image
energas.ru

Территория Нефтегаз № 10 2017

Геология

01.10.2017 10:00 Выявление особенностей и основных закономерностей распределения гидрогеологических параметров отдельных водоносных комплексов территории Гыданского полуострова
В статье рассматривается один из перспективных, но в то же время труднодоступных районов нашей страны – Гыданский п-ов. Запасы углеводородного сырья определяют не только его энергетический потенциал, но и потенциал экономического развития региона в целом. На сегодняшний день на исследуемой территории не было проведено комплексных обобщающих научно-исследовательских работ, которые помогли бы подсчитать запасы нефти, газа и газового конденсата, а также достоверно оценить ресурсный потенциал нефтегазоперспективных объектов данного региона. Статья посвящена одному из направлений комплексного изучения Гыданской нефтегазоносной области – исследованию и выявлению гидрогеологических особенностей отложений осадочного чехла. В гидрогеологическом разрезе Гыданского п-ова выделяются два этажа, каждый из которых имеет специфические черты и отличительные особенности. Этажи практически полностью гидродинамически изолированы друг от друга из-за наличия толщи в основном глинистых отложений турон-нижнеолигоценового возраста в сочетании со сплошным распространением многолетнемерзлых пород. Авторами было проанализировано более 500 проб пластовых вод по 192 скважинам изучаемой территории и прилегающих районов. На основе этого анализа были установлены основные закономерности распределения гидрогеологических параметров отдельных водоносных комплексов, определены генетические типы водных растворов, проведена типизация подземных вод по степени метаморфизации, выявлены особенности гидрогеологической зональности изучаемой территории.
Ключевые слова: Западная Сибирь, Гыданский полуостров, газонефтеносность, углеводороды, гидрогеология, гидрогеологический этаж, водоносный комплекс, минерализация, ионы, солеобразующие компоненты.
Ссылка для цитирования: Лобусев А.В., Антипова Ю.А., Фадеев И.Ю. Оценка возможности применения систем поддержания пластового давления на месторождении Восточный Челекен // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 10. С. 32–36.
Открыть PDF


В пределах территории Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) одним из основных перспективных объектов проведения поисково-разведочных работ на газ и нефть является территория Гыданского п-ова. Гыданская нефтегазоносная область (НГО) – самая северная и труднодоступная область Западной Сибири, освоение которой проходило невысокими темпами, с ограниченными объемами геологоразведочных работ, в связи с чем накоплен сравнительно небольшой объем информации о геологическом строении и газонефтеносности этой области [1, 2].

Image_006.jpg Image_007.jpg

Отсутствие комплексных обобщающих научно-исследовательских работ по данной территории не позволяет достаточно надежно оценивать ее ресурсный углеводородный потенциал.

Одним из направлений комплексного изучения Гыданского п-ова является изучение гидрогеологической обстановки разреза осадочного чехла.

В гидрогеологическом разрезе Западно-Сибирской водонапорной системы, в северной части которой находится исследуемый район, выделяются два гидрогеологических этажа, каждый из которых характеризуется наличием специфических гидрогеохимических и гидродинамических свойств [3].

Мощная толща в основном глинистых отложений турон-нижнеолигоценового возраста в сочетании со сплошным распространением многолетнемерзлых пород практически полностью исключает гидродинамическую связь между минерализованными водами мезозойских и палеозойских отложений нижнего гидрогеологического этажа и пресными водами кайнозойских отложений верхнего этажа.

Нижний гидрогеологический этаж вмещает апт-альб-сеноманский, неокомский, юрский и палеозойский водоносные комплексы.

Для изучения физико-химических свойств пластовых вод комплексов гидрогеологического этажа было изучено 210 анализов по 65 скважинам на территории Гыданского п-ова, а по прилегающим районам – 400 анализов по 127 скважинам (Большехетская впадина, Таймырский автономный округ и Красноярский край). В основу построения карт минерализации и типизации подземных вод по степени метаморфизации легли результаты около 80 анализов.

Палеозойский водоносный комплекс на исследуемой территории разведочными скважинами не вскрыт, охарактеризовать его в гидрогеологическом плане не представляется возможным.

Юрский водоносный комплекс представлен преимущественно глинистыми отложениями гольчихинской и баженовской свит, которые являются региональным водоупором. В гидрогеологическом аспекте интерес связан с песчано-глинистыми и песчано-алевритовыми породами малышевской свиты [4].

На территории Гыданского п-ова комплекс характеризуется водным притоком дебитом 5,72 м3/сут при среднем динамическом уровне 828,5 м. Воды гидрокарбонатно-натриевого типа, с минерализацией 6,9–9,2 г/л. Основными солеобразующими компонентами являются ионы натрия и хлора, содержание которых изменяется в пределах 94,9–98,6 %-экв. и 34,8–38,5 %-экв., соответственно. Микроэлементный состав вод представлен йодом (3,44–4,65 мг/л), бромом (4,19–6,92 мг/л), бором (1,2–5,2 мг/л), фтором (1,5–7,5 мг/л). Плотность воды – 1,004 г/см3.

