Обратная связь

Газонасыщенность пластовых вод

Общая оценка перспектив нефтегазоносности заключается в вы­яснении потенциальных возможностей пластовых вод бассейна. Так, газонасыщенность подземных вод позволяет судить о масштабах на­копления и рассеивания УВ в водоносных комплексах и определить содержание растворенных газов в исследуемых комплексах. В пре­делах нефтегазоносных бассейнов газонасыщенность пластовых вод имеет региональный характер, что выражается в однотипности газонасыщения на огромных территориях и в закономерном изменении регионального фона. Вследствие этого на основе данных по раство­ренным газам пластовых вод можно выявить наиболее общие зако­номерности газонасыщения, что в свою очередь поможет выяснить условия формирования, сохранения или разрушения залежей, более уверенно говорить о генезисе углеводородного газа, а также решать вопросы оценки перспектив исследуемой территории.

С этой точки зрения весьма важно общую газонасыщенность пла­стовых вод, давление насыщения (общую упругость) растворенных газов Робщ, парциальную упругость углеводородов Ругл. Однако эти показатели, как отмечает ряд исследователей (Зингер, 1964, и др.), не всегда позволяют дать дифференцированную оценку газового фона, так как вследствие изменения термодинамических, гидрохи­мических и других условий одна и та же газонасыщенность или пар­циальная упругость УВ в одних случаях может быть фоновой, а в других — аномальной. Поэтому для выражения концентрации газов в пластовых водах целесообразно использовать коэффициент насыщения — отношение общей упругости к пластовому давлению Робщ/Pпл и относительную упругость углеводородов — отношение парциальной упругости углеводородов к общей упругости газов Ругл/Робщ. Рассмотрим применение указанных показателей на примере мес­торождений нефти и газа Северо-Восточного Предкавказья.

Общая газонасыщенность пластовых вод юрского комплекса из­меняется в широких пределах для разных районов данной территории. Газонасыщенность юрских вод в сводовой части вала Карпин­ского 55—500 см3/дм3, возрастает в южном направлении и достигает 1000—1680 см3/дм3 в Каспийско-Камышанской зоне нефтегазонакопления. В зоне Прикумских поднятий газонасыщенность юрских вод возрастает до 2000-4300 см3/дм3.

Минимальная упругость газа наблюдается на северном склоне вала Карпинского (до 1,0—2,4 МПа). В сводовой части вала упругость возрастает до 2,1—4,5 МПа, продолжая увеличиваться в южном на­правлении, т.е. с погружением пластов. Каспийско-Камышанская зона нефтегазонакопления выделяется значениями 9,0-10,0 МПа и более. В пределах вала Карпинского отмечается возрастание упру­гости газа в западном направлении. Повышенная упругость газа при­урочена к южному склону Бузгинского блока, а упругость газа зна­чительно увеличивается на площадях, приуроченных к прираз­ломным зонам. Так, упругость газа на Имчикской, Артезианской, Комсомольской площадях (12,0-14,0 МПа) сопоставима с упруго­стью газа северных площадей Прикумско-Тюленевского вала (12,4 МПа на Плавненской площади, 15,3 МПа на Величаевской и других площадях). Приуроченная к Манычским разломам субширотная полоса повышенной упругости растворенного газа заслужи­вает усиленного внимания геологов, так как она может быть след­ствием влияния еще не открытых залежей газа и нефти, содержа­щихся в юрских коллекторах Комсомольско-Артезианской зоны.

Для прогнозирования потенциальных возможностей формиро­вания залежей важнейший интерес вызывает установление степени влияния геологического строения на газонасыщенность вод, выра­жаемой коэффициентом насыщенности вод Кн и определяемой от­ношением упругости растворенного газа Робщ к пластовому дав­лению Рпл. Коэффициент насыщенности вод юрского комплекса в пределах северо-восточного Предкавказья повсеместно имеет практически одинаковые фоновые значения — до 0,45 (0,1—0,35 в сводовой части вала Карпинского; 0,12—0,40 на южном склоне вала Карпинского; до 0,14-0,44 на Бузгинском блоке; до 0,37 и в редких случаях до 0,49 на территории Прикумской зоны под­нятий). Лишь в зоне влияния залежей УВ коэффициент насыщенности вод возрастает, достигая значения 0,8 и выше. В связи с этим привлекает внимание значительное увеличение коэффициента на­сыщенности Кн юрских вод Восточно-Манычского прогиба, продол­жающееся в восточном направлении с погружением отложений. Это можно интерпретировать однозначно как опережающее преобла­дание упругости газа над пластовым давлением с ростом глубин юр­ского комплекса в этом районе и как увеличение возможностей вы­деления свободной газовой фазы. Подобное положение отмечается и в районе южного склона Бузгинского блока.

