нефти выше 90%.
Отбор от начальных извлекаемых запасов составляет более 75%, кратность запасов по отношению к текущей добыче — 47 лет.
Всего за годы эксплуатации месторождения на нём было пробурено более 20 899 скважин, добыто около 2,8 млрд. т нефти и около 377 млрд. куб. м газа. Вклад месторождения в добычу 12-миллиардов тонны Югорской нефти составил более 20%.
Протяженность нефтепроводов составляет около 5 911 км. Разветвленная сеть автомобильных дорог с твердым покрытием общей протяженностью 1923 км проложена по всему месторождению.
В настоящее время разработку месторождения ведёт одно из основных добывающих предприятий НК «Роснефть» — АО «Самотлорнефтегаз». Учреждено 15 марта 1999 года в результате реорганизации АО «Нижневартовскнефтегаз».[1]
Обзорная карта Самотлорского месторождения представлена на рисунке 2.
Рисунок 2. Обзорная карта Самотлорского месторождения.
1.2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ.
Стратиграфия и литология.
Геологический разрез месторождения представлен отложениями двух структурных комплексов: доюрских образований и мезозойско-кайнозойского осадочного чехла. Осадочные породы общей толщиной до 3 км залегают на размытой поверхности доюрского складчатого основания. Номенклатура свит и пачек, слагающих разрез месторождения, не претерпела каких-либо существенных изменений по сравнению с данными отчета 1987 г. Поэтому ниже дается краткая характеристика стратиграфических подразделений.
Доюрские образования. Палеозойский структурный этаж вскрыт разведочными скв. 8Р, 39Р, 50Р, 126Р, 1035Р, 189Р, 190Р, 192П. Отложения палеозоя представлены сильно метаморфизованными глинистыми, глинисто-слюдистыми и кремнисто-глинистыми сланцами, интрузивными породами. По породам палеозойского структурного этажа развиты коры выветривания, которые на Самотлорском месторождении мало изучены.
Юрская система. Отложения юрской системы, несогласно залегающие на доюрском основании, представлены тремя отделами. Нижний и средний отделы сложены континентальными отложениями тюменской свиты, толщина которой достигает 220-250 м. Верхний отдел (васюганская, георгиевская, баженовская свиты) представлен преимущественно морскими осадками. Васюганская свита (келловей-оксфорд) литологически делится на две части. Нижняя - сложена аргиллитами и имеет толщину до 30 м. Верхняя часть, имеющая толщину до 45 м, представлена преимущественно песчано-алевролитовыми породами, с которыми связана нефтеносность (горизонт ЮВ1). Георгиевская свита (киммеридж) представлена аргиллитами с прослоями известняков и включениями глауконита. Толщина свиты – до 4 м. Баженовская свита, сложена битуминозными аргиллитами толщиной около 20 м.
Меловая система. Меловая система представлена всеми стратиграфическими единицами. Нижний мел сложен отложениями мегионской, вартовской, алымской и низов покурской свит. Мегионская свита (берриас-валанжин) литологически делится на четыре части. Нижняя – сложена аргиллитами. На них залегает ачимовская толща, представленная тонким и весьма сложным переслаиванием песчаников, алевролитов и аргиллитов.
Палеогеновая система. Состоит в нижней своей части в основном из глин морского происхождения (талицкая, люлинворская, чеганская свиты), толщина которых составляет 280-320 м. Выше залегают континентальные осадки – переслаивание глин, песков, бурых углей с остатками древесины (атлымская, новомихайловская, Журавская свиты). Их толщина составляет от 235 до 240 м.
Четвертичная система. Отложения четвертичной системы представлены супесями, суглинками, песками, торфом, залегающими на размытой поверхности осадков Журавской свиты. Толщина отложений достигает 125 м.[2]
Литолого-стратиграфическая характеристика разреза.
Осадочная толща месторождения сложена образованиями девонской, каменноугольной, пермской и четвертичной систем..
ДЕВОНСКАЯ система (D)
Отложения девонской системы представляют собой терригенные отложения ее среднего отдела и терригенно-карбонатные верхнего.В составе СРЕДНЕГО ДЕВОНА (D2) выделяются отложения живетского(D2zh)иэйфельского(D2eil)ярусов.
