В мезозойском разрезе Западной Сибири резервуары нефти и газа приурочены к терригенным, алевролито-песчаным образованиям.

В фациальном отношении это либо базальные слои трансгрессий различного масштаба (главным образом мезоциклов продолжительностью 8-10 млн. лет), либо финально-регрессивные отложения. Самыми емкими коллекторами являются образования второго типа.

С ними связаны наиболее крупные залежи (Говоря о резервуарах и залежах, мы имели в виду уточненные понятия .) неокомских толщ, находящиеся в промышленной разработке.

Верхнеюрские битуминозные аргиллиты баженовской свиты составляют исключение. Впервые в мировой практике нефтегазопоисковых работ коллекторами оказались глины и аргиллиты, давно признанные одним из основных региональных экранов (и водоупоров) Западной Сибири.

Мощность баженовских аргиллитов сравнительно невелика и изменяется от 5-10 до 20-40 м.

Из этих пород на многих площадях, общее число которых приближается к 30, получены притоки, в том числе промышленные (с максимальными дебитами более 370 м 3 /сут), легкой высококачественной нефти. Немаловажно, что ряд этих площадей расположен вблизи трасс действующих нефтепроводов, а некоторые - рядом с нефтяными промыслами. Все это вместе взятое (близость к нефтепроводам, значительные дебиты, высокое качество нефти) в последние годы вызвало повышенный интерес геологов к баженовскому резервуару-феномену, появился ряд публикаций (В.В. Вебер, Е.А. Гайдебурова, Ф.Г. Гурари, В.М. Добрынин, О.Г. Зарипов, Ю.Н. Карогодин, Л.П. Климушина, Л.А. Коцеруба, А.Г. Малых, В.Г. Мартынов, В.С. Мелик-Пашаев, И.И. Нестеров, Р.Г. Новиков, Г.Э. Прозорович, Ф.К. Салманов, А.П. Соколовский, Г.М. Таруц, А.В. Тян, Т.Т. Клубова, П.Н.Ушатинский, Э.М. Халимов и многие другие), так или иначе касающихся проблемы нефтегазоносности баженовской свиты. В мировой практике нет опыта поиска залежей подобного типа и, тем более, метода подсчета запасов нефти, не известны признаки, позволяющие оконтурить залежи. Это в значительной мере связано с неясностью природы и механизма образования коллекторов и резервуара баженовской свиты .

Все исследователи, изучающие породы баженовской свиты, считают, что коллекторские свойства данного резервуара обусловлены их трещиноватостью.

Макроскопические исследования керна скважин основных районов распространения битуминозных пород (Березовский, Шаимский, Красноленинский, Сургутский, Нижневартовский, Варьеганский, Александровский, Васюганский, Мыльджинский и др.) и анализ опубликованных результатов изучения различных свойств пород баженовской свиты позволяют авторам настоящей статьи высказать существенно иную точку зрения на природу (тип) данных коллекторов и возможный механизм их образования.

Не отрицая определенной роли трещин в формировании коллекторов баженовского резервуара, главное значение в образовании первичного порового пространства, по нашему мнению, принадлежит не им. Они создали вторичное, дополнительное (хотя и важное в ряде случаев) поровое пространство. Во многих образцах, исследованных макро- и микроскопически, вертикальных трещин вообще не наблюдалось. Так, Э.М. Халимов и В.С. Мелик-Пашаев не без некоторого удивления отмечают, что "в более чем 1/3 изученных образцов трещиноватость вообще отсутствует" . Из большого числа изученных шлифов отложений баженовской свиты в Салымском районе 45 % не имеют трещин, а в шлифах с трещинами вертикальные трещины не превышают 11 % (там же).

Мы вертикальные трещины в данных образованиях при макроскопических исследованиях наблюдали крайне редко.

Одной из характерных особенностей аргиллитов баженовской свиты во многих районах, как известно, является тонкая (и микро-) плитчатость, слойчатость и листоватость. Нефтенасыщенные образцы таких пород, не содержащих трещин, при вертикальном сдавливании из межплитчатого и особенно тонкослойчатого, листоватого пространства, как правило, выделяют нефть. Все это и ряд других факторов позволяют сделать вывод, что первичным и, видимо, главным является межплитчатое и межслойчато-листоватое пространство аргиллитов баженовского резервуара. Это совершенно новый тип коллектора.

Данное представление о типе коллектора требует и иного подхода к исследованию баженовских аргиллитов. Прежде всего, необходимо ответить на следующие вопросы.

Какова природа, механизм образования межслоевого пространства коллектора?

Почему в одних случаях коллектор образуется, а в других нет?

Только поняв природу коллектора, можно отыскать признаки его картирования, а следовательно, и прогнозирования залежей нефти и газа. Именно это открывает реальный путь к разработке методов оконтуривания залежей и подсчета прогнозных и промышленных запасов УВ в рассматриваемом уникальном резервуаре. Ответы на поставленные вопросы должны дать и объяснения необычным свойствам пород и залежей баженовской свиты. В настоящее время выявлены следующие особенности пород баженовской свиты:

аномальная обогащенность ОВ (до 10 % и более);
сравнительно небольшая мощность при площади распространения, превышающей 1 млн. км2;
тонкоплитчатая, слойчатая и листоватая структура;
аномально высокие значения кажущегося сопротивления, превышающего 500 Ом-м (нередко достигающие 1000 Ом-м);
высокие и аномально высокие значения естественной гамма-активности;
аномально пониженная плотность пород;
пониженная скорость прохождения упругих сейсмических волн через толщу баженовских аргиллитов;
аномально высокие пластовые давления в залежах;
приуроченность скважин с наиболее значительными дебитами нефти к зонам повышенных температур, достигающих 135°С;
низкие пористость и проницаемость коллекторов баженовской свиты;
наличие вертикальных и горизонтальных трещин.

Последнее свойство пород баженовской свиты, несмотря на кажущуюся очевидность, нуждается в серьезном подтверждении и детальном изучении. Особенно в отношении наличия вертикальных трещин. Представление о их широком развитии, обусловленном вертикальными блоковыми движениями вдоль разломов или палеосейсмичностью , находится, на наш взгляд, в противоречии с целым рядом других свойств этих пород.