На формирование залежей углеводородов оказывает значительное влияние степень насыщенности вод углеводородами, определяемая отношением парциальной упругости углеводородов Ругл к общей упругости газа Робщ. Относительная насыщенность юрских вод угле­водородами увеличивается в южном направлении. Если в сводовой части вала Карпинского относительная насыщенность юрских вод углеводородами Ругл/Робщ 0,60-0,65, то на южном склоне вала Кар­пинского и в пределах Прикумской зоны поднятий (Ругл/Робщ) дости­гает 0,85, что при одинаковой степени насыщенности вод этих рай­онов свидетельствует об относительном увеличении значения угле­водородной фазы с ростом глубин. Об этом же свидетельствует увеличение отношения Ругл/Робщ в водах Восточно-Манычского прогиба с продвижением к востоку, т.е. с увеличением глубин зале­гания комплексов. Эти данные еще раз подтверждают единство гео­химических обстановок южного склона вала Карпинского и зоны Прикумских поднятий (Спевак, 1969).

Общая газонасыщенность пластовых вод аптского комплекса на исследуемой территории увеличивается в южном направлении, т.е. с ростом глубины залегания комплекса. Воды бортовой зоны со­держат около 50 см3/дм3 газов (Долан-Алдынская площадь). На се­верном склоне вала Карпинского газонасыщенность аптских вод составляет 576 см3/дм3, а на южном склоне она возрастает до 730 см3/дм3. Воды Каспийско-Камышанской зоны нефтегазонакопления содержат нередко свыше 2000 см3/дм3 газов. В пределах вала Карпинского уменьшение газонасыщенности аптских вод про­исходит в западном направлении. В зоне Прикумских поднятий га­зонасыщенность аптских вод колеблется от 100 до 5000 см3/дм3 и выше, причем увеличение газонасыщенности происходит в вос­точном направлении с погружением пород. Изменение газонасы­щенности происходит главным образом за счет изменения содер­жания водорастворенных углеводородов и углекислого газа. Выде­ляемая газовая аномалия приурочена к Восточно-Манычскому прогибу.

Распределение общей упругости растворенного газа аптского комплекса следующее: минимальная упругость газа 1,7-2,0 МПа в северной бортовой зоне; южнее упругость газа возрастает и дости­гает 6,2 МПа на северном склоне вала Карпинского (Сайгачья пло­щадь). На южном склоне вала Карпинского упругость водораство­ренных газов имеет одинаковые фоновые значения — до 10,0— 11,5 МПа. Лишь в зонах нефтегазонакопления упругость вод увеличивается до 20,0 МПа и более. В пределах вала Карпинского упругость газа возрастает в восточном направлении. Зона значи­тельной упругости газа приурочена к Манычской системе разломов.

Коэффициент насыщенности Кн аптских вод повсеместно имеет одинаковые фоновые значения до 0,4—0,6. В зонах нефтегазонакопления и в пределах влияния залежей углеводородов насыщенность вод Ки значительно возрастает, достигая 0,8-0,9. Так, Каспийско-Камышанская зона нефтегазонакопления выделяется значениями коэффициента Ругл/Робщ свыше 0,6. Такими же значениями характе­ризуются залежи в Прикумской зоне. Привлекает внимание значи­тельное увеличение насыщенности аптских вод Восточно-Манычского прогиба. В сводовой части вала Карпинского насыщенность аптских вод также относительно велика, что дополнительно указы­вает на перспективность аптских отложений этого района. В общем отмечается уменьшение насыщенности аптских вод в западном на­правлении с приближением к зоне выклинивания комплексов.

Насыщенность аптских вод уменьшается к северу от сводовой части вала Карпинского, и в бортовой зоне значения коэффициента Ругл/Робщ составляет 0,14.

Относительная насыщенность аптских вод углеводородами (Ругл/Робщ) в пределах южного склона вала Карпинского достигает 0,70 и выше, т.е. характеризуются повсеместно однозначными пока­зателями. Значения до 0,70-0,75 можно принимать за фоновые, так как зоны нефтегазонакопления выделяются значениями Ругл/Робщ > 0,75.

Зона Восточно-Манычского прогиба отличается повышенными значениями насыщенности и высокими показателями упругости Ругл/Робщ более 0,85. Эти данные подтверждают высокую перспек­тивность аптских отложений этой территории, причем перспектив­ность увеличивается в восточном направлении.

К северу от сводовой части вала Карпинского относительная на­сыщенность аптских вод углеводородами постепенно понижается, что совместно со значительным снижением коэффициента насы­щения Кн вод в этом же направлении свидетельствует о весьма низкой перспективности аптских отложений к северу от сводовой части вала.

