Применение технологии НТ с целью промывки (очистки) забоя скважин от песчаных пробок на Холмогорском месторождении

 

 

Рис. 1.1. Обзорная схема района работ Холмогорского месторождения

 

Для целей водоснабжения  практический интерес представляет шестой гидрогеологический комплекс, приуроченный к отложениям олигоценового и четвертичного возраста, который повсеместно распространен в пределах Западно-Сибирского артезианского бассейна.  Бассейн содержит два основных водоносных горизонта - четвертичный и новомихайловский. Первый из них (верхний) имеет толщину песчаных пород 46-62 м. Ввиду низкодебитности скважин и загрязненности поверхностными водами четвертичный водоносный горизонт используются для удовлетворения технических нужд и водоснабжения небольших групп потребителей при условии соблюдения санитарно-гигиенических норм. Залегающий ниже новомнхайловский водоносный горизонт расположен на глубине 75-105 м и имеет толщину водоносного пласта в среднем около 30 м. Санитарное состояние его вод удовлетворительно, с ним связаны разведанные запасы пресных подземных вод.

 

1.2  История освоения  месторождения

 

1 июля 1978 года согласно  приказу "Главтюменьнефтегаза" и производственного управления "Сургутнефтегаз" было создано нефтегазодобывающее управление "Холмогорнефть" - первое структурное звено будущего производственного объединения «Ноябрьскнефтегаз», а началось освоение Холмогорского месторождения с другого приказа: о создании в НГДУ "Сургутнефть" центральной инженерно-технологической службы № 2, возглавлять которую было поручено Виктору Андреевичу Городилову. В конце марта 1975 года, на реке Иту-Яха высадился первый десант, и началось строительство поселка Холмы, названного так по имени месторождения, освоением которого занялись 184 человека - нефтяники и строители. Строили поселок и добывали нефть одновременно: уже летом 1975 года в нефтяную артерию страны влились первые тонны холмогорской  

нефти. Почетное право открыть задвижку скважины было предоставлено опытному оператору по добыче Ф. И. Гаврилову.

К осени в поселке  уже были построены вертолетная  площадка, столовая, баня, котельная, пробурена артезианская скважина, сданы первые пятнадцать коттеджей. В первый год эксплуатации на Холмогорском месторождении было введено 49 скважин, из них добыто 822 тысячи тонн нефти.

С этого времени развитие нефтегазового региона пошло  бурными темпами. 1981 год - ввод Карамовского месторождения, в 1985 вошло встрой Пограничное, в 1988 - Западно-Ноябрьское, в 1994 - Средне-Итурское. В 1995 году начато разведочное бурение Спорышевского месторождения, а в декабре 1995 года - Источно-Имилорского месторождения.

Сегодня в составе "Холмогорнефти" семь нефтегазодобывающих цехов, а всего в подразделениях управления работают четыре тысячи человек - нефтедобытчиков, геологов, транспортников, энергетиков, строителей. Отметили двадцатилетний юбилей управления технологического транспорта № 5 и "Холмогорэнергонефть" - первые структурные подразделения, созданные в ТПДН. Более пятидесяти процентов работающих - ветераны, это помогает сохранить преемственность, стремление к достижению высоких результатов. А о том, что такие результаты действительно есть, говорят цифры: за время работы нефтегазодобывающим управлением "Холмогорнефть" добыто более 164 миллионов тонн нефти или 41% в общей добыче нефти ОАО “Ноябрьскнефтегаз”.

Таким образом, Холмогорское месторождение открыто в 1973 году. Промышленная нефтеносность связана  с валанжинскими песчано-глинистыми отложениями (пласты БС₁₀ и БС₁₁).

В опытную эксплуатацию месторождение введено в 1976 году. В промышленную разработку в 1978 году на основании Миннефтепрома № 651 от 28.12.78 года и согласно техсхемы разработки, составленной СибНИИНП. 

2. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ  ЧАСТЬ

 

2.1 Геологическая характеристика месторождения

 

2.1.1 Стратиграфия

 

В геологическом строении месторождения принимают участие отложения мезозойской группы и кайнозойской группы, представленного юрскими, меловыми, палеогеновыми и четвертичными отложениями.

Ниже приводится краткое  описание особенностей геологического строения месторождения.

Породы палеозойского фундамента на Холмогорском месторождении не вскрыты.

Мезозойская группа

Юрская  система (J):

Отложения юрской системы  представлены всеми тремя отделами. В составе юрских отложений выделяются тюменская, васюганская, георгиевская и баженосвкая свиты. Нижний отдел и низы среднего отдела (тюменская свита) представлена переслаиванием серо-цветных песчаников, алевролитов и  аргиллитов. В  кровле свиты залегает пласт ЮС 2.

Васюганская  свита,  сложена  в  основании  аргиллитами, в  верхней  части чередованием песчаников темно - серых,  алевролитов   и   аргиллитов, толщина свиты: 50 метров.

Георгиевская свита, представлена аргиллитами черными, толщина свиты: 15 метров.

