Опорные скважины

Опорные скважиныбурят для изучения геологического строения крупных геоструктурных элементов земной коры, определения общих закономерностей комплексов отложений, благоприятных для нефтегазонакопления, с целью выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ на нефть и газ.

Бурение опорных скважин является составной частью комплекса региональных геолого-геофизических исследований на нефть и газ.

В зависимости от геологической изученности региона и сложности решаемых задач опорные скважины могут закладываться в районах, не исследованных бурением, с целью всестороннего изучения разреза осадочного чехла и установления возраста и вещественного состава фундамента (в тех случаях, когда последний может быть вскрыт данной скважиной), или в относительно изученных бурением районах для всестороннего изучения нижней части разреза, ранее не вскрытой бурением, или для решения принципиальных вопросов геологического строения и перспектив нефтегазоносности района.

При бурении опорных скважин проводят:

- сплошной отбор керна;

- отбор шлама через 1-5 м проходки;

- геолого-технические, геохимические и промыслово-геофизические исследования;

- опробование и испытание пластов в процессе бурения приборами на каротажном кабеле или пластоиспытателем на трубах с отбором проб нефти, газа, воды;

- испытание в колонне нефтегазоносных горизонтов, выделенных по данным геолого-геофизических исследований, с отбором проб нефти, газа воды.

Результаты комплексной обработки материалов опорного бурения, проводимой научно-исследовательскими коллективами, оформляются в виде отчета, который представляется в федеральный орган управления фондом недр или в его территориальные органы.

В результате бурения опорных скважин проводится:

- построение литолого-стратиграфического разреза осадочного чехла;

- определение геолого-геофизических характеристик вскрытого разреза для интерпретации геофизических данных;

- установление наличия в разрезе нефтегазоперспективных толщ.

Идея изучения геологического строения нефтегазоносных провинций посредством бурения глубоких одиночных скважин была высказана еще И. М. Губкиным в 30-х годах ХХ столетия. К 1973 г. на территории СССР было пробурено 289 опорных скважин, в том числе в европейской части – 169, в Средней Азии и Казахстане – 54, в Западной Сибири – 34 (в т.ч. на территории Уральского федерального округа – 13), в Восточной Сибири – 18, на Дальнем Востоке – 14.

В зависимости от геологической изученности региона и сложности решаемых задач, опорные скважины подразделяются на две группы:

- скважины, которые закладывают в не исследованных глубоким бурением районах с целью изучения всего разреза осадочного чехла, а также установления возраста и вещественного состава фундамента;

- скважины, закладываемые с целью уточнения геологического строения, перспектив нефтегазоносности района и повышения эффективности геологоразведочных работ при изучении нижней части разреза осадочного чехла, ранее не вскрытой бурением.

Бурение опорных скважин сыграло большую роль в геологическом изучении территории страны. Эти скважины явились базовыми, к которым впоследствии привязывался весь комплекс региональных геолого-геофизических, гидрогеологических, геохимических и других видов геологоразведочных работ. При проведении опорного бурения глубина скважин определялась глубиной фундамента, а в ряде случаев – технически возможной глубиной. Послойное описание вскрытого скважиной разреза с основными фактическими данными лабораторного изучения и исследований, а также краткие выводы по геологическому строению и перспективам нефтегазоносности публиковались до 80-х годов прошлого столетия Мингео СССР в серии «Опорные скважины СССР».

В настоящее время региональные работы в России практически не сопровождаются бурением опорных скважин в том понятии, которое изложено в «Временной классификации …», хотя и термин и задачи стоящие перед опорным бурением сохранены в последней классификации и четко обозначены. Основной причиной является то, что на региональные работы, на углеводороды, из госбюджета выделяются очень небольшие средства, а стоимость бурения опорной скважины может достигать до 50-100 тыс.руб/м. Кроме того, в последние годы задачи, решаемые в 50-е годы прошлого столетия опорными скважинами, успешно решаются скважинами параметрическими.

5.2.2. Параметрические скважины

Параметрические скважины бурят для изучения геологического строения, геолого-геофизических характеристик разреза и оценки перспектив нефтегазоносности возможных зон нефтегазонакопления, выявления наиболее перспективных районов для поисковых работ.

Бурение параметрических скважин является ведущим видом региональных геолого-геофизических исследований на нефть и газ в относительно изученных районах.

Скважины этой категории следует закладывать в пределах локальных структур или на сейсморазведочных профилях.