Правильное представление на природу, тип коллектора, механизм его образования и скоплений в нем УВ должно, с одной стороны, опираться на эти особенности, учитывать последние, а с другой - объяснять их. Существующие точки зрения не дают таких объяснений, хотя и содержат немало рационального, поэтому необходимо продолжить поиск. В этой связи хотелось высказать точку зрения на механизм образования коллектора в баженовском резервуаре, которая не нашла сколько-нибудь существенного отражения и обоснования в довольно многочисленных уже публикациях. Некоторое исключение составляет лишь одна работа , на содержании которой остановимся ниже. Зоны коллекторов баженовской свиты - это участки существенного вторичного разуплотнения породно-слоевых ассоциаций, за счет которого создавалось межслоевое, точнее, межплитчатое, межслойчатое и межлистоватое пространство, заполнявшееся при благоприятных условиях УВ, генерировавшимися, вероятнее всего, этими же породными образованиями. К данному выводу нас приводят наблюдения над керном по многочисленным скважинам большинства нефтегазоносных районов. Так, даже только что поднятый керн пород баженовской свиты из скважин Салымской, Каменной, Комсомольской и других площадей явно был сильно разуплотнен из-за снятия пластового давления. Керн скважин Каменной, Лян-Торской и других площадей Красноленинского свода, полежав некоторое время в кернохранилище, значительно увеличился в объеме, превращаясь в "гармошку", он не умещался в керновых ящиках, изгибался дугами, синусоидами.

На каротажных диаграммах интервалы разреза баженовской свиты нередко характеризуются заметной отрицательной аномалией на кривой спонтанной поляризации (ПС), они принимались за песчано-алевролитовые прослои, и поэтому испытывались (скважины на Каменной, Танапчинской и других площадях). С представлением о том, что резервуары баженовской свиты - это зоны аномального разуплотнения, согласуются данные о пониженной плотности породных образований (пункт 6) и пониженные скорости упругих сейсмических волн (пункт 7).

С чем же, в свою очередь, может быть связано это разуплотнение на глубинах, нередко приближающихся к 3000 м? Разуплотнение явилось следствием неравномерности горизонтальных перемещений блоков фундамента, вызвавших неравномерность латеральных напряжений в породно-слоевых ассоциациях (ПА) осадочного чехла. Не исключены и некоторые горизонтальные перемещения в последних, приводившие в одних случаях к смятию ПА в складки, в других - к горизонтальным межслоевым и слойчатым перемещениям, скольжениям и к образованию горизонтальных трещин. Этим можно объяснить, почему "горизонтальные микротрещины развиты в породах изучаемого региона почти повсеместно" . В некоторых случаях могли образоваться одновременно и складки, и межслоевые перемещения.

Вне всякого сомнения, горизонтальные перемещения и вызванные ими мозаичные поля неравномерного напряжения наблюдались в истории развития Западно-Сибирского седиментационного бассейна. Уренгойский грабенообразный прогиб-желоб и "оперяющие" его прогибы явно имеют рифтовую (или, точнее, квазирифтовую) природу. В результате растяжения в этой зоне и горизонтальных перемещений в направлении западного и восточного жестских обрамлений образовались по обе стороны желоба цепочки крупных высокоамплитудных поднятий, к которым приурочены уникальные газовые залежи севера Западной Сибири (Уренгойское, Губкинское, Ямбургское, Тазовское, Заполярное и др.). Следует отметить, что роли горизонтальных перемещений в платформенных условиях и создаваемых ими тангенциальных напряжений, их влиянию на нефтегазоносность практически не уделяется никакого внимания.

В пользу высказанного представления о роли горизонтальных напряжений свидетельствуют данные эксперимента. С увеличением приращения горизонтального давления над вертикальным отмечено явное закономерное возрастание проницаемости . Авторы правильно, на наш взгляд, делают вывод из этого и других фактов о важной роли тангенциальных сил. Однако вряд ли можно согласиться с ними, что зоны коллекторов - это зоны "тектонических напряжений под действием тангенциальных сил" . Скорее, это зоны повышенных напряжений в прошлом, а в настоящем относительно ослабленные ("пузыри") в мозаично-неравномерном поле тангенциальных напряжений (зоны разгрузки).

Наиболее вероятно, что важнейшим фактором-предпосылкой образования таких разуплотненных, расслоенных зон был литолого-фациальный, как правильно обращают на это внимание многие ученые (Ф.Г. Гурари, И.И. Нестеров, О.Г. Зарипов, Г.М. Таруц, Е.А. Гайдебурова и др.). Но это лишь важная предпосылка, а не главная причина, которая в одних случаях и условиях могла, а в других - не могла быть реализована.

Справедливо отмечается рядом исследователей положительная роль повышенных температур в образовании плитчато-слойчатой, листоватой структуры, а также генерационного потенциала баженовских аргиллитов.

Если возникновение зон расслоения толщ баженовской свиты связано с зонами неравномерных тангенциальных напряжений, то геолого-геофизические исследования должны быть направлены на разработку признаков диагностики их выявления и оконтуривания. В пределах этих зон, видимо, были участки с более или менее благоприятными литолого-фациальными условиями. Горизонтальные напряжения на одних участках приводили к расслоению пород, на других - нет. Следовательно, необходимы детальные (тонкие) комплексные литолого-фациальные исследования, в результате которых должна быть составлена схема районирования по данному признаку.