Относимые к эйфельскому ярусу отложения бийского горизонта (D21bis) являются наиболее древними палеонтологически охарактеризованными образованиями девона Самотлорского месторождения, распространенные, в основном, на его южных и центральных площадях.
1 – репер "верхний известняк"; коллекторы: 2 – нефтенасыщенный; 3 – водонасыщенный; 4 – репер "глины"
Рисунок. 3 Геологический профиль по отложениям горизонта Д1 Самотлорского нефтяного месторождения.
Литологически в его составе выделяются две пачки пород: нижняя – базальная гравийно-песчаная (пласт ДV) и перекрывающая ее – карбонатно-аргиллитовая.
В живетском ярусе выделяется старооскольский горизонт (D2st), объединяющий в своем составе воробьевские (D22vb) (пласт ДIV), ардатовские (D22ard) (пласт ДIII) и муллинские (D22ml) (пласт ДII) слои. Пласт ДIV представлен светло-серыми или темно-коричневыми, нефтенасыщенными песчаниками крупнозернистыми, плохо отсортированными. Редки прослои глинисто-алевролитовых и карбонатных пород. Верхняя граница проводится по кровле аргиллитовой пачки над пластом. Пласт ДIII слагается глинистыми алевролитами пятнисто-окрашенными с прослоями оолитовых руд и мелкозернистых песчаников. В пределах верхней карбонатно-аргиллитовой пачки выделяется электрорепер «средний известняк»- буровато-серые, темно серые органогенные известняки. Пласт ДII сложен темно серыми песчаными алевролитами и мелкозернистыми серыми песчаниками. Характерно присутствие зеленовато-серых глинистых алевролитов с органическими остатками.
В разрезе ВЕРХНЕГО ДЕВОНА (D3) выделяются франский (D3fr) и фаменский (D3fm) ярусы, которые делятся на нижний, средний и верхний подъярусы.
К нижнефранкскому подъярусу (D3fr1) приурочены отложения пашийского и тиманского (ранее – кыновского) горизонтов. Пашийский горизонт (D3fr1р) сложен кварцевыми песчаниками от светло-серого до темно коричневого (в зависимости от нефтенасыщенности), и алевролитами серыми, песчаными, слоистыми. Мощность горизонта 50 м. Отложения тиманского (D3fr1tm) горизонта четко ограничиваются по материалам ГИС реперами. В подошве эго репер «верхний известняк», представленный пачкой карбонатных пород, сложенных темно серыми известняками и доломитами. Выше залегают темно- и зеленовато-коричневые аргиллиты и алевролиты. Еще выше прослеживается репер «аяксы», сложенный известняками. Мощность горизонта 20-30 м.
В разрезе среднефранкского подъяруса (D3fr2) выделяются отложения саргаевского и семилукского (ранее – доманикового) горизонтов. Отложения саргаевского горизонта (D3fr2sr) представлены известняками темно серыми, с прослоями брекчевидного известняка в верхней части. Мощность горизонта 50 м. Для отложений семилукского горизонта (D3fr2sm) характерны темно серые, битуминозные, участками сильно окремнелые, трещиноватые известняки с прослоями мергелей и горючих сланцев. Мощность горизонта 33-50 м.
В пределах верхнефранкского подъяруса (D3fr3) выделяются речицкий (D3fr3rch) (ранее – мендымский), воронежский (D3fr3vr), евлановский (D3fr3evl) и ливенский (D3fr3liv) горизонты. Отложения речицкого горизонта представлены серыми и темно серыми, прослоями органогенными известняками. Мощность горизонта 33-50 м. Характерным для трех следующих горизонтов является сложение их известняками серыми и темно серыми в различной степени глинистыми. Для воронежских образований характерно наличие трещиноватых и брекчевидных прослоев, а для евлано-ливенских органогенных разностей, представленных водорослевыми и фораминиферовыми известняками.
Нижнефаменский подъярус (D3fm1) представлен волгоградским (D3fm1vl), задонским (D3fm1zd) и елецким (D3fm1el) горизонтами. Они сложены светло-серыми известняками, участками пористыми и кавернозными, и доломитами светло-серыми, иногда с включением гипса и ангидрита. Общая мощность горизонтов 150 м.