При бурении параметрических скважин проводят:

- отбор керна в размерах, обеспечивающем установление и уточнение границ стратиграфических подразделений и изучение вещественного состава и физических характеристик комплексов отложений слагающих разрез до горизонтов включительно, но не менее 20% от глубины скважины;

- геолого-технические, геохимические и промыслово-геофизические

исследования;

- ВСП и сейсмокаротаж;

Помимо указанных исследований в интервале возможного вскрытия нефтегазоперспективных горизонтов проводят:

- сплошной отбор керна;

- отбор шлама через 1-5 м проходки;

- отбор образцов боковыми грунтоносами (при необходимости);

- опробование и испытание пластов в процессе бурения приборами на каротажном кабеле или пластоиспытателем на трубах с отбором проб нефти, газа, воды.

Результаты комплексной обработки материалов параметрического бурения оформляются в виде отчета, который представляется в Федеральный орган управления фондом недр или его территориальные подразделения для апробации и утверждения.

В результате бурения параметрических скважин с учетом других видов региональных исследований проводят:

- уточнение стратиграфического разреза и глубинного строения

района;

- изучение геолого-геофизических характеристик пород вскрытого

разреза для интерпретации геофизических данных;

- установления наличия нефтегазоносных свит и горизонтов, в

комплексе с геофизическими работами, выделение зон и структур, благоприятных для скопления нефти и газа.

Назначение этих скважин наиболее четко обозначено в самом их названии и основная роль их – это все же обоснование параметров разреза: привязка отражающих сейсмических горизонтов, характеристика встреченных коллекторов. Учитывая, что до сих пор нет единой волновой картины основных нефтегазоносных провинций, интерпретация полученных данных при проведении сейсморазведочных работ требует в каждом новом районе подтверждения полученной временной картины фактическим материалом бурения.

В отличие от опорных скважин, бурение параметрических финансируется госбюджетом, однако очень в небольших объемах. Достаточно сказать, что в 2006 г. в Программу геологоразведочных работ на всю Россию было включено всего 7 параметрических скважин.

Здесь же стоит упомянуть о том, что в 90-е годы ряд недропользователей, с целью ухода от налога на производство геологоразведочных работ (на лицензированном участке – региональные работы налогом не облагаются) оформляли свои поисковые скважины как параметрические. Естественно, никаких отчетов, соответствовавших вышеуказанным требованиям, не имеется, и нет, соответственно, оснований считать эти скважины параметрическими.

Несколько сложнее дело обстоит с параметрическими скважинами пробуренными за счет госбюджета. Ослабление контрольных функций со стороны Мингео СССР в последние годы его существования и неразбериха первых лет перестройки всего социалистического хозяйства привело к тому, что, затратив денежные средства на строительство большого числа параметрических скважин, информации об этих скважинах, в соответствии с существующими на момент их проходки требованиями, государство не получило. Так, только по территории ХМАО в 1984-2002 гг. было пробурено 35 параметрических скважин. Эти работы выполнялись с серьезными отступлениями от порядка бурения параметрических скважин, а отчеты о проведенных работах были составлены только по 5 скважинам. Причем, скважина Восточно-Сабунская-10 (3208 м, 1991 г.) не испытана до настоящего времени. Поэтому публикации о полученных результатах параметрического бурения в ХМАО отсутствуют, а задачи, возлагавшиеся на параметрическое бурение в ХМАО решены не были.

5.2.3. Сверхглубокие скважины

В завершение описания скважин, решающих в нефтяной геологии региональные задачи, необходимо отметить и категорию скважин, не вошедшую в утвержденную МПР РФ классификацию, ввиду решения ими не только отраслевых задач, получившую название «сверхглубокие».

К этой категории скважин принято относить скважины глубиной более 6000 м (Россия) или 6100 м (20000 футов) в США и в некоторых других странах, использующих эту размерность. Технически эти глубины были достигнуты уже в конце 50-х годов ХХ столетия.

Впервые, программа свехглубокого бурения возникла в США (Программа «Моhоll», 1958 г.). Основная идея Программы – достичь верхней мантии. Решение этой задачи первоначально было связано с морским бурением. Бурение первой скважины по этой Программе было начато в 1961 г. у острова Гваделупа в Карибском море. Было пробурено пять скважин при глубине моря 3500 м. Самая глубокая скважина вошла в донные породы на 183 м и вскрыла базальты, вместо ожидаемых гранитов. Ввиду больших затрат Программа была закрыта, не решив ни одной из поставленных задач, однако показала возможность бурения морского дна, где породы верхней мантии очень близко подходят к земной поверхности.