Особенность толщи баженовских аргиллитов в том, что она сформирована (в основном) в финально-трансгрессивную фазу трансгрессивно-регрессивного мезоцикла , венчающую и финально-трансгрессивную фазу седиментационного цикла рангом выше - юрско-неокомского макроцикла. Это как бы "резонансная" толща, т. е. сформировавшаяся в фазу наложения двух трансгрессий разных рангов. Это был период максимальной пенепленизации обрамления Западно-Сибирского бассейна за всю его юрско-неокомскую историю. На этот этап приходится и минимум активности структуроформирующих движений внутри бассейна . Максимум пенепленизации обрамления и минимум тектонической активности (покоя) внутри бассейна, наряду с огромной его площадью, обусловили некомпенсированные условия осадконакопления на значительной территории внутренних, центральных областей, куда почти не доносился терригенный материал. Для сравнения можно отметить, что в соседнем Енисей-Хатангском бассейне мощность волжско-берриасовых образований составляет несколько сот метров, а юрских превышает 2000 м (Балахнинская площадь).

В условиях, видимо, относительно неглубоководного бассейна, в тех зонах, куда не доносился терригенный материал, формировались тонкодисперсные органогенные образования, способные после стадии уплотнения и литификации, при определенных тектонических напряжениях, к расслоению и превращению в ряде зон и районов из экрана в коллектор.

Очевидно, в комплекс изучения баженовской свиты должны быть включены исследования экспериментальной тектоники и моделирования процессов расслоения и трещинообразования в породах данного конкретного типа.

Высказанная выше точка зрения на природу и тип коллектора, механизм его формирования позволяет, как нам кажется, дать более полное объяснение перечисленным выше особенностям пород баженовской свиты и их нефтеносности, детальному анализу которых будут посвящены специальные работы авторов.

Осознавая важность поиска залежей нефти в баженовском резервуаре, многие ученые и целые коллективы (ЗапСибНИГНИ, СНИИГГиМС, ИГиРГИ, ИГиГ СО АН СССР и др.) занимаются исследованием аргиллитов баженовской свиты. С целью ускорения решения важной в научном и практическом отношении проблемы оценки перспектив нефтегазоносности пород баженовской свиты необходимо скоординировать все исследования в рамках программы "Сибирь" (подпрограмма "Нефть и газ Западной Сибири") и на данном этапе "поиска" не отбрасывать никакие из идей и представлений о природе и механизме образования коллекторов и резервуаров баженовской свиты, какими бы "сумасшедшими" они не казались на первый взгляд.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Гурари Ф.Г. Об условиях накопления и нефтеносности баженовской свиты Западной Сибири. - Труды СНИИГГиМС, 1979, вып. 271, с. 153-160.
Добрынин В.М., Мартынов В.Г. Коллекторы нефти в нефтематеринских глинистых толщах. - Геология нефти и газа, 1979, № 7 , с. 36-43.
Зарипов О.Г., Нестеров И.И. Закономерности размещения коллекторов в глинистых отложениях баженовской свиты и ее возрастных аналогов в Западной Сибири. - Сов. геология, 1977, № 3, с. 19-25.
Карогодин Ю.Н. Ритмичность осадконакопления и нефтегазоносность. М., Недра, 1974.
Клубова Т.Т., Климушина Л.П. Коллекторы баженовской свиты Западной Сибири. Условия образования и нефтегазоносность.- В кн.: Геология, стратиграфия и полезные ископаемые Сибири. Томск, 1979, с. 164-187.
Микуленко К.И. Перспективы нефтегазоносности отложений баженовской свиты центральных и южных районов Западно-Сибирской плиты.- Труды СНИИГГиМС, вып. 194. М., 1974, с. 37-41.
Новиков Р.Г., Салманов Ф.К., Тян А.В. Перспективы открытия крупных залежей нефти в трещиноватых аргиллитах баженовской свиты. - Нефть и газ Тюмени, 1970, вып. 7, с. 1-3.
Прозорович Г.Э., Соколовский А.П., Малых А.Г. Новые данные о трещиноватых коллекторах баженовской свиты. - Нефть и газ Тюмени, 1973, вып. 18, с. 7-9.
Салымский нефтеносный район. - Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 41. Тюмень, 1970, с. 1-314.
Таруц Г.М., Гайдебурова Е.А. Строение нефтегазоносных отложений баженовской свиты Западно-Сибирской плиты в связи с особенностями тектоники верхнеюрского бассейна осадконакопления (на примере Салымского района). - В кн.: Цикличность осадконакопления нефтегазоносных бассейнов и закономерности размещения залежей. Новосибирск, 1978, с 80- 97.
Трофимук А.А., Карогодин Ю.Н., Мовшович Э.Б. Проблемы совершенствования понятийной базы геологии нефти и газа. Уточнение понятия "залежь". - Геол. и геофиз., 1980, № 5, с. 3-9.
Халимов Э.М., Мелик-Пашаев В.С. О поисках промышленных скоплений нефти в баженовской свите. - Геология нефти и газа, 1980, № 6 , с. 1-9.

Часть 3.

Начнем с языка, терминологии геологов. Вот придумают эти бородатые в свитерах и с рюкзаками за плечами чего-нибудь эдакое – а нам потом попробуй догадайся. Вот что такое свита – не связана ли она с дворцовыми интригами и прочими царями-императорами? Нет, ни в одном глазу! Свита на языке геологов – набор пластов горных пород, объединенных спецификой их состава. Свита может состоять из пластов или представлять собой чередование пород различного типа, возраст которых более менее одинаков. Англоязычный термин – formation, формация. В предыдущей заметке, если помните, были перечислены месторождения «сланцевой нефти», при этом практически каждый нефтеносный регион называется именно «формация». Но, раз уж наши геологи используют слово «свита» – предлагаю не осуждать их, а просто присоединиться.

Далее. Что за наименование такое – «баженовская»? Кто такой этот «Баженов», спрашивается? Не было такого человека, не было! А был – поселок Баженовка в Омской области, где в 1964 году впервые обнаружили глинистые отложения такого типа. Залегают они на глубинах порядка 3 км, состоит эта свита из глинистых минералов, органических веществ, придающих им темную окраску, из кремнезема и бонатов. Ну, нашли себе геологи вот такую новую «игрушку» – интересно, необычно и – на очень большой площади, практически по всей нашей Западной Сибири. Миллион квадратных километров – это нижняя оценка, оптимисты умудряются насчитывать и вовсе 2,3 млн кв. км. Но мы предлагаем оставаться пессимистами – будем считать, что баженовская свита занимает площадь всего полутора Франций. Скромность всегда украшала Россию, правда ведь? Поскольку никто геологов не дергал, баженовкой они стали заниматься с академической неспешностью, постепенно обнаруживая новые и новые особенности.