Неокомский водоносный комплекс объединяет породы танопчинской и ахской свит. Толщина вскрытых готерив-барремских отложений составляет 600–1200 м.

Водонасыщенные породы комплекса характеризуются 135 определениями химического состава подземных вод. Дебит пластовых вод изменялся от 0,6 до 2460 м3/сут при среднем динамическом уровне 1230 и 980 м, соответственно. Химический состав пластовых вод готерив-барремских отложений – преимущественно гидрокарбонатно-натриевого, реже хлоркальциевого типа, с минерализацией 3,5–17,1 г/л.

Основными солеобразующими компонентами являются ионы натрия и хлора, содержание которых изменяется в пределах 90,2–99,1 %-экв. и 20,1–97,8 %-экв., соответственно. Микроэлементный состав вод представлен йодом (0–25,8 мг/л), бромом (3,19–32,98 мг/л), бором (0,92–14,35 мг/л), фтором (0,4–12,0 мг/л). Плотность воды изменяется от 1,001 до 1,007 г/см3. Газосодержание составляет 0,003–2,97 м33. Состав растворенного газа преимущественно метановый, содержание метана – 82,7–96,8 %,
гелия и аргона – до 0,044 и 0,12 %, соответственно, плотность по воздуху – 0,570–0,703.

По результатам анализа проб были построены карты изменения минерализации и степени метаморфизма подземных вод Гыданского п-ова.

На территории распространения готерив-барремских отложений гидрокарбонатно-натриевые воды преобладают в основном в западной части, на востоке распространены воды хлоркальциевого типа.

Наибольшие значения минерализации отмечаются в северной, южной и юго-восточной части района исследования, в центральной части уровень минерализации пластовых вод снижается. Минимальные ее значения зафиксированы на Южно-Мессояхской, Перекатной, Хальмерпаютинской и Тазовской площадях (менее 4 г/л).

Изменение коэффициента HCO3/Cl отражает соответствующую закономерность динамики коэффициента метаморфизма данных отложений. Количественные значения коэффициента HCO3/Cl варьируют в пределах от 0,002 (Лодочная площадь) до 0,96 (Песцовая площадь).

Содержание брома в водах готерив-барремских отложений снижается в западном направлении, максимумы (164,92 и 170,24 мг/л) приурочены к восточной части исследуемого района.

Повышенное содержание йода приурочено к западной и юго-западной части п-ова Гыдан. Снижение содержания йода в пластовых водах отмечается в северо-западном направлении. Вследствие значительной изменчивости состава готерив-барремских отложений в динамике гидрохимических показателей не прослеживается закономерность, характерная для вышезалегающих отложений.

Апт-альб-сеноманский водоносный комплекс в отложениях марресалинской и покурской свиты отличается от выше- и нижележащих отложений преобладанием песчаных пород, выдержанных как в разрезе, так и по площади. Вскрытая мощность комплекса на рассматриваемой площади составила 1200–1400 м.

Гидрогеохимическая характеристика подземных вод рассматриваемого комплекса представлена 128 определениями по всей территории исследования. Для характеристики апт-сеноманских отложений было использовано 32 анализа вод, из которых 11 приурочены к площади Гыданского п-ова, а 21 – к прилегающей территории.

Пластовые воды комплекса по классификации В.А. Сулина относятся к гидрокарбонатно-натриевому и хлоркальциевому типу, с минерализаций 2,18–20,9 г/л.

Основными солеобразующими компонентами являются ионы натрия и хлора, содержание которых изменяется от 84,5 до 98,2 %-экв. и от 55,5 до 99,6 %-экв., соответственно. Микроэлементный состав вод представлен йодом (0,86–17,76 мг/л), бромом (3,42–57,45 мг/л), бором (0–12,3 мг/л), фтором (0,38–15,0 мг/л). Плотность воды изменяется от 1,001 до 1,014 г/см3. Газосодержание составляет 0,14–3,5 м33. Газ по составу преимущественно метановый, содержание метана – 91,1–98,7 %, гелия и аргона – до 0,032 и 0,125 %, соответственно, плотность по воздуху – 0,559–0,599.

Гидрогеохимическое опробование водовмещающих аптских отложений показало, что минерализация вод изменяется от 4,7 до 19,4 г/л. Наименьшее значение минерализации зафиксировано в центральной части изучаемого района, в северо-западном и юго-восточном направлениях уровень минерализации пластовых вод растет, максимальные значения зафиксированы на Ханавейской, Пякяхинской и Хальмерпаютинской площадях.

В центральной части исследуемой территории преобладают воды гидрокарбонатно-натриевого типа по классификации В.А. Сулина, в северо-западной и юго-восточной части – хлоркальциевого типа. Граница смены типа вод проходит в районе Утренней, Минховской, Семеновской и Пякяхинской площадей.