Баженовская свита, представлена битуминозными аргиллитами. При  испытании её в скважине получена вода с плёнкой нефти, толщина свиты: 18-21 метров.

 

Меловая  система (К):

Отложения меловой системы  представлены тремя отделами: нижним, средним и верхним.

Нижний мел (К₁)

В разрезе нижнемеловых отложений выделяется: мегионская свита  и низы вартовской свиты. Мегионская  свита,  сложена преимущественно  глинистыми  породами, лишь в основании и верхах залегают прослои песчаников и  алевролитов. В верхней части мегионской свиты на Холмогорском  месторождении выделены песчаные пласты БС10-15. Пласты БС₁₀¹, БС₁₁¹ и БС₁₁² являются промышленно нефтеносными. Пласт БС₁₀ перекрывается пачкой  чеускинских  глин.

Вартовская свита, представлена двумя подсвитками: нижней, объединяющей песчаные пласты, именуемые как группа “Б” и верхней - группа “А”. Нижняя свита, сложена переслаиванием песчаников, аргиллитов и алевролитов. Верхняя подсвита, сложена переслаиванием глин и аргиллитов с песчаниками и алевролитами, толщина вартовской свиты: 358-431 м.

Средний мел (К₂)

К отложениям среднего отдела меловой системы относят: алымскую свиту и нижнюю часть покурской свиты.

Алымская свита  в низах представлена аргиллитами, выше по разрезу происходит   опесчанивание  пород.

Низы покурской свиты, представлена неравномерным чередованием песчаников, алевролитов, аргиллитов, плотных аргиллитоподобных глин и глинистых известняков. Породы преимущественно серые, реже темно-серые, иногда встречаются зеленоватые разности.

Верхний мел (К₃)

В разрезе отложений  верхнего мела выделяют кузнецовскую, березовскую и ганькинскую свиты. 

Кузнецовская свита, сложена пачкой тёмно-зелёных морских глин, с линзами глауконитовского песка, толщина свиты: 34-44 метров.

Березовская свита, сложена глинами серыми, с зеленовато-голубоватым  оттенком, слабо алевритистыми, с  зернами глауконита, конкрециями сидерита, с редкими прослоями опоковидных глин и опок. В породах березовской свиты встречаются комплексы фораминифер, радиолярий, морских пелеципод. По возрасту вмещающие их отложения относятся к коньякскому, сантонскому и компанскому векам, общая толщина березовской свиты: 159-181 метров.

Ганькинская свита, представлена морскими глинами серого и темно-серого цвета с прослоями глинистых мергелей и слабосцементированных алевролитов, толщина свиты  139 м.

Кайнозойская группа

Палеогеновая система:

Разрез палеогеновых отложений сложен мощной толщей палеоценового (талицкая  свита), эоценового (люлинворская и нижняя часть тавдинской и атлымской свиты) и олигоценового (новомихайловская и туртасскаясвита) возраста.

Отложения нижней части  системы представлены морскими осадками и только в верхней части олигоцена развиты породы прибрежно-морского и континентального происхождения.

Палеоцен

Отложения палеоцена  представлены талицкой свитой, которая  выделяется в основании палеогеновых отложений. Сложена глинами темно-серыми, иногда с буроватым оттенком, алевритистыми, плотными.  Встречаются мелкие единичные линзы известковистого песчаника, общая толщина свиты: 133-150 метров.

 

Эоцен

Люлинворская свита  объединяет морские глинистые осадки нижнего и верхнего эоцена. Люлинворская свита, сложена глинами серыми и темно-серыми, тонко отмученными, алевритистыми, в основном, в верхней части. Иногда встречаются гнезда глауконита и включения диатомитов, толщина люлинворской свиты: 139-215 метров.

Тавдинская свита согласно залегает на люлинворской свите. Отложения ее приурочены к верхнему эоцену и нижнему олигоцену. Сложена глинами в нижней части серовато-зелеными, листоватыми, алевритистыми с прослойками алевритов и линзами глинистого сидерита и известняка. В глинах тавдинской свиты встречается фауна пресноводных остракод, единичные песчаные и известковистые фораминиферы, а также спорово-пыльцевые комплексы верхнего эоцена и нижнего олигоцена. Толщина тавдинской свиты около 170 м.

Олигоцен

Разрез олигоцена представлен  отложениями атлымской, новомихайловской и туртасской свит, сложенными темно-зеленовато-серыми глинами, зеленовато-серыми алевролитами, светло-серыми песками, толщина отложений олигоцена 100 метров.

Четвертичная система:

Комплекс пород мезозойско-кайнозойского  осадочного чехла завершается осадками четвертичного возраста, которые сплошным чехлом покрывают почти всю территорию Западно-Сибирской равнины. На размытой поверхности палеогеновых отложений залегают пески серые и зеленовато-серые с прослоями синевато-серых алевритистых глин, с включениями лигнина. Это пойменные отложения, наносы террас, торфяно-болотные образования, толщина четвертичных отложений до 50-110 м.