Где-то в Западной Сибири (Россия), Фото: http://ru-energy.yota.3ebra.com/

Баженовская свита, по мнению ученых, образовалась в юрский период – эдак где-то 120 миллионов лет тому назад. На месте Западной Сибири тогда плескалось теплое море, в котором во множестве обитали растительные организмы. Время от времени в это море вторгалась ледяная вода соседнего Арктического бассейна – организмы массово гибли, устилая собой донный ил. Сверху постепенно накапливался новый слой ила, потом – новый слой древнеисторических «покойников», а, когда море «ушло», под действием высокой температуры и большого давления весь этот пирог постепенно превратился в глину. Не совсем необычную – не встречали раньше геологи глины с таким большим количеством органических веществ. «Интересненько! – сказали ученые геологи, и стали уговаривать сделать для дальнейшего изучения разведывательные скважины.

Баженовская свита, Западная Сибирь (Россия), Фото: http://image.slidesharecdn.com/

Ну, а теперь прикинем, когда эти просьбы раздались. Правильно – в конце 60-х. А что тогда творилось в нашей Западной Сибири – помните? Да натуральный нефтяной бум – одно месторождение за другим лупило фонтанами, успевай обрабатывать скважины! До академических ли ученых тут было? Но тут пришел он – его величество Счастливый Случай. Летом 1968 года мирные нефтяники мирно строили скважину 12-Р в районе Салыма. Без суеты шли вниз, дошли до той самой баженовской глины и собирались бурить глубже. Но тут произошло нечто невообразимое: из-под земли ударил реальный такой фонтан нефти, которая вот с таким напором шла из … глины! Глина и нефть несовместимы в принципе, а она перла и перла – по 1 700 кубов в сутки, игнорируя теорию и здравый смысл. Еще и температура этой нефти была 134 градуса, что встречается крайне редко. Но странности баженовки на этом не закончились: скважина, построенная совсем рядом и на ту же глубину оказалась … «сухой». Вот тут – фонтан, а тут – ни капли. И характер баженовки за эти годы не меняется: как шутят геологи, «баженовка реагирует даже на настроение бурового мастера».

Геология Баженовской свиты, Фото: http://neftegaz.ru/

Дальнейшие исследования, далеко не полные, показали – схематично – следующую картинку. Баженовская глина – пористая, да еще и рассечена трещинами. В этих порах и содержится нефть, устремляющаяся к забою скважины сначала по трещинам, а потом и по порам. Большинство геологов сейчас склоняются к мысли о том, что нефть в баженовской свите скапливается в гигантских линзах, диаметром порой более километра и толщиной в несколько десятков метров. Состоят эти линзы из тех самых проницаемых для нефти и насыщенных ею глинистых пород.

Геологический разрез, Западная Сибирь (Россия), Фото: http://neftegaz.ru/

Видите, как много уже знакомых слов? Поры, трещины, внезапно обнаруживаемые линзы, быстрое прекращение фонтанирования… Да, все верно, никаких ошибок: баженовская свита – это самая большая в мире сланцевая формация. И то, что она все еще слабо исследована нашими геологами имеет очевидную причину: ну, не разрабатывали мы у себя добычу LTO в давние 70-е, не разрабатывали. До 1998 года и удачных экспериментов Митчелла после скважины 12-Р было еще 30 годиков.

Интерес к Баженовской свите после неудач с разведывательными скважинами в 70-е быстро сошел на нет: какой смысл возиться с трудноизвлекаемыми запасами, когда по стране гремит: «Самотлор! Когалым! Сургут!». Нефти и так было море разливанное, так что тему оставили академикам, да еще и «забыв» дать хоть какое-то финансирование. Картина стала меняться только в нашем веке, когда дебет классических скважин Западной Сибири стал неуклонно снижаться.

Первыми на баженовку вышли Сургутнефтегаз, Роснефть и «дочка» Лукойла «РИТЭК», а чуть позже появилась компания, которой изначально предрекали самый большой прогресс – «Салым Петролеум Девелопмент Н.В.» или попросту СПД. Кто это? 50% – Газпромнефть и 50% – Shell. Традиции российской нефтянки, ее достижения укомплектованы опытом добычи LTO на территории Штатов и Канады. СП было организовано еще в 1996 году и работало на группе Салымских месторождений – в тех самых местах, которые так удивили нефтяников в 1968-м. К практической работе на классических месторождениях СПД приступила в 2003 году, а в 2013-м презентовала план проведения опытно-разведывательных работ непосредственно на Баженовской свите. Удивительно еще и то, что обоснование таких работ написано вполне понятным языком.

«Баженовская свита является очень сложным и нетрадиционным объектом разработки, для которого отсутствуют эффективные практики эксплуатации. Залежи нефти баженовской свиты не контролируются структурным фактором и не содержат подошвенных и законтурных вод, поэтому найти коллектор, который способен в результате стимуляции или без неё отдавать пластовый флюид, и оценить его свойства - означает снять большинство геологических рисков и неопределенностей. Разработка достоверной геологической модели залежей нефти в баженовской свите, на основе которой можно планировать рентабельную разработку является главной и первоочередной задачей стоящей перед геологами».

Удивительное – рядом, как говорится. Вот СНГ, Роснефть и РИТЭК – бурили и бурят, поставив во главу угла именно эксперимент. Только СНГ в 2011 пробурило в Баженовской свите 600 скважин, добыв за год 512 тысяч тонн (3,7 млн баррелей) легкой, качественной нефти. Все бы хорошо – да только 37% скважин оказались «сухими». Приблизительно такая же картина и у остальных участников «забега»: с переменным успехом, что называется. И это ведь все компании частные, которые, как говорят нам либеральные экономисты, и деньги лучше считают, и используют их эффективнее. А вот – огромный, неповоротливый государственный Газпром в компании с нидерландско-британской Shell. И их СПД начинает без суеты – с разведки, с построения модели, с планирования.