Новая Программа США (Deep Sea Drilling Project) изучения морского дна проводилась с помощью специально построенного для этой цели судна «Гломар Челленджер». К середине 80-х годов прошлого столетия на дне океанов и морей было пробурено 800 скважин. Максимальное углубление в донные породы составило 760 м.

В СССР первая сверхглубокая скважина (Колвинская, Архангельская область) была пробурена в 1961 г. до глубины 7057 м. Идея изучения земной коры с помощью свехглубокого бурения позднее была оформлена в Программу «Изучение недр Земли и сверхглубокое бурение», которая была утверждена в 1962 г. Достаточно интересным выглядит сегодня выбор точки заложения третьей сверхглубокой скважины по этой Программе. Выбор, павший на древний кристаллический щит Кольского полуострова был обусловлен тем, что по мнению проектантов (институт физики Земли), породы составляющие верхнюю часть коры на Кольском полуострове, ввиду своей древности достаточно остыли и на глубине 15 тыс.м (проект) температуры не будут выше 150°С. Однако, оказалось, что уже на глубине 7 тыс.м температура в забое была 120°С, а на глубине 12 тыс.м - 230°С. Эта скважина (СГ-3, Кольская сверхглубокая) и сегодня является самой глубокой скважиной, пройденной в мире – 12262 м. В настоящее время скважина СГ-3 используется в качестве лаборатории для изучения глубоких горизонтов земной коры.

Сегодня в глубь Земли, с учетом достижений техники бурения в последние годы, можно проникнуть и на 15 тыс. м, наверное, и более, однако, каких-либо принципиальных открытий, оправдывающих понесенные затраты, ожидать на этих глубинах не следует. К 1982 г. в СССР было пробурено 36 скважин глубиной более 6000 м.

Надо отметить, что СССР и Россия выполнили утвержденную в 1962 г. Программу сверхглубокого бурения, пробурив все намеченные 12 скважин, правда, не все до проектных глубин:

- Аларсорская СГ-1, Прикаспий, 1962-1971 гг., глубина 6800 м.;

- Биикжальская СГ-2, Прикаспий, 1962-1971 гг., глубина 6200 м;

- Кольская СГ-3, Кольский пол-ов, 1970-1994 гг., глубина 12262 м.;

- Уральская СГ-4, Средний Урал, 1985-2005 гг., глубина 6300 м;

- Тимано-Печерская СГ-5, Коми, 1984-1993 гг., глубина 6904 м;

- Тюменская СГ-6, Западная Сибирь, 1987-1996 гг., глубина 7502 м;

- Ен-Яхинская СГ-7, Западная Сибирь, 2001-2007 гг., глубина 8250 м.

- Криворожская СГ-8, Украина, 1984-1993 гг., глубина – 5382 м;

- Саатлинская, Азербайджан, 1977-1990 гг., глубина 8324 м;

- Мурунтауская СГ-10, Узбекистан, 1984 г., глубина 3000 м;

- Ново-Елховская, Татарстан, 1988 г., глубина 5881 м;

- Воротиловская, Поволжье, 1989-1992 гг., глубина 5375м;

За пределами России самыми глубокими скважинами являются:

- Берта-Роджерс, глубиной 9583 м (США);

- Цистердорф, глубиной 8553 м (Австрия);

- Сильян-Ринг, глубиной 6800 м (Швеция);

- КТВ Hauptbohrung, глубиной 9100 м (Германия).

Естественно, что это не единственные сверхглубокие скважины, пробуренные за пределами России. К 90-м годам прошлого столетия количество скважин достигших рубеж 6000 м превысило тысячный рубеж и продолжает быстро возрастать.

Как уже упоминалось выше, бурение скважин глубиной более 6000 м в США - рядовой случай, в год их бурят 60-80, что Россия пока не может себе позволить. Самые глубокие продуктивные скважины (на начало XXI века): нефтяная Milne Point L36 – 6700 м (Аляска, 1998 г.), газовая Ledbetter-1 – 8094 м (Техас, 1977 г.).

Кроме США, сверхглубокие скважины бурятся в Китае, Венесуэле, других странах. По состоянию на 2005 г. в России имеется порядка 30 скважин различного назначения с забоем на глубине более 6000 м.