Общая газонасыщенность пластовых вод альбского комплекса северо-восточного Предкавказья превышает 3800 см3/дм3, причем в этом комплексе еще сильнее, чем в аптском, проявляется тен­денция к выравниванию газонасыщенности вод южного склона вала Карпинского и Прикумско-Тюленевского вала в результате сглажен­ности гидрогеологического режима в альбском комплексе по срав­нению с нижележащими. В сводовой части вала Карпинского газо­насыщенность альбских вод достигает 1670 см3/дм3. На южном склоне вала Карпинского Камышанская зона газонакопления выде­ляется полем газонасыщенности вод свыше 2000 см3/дм3 при фо­новых значениях до 1000-1500 см3/дм3. На южном склоне Бузгинского блока Ики-Бурульская зона газонакопления характеризуется газонасьнценностью свыше 750 см3/дм3 при фоновых значениях газонасыщенности альбских вод Бузгинского блока до 300— 400 см3/дм3. В зоне Прикумских поднятий фоновые значения газо­насыщенности альбских вод достигают 1500 см3/дм3, к северу от сво­довой части вала Карпинского газонасыщенность альбских вод сни­жается до 200-300 см3/дм3 в бортовой зоне Прикаспийской впадины.

Упругость растворенного газа альбских вод колеблется в значи­тельных пределах, достигая 25,0—28,0 МПа и более. В сводовой части вала Карпинского упругость газа составляет в среднем 8,0-9,0 МПа и лишь на Тенгутинской площади возрастает до 18,7 МПа в резуль­тате подтока глубинных вод и их разгрузки в альбских коллекторах, а также влияния существующих в этом комплексе залежей УВ. На южном склоне вала Карпинского упругость альбских газов со­ставляет 5,0-6,0 МПа (Салхинская, Профильная, Придорожная, Каспийская и другие площади). Камышанская зона нефтегазонакопления выделяется значительно повышенными упругостями газов, превышающими 15,0 МПа (Восточно-Камышанская, Нарын-Худукская, Ермолинская площади). На Восточно-Камышанской и Нарын- Худукской площадях обнаружены залежи газа. В зоне Прикумских поднятий упругость альбских газов составляет 15,4-17,7 МПа, не­редко достигая 28,0 МПа (Мирненская площадь). К северу от свода вала Карпинского упругость растворенных газов резко снижается, достигая 1,7-2,1 МПа в бортовой зоне Прикаспийской впадины. На Бузгинском блоке Ики-Бурульская зона выделяется упругостями 50 МПа при фоновых значениях 1,2-2,0 МПа.

Коэффициент насыщенности Кн альбских вод изменяется в зна­чительных пределах. Наименьшие его значения 0,1 отмечаются на северном склоне вала Карпинского. В целом альбские воды се­веро-восточного Предкавказья характеризуются фоновыми показа­телями коэффициента насыщенности до 0,4—0,6, а зоны газонако­пления выделяются значениями Кн > 0,8 (Промыслово-Цубукская, Камышанская, Ики-Бурульская и Прикумская зоны). Относи­тельная насыщенность альбских вод углеводородами Ругл/Робщ ве­лика — превышает 0,7. В зонах газонакопления показатели относи­тельной насыщенности УВ больше 0,9. Эти данные подтверждают высокую степень сглаженности альбского гидрогеологического ре­жима и дополнительно свидетельствуют о преимущественно газовом характере существующих в этом комплексе залежей.

Воды верхнемелового комплекса характеризуются низкой газонасыщенностью, которая составляет 8,0 МПа и лишь изредка дости­гает 20,0-21,0 МПа. Максимальные значения фиксируются в Праековейском районе и на южном склоне вала Карпинского. Коэффи­циент насыщенности Кн верхнемеловых вод изменяется в незначительных пределах — до 0,4; воды южного склона вала Кар­пинского (Камышанская и Ики-Бурульская зоны) отличаются вы­сокими значениями коэффициента насыщенности — до 0,83.

Сопоставление материалов по газонасыщенности и упругости газов с гидрогеологическими материалами свидетельствует, что зонам повышенной минерализации вод соответствуют зоны повы­шенных насыщенностей вод и упругости газов. В целом для продук­тивных горизонтов и зон нефтегазоносности характерны наи­большие значения газонасыщенности и упругостей подстилающих вод. Относительный дефицит насыщения пластовых вод, достига­ющий 2/3 пластового давления (например, Комсомольское место­рождение), уменьшается с увеличением степени метаморфизации нефтей в залежи и их газового фактора.

Таким образом, газонасыщенность вод по разрезу и упругость газов увеличиваются с глубиной.

Как уже указывалось, на ряде площадей (в альбеком комплексе Восточно-Камышанской площади, в Промыслово-Цубукской зоне и др.) упругость газов превышает пластовые давления. Это может свидетельствовать о том, что в этих горизонтах еще протекают про­цессы формирования залежей. Рост газонасыщения и увеличение доли УВ в составе растворенных газов в сторону Восточно-Манычского прогиба указывают на существенную роль последнего как по­ставщика УВ (Т.С. Смирнова).