Природные гидрогеологические условия и результаты подсчета запасов подземных вод для обеспечения системы ппд на самбургском нефтегазоконденсатном месторождении

Природные гидрогеологические условия и результаты подсчета запасов подземных вод для обеспечения системы ппд на самбургском нефтегазоконденсатном месторождении

В настоящей работе рассматриваются природные гидрогеологические условия в целях дифференциальной оценки последствий антропогенного воздействия на компоненты окружающей среды, выясняются особенности гидрогеологических условий нефгазоносных отложений Самбургского нефтегазоконденсатного месторождения и результаты подсчета запасов подземных вод для обеспечения системы ППД.

Авторы публикации

Рубрика

Геология

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 8 (53), февраль ‘22

Поделиться

Введение

Исследования гидрогеологиеских условий нефтегазовых месторождений севера Западной Сибири является важной задачей т.к. это оказывает большую помощь в  выявлении новых залежей углеводородов. В административном отношении Самбургский лицензионный участок, включающий одноименное месторождение, расположен в северной части Пуровского района

На описываемым месторождении в отложениях валанжина открыто 16 залежей в 12 продуктивных пластах: 8 нефтегазоконденсатных, 7 газоконденсатных, 1 нефтяная. Залежи, в основном, пластовые, сводовые, массивные, литологически экранированные. Основной по запасам нефти и газа является залежь пласта БУ101-2[1].

Добыча нефти осуществляется с применением системы ППД, в качестве источника водоснабжения которой, используются подземные воды апт-альб-сеноманского гидрогеологического комплекса.

 

Рис. 1. Обзорная карта исследуемого объекта.

Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области. (Рис. 1)

Впервые запасы подземных вод апт-альб-сеноманского водоносного комплекса на Самбургском месторождении были утверждены в ГКЗ 20.08.2015 г. (протокол № 4287) в количестве 1,071 тыс. м3/сутки по категории С1. [1].

В настоящее время на месторождении апробируется водозаборная скважина 12В на кустовой площадке 12. [1].

Объект исследования

Объектом исследования являются подземные воды апт-альб-сеноманского гидрогеологического комплекса в пределах Сабургского нефтегазоконденсатного местрождения. Для написания данной работы были использованы фондовые материалы, авторские публикации, а также материалы, полученные в ходе гидрогеологических исследований на Самбургском месторождении (ООО «Тюменский Институт Геологии»).

Результаты

 

ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ

Административное положение. В административном отношении Самбургское нефтегазоконденматное месторождение, расположено в северной части Пуровского района Ямало-Ненецкого автономного округа Тюменской области. (Рис. 1). Ближайшими с Самбургским месторождением являются Уренгойское, Непонятное, Есетинское, Северо-Есетинское месторождения, Восточно-Уренгойское на западе, юго-западе, Северо-Пуровское и Северо-Самбургское месторождения на северо-западе, которые составляют Уренгойскую группу месторождений.

Климат исследуемой территории резко континентальный. В результате влияния западного переноса масс с континента происходит быстрая смена циклонов и антициклонов над рассматриваемой территорией, что способствует частым изменением погоды и образованию сильных ветров. Скорость ветра значительна весь период. В 30% случаев скорость ветра превышает 10 м/с. Наиболее ветреным периодом года является зима. Летом преобладают ветры северных направлений румбов, в холодное время года – юго-западные.

Климат определяется географическим расположением исследуемого месторождения на севере Западной Сибири, вблизи Северного Ледовитого океана, что формирует суровую, холодную и продолжительную зиму, для которой характерен продолжительный холодный период с устойчивым снежным покровом (восемь-девять месяцев в году). Устойчивый снежный покров держится с октября по май включительно, а в отдельные годы переходит на первую и вторую декады июня.

Среднегодовая температура воздуха отрицательная и равна -9,5°С [1]. Самые холодные месяцы январь и февраль, среднемесячная температура которых колеблется от -31,6°С до -34,9°С, самый теплый – июль со средней летней температурой воздуха от +8°С до +11°С. В наиболее жаркие дни этого месяца температура воздуха достигает +34°С. Для исследуемой территории характерна низкая облачность с моросящими дождями в летне-осенний период. Ежемесячно в отдельные дни бывают туманы. Количество дней с туманами в году до 40 дней. Наиболее продолжительные туманы в период с октября по март.

Условия испарения зависят от осадков, влажности почвы, радиационного баланса, плотности и испаряющих свойств подстилающей поверхности. Годовая величина испарения достигает 35 см. В целом избыточное увлажнение, слабая расчлененность рельефа, незначительный дренаж грунтовых вод способствует заболачиванию территории, что создает серьезные трудности при ее освоении.