Значения коэффициента HCO3/Cl изменяются от 0,01 до 0,30, при этом структура поля данного коэффициента схожа со структурой поля коэффициента метаморфизма.

Повышенные значения коэффициента Cl/Br (более 700) зафиксированы в юго-восточной части территории. В северо-западном и восточном направлении прослеживается уменьшение значений, структура поля коэффициента Cl/Br становится практически однородной.

Как и в вышезалегающих отложениях, наблюдается закономерное изменение содержания брома (7,0–58,5 мг/л) в пластовых водах в зависимости от величины минерализации: зональное распределение концентраций брома соответствует аналогичным зонам изменения минерализации вод отложений апта. Уменьшение содержания йода в подземных водах отмечается преимущественно в западной части Гыданского п-ова, максимальное содержание – в юго-восточной и северной части исследуемого района.

Подземные воды апт-альб-сеноманского комплекса могут использоваться для закачки в продуктивные пласты в целях поддержания пластового давления.

На территории распространения пластовых вод сеноманских отложений уровень минерализации увеличивается с севера на юг, что соответствует классической субширотной гидрогеохимической зональности. Минимальная минерализация составляет 7 г/л и приурочена к Утренней площади. Воды с минерализацией более 18 г/л распространены на территории Антипаютинской, Харвутинской, Тазовской и Восточно-Тазовской площадей.

По химическому составу воды хлоркальциевого и гидрокарбонатно-натриевого типа. Хлоркальциевые воды преобладают в южной и центральной частях, на севере и северо-востоке распространены воды гидрокарбонатно-натриевого типа.

В изменении коэффициента HCO3/Cl наблюдается та же картина, что и у коэффициента метаморфизма. Максимальное значение коэффициента HCO3/Cl приурочено к Мессояхской площади и равняется 0,15.

Уменьшение значений коэффициента Cl/Br прослеживается в направлении к южной части Гыданского п-ова. Наибольшие значения приурочены к восточной части исследуемого района.

Изменение содержания брома в пластовых водах аналогично изменению структуры поля минерализации этих вод в пределах изучаемого района, т. е. содержание брома увеличивается с севера на юг и изменяется от 17,02 до 80,00 мг/л.

Увеличение содержания йода в водах сеноманских отложений прослеживается в юго-западном направлении. Максимальное значение содержания йода (22,0 мг/л) приурочено к Тазовской площади.

Верхним водоупором комплекса являются в основном глинистые отложения с прослоями алевролитов и песков турон-нижнеолигоценового возраста (отложения ганькинской и тибейсалинской свит), отделяющие нижний гидрогеологический этаж от верхнего.

Гидрогеологическая обстановка верхнего гидрогеологического этажа Гыданского п-ова определяется практически повсеместным распространением многолетнемерзлых достаточно мощных толщ и близостью моря. Первый фактор предопределяет отсутствие пресных межмерзлотных вод на побережье Карского моря, второй – наличие в мерзлых толщах криопэгов.

Воды маломощного сезонно-талого слоя, являющиеся продуктом инфильтрации атмосферных осадков и таяния неглубоко залегающих подземных льдов, существуют в теплый период во всех районах полуострова. Надмерзлотные воды несквозных таликов залегают преимущественно под руслами малых рек и акваториями небольших озер, их мощность обычно не превышает несколько десятков метров. Водоупором для них служат мерзлые толщи, залегающие чашеобразно, что определяет безнапорный характер вод несквозных таликов [5].

 

ВЫВОДЫ

На Гыданском п-ове подземные воды по степени минерализации изменяются от солоноватых до соленых. Преобладающий тип водных растворов изучаемой территории – хлоридно-натриевый.
В большей части региона наблюдается инверсионная гидрогеологическая зональность, наличие которой связано с широким распространением литогенных и конденсатогенных водных растворов в нижнемеловом и юрском комплексах. Наличие мощного альбского водоупорного горизонта стало причиной развития наиболее стабильных гидрогеологических условий в верхнемеловом комплексе, где преобладают седиментогенные и древние инфильтрогенные водные растворы [6].

На основе проведенного гидрогеологического анализа были установлены основные закономерности распределения гидрогеологических параметров отдельных водоносных комплексов, определены генетические типы водных растворов, а также особенности гидрогеологической зональности изучаемой территории.

Выявленные гидрогеологические особенности строения территории Гыданского п-ова совместно с комплексной геолого-геофизической интерпретацией сейсмогеологических материалов, данных грави- и магниторазведки, геофизических исследований скважин, а также геолого-геохимическими, палеоструктурными, литолого-фациальными и другими исследованиями станут основой для выделения новых газонефтеперспективных объектов и обоснования приоритетных направлений для подготовки ресурсной базы углеводородов
в пределах Гыданского п-ова.




← Назад к списку


im - научные статьи.