Нефтеносность баженовской свиты. Большая энциклопедия нефти и газа

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

ХАНТЫ-МАНСИЙСК, 8 сентября. /ТАСС/. Разработка баженовской свиты в Ханты-Мансийском автономном округе (Югра) больше не зависит от западных технологий и западных компаний, сообщил председатель правления, генеральный директор ПАО "Газпром нефть" Александр Дюков журналистам в Ханты-Мансийске в пятницу.

"В прошлом году, несмотря на все санкционные ограничения, мы передали комплекс технологий, который нам позволил добыть баженовскую нефть исключительно за счет применения российских технологий, российского оборудования и все работы были выполнены российскими подрядчиками. Это означает, что мы при работе с нетрадиционными запасами баженовской свиты больше не зависим от западных технологий и западных нефтяных компаний. Это серьезное достижение, но мы продолжаем работать над этим проектом", - сказал Дюков.

Он уточнил, что "Газпром нефть" предложила создать технологический центр на базе Поляновского месторождения ископаемых.

"Это место идеально подходит, там присутствует баженовская свита, она хорошо изучена, есть уже пробуренные скважины, мы вносим туда имущественный комплекс. Мы приглашаем туда и других представителей вертикально интегрированных компаний, производителей оборудования, инвесторов. Мы видим, что уже к 2025 году, это вполне реально, объем добычи баженовской нефти в Югре должен составить не менее 10 млн тонн в год", - сказал Дюков.

В свою очередь министр энергетики России Александр Новак, который находится с рабочей поездкой в Ханты-Мансийске, сообщил журналистам, что Минэнерго поддерживает проект разработки баженовской свиты. "Это будущее, которое позволит нам, по разным оценкам, от 700 млн до 5 млрд тонн извлечь нефти из баженовской свиты в перспективе", - добавил Новак.

О баженовской свите

Поиском эффективных технологий для разработки трудноизвлекаемой нефти в России занимается ПАО "Газпром нефть" в качестве оператора профильного национального проекта, развитие которого поможет существенно нарастить производство этого вида сырья к 2025 году. Компания будет обкатывать технологии на участке баженовской залежи, потенциальные извлекаемые ресурсы которой составляют около 760 млн тонн. Ее разработку нефтяники называют "второй жизнью" для западносибирских месторождений. Добыча на Бажене сейчас составляет менее 1 млн тонн в год, но благодаря разработанным технологиям вырастет до 10 млн тонн к 2025 году, надеются в "Газпром нефти".

Баженовская свита - группа нефтематеринских горных пород (свита), выявленная на территории около 1 млн кв км в Западной Сибири. Свита залегает на глубинах 2-3 км и имеет небольшую толщину. В баженовской свите сконцентрирована большая часть горючих сланцев России, содержащих как твердое органическое вещество (кероген), так и жидкую легкую нефть низкопроницаемых коллекторов (называемую сланцевой нефтью). Запасы углеводородов в баженовской свите являются трудноизвлекаемыми.

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

Российские недра богаты многочисленными полезными ископаемыми, которые находятся в бесценных подземных кладовых практически по всей территории огромной страны. В данной статье содержится небольшая информация о двух крупнейших месторождениях, связанных между собой лишь своими названиями.

Это Баженовское месторождение асбеста и месторождение сланцевой нефти. Более подробная информация об этих объектах ниже в статье.

Сначала поговорим об асбесте и об одном из российских месторождений.

Что такое асбест?

Асбест (переводится с греческого как "неугасимый") - обобщенное название шести природных минералов, имеющих волокнистые формы, и принадлежащих к классу силикатов.

Минералы асбесты встречаются в виде путанно- и правильно волокнистых образований, и подразделяются на 2 группы: хризотилы и амфиболы. Асбестовые минералы по своему химическому составу являются гидросиликатами железа, магния и частично натрия и кальция. Наиболее промышленно значимым является хризотил-асбест. На его долю приходится около 95% мировой добычи минерала.

Такой полезный и важный минерал, к счастью, был найден и на Урале, где находится Баженовское месторождение.

Хризотил-асбест (парахризотил, хризотил) часто называется "белым асбестом” или "горным льном". Это волокнистая разновидность серпентина (в переводе с латинского "серпентес" - змея), имеющего гладкую, блестящую поверхность, похожую на кожу змеи. Обычное его русское название - змеевик. Другие пять асбестов принадлежат к другой группе - амфиболы (имеют сложный переменный состав). К ним относятся амозит, крокидолит, антофиллит, актинолит и тремолит.

Отличаются все они свойствами, но характеризуются хорошей прочностью на разрыв, высокой химической стойкостью и низкой теплопроводностью.

Краткая характеристика Баженовского месторождения асбеста

Это месторождение было открыто в 1885 году, а разработка его началась лишь с 1965 года.

Залежь, занимающая огромную территорию, представлена мощными слоями серпентинитов и Среди них выделяется западная, главная асбестоносная полоса. В общей сложности здесь выявлено 34 залежи глубиной до 1000 метров.

Массив ультраосновных пород представляет собой ветвящиеся дайки диоритов и гранитов, а также зоны дробления и разломы, ориентированные в разных направлениях. Породы ультраосновные разделены на блоки. Центральные части сложены перидотитами, ближе к разломам - серпентинитами, хризотил-асбестами и тальками. Промышленная минерализация хризотил-асбеста (жилы и сетки прожилков) расположена по периферии блоков. Жилы и прожилки асбеста имеют ширину от 3 мм до 50 мм.

Многочисленные исследования (гидродинамические прослушивания для установления гидродинамической связи между соседними скважинами) показали, что во многих случаях такая связь не обнаруживается. Значит, на Баженовском месторождении коллекторы расположены хаотично и имеют небольшую площадь (локальны). Прогнозировать простирание хорошего пласта при таких геологических условиях очень сложно (или даже невозможно). Если даже результаты попадания в пласт окажутся положительными, есть большая вероятность, что нефть в нем быстро закончится.

В заключение

Россия, являющаяся самой большой страной в мире, занимает одну из лидирующих позиций по запасам полезных ископаемых. На сегодня на территории России открыто огромное множество месторождений (более 200 тысяч) полезных ископаемых, совокупная стоимость которых составляет приблизительно 30 трлн долларов.

Разработка любого месторождения приносит определенную долю для эффективного развития экономики страны.