Рельеф, геокриологические процессы и явления. Территория Самбургского месторождения представляет собой сильно заболоченную, слабовсхолмленную равнину. Характерной гидрологической особенностью является обилие рек, ручьев, озер, при этом судоходство возможно только по реке Пур. Реки и озера покрываются льдом в начале октября, вскрываются ото льда в середине - конце мая и даже в начале июня. Около 50% территории занимают болота, что делает ее труднопроходимой, а местами и вовсе непроходимой.

Район работ находится в зоне распространения многолетнемерзлых пород (ММП), температура которых понижается с юга на север примерно на 1°С на 100 км. Криогенный фактор представляет особую сложность при освоении северных месторождений.

Нарушение температурного равновесия приповерхностного слоя четвертичных отложений в результате хозяйственной деятельности сопровождается рядом негативных явлений - термокарста, криогенного пучения и т. д., которые могут выводить из строя несущие фундаменты сооружений, свайные опоры, трубопроводы и др.

Возможны осложнения и в процессе бурения, например, замерзание промывочной жидкости в скважине, а также протаивание и потеря связности в рыхлых породах с образованием значительных по объему каверн. В процессе эксплуатации скважин отмечается образование гидратных пробок, забивающих скважинное оборудование.

Возможны осложнения и в процессе бурения, например, замерзание промывочной жидкости в скважине, а также протаивание и потеря связности в рыхлых породах с образованием значительных по объему каверн. В процессе эксплуатации скважин отмечается образование гидратных пробок, забивающих скважинное оборудование [1].

Гидрология. В гидрологическом отношении исследуемая территория расположена в левобережной части бассейна р. Пур, захватывая ее левые притоки [1]. Речная сеть представлена в основном мелкими речками и ручьями, являющимися притоками основных водных артерий района, к которым относятся реки: Малый Ямсовей; Евояха с притоками Седэяха и Мареловояха, Арка-Табъяха с притоками Арка-Тангалова, Табъяха; Хадуттэ с притоком Енъяха. Все эти реки имеют хорошо выработанные долины и продольные профили. Реки являются типично равнинными, меандрирующими. В руслах встречаются острова и косы. Ширина русел крупных рек достигает (50-100) м. Реки в основном мелкие, непригодные для судоходства. По характеру водного режима реки района месторождения относятся к рекам с весенне-летним половодьем и паводками в теплый период года. Ледостав происходит в конце октября, а ледоход – в конце мая. Характерная особенность района – обилие озер. В основном это малые озера площадью менее 1 км2.

Наименее заозеренными являются хорошо дренированные и осушенные придолинные территории крупных рек (Евояха, Арка-Табъяха, Табъяха и Хадуттэ) и главные водоразделы (заозеренность 1% и менее). . Проведенные исследования показали, что в целом экологическое состояние природных вод можно признать удовлетворительным. Однако они подвержены загрязнению на локальных участках и имеют мозаичный характер[2,4].

Образование льда на озерах происходит несколько раньше, а исчезновение – позже, чем на реках. Озера промерзают на глубину (1,0-1,5) м. Многие мелкие озера промерзают до дна. Питаются озера в основном атмосферными осадками. Грунтовое питание озер ограничено в связи с повсеместным распространением многолетней мерзлоты. Почти половина территории Самбургского лицензионного участка заболочена и заторфована. Развиты низинные минеральные и торфо-минеральные болота и плоскобугристые торфяники. Болота имеют глубину до 1 м и более. Распространены болота неравномерно. Они встречаются в основном на водораздельных пространствах, реже в долинах рек. Исключение составляет лишь заболоченная пойма р.Хадуттэ. Широко распространены болота на торфяниках – «дырчатые» или бугристые болота [1].

Почвы. На рассматриваемой территории преобладают глеево-подзолистые, глеевые слабоподзолистые и подзолистые иллювиально-гумусовые почвы. Тип растительности на таких почвах особый. Важной особенностью округа является широтная зональность, которая является следствием большой площади территории округа. Равнина имеет пять ландшафтных зон, среди которых арктическая, мохово-лишайниковая тундра, кустарниковая тундра, лесотундра и северная тайга. Для гор присущи законы высотной поясности. Проведенные исследования показали, что современное состояние почв на территории Самургского нефтегазоконденсатного месторождения в целом является удовлетворительным, однако, по наличию загрязняющих веществ, создают на его территории первый допустимый уровень загрязнения [5].

Растительность. На склонах речных долин и терасс в летний период появляются сочные пёстро-цветные луга. Разнообразен и состав этих лугов, где можно видеть ягодник, валериану и лютик. В растительном покрове северной тайги присутствует сложное сочетание кустарниковых тундр, лиственничных редколесий и болот. Редкие растения занесены в Красную книгу Ямало-Ненецкого автономного округа. Отмечено тридцать видов таких уникальных растений [5].