И, что самое удивительное – СПД выполнило весь свой план подготовки именно тогда, когда и намечала – в 2013 году. На 2013-2015 годы было запланировано строительство от трех до пяти горизонтальных скважин специальной конструкции с проведением множественных гидроразрывов пласта (ГРП). Занимательно, но СПД и это – тоже сделало, и на каждой такой скважине отработало по несколько вариантов проведения фрекинга. Взяв паузу на год, СПД окончательно определилось с технологией, которая должна стать «ключом» к Баженовской свите. Откуда такая упертость? А давайте припомним, что говорят в США об экономической целесообразности разработки месторождений LTO. Это не наши фантазии, это резюме Министерства энергетики США, потому не грешно и повторить:

«Экономически оправдано разрабатывать сланцевые пласты с содержанием LTO от 90 литров на тонну сланцев при условии, что толщина пласта составляет не менее 30 метров».

Прочитали? Данные по баженовской свите: толщина от 20 метров до 60, содержание LTO на тонну глины – не менее 100 литров. Баженовская свита пригода к разработке ВСЯ. Не хватает «малюсенького пустячка»: подобрать метод фрекинга, который даст возможность «взять нефть». Качество баженовской нефти соответствует качеству WTI (West Texas Intermediate) – легкая нефть с минимумом содержания серы, добываемая в Техасе.

Конечно, опытно-разведывательная работа, проделанная СПД, касается не всей территории, занимаемой Баженовской свиты – лицензии этой компанией были получены только на Верхне-Салымское месторождение. Но, если СПД придумает «ключ» – использованные методы можно применить и по всей свите. И условия совместной работы Газпром Нефти и Shell таковы, что полученные результаты будут являться интеллектуальной собственностью обоих акционеров на равных правах – это тоже очень важный момент. Почему? Да потому, что у Газпром Нефти лицензий на месторождения Западной Сибири – много. Вот на этом этапе, по сообщениям профессиональных сайтов, закончился 2015 год. Собрав воедино все наши геологические исследования Баженовской свиты, Россия присоединила к ним практический опыт, наработанный сланцевиками США. И теперь она «неторопливо спускается с горы»…

Вот только теперь, с чистой совестью мы имеем полное право озвучить, наконец, Новость (смотреть ).

Если ближайшее время покажет, что СПД получило именно то, что хотело – запасы нефти в России, как минимум, удвоятся. Причем запасы эти расположены не на арктическом шельфе, где себестоимость добычи несопоставима с нынешними рыночными ценами. Западная Сибирь – регион с развитой структурой нефтедобычи, тут наши нефтяники все знают и все умеют.

Нам остается еще раз поздравить всех наших нефтяников с их профессиональным праздником и порадоваться результатом их работы. Можем предложить даже тост:

«В России есть Байкал. Даже если на Земле настанет всеобщая засуха – стакан свежей воды утром нам обеспечен. Так выпьем же за то, чтобы наши нефтяники не ошиблись, чтобы баженовская свита в самые тяжелые времена была нашим «нефтяным Байкалом!»

С праздником, дорогие и уважаемые наши нефтяники! Отмечайте его каждый год такими же Новостями!

Вконтакте

Президент России Владимир Путин подписал указ о присуждении государственных премий — награды вручены 12 июня. В области науки и технологий лауреатом стал генеральный директор "Сургутнефтегаза" Владимир Богданов и его заместители Юрий Батурин и Анатолий Нуряев — за создание рациональных систем разработки нефтяных, нефтегазовых и газонефтяных месторождений Западной Сибири. Одно из самых перспективных направлений компании — разработка залежей Баженовской свиты.

Баженовская свита в России и за рубежом — широко известный объект. В докладе комитета по энергетике США, опубликованном в июне 2013 года и касающемся всех сланцевых формаций мира, Россия была признана лидером по запасам сланцевой нефти и, конечно, основные запасы — это именно Баженовская свита. Сегодня, пожалуй, это один из самых обсуждаемых объектов российской нефтяной науки: исследователи спорят буквально обо всем, от геологии до целесообразности разработки Баженовской свиты.

Нефтяные сланцевые формации — широко распространенные в мире тонкослоистые карбонатно-глинисто-кремнистые отложения, обогащенные органическим веществом. В традиционные коллекторы нефть и газ попадают из нефтематеринских пород, где рождаются из органического вещества, путем миграции — перемещения молекул углеводородов из толщи в породы с порами значительного размера; эти поры (коллекторы) ограничены сверху и снизу флюидоупорами (покрышками) — породами с крайне низкой проницаемостью.

Нефтяные же сланцы — низкопроницаемые нефтематеринские породы, которые могут "рождать" нефть. Эти формации тоже содержат нефть или газ, трансформировавшиеся за миллионы лет из твердого органического вещества в жидкую и газообразную фазу, но располагаются они в мельчайшем поровом пространстве пород и удерживаются там сорбционными свойствами минералов и оставшегося в твердом состоянии органического вещества (керогена), благодаря чему углеводороды крайне тяжело извлечь из породы. Такие нефть и газ относят к трудноизвекаемым, или нетрадиционным: добыть их можно только с помощью особых технологий.

Распределение дебита нефти при опробовании поисково-разведочными скважинами Баженовской свиты на территории деятельности ОАО "Сургутнефтегаз" (Чирков, Сонич)

История открытия и изучения Баженовской свиты

В 1970-х годах поисковое бурение скважин на нефть в Западной Сибири привело к открытию нового нефтеносного объекта — Баженовской свиты. В нескольких скважинах в районе месторождения Большой Салым получили большие фонтанные притоки нефти (до 2,5 тыс. тонн нефти в сутки). Было пробурено и испытано (испытания — проверка возможности извлечения нефти из скважины) большое количество скважин на Баженовскую свиту, отбирался керн — исследовались породы и их свойства.