Для отложений данково-лебедянского (D3fm2d+lb) горизонтов среднефаменского подъяруса (D3fm2) характерно переслаивание светлых, часто сильно перекристализованных известняков с тонкими прослоями доломитов и трещиноватых, битуминозных известняков. Мощность горизонта 50 м.
В верхнефаменском подъярусе (D3fm3) выделяются озерско-хованские отложения и зиганский горизонт (D3fm3zg) в нижней части ранее выделявшегося заволжского горизонта. Подъярус сложен известняками серыми и светло-серыми с неровными поверхностями напластования, участками отмечается неравномерное нефтенасыщение. Мощность горизонта 50-80 м.
КАМЕННОУГОЛЬНАЯ система (C) На территории месторождения представлена 3 отделами: нижний, средний и верхний.
НИЖНИЙ КАРБОН. В его пределах выделено три яруса: турнейский (С1t), визейский (С1t) и серпуховский (С1srp).
Турнейский ярус включает ханинский и шурановский надгоризонты. В ханинском надгоризонте (С1t1) выделяются три горизонта: гумеровский (С1t1gm), малевский (С1t1ml) и упинский (С1t1up). Отложения подъярусов представлены известняками серыми, тонкозернистыми участками детритусовыми. Общая мощность горизонтов 30 м. В шурановском надгоризонте (С1t2) выделяются черепетский и кизеловский горизонты общей мощностью до 50 м. Черепетский горизонт (С1t2crp) представлен серыми, крепкими, иногда пористыми нефтенасыщенными известняками. Кизеловский горизонт (С1t2kzl) слагается известняками светло-серыми и буровато-коричневыми, пористыми, нефтенасыщенными.
Визейский ярус делится на кожимский (С1v1kzh) и окский (С1v1ok) надгоризонты или нижний и верхний подъярусы. В кожимском надгоризонте выделяются косьвинский (ранее – елховский) (С1v1kos), радаевский (С1v1rd) и бобриковский (С1v1bb)горизонты. Первые два горизонта слагаются внизу аргиллитами, а выше с включением прослоев песчаников и алевролитов, включающими растительные остатки. Общая мощность горизонтов 14-16м, но вследствие размыва в отдельных разрезах они отсутствуют. Бобриковский горизонт сложен переслаиванием песчаников, алевролитов и аргиллитов, иногда с линзами углей. Песчаники и алевролиты, серые до темно бурых в зависимости от нефтенасыщения, преимущественно мелкозернистые, кварцевые. В кровле граница отмечается переходом в глинистые известняки тульского горизонта. Мощность горизонта 20-25м.
В составе окского надгоризонта или верхневизейского подъяруса выделяются тульский (С1v2tl), алексинский (С1v2al) и михайловский (С1v2mh) горизонты. В строении тульского горизонта могут принимать участие как терригенные, так и карбонатные породы. Терригенные породы представлены песчаниками и алевролитами и аргиллитами с примесью углисто-глинистого материала. Карбонаты представлены известняками зернистыми, глинистыми, нередко окремнелыми. Мощность горизонта 20 м. Алексинский горизонт в целом сложен переслаиванием терригенных и карбонатных пород, представленных аргиллитами и алевролитами темно серыми, углистыми и известняками органогенно-обломочными и микрозернистыми, серыми, а также доломитами, нередко трещиноватыми. Отложения михайловского горизонта представлены доломитами серыми и буро-серыми с линзами ангидрита. Общая мощность надгоризонта до 150 м.
Отложения серпуховского яруса включают тарусский (C1srp1tr), стешевский (C1srp1st) и протвинский (C1srp2prt) горизонты, представленные кристаллически-зернистыми желтовато-серыми и буровато-белыми доломитами, перекристаллизованными, прослоями кавернозными и трещиноватыми. Мощность яруса 150 м.
СРЕДНИЙ КАРБОН включает башкирский (С2b) и московский (С2m) ярусы.