Животный мир богат и разнообразен, представляет собой смешение типично арктических видов (как строго приуроченных к морскому побережью, так и заходящих в лесотундру и южнее) и типичных таёжных животных.

Всего на территории Ямало-Ненецкого автономного округа зарегистрировано 59 видов млекопитающих, более 300 видов птиц, 3 вида рептилий (пресмыкающихся), 5 видов амфибий (земноводных) и 74 вида рыб.

С севера на юг сменяют друг друга несколько природных зон: в зоне арктической акватории обитают такие виды животных, как гренландский кит, морж, кольчатая нерпа, лахтак, белый медведь; в зоне тундр обитают песец, северный олень, полярная сова, белоклювая гагара; в лесотундре водятся ондатра, заяц-беляк, крот сибирский, полёвка-экономка, пискулька; в зоне северной тайги водятся бурый медведь, росомаха, лось, кабан, соболь, бурундук, рябчик, глухарь и др.

В северной части Обской губы встречаются морские виды моллюсков и ракообразных, иглокожие, актинии.

Значительно обогатили фауну округа за последние 150 лет синантропы, антропофилы и интродуцированные виды [5,6].

Экономика и инфраструктура района в основном связана с нефтегазодобывающей отраслью, геолого-разведочными работами на нефть и газ, строительством объектов нефтяной промышленности и др. В пределах исследуемого района расположены собственно Самбургское, частично Уренгойское, частично Северо-Есетинское и Восточно-Уренгойское месторождения. Из 175 газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений, разведанных в ЯНАО, 114 расположено на территории Пуровского района. В г. Новый Уренгой находится ближайшая железнодорожная станция, аэропорт и автомобильная дорога с твердым покрытием [1].

Район работ относится к слабонаселенным. Вдоль рек встречаются отдельные избы, зимовки и летники, используемые в период промысла. Коренное население в основном занимается рыболовством, охотой, сбором дикоросов.

В Пуровском районе имеются запасы нерудных полезных ископаемых, известно 42 месторождения глины, диатомита, песка, гравия.

Для хозяйственно-питьевого водоснабжения в районе исследований используются после прохождения системы очистки воды эоцен-олигоценовых отложений, которые по основным параметрам удовлетворяют требованиям СанПиНа 2.1.4.1074-01. Для технических целей используются естественные гидрографические элементы (реки, ручьи, озера) и воды четвертичных отложений, наиболее подверженные загрязнению. Для целей ППД, в основном, в районе исследований эксплуатируются подземные воды ААС ВК, близкие по химическому составу с водами продуктивных отложений, и подтоварные воды.

 

ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Апт-альб-сеноманские отложения

Согласно районированию, принятому МРСС-90 [6], территория исследования относится к Тазовско-Уренгойскому подрайону Омско-Уренгойского района (Рис. 2), разрез которого характеризуется распространением осадков покурской серии (свиты). Покурские отложения представлены в полном объеме, и проницаемые пласты индексируются как ПК1-ПК22. Строение пластов и разделяющих их глинистых перемычек сложное. Пласты слабо прослеживаются, границы их скользящие, они могут сливаться друг с другом и даже замещаться.

Покурская свита (K1-2 pk) согласно залегает на размытой поверхности тангаловской свиты и представлена породами континентального и прибрежно-морского генезиса. В составе свиты преобладают светло - серые и серые, иногда с зеленоватым оттенком, разнозернистые полевошпато-кварцевые пески и песчаники, содержащие прослои и отдельные линзовидные пачки темно-серых алевритистых глин. Характерной особенностью свиты является обилие обугленного растительного детрита, присутствие многочисленных пропластков бурого угля. По литологическим особенностям покурская свита подразделяется на три подсвиты.

Нижняя подсвита представлена песчаниками светло-серыми, реже серыми, в отдельных прослоях с зеленоватым оттенком, часто каолинизированными, чередующимися в сложном сочетании с глинами и алевролитами темно - серыми, зеленовато-буровато-серыми. Для пород этой части свиты характерны: разнообразная слоистость, обилие растительного детрита, линзовидных прослоев бурых углей, включения стяжений сидерита и зерен пирита, окатышей глин. Вследствие опесчанивания базальных слоев этой части свиты (пласты ПК22-21) формируется так называемая евояхинская толща невыдержанной мощности, нижняя граница которой с подстилающими песчаными отложениями становится неопределенной и в ряде случаев проводится условно и неоднозначно. На основании определений спорово - пыльцевых комплексов по кровле нижней части свиты, включающей песчаные пласты ПК22-ПК17, проводится граница аптского яруса.