Оказалось, Баженовская свита очень сложный объект: зачастую рядом со скважиной, давшей промышленный приток нефти, располагались сухие. Нередко высокий дебит нефти быстро снижался по мере падения пластового давления. Было проведено множество исследований — гидродинамических прослушиваний, чтобы установить гидродинамическую связь (протяженность коллектора) между соседними скважинами. Во многих случаях такой связи не обнаружилось. Все это наводило на мысль, что в Баженовской свите коллектор располагается хаотично, прогнозировать его развитие крайне сложно (если вообще возможно), а еще коллектор имеет небольшую площадь, то есть даже при попадании скважины в коллектор нефть в нем быстро заканчивается, и необходимо бурить новую.

Безусловно, огромные запасы нефти в традиционных коллекторах, которые было понятно, как искать и разрабатывать, погасили интерес к Баженовской свите, основная разработка залежей нефти была сконцентрирована в других пластах Западной Сибири.

Справедливости ради стоит отметить, что компания ОАО "Сургутнефтегаз" много лет продолжала поиск, разведку и разработку залежей Баженовской свиты на своих месторождениях, используя естественный режим истощения залежей (см. график). Именно эта компания добыла нефти больше всех прочих из Баженовской свиты. Но в абсолютном измерении это небольшая величина, далеко не соответствующая перспективам залежей.

Многолетняя разработка Баженовской свиты на Салымском месторождении все-таки показала, что некоторые скважины работают десятки лет, а снижение добычи в начальные этапы разработки позже может смениться восстановлением и стабилизацией дебита. В некоторых скважинах совокупная добыча превышает сотни тысяч тонн.

Традиционные запасы нефти в Западной Сибири постепенно истощаются: сначала были разбурены все наиболее простые с точки зрения их обнаружения структурные ловушки, затем и более сложные (см. рисунок): структурно-литологические, литологические, тектонически экранированные и другие. Прирост запасов нефти за счет поисковых и разведочных работ, а вместе с ними и добыча нефти в Западной Сибири начали снижаться. Это заставило нефтяные компании вернуться к более сложным породам, включая и Баженовскую свиту. Безусловно, этот интерес был изрядно подогрет сланцевой революцией в США.

Новый этап исследований Баженовской свиты

Новый этап исследований Баженовской свиты начался в 2006 году, когда дочерняя компания ООО ЛУКОЙЛ, ОАО "Российская инновационная топливно-энергетическая компания" (РИТЭК), приобрела лицензионные участки Средне-Назымский и Галяновский для целенаправленной разработки Баженовской свиты принципиально новым способом — при помощи термогазового воздействия на нее. Кроме бурения новых скважин, изучения керна и тестирования технологий интерпретации сейсморазведки с целью повышения эффективности прогноза развития коллекторов в Баженовской свите, РИТЭК приняла решение построить нефтепровод для сбора и транспортировки нефти. Теперь на этих месторождениях скважины работают в трубу, то есть нефть сразу транспортируется в пункты сбора, что обеспечивает постоянную добычу нефти из Баженовской свиты, а также гарантирует качественный учет всей добытой нефти и получение реальных добычных характеристик разрезов Баженовской свиты.

Новый этап исследований Баженовской свиты характеризуется прежде всего технологичностью: отбор изолированного керна, его исследования на мощном и разнообразном современном оборудовании, значительные инвестиции в проекты разработки Баженовской свиты крупнейшими нефтяными компаниями России, интеграция знаний в научных консорциумах.

Все это привело к новому пониманию геологии Баженовской свиты.

Геологическая характеристика Баженовской свиты

Баженовская свита толщиной 15-50 м накапливалась примерно 145 млн лет назад в течение 8-11 млн лет циклично: чередовались продолжительные периоды фоновой морской седиментации — крайне медленного накопления карбонатно-глинисто-кремнистых частиц, обогащенных органическим веществом,— и чуть более динамичные и короткие периоды формирования радиоляриевых илов, сложенных скелетными остатками зоопланктона — радиолярий, практически лишенных глинистой примеси. Таким образом, в Баженовской свите, как в слоеном пироге, чередуются (см. рисунок) тонкослоистые породы (толщиной 3-10 м) и более плотные карбонатные или кремнистые породы (толщиной 0,5-3 м), которые много миллионов лет назад были радиоляриевыми илами.

Стало очевидно, что Баженовская свита не везде одинакова, у нее разные характеристики в Западной Сибири, сильно зависящие от степени преобразованности органического вещества. Месторождение Большой Салым оказалось расположенным в уникальных геологических условиях наиболее высокой степени катагенетической зрелости органического вещества (градация катагенеза МК3-4), в связи с чем нефтенасыщенное поровое пространство в этих породах формируется внутри самого органического вещества — керогена. Поэтому практически весь разрез — нефтенасыщенный.

Другие типы разреза обладают средней степенью катагенетической зрелости органического вещества (градация катагенеза МК1-2), поровое пространство в керогене здесь мало и не формирует значительного связанного объема, соответственно, и породы, содержащие большое количество керогена, обычно не обладают способностью отдавать нефть в скважины. Коллекторами в таких разрезах являются вторичные известняки, доломиты, реже силициты — породы из преобразованных радиоляритовых илов.

Еще одна важная характеристика Баженовской свиты — это породы, которые ее подстилают и перекрывают. К западу от центральной части Ханты-Мансийского автономного округа Баженовская свита подстилается глинистой Абалакской свитой — отличным флюидоупором, а к востоку — глинисто-карбонатной Георгиевской и Васюганской свитами, у которых свойства флюидоупора значительно хуже, исходя из чего возможности эмиграции (ухода) нефти из Баженовской свиты на востоке лучше. Поэтому западная часть Баженовской свиты считается более перспективной для добычи.

По периферии Западной Сибири разрезы Баженовской свиты становятся в значительной степени глинистыми, что резко снижает ее потенциал. Сегодня эти области считаются неперспективным с точки зрения добычи нефти.