Башкирский ярус представлен известняками светло-серыми, органогенно-обломочными и зернистыми с прослоями доломитов светло-серых, тонко- и микрозернистых, прослоями загипсованных. Верхняя граница проводится по смене карбонатных пород на терригенные верейского горизонта. Мощность пачки пород башкирского возраста 20-40 м.
Московский ярус подразделяется на верейский (С2m1vr), каширский (С2m1ks), подольский (С2m2pd) и мячковский (С2m2mc) горизонты. Отложения верейского горизонта представлены чередованием песчаников, алевролитов и аргиллитов; в средней части горизонта выделяются органогенно-обломочные и органогенные серые и темно серые известняки. Мощность горизонта 35-55 м. Для отложений каширского, подольского и мячковского горизонтов характерны известняки светло-серые, а также доломиты светло-серые, участками известковистые. Наблюдаются фораминиферовые, брахиоподовые и водораслевые разности. Общая мощность горизонтов 200-250 м.
Так как отложения ВЕРХНЕГО КАРБОНА (C3) не представляют собой промышленного интереса, то в литературе их рассматривают как мощную толщу карбонатных пород, которые в нижней части представлены серыми и светло-серыми органогенно-обломочными доломитизированными известняками. Верхняя часть сложена доломитами светло-серыми и серыми, мелкокристаллическими и зернистыми. Характерна загипсованность пород, изредка - прослойки кремней. Мощность отложений 200-250 м.
Пермская система (P)
Представлена нижним и верхним отделами.
В НИЖНЕЙ ПЕРМИ выделяются ассельский (Р1ass), сакмарский (Р1s), артинский (Р1art) и кунгурский (Р1kng) ярусы. Ассельский ярус сложен переслаиванием глинистых органогенно-обломочных известняков и загипсованных доломитов. Самаро-артинские отложения сложены карбонатно-сульфатными и глинисто-карбонатными породами с редкими прослоями известняков. Для отложений кунгурского яруса характерны гипсы с прослоями доломитов. Общая мощность отдела 400 м.
В разрезе ВЕРХНЕЙ ПЕРМИ выделяются уфимский (Р2uf), казанский (Р2kaz) и татарский (Р2tat) ярусы. Отложения уфимского яруса сложены пестроцветными и красноцветными песчанистыми глинами, песчаниками, аргиллитами, алевролитами и мергелями. Встречаются прослои известняков и гипса. Мощность отложений до 100 м. Отложения казанского яруса делятся на два подъяруса: нижнеказанский (P2kaz1) сложен серыми и зеленовато-серыми известковистым и песчаниками и глинами; верхнеказанский (P2kaz2) - переслаиванием красноцветных глин и песчаников. Мощность яруса 150 м. Отложения татарского яруса залегают на размытой поверхности казанского яруса и представлены пестроокрашеными, желтовато-бурыми и красными глинами и песчаниками с редкими прослоями черных известняков и мергелей. Мощность отложений 100 м.
ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ отложения (Q)
Представлены на всей территории аллювиальными осадками речных долин в виде галечников и суглинков, а также желтыми и желтовато-серыми суглинками и глинами делювия водораздела и склонов. Мощность отложений 5-10 м.
Тектоника района.
Тектоническое строение района Самотлорского месторождения не отличается от тектонического строения Западно-сибирской плиты, в пределах которой выделяют три структурных этажа. Нижний - соответствует палеозойскому и допалеозойскому времени, соответствует геосинклинальному этапу развития. Средний - пермо-триасового времени, формировался в период парогеосинклинали. Верхний - мезо-кайнозойский осадочный чехол, формировавшийся в платформенных условиях длительного погружения фундамента.
Самотлорское месторождение расположено в центральной части Западно-сибирской плиты на восточном склоне структуры первого порядка Нижневартовского свода, в пределах Тарховского куполовидного поднятия, которое объединяет структуры III порядка Самотлорскую, Мартовскую, Северо-Самотлорскую, Белозерскую, Черногорскую и др. Эти структуры оконтуриваются изогипсой -2350-2375 м и имеют амплитуды 50-100 м.