 

Основной задачей исследований являлось выяснение особенностей гидрогеологических условий нефтегазоносных отложений Самбургского нефтегазоконденсатного месторождения и изучение глубокозалегающих подземных вод для возможности их использования в работе системы ППД исследуемого месторождения. На исследуемой территории водоносные этажи, гидрогеологические комплексы и горизонты можно выделять и характеризовать согласно обще принятой гидрогеологической стратификации Западно-Сибирского мегабассейна, полное рассмотрение которых приведено в [7]. В этой работе на территории Западно-Сибирской равнины выделяется артезианский бассейн одноименного названия. Его вертикальный разрез делится на два гидрогеологических этажа (верхний и нижний), разделенных толщей глин олигоцен-туронский трансгрессии [7]. Верхний этаж составляют два гидрогеологических комплекса: олигоцен-четвертичных и олигоцен-туронских отложений. В нижнем гидрогеологическом этаже различные авторы выделяют от двух (А.А. Розин) до трех гидрогеологических комплексов (В.А. Нуднер, Б.П. Ставицкий и др.): апт-альб-сеноманских, неокомских и юрских отложений [2].

Западно-Сибирская эпипалеозойская плита (геосинеклиза) является крупнейшим на планете резервуаром подземных вод, в том числе пресных. Обобщение и осмысление огромного фактического материала, включающего многие тысячи поинтервальных испытаний и опробований, анализов и точечных замеров, уже в начале 1980-х гг. показали необходимость отхода от традиционного понятия гидродинамически единого Западно-Сибирского артезианского бассейна, разделенного на два гидрогеологических этажа. Дело в том, что выделение единого артезианского бассейна на огромных пространствах Западной Сибири на разбуренных глубинах до 4,5 км (по Тюменской сверхглубокой скважине  - 7,5 км) не отвечает современной типизации гидрогеологических бассейнов по условиям залегания и движения, а также современному понятию гидрогеологической структуры [2].                                                                                    

В 1984 г. на 27 сессии Международного геологического конгресса В.М. Матусевичем была предложена новая гидрогеологическая стратификация [9]. В ее основу положены условия залегания подземных вод, их движения и геодинамическая модель развития Западно-Сибирской геосинеклизы. В пределах всей мегаструктуры геосинеклизы как надпорядковый гидрогеологический резервуар выделяют Западно-Сибирский мегабассейн, состоящий их трех сложных самостоятельно наложенных гидрогеологических бассейнов : палеозойского, мезозойского и кайнозойского.

Весь послепалеозойский разрез делится на пять самостоятельных гидрогеологических комплексов:

- эоцен-олигоцен-четвертичные отложения;

- турон-эоценовые отложения;

Апт-альб-сеноманские отложения;

Неокомские (валанжин-готерив-барремские) отложения;

Юрские отложения.

При этом два первых самостоятельных комплекса входят в кайнозойский бассейн, а три остальные в мезозойский гидрогеологический бассейн.

В натоящей статье автор для стратификационного расчленения использует гидрогеологическую стратификацию, предложенную В.М. Матусевичем[9], с учетом последних обобщений и авторских наработок. Согласно ей в вертикальном разрезе выделяют следующие гидрогеологические бассейны: кайнозойский, мезозойский и палеозойский, каждый из которых имеет свои особенности [2,4].

Кайнозойский гидрогеологический бассейн состоит из двух гидрогеологических комплексов [2,4]:

1. Олигоцен-четвертичного;

2. Турон – олигоценового.

Мезозойский гидрогеологический бассейн представлен тремя гидрогеологическими комплексами [2,4].

1. Апт-альб-сеноманским;

2. Неокомским (валанжив – готеррив - баремский и валанжинский);

3. Юрским;

Палеозойский гидрогеологический бассейн весьма слабо изучен. Породы триас-палеозойского возраста представленны трещинными структурами, которые утратили свои коллекторские свойства. Целью настоящей работы является изучение апт-альб-сеноманского гидрогеологического комплекса, составляющего основную и очень важную часть мезозойского гидрогеологического бассейна. поэтому ниже приводится характеристика гидрогеологических условий указанного бассейна.

Мезозойский гидрогеологический бассейн представляет наибольший интерес. Изучаемые гидрогеологические комплексы, относящиеся к этому бассейну,  содержат высоконапорные минерализованные термальные воды, находящиеся в зоне затрудненного водообмена. Подземный сток незначительный, на больших площадях сохранились седиментационные воды. Области формирования напоров – гипсометрически приподнятые участки, примыкающие к обрамлению бассейна, находятся в зоне активного водообмена. Главное направление движения вод меловых толщ – от периферии к центру до региональных областей снятия напоров (Обская, Тазовская губы и др.), где возможны перетоки в вышележащие горизонты. Для триасово-юрской водонапорной системы латеральное движение вод в погруженной части бассейна значительно осложнено за счет тектонически ослабленных зон, существенной разнородности геологического строения и т.д., поэтому доминирующим направлением является вертикальное [1].