 

2.1.2 Структурно-тектонические  особенности

 

Согласно тектонической  схеме, составленной ЗапСибНИГНИ в 1985 году (под редакцией И. И. Нестерова), рассматриваемый район располагается в пределах северо-восточного склона Сургутского свода. По подошве мезозойских отложений свод представляет собой асимметричную структуру I порядка субмеридионального простирания. Амплитуда свода изменяется в пределах 275-300 м на востоке и 375-400 м на западе. На севере свод примыкает к Северо-Сургутской моноклинали, на востоке отделяется от Нижневартовского свода Ярсомовским мегапрогибом и Юганской впадиной, на юге отделяется от Демьяновского свода Чупальской седловиной.

Северо-восточный склон  Сургутского свода осложнен рядом  структур III порядка, к одной из которых приурочено Холмогорское месторождение. Холмогорская структура - куполовидная складка неправильной формы, преимущественно северо-восточного простирания, оконтуренная замкнутой сейсмоизогипсой - 2900 м. Размеры Холмогорской структуры составляют порядка 20´17,5 км при высоте около 80 м.

Геологический разрез Холмогорского  месторождения сложен мощной толщей (более 3000 м) песчано-глинистых осадочных пород мезо-кайнозоя, подстилаемых эффузивами пермо-триаса. В разрезе преобладают глины, в нижней части аргиллитоподобные, аргиллиты, а также алевролиты и песчаники. Встречаются прослои небольшой толщины известковистых аргиллитов и известняков.

Промышленная нефтеносность на Холмогорском месторождении связана с мегионской свитой нижне-мелового отдела меловой системы. В разрезе мегионской свиты выделяется несколько характерных пачек. Нижние три пачки сложены преимущественно глинистыми породами - аргиллитоподобными глинами и аргиллитами с подчиненными прослоями алевролитов и песчаников. Четвертая пачка представлена чередованием  

песчаников и алевролитов с аргиллитами и аргиллитоподобными глинами. К этой части разреза и приурочены регионально нефтеносные горизонты БС₁₀ и БС₁₁, содержащие все промышленные запасы Холмогорского месторождения. При этом основные запасы сосредоточены в более продуктивном нижезалегающем горизонте БС₁₁.

В научных публикациях  и отчетах научно-исследовательских  организаций утверждается, что отложения горизонта БС₁₁ Холмогорского месторождения, также как и отложения аналогичных горизонтов Суторминского и Карамовского месторождений, формировались в условиях прибрежного морского мелководья. При этом в процессе формирования осадков выделяется два этапа.

Первоначально в условиях обильного привноса терригенного материала образовались крупные песчано-алевритисто-глинистые тела неоднородного строения, характеризующиеся высоким содержанием пелитовой фракции.

На втором этапе при  относительном поднятии морского дна и изменения береговой линии в результате волнений морской среды произошел перемыв верхней части накопленных отложений с формированием баровых тел, забаровых лагун, отмелей и других, характерных для подобных условий осадков. При этом осадки нижней части горизонта БС₁₁ при перемыве практически не были затронуты. Это дало основание провести разделение горизонта БС₁₁ на две части: более опесчаненную и монолитную верхнюю часть выделить как самостоятельный пласт BC₁₁¹_, а нижнюю более глинистую и неоднородную - как пласт БС₁₁²).

Данная концепция условий  формирований продуктивных отложений  предложена СибНИИНП при подсчете запасов  Холмогорского месторождения, утвержденного ГКЗ в 1988 году.

Породы-коллектора горизонтов БС₁₀ и БС₁₁ на 75-90% сложены кварцем и полевошпатовыми минералами от среднезернистой до  

алевритовой размерности. По данным 70 определений керна горизонта БС₁₀ гранулометрический состав породы следующий: 60% зерен имеют размер 0,25 - 0,1 мм, 20% зерен 0,1 - 0,05, по 10% зерен 0,05 - 0,001 и менее 0,01 мм. Примерно такое же распределение размера зерен и по 260 определениям керна из горизонта БС₁₁, но здесь отмечено 3,5% зерен с размером более 0,25 мм.

Глинистый материал цемента  коллектора в основном сложен минералами каолинита и хлорита с примесью гидрослюды и со следами смешанно-слойных образований ряда гидро-слюда-монтмориллонит.

Пласты БС₁₀¹ и БС₁₁¹ представляют собой относительно монолитные, обычно песчаные отложения, внутри которых прослеживается один - два маломощных прослоя, сложенных крепкими, предположительно известковистыми песчаными прослоями без признаков нефти. Пласты БС₁₀ и БС₁₁ имеют иное строение. Первый из них – БС₁₀, залегающий ниже БC₁₀¹ обычно сложен одним небольшим прослоем алевролита. Пласт БС₁₁², самый нижний в разрезе, имеет значительно более сложное строение. Часто он представляет собой пачку переслаивания алевролитовых и глинистых пород, причем количество проницаемых слоев может меняться от трех-четырех до шести-восьми.