Разработка залежей нефти Баженовской свиты

Наличие залежей нефти в Баженовской свите доказано на 90 площадках Западной Сибири, но разработка ведется на единичных участках. В основном — попутно и в режиме естественного истощения ("Сургутнефтегаз" на Сургутском своде, всего более 1000 скважин, "Роснефть" на группе месторождений Большой Салым, "Газпром нефть" на Пальяновской площади, Красноленинский свод). На месторождениях ЛУКОЙЛа в районе Сургутского и Нижневартовского сводов Баженовская свита опробуется, но пока не разрабатывается. РИТЭК ведет целенаправленную разработку Баженовской свиты во Фроловской мегавпадине на двух упомянутых выше месторождениях, общий фонд скважин — около 40, во всех скважинах проведены работы по увеличению притока нефти — путем гидроразрыва пласта (ГРП) или соляно-кислотной обработки призабойной зоны (СКО). Результаты впечатляют: сотни тысяч тонн! А на Средне-Назымском месторождении несколько лет развивается технология увеличения нефтеотдачи за счет термогазового воздействия. По мнению авторов технологии, коэффициент извлечения нефти может увеличиться с 3 до 40%.

Таким образом, состояние разработки Баженовской свиты таково: накопленная добыча составляет чуть более 10 млн т нефти, но постоянная разработка с качественным учетом данных ведется на единичных месторождениях. Все нефтяники признают, что добыча нефти из Баженовской свиты в режиме естественного истощения малоэффективна — возможно, поэтому крупные компании работают над новыми технологиями: термогазовой или термохимической. Следовательно, масштабная разработка Баженовской свиты, судя по приложенным усилиям и запланированному финансированию, должна начаться в ближайшие десятилетия.

Словарь терминов

Баженовская свита — это позднеюрские — раннемеловые нефтематеринские карбонатно-глинисто-кремнистые отложения, аномально обогащенные органическим веществом, имеют широкое распространение в пределах Западной Сибири.

Нефть — маслянистая жидкость темно-коричневого (иногда почти черного) цвета, представляющая собой сложную смесь главным образом углеводородных соединений с примесью высокомолекулярных органических кислородных, сернистых и азотистых соединений.

Формации — естественно выделяющиеся литологически однородные крупные геологические тела, обособленные в пространстве от смежных тел, образовавшиеся в определенных палеотектонических и палеогеографических условиях.

Ловушка — часть природного резервуара, в которой благодаря структурному порогу, стратиграфическому экранированию, литологическому ограничению или другим барьерам возможно образование скоплений нефти и газа.

Флюидоупоры (покрышки) нефтяных и газовых залежей — это плохо проницаемые породы, перекрывающие породы-коллекторы со скоплениями нефти и газа. Ни в одной ловушке невозможно сохранение скоплений нефти и газа, если она не перекрыта непроницаемыми породами.

Под залежью нефти и газа понимают локальное промышленное скопление нефти и газа в проницаемых коллекторах ловушек какого-либо типа, представляющее собой единую гидродинамическую систему.

Миграция — различные виды перемещения и передвижения нефти и газа в толще горных пород.

Запасами нефти, газа называется их количество, содержащееся в породах-коллекторах в пределах изучаемой части геологического пространства.

Сорбционные свойства характеризуют способность пород удерживать (сорбировать) и отдавать (десорбировать) газы и мельчайшие частицы жидких и твердых тел.

Кероген — твердая, нерастворимая в органических растворителях часть органического вещества.

Коллекторы — горные породы, обладающие способностью вмещать нефть, газ и воду и отдавать их при определенном перепаде давлений.

Традиционные коллекторы — коллекторы, сложенные песчаными и карбонатными породами.

Поры — пространства между отдельными зернами, слагающими горную породу.

Гидродинамическая связь — сообщаемость порового пространства пород, внутри которого жидкости могут перемещаться.

Эксплуатация скважин — процесс подъема с забоя скважины на дневную поверхность заданного количества жидкости (нефти). Способы эксплуатации скважины:

£ фонтанный способ (или разработка на естественном режиме) — для подъема жидкости на поверхность достаточно только пластовой энергии;

£ газлифтный способ — пластовой энергии для подъема жидкости уже недостаточно, и в скважину вводят энергию с поверхности в виде энергии сжатого газа при компрессорной эксплуатации;

£ механизированные способы — механическая энергия, передается потоку поднимающейся из скважины жидкости через различного рода глубинные насосы. Способ применяется, когда пластовой энергии для подъема жидкости недостаточно, а газлифтная эксплуатация нерентабельна.

Катагенез (катагенетическая зрелость органического вещества) — совокупность процессов (температура, давление, физико-химические реакции, глубина залегания и др.) преобразования осадочных горных пород и содержащегося в них органического вещества после их возникновения из осадков за геологическое время.

Гидроразрыв пласта (ГРП) — один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин. Заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ, вода, конденсат, нефть либо их смесь) к забою скважины. Технология осуществления ГРП включает в себя закачку в скважину с помощью мощных насосных станций жидкости разрыва (гель, в некоторых случаях вода либо кислота при кислотных ГРП) при давлениях выше давления разрыва нефтеносного пласта. Для поддержания трещины в открытом состоянии используется расклинивающий агент — проппант (обработанный кварцевый песок). После проведения ГРП дебит скважины, как правило, резко возрастает.

Соляно-кислотная обработка — один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин, применяется в скважинах, разрабатывающих карбонатные трещинно-поровые пласты.

Варвара Немова, заведующая сектором исследований продуктивности сланцевых формаций ФГБУ ВНИГНИ, кандидат геолого-минералогических наук

Москва. Первым приоритетом проекта Стратегии развития минерально-сырьевой базы РФ до 2030 года является «… вовлечение в оборот ранее открытых, разведанных, но не разрабатываемых залежей с трудноизвлекаемыми запасами нефти, связанными с баженовской свитой , доманиковым горизонтом и их аналогами».