В гидрогеологическом отношении наиболее изучены подошвенные и краевые воды, связанные с залежами углеводородов нижнемеловых и юрских отложений. Изучаемая территория находится в области развития гидрохимической инверсии, в неокомском, берриас-валанжинском и юрском комплексах развиты воды гидрокарбонатно-натриевого типа по В.А. Сулину. Характерными особенностями являются хлоридный натриевый состав, относительно повышенное содержание микрокомпонентов, бессульфатность и бескарбонатность (SO42- и СО32- присутствуют в отдельных пробах в незначительных количествах) и преимущественно метановый состав водорастворенных газов.

Самбургское месторождение охарактеризовано по результатам анализов пластовых вод апт-альб-сеноманского, неокомского и юрского гидрогеологических комплексов. Для полного описания гидрогеологических условий района работ привлечены данные по разведочным скважинам Уренгойского, Восточно-Уренгойского, Юбилейного и других участков.

Апт-альб-сеноманский гидрогеологический комплекс формируется в отложениях покурской свиты – неравномерно переслаивающихся алеврито-песчаных и глинистых пластов мощностью около 1000 м. Подошвенным  водоупором служат глинистые осадочные породы нижнего мела, которые отделяют апт-альб-сеноманский комплекс от нижезалегающего неокомского.

В пределах Надым-Тазовского междуречья и более северных районов субрегиональный водоупор (нижнеаптские глины), разделяющий неокомский и апт-альб-сеноманский гидрогеологические комплексы, опесчанивается. Подчиненные глинистые пачки и пласты различной мощности на отдельных участках не могут обеспечить надежную изоляцию водонапорных толщ [1].

Водонасыщенные породы характеризуются высокими фильтрационно-емкостными свойствами. Значение коэффициента пористости (Кп) по материалам ГИС в разведочных скважинах составляет 27,5-32,8%, проницаемости (Кпр) варьирует в широких пределах от 72,3 до 1053,8 мД, эффективная мощность – 202,2-270,2 м (Табл. 2).

Воды комплекса высоконапорные. Положение пьезометрической поверхности характеризуется общим погружением пород от краевых частей Западно-Сибирского АБ к его центральной части и далее на север – к основным дренам региона (Обская, Тазовская губы и др.). До начала эксплуатации пьезометрические уровни в районе работ устанавливались вблизи поверхности на абсолютных отметках около +60÷+70 м. В настоящее время на эксплуатируемых месторождениях УВС пьезометрический уровень снижен до отметки минус 700 м.

Водообильность комплекса по данным опробования скважин на Самбургском месторождении варьирует в широком диапазоне. Дебиты непереливающих притоков изменяютс от 0,6 до 7,7 м3/сутки при депрессии 2,8 и 2,7 МПа соответственно. Максимальный приток (Q=423,5 м3/сутки при депрессии 7,3 МПа) получен в скв. 1Р из интервала 1238-1355 м.

Для вод апт-альб-сеноманского комплекса характерно постоянство состава и минерализации по площади и разрезу. Подземные воды хлоридно-кальциевого типа по В.А. Сулину. Значения минерализации колеблются от 14,8 до 21,2 г/дм3. Коэффициент метаморфизации rNa/rCl равен 0,89-0,98. Величина водородного показателя (рН) изменяется от 5,4 до 8,4. Плотность подземных вод – 1,009-1,015 г/см3. [1].

Состав вод хлоридный натриевый. Ионы основных солеобразующих компонентов содержатся в следующих пределах: натрия+калия – 234,5-358,1 мг-экв/дм3, кальция – 7,9-30,1 мг-экв/дм3, магния – до 19,0 мг-экв/дм3, хлора – 248,7-368,8 мг-экв/дм3, гидрокарбоната – 1,1-11,2 мг-экв/дм3. Карбонат- и сульфат-ионы присутствуют в отдельных пробах в незначительном количестве – до 2,0 и 1,0 мг-экв/дм3 соответственно.

Микрокомпонентный состав представлен йодом – 0,3-19,8 мг/дм3, бромом – 39,8-66,5 мг/дм3, бором – 5,1-39,4 мг/дм3, фтором – 0,5-0,8 мг/дм3, железом – 0,2-7,0 мг/дм3.

Состав водорастворенного газа метановый: объемная доля СН4 – 94,67-99,09% об., сероводород отсутствует.

Пластовая температура при испытании разведочных скважин изменяется от 31 оС (пласт ПК1) до 40 оС (пласт ПК18). Общая газонасыщенность – 1,9-2,0 м33 [1].

Неокомский гидрогеологический комплекс охватывает осадки тангаловской и большей части сортымской свит. Мощность комплекса, представленного сложным переслаиванием песчаников, алевролитов и глин, около 1000-1300 м.

