Гаршинского нефтяного месторождения

25

Консорциум « Н е д р а »

Рисунок Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует..2 Обзорная тектоническая схема района работ

1.3Гидрогеологические и инженерно-геологические условия.

Характеристика режима водонапорного бассейна

Для современной гидрогеологической системы района характерно общее понижение напоров пластовых вод с северо-востока на юго-

запад (в соответствии с общим моноклинальным погружением толщи осадочного комплекса).

Гидрогеологические условия Гаршинского месторождения изучались на основании данных, полученных по пробуренным поисковым и разведочным скважинам (опробование, керн, ГИС и т. д.) и скважинам-колодцам, пробуренных с целью обеспечения водой глубоких скважин.

Опробование и исследование водоносных пластов проводилось как в процессе бурения в открытом стволе, так и после окончания бурения в эксплуатационной колонне. Так, на Гаршинском месторождении было проведено 82 опробования в 43 скважинах, а на Широкодольском месторождении 14 опробований, в том числе шесть – ИП в девяти скважинах и три – в колонне трех скважин. Кроме того,

в скважине 372 были проведены наблюдения в связи с водопроявлением, возникшем в процессе её бурения после вскрытия водоносных пластов иреньского горизонта.

Регионально выдержанная толща кунгурского яруса (500-600 м) разделяет вскрытый разрез осадочных пород на два гидрогеологических этажа. Верхний (надсолевой) этаж имеет среднюю толщину 750-870 м и включает водоносные горизонты и водоупоры отложений мезо-кайнозоя и верхней перми. Нижний (подсолевой) гидрогеологический комплекс охватывает отложения от нижней перми до поверхности кристаллического фундамента и имеет толщину до 3,5-4,5 км.

Надсолевой гидрогеологический этаж включает отложения верхней перми, нижнего триаса и четвертичной системы.

Водоносные пласты четвертичных аллювиальных отложений распространены по долинам рек. По типу воды – грунтовые. Воды четвертичных аллювиальных отложений имеют дебиты до 0,4 л/с. Водоносные пласты, приуроченные к акчагыльским отложениям, развиты

26

Консорциум « Н е д р а »

ввиде останцов толщиной 10-14 м и характеризуются дебитами от 0,2 до 5,0 л/с.

Вразрезе нижнего триаса выделяется несколько водоносных, преимущественно, песчаных пластов суммарной толщиной 10-40 м,

залегающих на глубине от 50 до 200 м и характеризующихся значительно большими дебитами. Наиболее водообильными являются пески и песчаники бузулукской свиты (нижний триас). Водоносные пласты залегают на глубине 150-200 м, развиты повсеместно, имеют напорный характер, но в местах выхода отложений на поверхность он существенно снижается. Питание пластов происходит за счёт инфильтрации атмосферных осадков и перетока вод из соседних горизонтов. Разгрузка осуществляется в речную и овражно-балочную сеть, а также в другие комплексы.

В разрезе нижнего триаса водоносный горизонт связан и с тананыкской свитой (глубина залегания – 50-150 м), однако он имеет заметно меньшее распространение и водообильность (порядка 50 м3/сут) по сравнению с бузулукской свитой.

Воды верхнепермских пластов характеризуются дебитами 0,2-1,5 л/с.

Подсолевой гидрогеологический этаж толщиной до 4,5 км включает несколько основных водоносных комплексов:

−сульфатно-карбонатная толща нижней перми;

−терригенно-карбонатная толща московского яруса и верхнего карбона;

−карбонатная толща башкирского яруса;

−карбонатная толща визейского яруса (окский надгоризонт);

−терригенная толща нижнего карбона (кожимский надгоризонт-бобриковский горизонт);

−карбонатная толща верхнего девона и нижнего карбона (франско-турнейский);

−терригенно-карбонатная толща верхнего и среднего девона (эйфельско-франский).

Сульфатно-карбонатная толща нижней перми в основном сложена доломитами и ангидритами, реже известняками. Артинские известняки часто непроницаемые, а в филипповских отложениях иногда наблюдается полное поглощение промывочной жидкости. На Широкодольском месторождении была вскрыта галогенная толща иреньского горизонта в скважине 372, при опробовании приток пластовой

27

Консорциум « Н е д р а »

воды составил 800 м3/сут.

Терригенно-карбонатная толща московского яруса и верхнего карбона. Из этого комплекса изучен только каширский горизонт. В

этой толще только верейский горизонт сложен терригенными породами, а основная часть представлена карбонатными породами.

Наибольший дебит (164,6 м3/сут) воды получен из каширских отложений при опробовании в процессе бурения. При испытании в колонне дебиты составили 2,4-24,9 м3/сут, при восстановлении уровней, соответственно, 434-426 и 665-574 м (скв. 235 Гаршинская).

Карбонатная толща башкирского яруса представлена, в основном, известняками пористыми, кавернозными, переслаивающимися с плотными разностями, которые служат водоупором между продуктивными пластами. Башкирский ярус наиболее изучен и обладает наилучшими коллекторскими свойствами. Всего опробовано 23 водоносных объекта в 11 скважинах. Дебит воды достигает до 109 м3/сут,

удельные дебиты в среднем – 0,4 м3/сут, понижение напоров происходит с северо-востока на юго-запад.