40 км, амплитуду - около 150 м.?По кровле горизонта БВ10 Самотлорское куполовидное поднятие оконтуриваются изогипсой –2200 м. Все локальные структуры внутри контура выражены довольно резко. Наиболее крупная из них – собственно Самотлорская структура оконтурена изогипсой –2120 м, имеет изометрическую форму с изрезанными контурами. Размеры ее: 12 х 15 км, амплитуда - около 70 м, при этом наиболее крутые углы поднятия характерны для юго-восточной части – до 202'. По кровле горизонта БВ8 в структурном плане Самотлорского поднятия намечается определенное выполаживание по сравнению с нижезалегающим горизонтом БВ10. Более существенные изменения структурного плана отмечаются по кровле самого верхнего продуктивного горизонта АВ1, согласно которому Приобская, Белозерная, Нижневартовская и Мартовская структуры практически сливаются с Самотлорской, оконтуриваясь с севера и востока изогипсой –1690 м, на западе и юго-западе - изогипсой – 1660 м, оставаясь «раскрытыми» в сторону Аганского и Мегионского поднятий. Углы наклона крыльев достигают 1045', амплитуда по отношению к западному крылу - около 110 м, восточному и северному - 160 м. В целом Самолотлорское куполовидное поднятие по замыкающей изогипсе –2220 м имеет размеры 32
В результате переинтерпретации материалов был выявлен ряд малоамплитудных поднятий (Солнечная, Южно-Вильентовская, Ловинская, Турская, Санчинская, Западно-Черногорская, Ижевская). В рамках данной работы построение структурных карт по опорным и целевым горизонтам проводилось комплексом Mapping, включающим подпрограммы увязки сейсмической информации (to) по горизонтам, построение карт изохрон, скоростей, структурных поверхностей. Структурные сейсмические карты по группе пластов БВ, ЮВ1 и кровле баженовской свиты строились на основе карты изохрон по отражающему горизонту «Б» и соответствующей скоростной модели среды. Структурные карты группы пластов АВ строились на основе карты изохрон по отражающему горизонту «М». Несмотря на разнородность сейсмического материала (от однократного МОВ с аналоговой записью до современных съемок 3Д МОВ ОГТ), увязанные карты изохрон имеют дисперсию ± 2.5 мс, что при средней скорости 3.5 км/с приводит к погрешности определения глубин ± 8.75 м. С учетом погрешности определения скоростей, минимальная погрешность определения глубин может быть оценена в ± 10 м.
Данные сейсмических структурных построений использовались для определения абсолютных отметок структурных поверхностей между скважинами при их невысокой плотности, а также в краевых частях месторождения, не освещенных данными бурения. В отличии от ранее принятых методик (графики схождения глубин по данным ГИС и сейсморазведки) строились карты разницы между структурными отметками по ГИС и сейсморазведки. Карты невязок вычитались из структурных сейсмических поверхностей, что позволили получить практически нулевые невязки в точках положения скважин и повысить точность сейсмических построений в межскважинном пространстве. Структурные карты по кровлям и подошвам коллекторов строились по всем скважинам путем вычитания толщин от стратиграфических поверхностей до кровель и подошв соответствующих пластов.
Анализ выполненных структурных построений по Самотлорскому месторождению полностью подтвердил вывод об унаследованном характере развития структур в нижнемеловых и юрских отложениях на территории Западно-сибирского нефтегазоносного бассейна. [2]
1.3.НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ.
За период, прошедший после последнего подсчета запасов углеводородов Самотлорского месторождения, были выявлены дополнительно несколько новых объектов. Основные же изменения коснулись расширения границ месторождения за счёт приобщения в его западной и южной частях значительных площадей нефтеносности. Материалы бурения новых разведочных и эксплуатационных скважин вкупе c углубленными эксплуатационными скважинами способствовали уточнению подсчетных параметров, положения газо-нефте-водяных контактов (ГНК, ВНК, ГВК) и границ залегания выявленных ранее изолированных залежей нефти и газа, а также установлению новых залежей в составе принятых подсчетных объектов. Число подсчетных объектов составляет 26. Ниже приводится краткая характеристика залежей с учётом данных, полученных в процессе доразведки и бурения эксплуатационных скважин за период 1987 - 2000 г.