В интервале залегания верхней тангаловской подсвиты переслаивание песчано-алевритовых пород становится более частым, комплекс опесчанивается и практически соединяется с апт-альб-сеноманским.

Подстилающим водоупором служат глины средней части сортымской свиты мощностью порядка 200 метров [1].

Коллекторские свойства проницаемых пород средние. Открытая пористость (Кп) песчаников изменяется от 15 до 17%, проницаемость (Кпр) – от 10 до 100 мД.

В исследуемом районе доминируют воды гидрокарбонатно-натриевого типа (rNa/rCl=1,00-1,91) по В.А. Сулину. Диапазон минерализации мало изменяется по разрезу и в верхней части комплекса (тангаловская свита) составляет 3,5-17,4 г/дм3, нижней (сортымская) – 2,5-11,9 г/дм3. Хлоридно-кальциевые воды (rNa/rCl=0,83-0,97) в отложениях тангаловской свиты встречены в некоторых скважинах Уренгойского, Пырейного и Юбилейного месторождений с минерализацией 7,2-17,1 г/дм3.

Водородный показатель (рН) равен 6,3-8,6. Плотность вод – 1,001-1,012 г/см3.

Содержание преобладающих макрокомпонентов находится в пределах: натрия и калия – 32,1-267,8 мг-экв/дм3, хлора – 27,8-285,0 мг-экв/дм3. Концентрация ионов кальция для вод гидрокарбонатно-натриевого типа – от 0,4 до 23,5 мг-экв/дм3, гидрокарбоната – от 3,2 до 80,1 мг-экв/дм3, для хлоридно-кальциевого – 13,6-36,1 и 2,6-21,0 мг-экв/дм3 соответственно.

Микрокомпонентный состав представлен йодом – 0,8-27,5 мг/дм3, бромом – 4,1-46,4 мг/дм3, бором – 1,1-26,9 мг/дм3, фтором – 0,8-11,0 мг/дм3.

Водорастворенный газ метанового состава. Содержание метана – 88,24-98,12% об. При испытании разведочных скважин температура пластовых вод по точечным замерам изменяется от 66 оС (пласт АУ11) до 96 оС (пласт БУ14), газонасыщенность составляет 0,6-5,0 м33. [1].

Берриас-валанжинский водоносный комплекс формируется в песчаниках ачимовской толщи, выделенной в основании разреза сортымской свиты. Мощность комплекса изменчива и в среднем составляет порядка 100 м. Ниже залегают глинистые породы баженовской и абалакской свит мощностью около 180 м.

Коллекторские свойства проницаемых пород средние. Открытая пористость (Кп) песчаников изменяется от 21 до 22%, проницаемость (Кпр) – от 10 до 100 мД.

При испытании разведочных скважин получены непереливающие притоки с дебитами от единиц до первых десятков м3/сутки при среднединамических уровнях до 1000-2000 и более метров. В скважине 510 Уренгойского участка получен перелив дебитом 36,4 м3/сутки [1].

Газонасыщенность вод по региональным данным находится в пределах 1,2-3,8 м33.

Юрский гидрогеологический комплекс в районе изучаемого месторождения включает водоносные горизонты, приуроченные к песчано-алевритовым породам нижне-среднеюрского возраста и при отсутствии надежного водоупора возможна гидродинамическая связь с обводненной зоной терригенных отложений триаса. Общая вскрытая мощность пород юрского возраста в районе работ составляет порядка 1500 м.

Коллекторы порово-пластового типа с подчиненным развитием локальных трещинно-жильных структур, отличаются невыдержанностью по площади и разрезу, низкими коллекторскими свойствами. Открытая пористость (Кп) песчаников изменяется от 10 до 12%, проницаемость (Кпр) – от 1 до 10 мД [1].

Химический состав вод юрского водоносного комплекса охарактеризован по результатам анализов девяти кондиционных проб, отобранных в период с 1983 по 1989 гг.

Воды хлоридные натриевые, гидрокарбонатно-натриевого типа (rNa/rCl=1,07-1,65) по В.А. Сулину с минерализацией 5,1-8,9 г/дм3.

Содержание преобладающих макрокомпонентов находится в пределах: натрия+калия – 73,8-136,4 мг-экв/дм3, хлора – 61,0-110,0 мг-экв/дм3. Концентрация ионов кальция – 1,3-4,2 мг-экв/дм3, гидрокарбоната – 14,8-40,8 мг-экв/дм3. Магний-ион в пробах обнаружен от 0,2 до 1,6 мг-экв/дм3. Сульфат-ионы присутствуют в единичных пробах в незначительном количестве до 2,5 мг-экв/дм3, карбонат-ион до 1,0 мг-экв/дм3.