Режим залежи водонапорный, так как в этом комплексе хорошие коллекторы (особенно пласт А4-1) и активна связь с законтурной системой.

Карбонатная визейския толща и терригенная толща нижнего карбона. Водопроявления в этих комплексах, в основном, связаны с терригенными отложениями бобриковского горизонта. Вышезалегающая карбонатная толща, представленная переслаиванием доломитов трещиноватых и ангидритов, изучена очень слабо. Продуктивные пласты бобриковского горизонта сложены песчаниками и алевролитами с прослоями аргиллитов. На Гаршинском месторождении они опробованы при испытании пласта Б2 и окских отложений в восьми скважинах

(17 объектов). Дебиты вод колеблются в широких пределах, достигая 102 м3/сут при восстановлении уровня от 818 до 648 м (южная законтурная скв. 250). На Широкодольском месторождении водообильность комплекса составляет до 292-378 м3/сут

Режим работы залежей упругий, упруго-замкнутый, так как коллекторы обладают низкими фильтрационно-емкостными свойствами.

Водоносные породы верхнефранско-турнейского комплекса представлены в основном известняками пористыми, переслаивающимися с плотными разностями, которые служат водоупором между продуктивными горизонтами. Воды опробованы в 14 скважинах (26 объектов).

Водообильность комплекса различная, притоки воды из опробованных объектов на Гаршинском месторождении составляют от 0,5 до

106,8 м3/сут (скв. 265), на Широкодольском – от 6 до 64 м3/сут. Режимы залежей упруго-водонапорные и упруго-замкнутые.

28

Консорциум « Н е д р а »

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

Эйфельско-нижнефранский водоносный комплекс на Гаршинском месторождении охарактеризован опробованием 15

гидрогеологических объектов в девяти скважинах (в колонне или в процессе бурения с помощью ИПТ и ОПН). Результаты этих исследований приведены и проанализированы в предыдущем подсчёте запасов [34]. Наибольшее количество испытанных объектов (семь)

приходится на ардатовский горизонт. Водообильность среднедевонских продуктивных толщ невелика – притоки составляют от первых единиц до первых десятков м3/сут, лишь из скважины 287 (Гаршинское месторождение) при опробовании в процессе бурения (ардатовский горизонт, пласт Д3, инт. 4199-4222 м) был получен приток дебитом 84 м3/сут. Из скважины 289 Гаршинской (пашийский горизонт, инт. 40124045 м) был получен приток пластовой воды дебитом 153,6 м3/сут, но этот горизонт на Гаршинском месторождении не является продуктивным. На Широкодольском месторождении водообильность эйфельско-нижнефранского водоносного комплекса составляет от 6 до

64 м3/сут. В разрезе воробьёвского и ардатовского горизонтов дебиты пластовой воды в колонне составили 6-50 м3/сут, а при опробовании ИПТ – до 100-200 м3/сут, статический уровень – 250-260 м.

Приведенные выше сведения о характеристике пластовых вод (в совокупности с данными о геологическом строении месторождения и залежей в отдельности) позволяют предполагать проявление лишь упругозамкнутых режимов. На застойный режим (в пределах среднедевонской толщи) указывают, в частности: и отсутствие видимой области питания пластов и области их разгрузки; и

гидрогеологическая закрытость за счёт значительной толщины перекрываемых осадков; и надежная изолированность от более гидродинамически активных вод вышележащих водоносных комплексов.

Состав и физико-химические свойства пластовых вод

Надсолевой гидрогеологический этаж Воды четвертичных аллювиальных и акчагыльских отложений пресные, с минерализацией в 0,4-1,0 г/л. По составу воды

неоднородные (гидрокарбонатно-сульфатные, гидрокарбонатно-сульфатно-хлоридные, кальциево-натриево-магниевые).

По составу воды нижнетриасового водоносного комплекса в основном гидрокарбонатные, пресные, с минерализацией в 0,2-3,0 г/л.

Воды верхнепермских пластов по составу гидрокарбонатные и магниево-натриевые, пресные, с минерализацией до 0,6 г/л.

Подсолевой гидрогеологический этаж

29

Консорциум « Н е д р а »

Сульфатно-карбонатная толща нижней перми

Воды этого комплекса охарактеризованы четырьмя пробами из трех скважин Гаршинского месторождения.

Воды относятся к рассолам, с минерализацией в 163,5-243,2 г/л. Тип вод по Сулину В.А. хлоридно-кальциевый. Воды содержат:

кальций – 7-8 г/л, бром – 120-703 мг/л, йод – 0-6 мг/л, бор – 10-60 мг/л, а также литий – 2,2-39 мг/л. Реакция среды (pH) щелочная. Удельный вес – 1,15-1,166 г/см3.

Терригенно-карбонатная толща московского яруса и верхнего карбона

Воды комплекса охарактеризованы восемью пробами из шести скважин Гаршинского месторождения.

Удельный вес воды изменяется от 1,125 г/см3 (скв. 239, 241) до 1,721 г/см3 (скв. 240). Воды относятся к рассолам, минерализация колеблется в пределах от 174,5 г/л (скв. 239, 241) до 249,5 г/л (скв. 240). Тип вод по Сулину В.А. хлоридно-кальциевый. Воды комплекса содержат: кальций – 8-12 г/л, бром – 336-513 мг/л, бор – 36-75 мг/л, йод – до 11 мг/л.

Карбонатная толща башкирского яруса

Башкирский ярус наиболее изучен. Воды данного яруса охарактеризованы 24 пробами из 12 скважин Гаршинского месторождения.

Проба из скважины 254 отбракована в связи с примесью технической воды.

По типу воды хлоридно-кальциевые, удельный вес воды – 1,14-1,172 г/см3, рассолы, общая минерализация колеблется от 188,8 до

261,8 г/л. Воды содержат: кальций – 8-15 г/л, бром – 144-539 мг/л, йод – от 1 до 9 мг/л, бор – 4-80 мг/л, литий – 2,7-47,5 мг/л, рубидий – 0,32- 0,82 мг/л. Реакция среды (pH) кислая.

Карбонатный визейский комплекс

Воды комплекса охарактеризованы тремя пробами из двух скважин Гаршинского месторождения.

По составу воды хлоридно-кальциевого типа. Удельный вес – 1,13-1,16 г/см3, общая минерализация вод – 203,04-235,28 г/л (рассолы).

Воды комплекса содержат: кальций – 7,6-17,64 г/л, бром – 156-385 мг/л, бор – 25-30 мг/л, йод – до 6,3-13 мг/л.

Терригенная толща нижнего карбона (кожимский надгоризонт-бобриковский горизонт)

30

Консорциум « Н е д р а »

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

Воды комплекса охарактеризованы восемью пробами из восьми скважин Гаршинского и тремя пробами из трех скважин Широкодольского месторождений. Одна проба из скважины 246 отбракована в связи с завышенными показателями химического состава.

По своему составу воды хлоридно-кальциевого типа. Удельный вес – 1,12-1,17 г/см3, общая минерализация вод – 212,10-288 г/л (рассолы).

Воды комплекса содержат: кальций – 7,7-12 г/л, бром – 245-539 мг/л, бор – 6,6-60 мг/л, йод – до 2-6 мг/л. Реакция среды (pH) кислая.

Водоносные породы верхнефранско-турнейского комплекса

Воды комплекса охарактеризованы 18 пробами из 11 скважин Гаршинского месторождения. Одна проба из скважины 255

отбракована в связи с примесью технической воды.

По химическому составу воды этого комплекса имеют существенные различия от вод нижележащих отложений. Прежде всего, это наблюдается по меньшему содержанию кальция, брома, стронция, изменению коэффициента метаморфизации.

Воды по типу хлоридно-кальциевые, удельный вес – до 1,164-1,1781 г/см3, минерализация – 221,98-262 г/л (рассолы). Содержание кальция и брома в них ниже, чем в девонских водах. Воды комплекса содержат: кальция – 7,5-17 г/л, брома – 153-692 мг/л, йода – до 2-19

мг/л. Реакция среды (pH) кислая.

Эйфельско-нижнефранский водоносный комплекс

Воды комплекса охарактеризованы 17 пробами из 14 скважин Гаршинского и 14 проб из семи скважин Широкодольского месторождения. Три пробы из скважин 281, 311, 615 Широкодольского месторождения отбракованы в связи с примесью технической воды.

Также не учитывалась проба из скважины 283, отобранная 18.07.1998, в связи с нехарактерно высокой минерализацией воды для данного комплекса. Одиннадцать проб из скважин 294, 295, 300, 303, 701, 704, 706, 750, 761, 841 отбракованы в связи с примесью технической воды.

Воды, связанные с пластами верхнесреднедевонской толщи, по типу относятся к хлоридно-кальциевым. Воды высококонцентрированные (уд. вес – до 1,218 г/см3) и имеют минерализацию от 242,18 до 305 г/л (рассолы). Отличаются высоким содержанием кальция (до 66 г/л по скв. 311, Гаршинское месторождение, пласт Д4). В пластовых водах содержатся: бром (до 2428 мг/л), а

также магний (2,776-5,20 г/л), бор (до 86 мг/л), йод (до 44 мг/л). Реакция среды (pH) кислая.

31

Консорциум « Н е д р а »

Водорастворенный газ девонских пластовых вод (скв. 287, Гаршинское месторождение, пласт Д5-3) содержит метана – 73,4 %, этана –

9,1 %, азота – 7 %. Газосодержание вод по данным анализа в скважине 315 Широкодольского месторождения определено равным 810 см3/л.

На рисунке Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует..3 показано изменение минерализации пластовых вод с глубиной по водоносным комплексам.

32

Консорциум « Н е д р а »