Поклади нафти і газу на великих глибинах

Результати буріння надглибоких свердловин у різних регіонах світу свідчать про доцільність пошуків нафти і газу в глибокозанурених горизонтах, але, нажаль, на сьогодні уявлення про умови їх залягання поки що обмежені і перенесення досвіду пошуково-розвідувальних робіт з верхніх горизонтів не завжди є оправданим.

Поняття про надглибоке буріння є умовним і традиційно пов’язане з глибиною 15000 футів (4573 м), до якої в 1938 р. у Каліфорнії (США), на родовищі Уоско було пробурено свердловину Ойл К° КС А-2; з інтервалу 3893–4016 м було одержано приплив нафти дебітом 232,1 т/добу. У США свердловини і відповідно горизонти прийнято іменувати:

– глибокі – глибше 15000 футів (4573 м);

– надглибокі – глибше 20000 футів (6097 м);

– суперглибокі – глибше 25000 футів (7622 м);

– ультраглибокі – глибше 30000 футів (9146 м);

В Україні та інших державах СНД такий поділ свердловин не проводиться. Тут свердловини умовно поділяють на глибокі (до
4500 м) і надглибокі (глибше 4500 м).

У світі відомо понад 430 нафтогазоносних і можливо нафтогазоносних регіонів (басейнів), з яких у 159 (37 %) максимальна товщина осадового чохла перевищує 4500 м, у 92 (21 %) – 6000 м.

Бурінням окремих надглибоких свердловин встановлено, що на глибинах понад 5 км в осадовому розрізі можуть існувати породи-колектори і покришки, а також сприятливі пастки для формування скупчень нафти і газу. Що стосується геохімічної та гідрогеологічної обстановок на великих глибинах, то вони, як правило, є сприятливими для існування вуглеводневих покладів. Говорячи про породи-колектори, слід відзначити, що на великих глибинах практичне значення мають лише пласти-колектори відносно великої товщини, а тонкі прошарки внаслідок процесів вторинної цементації втрачають свої колекторські властивості.

Як показали теоретичні та експериментальні дослідження нижня межа промислової нафтоносності може опускатись до глибин 8–9 км. До того ж на цих глибинах руйнівному впливу температур на рідкі вуглеводні сильно протидіє тиск. На фоні загального зниження нафтоносності з глибиною в глибинних зонах розповсюджена широка гама покладів з різними кількісними співвідношеннями нафти, газу і конденсату.

Слід також відмітити, що на великих глибинах в умовах аномально високих температур і тисків можливе існування сильно газонасичених пластових вод, з яких газ може вільно виділятися, якщо тиск насичення буде більше пластового тиску. Такими ділянками можуть бути високоамплітудні підняття, зони стратиграфічної незгідності та літологічних виклинювань (наприклад Медведівська площа в Передкавказзі, де газонасиченість досягає 9065 см³/л при пластовому тиску більше 70 МПа).

При вивченні великих глибин перш за все необхідно орієнтуватися на пастки антиклінального (склепінного) типу, а інші типи пасток (літологічні, стратиграфічні) вивчати супутньо з ними.

Вивчення та підготовку до буріння глибокозанурених об’єктів (структур) доцільно проводити сейсморозвідкою – методами РНП та ЗГТ, підвищуючи їх результативність за рахунок ущільнення мережі профілів та системи спостережень, групування вибухів і сейсмоприймачів. Поряд з цим доцільним є застосування високоточної гравіметрії та електророзвідки методом ЗСБ (встановлення в ближній зоні).

Важливим є буріння надглибоких параметричних свердловин для виявлення перспективних глибинних горизонтів, встановлення у розрізі порід-колекторів і отримання фізичних параметрів, які необхідні для якісної інтерпретації та прив’язки геофізичних даних.

Пошукові свердловини можуть закладатися як одиночні, так і групові. Одиночні – у склепінних частинах складок, групові – на профілях. Розвідувальні свердловини доцільно заміняти на випереджувальні експлуатаційні за рахунок введення покладів в пробну експлуатацію.

При освоєнні великих глибин виникають проблеми як методичного, так і технічного характеру, зокрема:

– якісне проведення ГДС набором сучасних ефективних методів;

– використання для дослідження свердловин термобаростійкої апаратури, багатопараметрових приладів, кабелів в антикорозійному виконанні тощо;

– якісна підготовка свердловин до ГДС і проведення їх в мінімально короткі строки після розкриття пластів;

– розкриття продуктивних горизонтів на високоякісних промивних розчинах;

– буріння з герметизованим устям, тобто на рівновазі між тиском стовпа бурового розчину та пластовим тиском.

Дотримування цих прийомів направлено на підвищення ефективності надглибокого буріння.

Досвід показує, що пошуки нафти на великих глибинах передусім слід проводити на тих структурах, у розрізі яких уже виявлені поклади із урахуванням співвідношень структурних планів верхніх і нижніх горизонтів осадового чохла.

Аналіз пошукових робіт на великих глибинах показав, що близько половини площ виводяться з буріння з негативними результатами внаслідок низької якості і значної латеральної мінливості порід-колекторів. Тому вивчення літолого-фаціальних особливостей порід, прогноз властивостей і поширення колекторів на великих глибинах має першочергове значення для підвищення ефективності пошуково-розвідувальних робіт, зменшення витрат на розвідку та видобуток запасів.

Раціональні системи розташування свердловин, що розроблені для середніх глибин, є прийнятними і для великих глибин. З точки зору економії обсягів робіт найбільш раціональною потрібно вважати одиночну систему закладання свердловин, при якій кожна наступна свердловина закладена після завершення буріння та дослідження попередньої. Успішність пошукового і розвідувального буріння при залежному закладанні свердловин збільшується приблизно вдвічі у порівнянні з їх незалежним закладанням. Однак терміни робіт і підготовки родовищ до розробки різко збільшуються.

Для зменшення витрат і підвищення ефективності освоєння глибокозанурених покладів необхідне максимально можливе суміщення розвідки та розробки. Необхідно також широко впроваджувати детальні сейсморозвідку і електророзвідку, які проводяться в комплексі з пошуковим і розвідувальним бурінням на родовищах та довели високу ефективність.