Из микрокомпонентов определен йод – 1,3-7,6 мг/дм3, бром – 9,0-22,9 мг/дм3, бор – 6,7-16,0 мг/дм3, фтор – 1,3-3,2 мг/дм3 [1].

Таблица 2

Сведения о гидрогеологических параметрах Апт-альб-сеноманского гидрогеологического комплекса, приуроченного к различным нефтегазовым месторождениям

 

Наимнование объекта             (месторождения)

Год ввода в      эксплуатацию

Интервал залегания комплекса, м

Q м3/сутки

 

S

м

Кm

м2/сутки

a

м2/сутки

Кпр,

мД,

 

Кпор,

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Береговое

2008

1222 - 1281

5-85

72.5

36.6

4.2 . 105

2439

35.1

Бованенковское

2007

1300-1400

0.25-474

2207

70-120

3.18 . 105

620

30

Ефремовское

2018

1025-1919

-

-

322.9е

9.31 . 103

420

28.6

Ярудейское

2008

658-1136

до 3000

-

253

. 105

754

32

Южно-Тамбейское

1974

935-1772

82.94

858

52.2-92.9

1.3 . 105

348.5

29.8

Еты-Пуровское

2004

894-915

0.33-77.7

22.5-48

22.1-123

3.1 . 105

240

1

Салмановское

1979

935-1631.4

82.9

858

20

1.9 . 105

 

20

Нонг-Ёганское

2018

1032-1347

84-247

30-45

195.0

4.8 . 105

416

28.1

Трехозерное

2003

545-1614

11-361

перелив

11.3-22.3

13.40105

1589.49

34.3

Западно-Таркосалинское

1996

1080-1200

400-970

80-100

4.2

 

1.95. 105

657

0.33

Ханчейское

2004

1214-1249.2

115.2

838

3.8-10.2

 

1.95. 105

-

-

Харбейское

2009

1099-1302

400-970

80-100

0.6-1.4

 

0,5*105

46.0

22.4

Новопортовское

2012

625-1029

652-681

22-23.3

254.3

11.22 . 105

878.75

31.5

Сабургское

2012

1221-2274

264-562

26-41.9

194.6-345

. 105

1053.8

32.8

Гидрогеологическая оценка запасов подземных вод для использования их в системе ППД.

Проведенные исследования показали, что в качестве объекта эксплуатации могут использоваться продуктивные пласты покурской свиты средней общей мощностью 680-900 м., эффективная мощность 125,2 – 270,2 м.  Нижним водоупором служат глины киялинской свиты. По данным ГИС продуктивный пласт характеризуется следующими параметрами:

- коэффициент фильтрации – 2,9 м/сутки ;

- коэффициент пористости – 27,5-32,9 %;

- проницаемость – 72,3-1118,24мД;

- водопроводимость – 120м2/сутки;

- коэффициент пьезопроводности – 12,2 х 105 м2/сутки.

Проведенные расчеты по оценке запасов позволили определить проектное количество водозаборных скважин, которое составляет 2 штуки с нагрузкой 830 м3/сутки. Запасы подземных вод подсчитаны в количестве м3/сутки на 25-летний срок эксплуатации. С учетом влияния соседних водозаборов предложено отнести их к категории В. Ниже предлагается конструкция проектных водозаборных скважин (рис. 4)

 

Рис. 4. Геолого-технический разрез проектной водозаборной скважины.

 

Характеристика качества подземных вод

К водам, используемым в системе ППД, предъявляются определенные требования: их физико-химические свойства должны обеспечить высокую нефтеотдачу пластов.

Химический состав вод проанализирован по комплексу аналитических данных. Гидрогеохимическое поле комплекса характеризуются стабильностью: сохраняется типовая принадлежность (хлоридно-кальциевые по В.А. Сулину), пределы изменения минерализации (17,0-21,2 г/дм3), соотношение основных солеобразующих ионов, химический состав - хлоридный натриевый [1].

Таблица 7.2 – Содержание лимитируемых показателей в водах агента ППД в районе Самбургского месторождения

Показатели качества

Пределы значений по ОСТ 39-225-88

Самбургский ЛУ

2016-2017 гг.

(2 пробы)

2018 г.

(1 проба)

Значение рН, ед 

4.5-8.5

7.0-8.3

7.2

Содержание растворенного кислорода, мг/дм3

не более 0.5

3.99-11.70

-

Присутствие сероводорода, мг/дм3

не допускается

<0,002 – 1.36

<0.05

Содержание НП, мг/дм3

5*

0.61-4.22

0.5

Содержание ВВ, мг/дм3

3*

154

19

Содержание ионов железа трехвалентного, мг/дм3

отсутствие

0.2

-

Набухаемость глинистых минералов пласта

отсутствие набухаемости

отсутствует

Коррозионная активность

не более 0.1 мм/год

0.1-0.5 мм/год

 

Содержание лимитируемых ОСТом 39-225-88 показателей в водах агента ППД Самбургского месторождения по результатам исследований проб, отобранных в период с 2016 по 2018 гг (Табл. 7.2).