Так давно и много говорят об этом уникальном резервуаре, что я решил разобраться в нем подробнее…

Небольшое вступление. В последних работах я не раз останавливался на проблемах так называемой «сланцевой» нефти США, в том числе, крупного месторождения Баккен. В ходе обсуждений я нередко угадывал у оппонентов резонную мысль: что же Вы, сударь, все по зарубежным просторам гуляете? Или неведомо, что в чужом глазу и соринка отлично видна, а в своем собственном подчас и бревно не мешает? Не пора ли сосредоточиться на наших, российских проблемах?

Действительно – пора. И сегодня мы обсудим крупнейшее месторождение мира по площади и геологическим запасам. У него есть немалое сходство со вторым подобным месторождением, американским Баккеном. По аналогии с пластом баккен, я буду иногда называть наш пласт просто баженом. Наконец, я бы хотел, как обычно, сделать эту статью понятной для широкой российской аудитории; знающих специалистов прошу не пенять за излишние, хорошо им знакомые подробности.

1. НЕМНОГО ИСТОРИИ С ГЕОГРАФИЕЙ

Баженовская свита – настолько крупный геологический объект, что ему даже не нашлось названия. Можно было бы назвать его «Западно-Сибирской формацией», ибо оно расположено на территории трех областей и двух округов Сибири. Общая ее площадь (1,2 млн км 2) составляет половину огромной Западно-Сибирской низменности. На этой территории уже эксплуатируются тысячи нефтяных и газовых месторождений, в том числе такие гиганты, как Самотлор, Уренгой и Приобское. Гиганты они не по площади, а по объему ИЗВЛЕКАЕМЫХ запасов.

Геологический разрез Западной Сибири схематично показан на рис.1. Видно, что баженовские отложения верхней юры прослеживаются почти по всей площади. В них встречаются очень разные породы: известняки, доломиты, песчаники, сланцы; все они содержат большие примеси глинистого материала. Попадаются и почти чистые глины. Общая толщина бажена невелика, 10-36 м, а толщина пропластков и вовсе не превышает 5-6 м. Отобранные из скважин образцы пород отличались очень низкой проницаемостью (от 10 -5 до 1 мД), но зато содержали до 15% органического вещества (керогена). Согласно органической теории происхождения нефти бажен является нефтематеринской породой. Именно здесь древние органические остатки постепенно превращались в углеводороды, часть из них по разломам ушла наверх, а другая осталась вместе с исходной органикой. Этот процесс продолжается и поныне.

Первая нефть бажена получена в 1968 году с большими приключениями. В разведочной скважине 12Р Салымского месторождения ХМАО с глубины 2840 м произошел выброс газированной нефти с дебитом порядка 700 т/сут. Открытый фонтан вызвал пожар на буровой, но быстро был ликвидирован. Вслед за ним фонтанные притоки нефти из баженовской свиты были получены еще на трех месторождениях.

Однако пласт оказался очень сложным. При последующем разбуривании того же Салымского месторождения из 72 скважин в половине получены ничтожные притоки (15% оказались вообще непродуктивными), и лишь четверть скважин принесла неплохие доходы. В тот период шло освоение Самотлора, Федоровского и других богатейших кладовых Западной Сибири; на этом фоне малопонятный бажен отошел на дальний план. Вернулись к нему только в середине 80-х.

2. ЧТО МЫ ЗНАЕМ О БАЖЕНЕ

Комментирует доктор геолого-минералогических наук СО РАН Юрий Карогодин .

Баженовская свита - это пачка (свита) горных пород, выявленных в Западной Сибири на глубинах более двух километров. Она распространена на территории более миллиона квадратных километров, при этом имеет сравнительно небольшую толщину - двадцать-тридцать метров.

Уникальной особенностью «баженовки», определяющей ее промышленную ценность, является высокая насыщенность нефтью. К тому же эта нефть отличается высоким качеством (типа марки Brent) - легкая, малосернистая и без других вредных примесей, поэтому требует меньше затрат на первичную и глубокую переработку. На больших глубинах, где распространены бажениты, высокие температуры (100–130 градусов по Цельсию и больше), высокое давление, это повышает опасность аварий и даже пожаров, но и дебит скважин здесь должен быть больше.

По геологическому строению баженовский нефтегазоносный комплекс кардинально отличается от всех других в разрезе бассейна. Для образования залежи нефти и/или газа, как известно, необходимо два условия: наличие резервуара-коллектора, способного вмещать флюиды, и ловушки, способной улавливать и удерживать углеводороды. Баженовская свита представлена плотными глинистыми породами, которые считаются нефтематеринскими (содержат аномально высокое количество преобразованного органического вещества, генерировавшего нефть). Но любые глинистые породы - это прежде всего экран, флюидоупор для залежей углеводородов. Каким образом в глинистой толще-экране могут находиться залежи, да еще в большом количестве (как выясняется) и огромными общими запасами (как предполагается), это пока толком не ясно. Удивительно и то, что и ее коллектор необычный. Это не просто трещины различной ориентировки, а в основном тонкие, менее миллиметра, параллельные, горизонтальные трещинки между такими же тонкими пластинками глин. Природа такого коллектора до сих пор неясна. Не познаны закономерности их пространственного размещения, нет научно обоснованного целенаправленного прогноза и поиска залежей, оценки реальных запасов. По нашему с академиком Андреем Трофимуком мнению, зоны такого типа коллекторов - это своеобразные «пузыри» в породе, места разгрузки тангенциального напряжения, горизонтального сжатия отложений.

Освоение запасов баженовской свиты выглядит привлекательнее ряда альтернативных направлений, ориентированных на поддержание нефтедобычи, - северного шельфа восточнее Урала, как и новых слабо освоенных районов Восточной Сибири. Ведь в регионе, где эта свита простирается, уже есть вся необходимая инфраструктура, поэтому можно рассчитывать на меньшие затраты и меньший ущерб для окружающей среды. Вероятность обнаружения таких «пузырей» и залежей, связанных с ними, перспективна в районах с повышенным температурным градиентом. Это прежде всего Мансийская синеклиза с Красносельским, Салымским, Сургутским районами и территориями, прилегающими к ним. Вместе с тем я далек от эйфории. Звучащие сейчас цифры - 100 миллиардов тонн запасов - кажу