Анализ приведенных в главе характеристик качества вод апт-альб-сеноманских отложений позволяет выделить следующие факторы возможного негативного влияния заводняющего флюида на коэффициент приемистости нагнетательных скважин и соответствующие мероприятия по водоподготовке, предусмотренные ОСТом 39-225-88:

1. Содержание ВВ/МП выше установленных ОСТом норм с учетом проницаемости продуктивных пластов на изучаемом ЛУ предопределяет подготовку флюида перед закачкой: отстаивание, применение фильтров, флотацию, коагулирование с последующей фильтрацией, при технической возможности, рекомендуется установка дополнительных сетчатых фильтров на входе в нагнетательную скважину и/или установку модульной кустовой насосной станции, на базе которой возможно разместить гидроциклонную очистку пластовых вод агента ППД от взвешенных веществ;

2. В случае действительного присутствия кислорода в водах потребуется проведение предусмотренных ОСТом технологических приемов обработки воды (десорбция, деаэрация, связывание реагентами-восстановителями).

3. коррозионная активность закачиваемых вод – выполнение мероприятий по борьбе с коррозией – сепарация агрессивных газов из закачиваемых вод; осаждение механических примесей; внутреннее защитное покрытие; применение ингибиторов;

4. возможность образования осадка кальцита при смешении вод – применение ингибиторов солеотложений.

С целью обеспечения нормальной работы водозаборных и нагнетательных скважин на месторождении необходимо осуществлять мониторинг водных объектов, вести документацию условий проведения работ (состав и температура закачиваемого флюида, содержание НП и МП), осуществлять контроль за изменениями давления и температуры в нефтяном пласте, а также коэффициентом приемистости нагнетательных скважин.

Качество подземных вод объекта разработки Самбургского НГКМ соответствует требованиям к закачиваемым водам с учетом выполнения рекомендуемых мероприятий по водоподготовке.

 

Выводы

Проведенный комплекс геолого-гидрогеологических и промыслово-геофизических исследований на исследуемом месторождении позволил сделать следующие выводы:

1. В качестве эксплуатационного объекта для добычи подземных вод на Самбурском НГКМ является сеноманский водоносный горизонт, входящий в апт-альб-сеноманский гидрогеологический комплекс, характеризующийся наиболее хорошими гидрогеологическими параметрами.

2. Его количественные оценки и качество вод позволяют использовать его для системы ППД, с учетом выполнения мероприятий по водоподготовке и требованиям к закачиваемым водам.

3. Система поддержания пластового давления в пределах Суторминского месторождения (из скважины в скважину) исключает возможность вредного воздействия разлива вод на поверхность почвы, в водотоки и водоемы при условии соблюдения природоохранных мероприятий.

3. Подсчитанные запасы на месторождении являются научно обоснованными достижениями автора и могут быть предложены к утверждению в авторском варианте.

4. Предлагается расчетная схема водозаборного участка ,состоящая из одной водозаборной скважины с нагрузкой, 830 м3/сутки.

5.В конце расчетного срока возможный динамический уровень при среднемноголетней добыче (830 м3/сутки) будет находиться не ниже 202 м от устья скважин, что меньше предельно допустимой величины понижения – кровля эксплуатационного объекта.

Список литературы

  1. Бешенцев В.А. Мезозойские подземные воды Надым-Пурской нефтегазоносной области Ямало-Ненецкого нефтегазодобывающего региона. Горные ведомости. Тюмень, ОАО «СибНАЦ», 2017. № 1, С. 40-50 .
  2. Гидрогеология СССР. М.: Недра, 1979. Т. XVI: Западно-Сибирская равнина (Тюменская, Омская, Новосибирская и Томская). 368 с.
  3. Хоробрых Д.Л., Бешенцева О.Г. Отчет по результатам разведочных работ с подсчетом запасов подземных вод по категории В апт-альб-сеноманского водоносного комплекса на Самбургском НГКМ. ООО «Тюменский Институт Геологии», Тюмень, 2018, 215 с.
  4. Бешенцев В.А., Семенова Т.В. Подземные воды севера Западной Сибири (в пределах Ямало-Ненецкого нефтегазодобывающего региона). Тюмень, ТюмГНГУ, 2015, 224 с.
  5. Матусевич В.М. Гидрогеологические бассейны Западно-Сибирской равнины. 27 сессия Международного геологического конгресса, тезисы, т. IX, часть 2.- М.,1984, С. 373-374.
  6. Доклад об экологической ситуации в Ямало-Ненецком автономном округе в 2020 году. – Салехард: 2021, - 346 с.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Остался последний день
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary