Особенности геологического строения Федоровского нефтегазоконденсатного месторождения

Федоровское нефтегазоконденсатное месторождение расположено в 50 км к северу от г. Сургута на территории Сургутского района Ханты-Мансийского автономного округа – Югры Тюменской области в пределах Федоровского лицензионного участка (рис. 1).

Месторождение находится в районе с развитой инфраструктурой. В настоящее время имеется развитая сеть дорог с бетонным покрытием, соединяющих населенные пункты и месторождения. Проложена железная дорога Тюмень – Тобольск – Сургут протяженностью 900 км и Сургут – Новый Уренгой протяженностью 650 км.

Город Сургут имеет численность населения примерно 400 тысяч человек. Имеет собственный международный аэропорт. В городе Сургуте расположены крупные электростанции ГРЭС-1 мощностью 3268 МВт и ГРЭС-2 мощностью 5579 МВт.

В тектоническом отношении Федоровское нефтегазоконденсатное месторождение приурочено к одноименному куполовидному поднятию II порядка, расположенному в центральной части Сургутского свода I порядка. По отражающему горизонту «Б» Федоровская структура представляет собой крупную бранхиантиклинальную изометрическую складку с сильно изрезанными в структурном плане очертаниями. Структура осложнена куполовидными поднятиями третьего порядка: Федоровским, Моховым и Восточно-Моховым. Структурные планы по кровле продуктивных пластов в ос- новном сходны между собой и отличаются лишь глубинами залегания, амплитудой поднятий и углами падения слоев [4] (рис. 2).

В пределах месторождения выделяются локальные структуры: Федоровская, Моховая, Восточно-Моховая, Северо-Сургутская и Той-Лорская. Все они оконтуриваются общей сейсмоизогипсой – 2625 метров, отражающего горизонта «Б», отождествляемого с кровлей верхнеюрских отложений.

Промышленно нефтеносными в пределах месторождения являются:

Терригенные пласты АС 4-8 , АС 6¹ , АС 7-8 , АС 9 сангопайской свиты готеривского-баремского ярусов.

• 1.    Пласт БС_1-2 усть-балыкской свиты готери-вского яруса.

• 2.    Пласты БС 10¹ , БС 10 , БС 14^ф , БС 15^ф , БС 16 , БС 16^ф , БС 17 , БС 17^ф , БС 17^1ф , БС 18 , БС 18^ф , БС 19 сортым-ской свиты берриасского-валанжинского ярусов раннемелового возраста.

• 3.    Пласты ЮС₁ ^1-2 , ЮС₁ ³ васюганской свиты позднеюрского возраста.

• 4.    Пласты ЮС₂ ¹ , ЮС₂ ² тюменской свиты среднеюрского возраста.

Месторождение открыто в 1971 г., введено в разработку в 1973 г. Всего на месторождении выявлены 128 залежей нефти и газа в 21 продуктивном пласте.

В разработке находятся восемь эксплуатационных объектов: АС 4-8 , АС 9 , БС 1-2 , БС 10¹ , БС 10 , БС 14-19 , ЮС 1 , ЮС 2 [3].

Стратиграфическое описание палеозойских отложений дано по ”Региональной стратиграфической схеме палеозойских образований Западно - Сибирской равнины”, утвержденной МСК России в 2000 г.

В основу стратиграфического расчленения разреза мезозойских отложений положены «Региональные стратиграфические схемы триасовых и юрских отложений Западной Сибири», утвержденные МСК РФ в 2004 г. и «Региональная стратиграфическая схема мезозойских отложений Западной Сибири», утвержденная МСК в 1991 г.

Стратиграфическое описание палеогеновых и неогеновых отложений проведено по ”Унифици-рованной региональной стратиграфической схеме палеогеновых и неогеновых отложений ЗападноСибирской равнины”, принятой на Межведомственном региональном стратиграфическом совещании 28 сентября 2000 года (г. Новосибирск) и утвержденной МСК России 2 февраля 2001 года [1].

В районе Федоровского месторождения разрез подразделяется на два структурно-формационных этажа: доюрское складчатое образование и мезозойско-кайнозойский чехол. При описании разреза привлекались фактические материалы по описанию керна и нефтегазоносности территории.

Рис. 1. Обзорная схема Федоровского месторождения.

На рис. 3 приводится сводный литологостратиграфический разрез Федоровского месторож- дения. Разрез составлен по скважине 4202, вскрывшей породы доюрского основания [2].

Рис. 2. Сейсмический разрез через скважины 4285р - 4210р.

Юрская система представлена нижним, средним и верхним отделами.

Нижнеюрские отложения представлены горелой свитой. Литологически свита разделяется на четыре пачки: снизу вверх идут пласт Ю11 (песчано-алевритовые отложения), тогурская глинистая, пласт Ю10 (переслаиваниеалеврито-глинисто-песчаных разностей морского происхождения) и радомская пачка, сложенная аргиллитами темносерыми, иногда углистыми.

Тюменская свита (средняя юра) представлена ритмичным переслаиванием серо-цветных, мелкозернистых, алевритистых, аркозовых песчаников, серых крупнозернистых алевролитов и темносерых, серых со слабым зеленоватым оттенком аргиллитов. В кровле свиты залегает нефтеносный пласт ЮС2, представленный переслаиванием песчаников темно-серых плотных, тонко- и мелкозернистых, крепко сцементированных. Толщина свиты достигает 250 м.

Верхнеюрский отдел представлен васюганской, георгиевской и баженовской свитами.

Васюганская свита вскрыта на различных участках месторождения. В основании свиты залегают темные тонко-отмученные, местами битуминозные аргиллиты. Верхняя часть представлена чередованием темно-серых песчаников, алевролитов и аргиллитов. В кровле свиты залегает песчаный пласт ЮС1, который продуктивен на Федоровском месторождении. Толщина свиты доходит до 103 м.

Георгиевская свита представлена черными аргиллитами с многочисленными остатками рыб. Встречаются единичные прослои глинистого известняка. Толщина свиты от 2 до 7 м.

Баженовская свита является региональным репером, хорошо выдержанным по латерали, имеющим распространение на площади около 1 млн км ² , представлена, в основном, битуминозными аргиллитами, развита на всей отчетной площади. Примерно на половине территории Федоровского лицензионного участка (в центральной, западной и восточной его частях) строение баженовской свиты характеризуется как аномальное.

На сейсмических разрезах, баженовская свита при ее типичном строении находит отражение в виде яркого экстремума, формирующегося на кровле битуминозных аргиллитов, который является одним из самых или самым высокоамплитудным в разрезе, в зависимости от конкретного района. Высокая амплитуда отраженных от данной границы сейсмических волн объясняется высокой акустической контрастностью литологической границы. В части территории отчетной площади в интервале залегания свиты происходит резкое изменение амплитуды сейсмической записи в сторону уменьшения, до полной потери оси синфазности связанной с кровлей битуминозных аргиллитов, либо отражение разбивается на ряд отдельных фрагментов, что и отмечается как «аномальность» в строении горизонта.

Отложения меловой системы представлены двумя отделами: нижним и верхним. Нижний отдел слагается осадками сортымской, усть-балыкской, сангопайской, алымской и нижней частью покур-ской свит; верхний отдел представлен средней и верхней частями покурской свиты, кузнецовской, березовской и ганькинской свитами.

Сортымская свита (берриасский и валанжин-ский ярусы) объединяет толщи различного состава, генезиса, морфологии. В основании свиты залегают подачимовские морские глины, которые в пределах исследуемой площади имеют толщину 10-20 м.

В нижней части свиты залегают клиноформные, линзовидные пласты, образующие ачимовскую толщу. Отложения ачимовской пачки представлены переслаиванием песчаников и аргиллитов. Ачимов-ские отложения, распространенные на всей площади Федоровского месторождения, являются продуктивными. Общая толщина ачимовской свиты достигает 211 м.

Верхняя часть сортымскойсвиты сложена темно-серыми аргиллитами с прослоями аркозовых песчаников и алевролитов, к которым приурочен промышленно-нефтеносный горизонт БС10.

Завершается разрез сортымской свиты пачкой аргиллитоподобных глин темно-серых, слобоалев-ритистых с прослоями алевролитов, которая имеет региональное распространение и в стратиграфической схеме выделена как чеускинская. В толще этих глин выделен нефтеносный пласт БС10/1. В пределах свиты встречена фауна аммонитов и форами-нифер берриасского и валанжинского ярусов. Общая толщина сортымской свиты составляет 506-556 м.

Усть-балыкская свита представлена двумя подсвитами: нижней и верхней. В разрез нижней подсвиты входят песчаные пласты от БС8 до БС9, в верхней выделяются пласты БС1 - БС7. Между подсвитами выделяется сармановская пачка (является зональным репером Широтного Приобья), в основном, глинистая, глины аргиллитоподобные от серых до темно-серых, преимущественно однородные. Нефтеносность в отложениях усть-балыкской свиты приурочена к пластам БС1-2.

Усть-балыкская свита представляет толщу переслаивания песчаников, алевролитов, аргиллитов и аргиллитоподобных глин валанжин-готеривского возраста толщиной до 240 м.

В верхней части усть-балыкской свиты залегает пимская пачка, которая представлена темносерыми, однородными аргиллитоподобными глинами и является разделом между усть-балыкской и сангопайской свитами. Толщина пимской пачки изменяется от 23 до 30 м.

Рис. 3. Сводный литолого-стратиграфический разрез продуктивных    отложений    Фёдоровского месторождения (1-аргиллиты битуминозные; 2-аргиллиты, глины; 3-алевролиты; 4-пески, песчаники; 5- газо- и нефтенасыщенность).

Сангопайская свита объединяет песчаные пласты АС4 - АС12, шесть из которых являются продуктивными: АС4-6, АС7-8, АС9. Осадки свиты формировались в условиях мелководья или даже в замкнутых континентальных бассейнах. Подтверждением этому служат состав, окраска пород, а также комплекс органических остатков. Глины серые, зеленовато-серые до зеленых, с неясновыра-женной слоистостью, нередко с мелкими зеркалами скольжения, тонкослоистые за счет более светлых алевритовых слойков и намывов углистого материала.

Аргиллит темно-серый, плотный, излом неровный, слюдистый, алевритистый, иногда встречается оолитовая текстура.

Песчаники серые, мелко- и среднезернистые, в основном, полимиктовые, косослоистые с включениями и намывами на плоскостях наслоения углистого и растительного детрита, участками глинистого сидерита.

Возраст сангопайской свиты – готерив-барремский. Толщина свиты достигает 140 м.

Алымская свита залегает в основании аптского яруса и представлена темно-серыми в средней части почти черными аргиллитами с песчаниками и алевролитами. Толщина алымской свиты доходит до 132 м.

Покурскаясвита представлена неравномерным переслаиваниемалеврито-песчанистых и глинистых различной толщины пластов и пачек, плохо выдержанных по площади.

Нижняя часть свиты, относящаяся к апт-альбскому ярусам, представлена чередованием песчаников, алевролитов, аргиллитоподобных глин и аргиллитов.

В верхней части покурской свиты, относящейся к сеноманскому возрасту, выделяется мощная песчано-алеврито-глинистая толща пород. Пески и песчаники сеноманской толщи имеют серую окраску мелко- и среднезернистые слабосцементирован-ные или рыхлые, в различной степени глинистые. Толщина свиты до 843 м.

Кузнецовская свита, представленная темносерыми глинами, приурочена к морским осадкам туронского яруса. Толщина достигает 29 м.

Березовская свита (коньякский, кампанский, сантонский ярусы) подразделяется на две подсвиты: нижнюю – опоковидную и верхнюю – глинистую. Толщина свиты до 145 м.

Ганькинская свита (маастрихский и датский ярусы) представлена глинистыми породами темносерой (нижняя часть разреза) и серой с зеленоватоголубоватым оттенками (верхняя часть разреза) окраской. Толщина свиты достигает 86 м.

Палеогеновая система. Талицкая свита (палеоценовый отдел) сложена глинами темно-серыми, однородными, местами алевролитистыми. Толщина до 120 м.

Люлинворская свита (эоценовый отдел) представлена темно- серыми и серыми глинами с гнездами глауконита. Толщина свиты до 203 м.

Тавдинская свита (верхи эоцена и низы олигоцена) представлена зелеными вязкими глинами с присыпками алевролита и прослоями и линзами глинистого сидерита. Толщина свиты около 170 м.

Атлымская свита (нижняя часть олигоценового отдела) представлена серыми мелкозернистыми песчаниками, преимущественно кварцевыми в нижней части разреза и чередованием глин и песков с прослоями бурых углей в верхней части разреза. Толщина свиты до 100 м.

Новомихайловская свита (средняя часть олиго-ценового отдела) представлена чередованием глин, песков, алевролитов и бурых углей. Толщина свиты до 80 м.

Туртасская свита (верхняя часть олигоценового отдела) сложена сильноглинистыми серыми алевролитами. Толщина свиты около 40 м.

Четвертичная система представлена песками, алевритистыми глинами с галькой и гравием. Современные осадки представлены пойменным аллювием и покровными отложениями. Толщина отложений не превышает 40 м [1].

В настоящее время Федоровское месторождение находится на третьей стадии разработки, то есть на стадии снижающейся добычи. Следовательно, дальнейшая работа связанна с добычей нефти из трудноизвлекаемых запасов разных типов. Отмеченные обстоятельства вынуждают прилагать много усилий по поиску и обоснованию более совершенных по сравнению с известными технологиями нефтеизвлечения из запасов разных типов, в том числе и трудноизвлекаемых.

Дальнейшее совершенствование методов проектирования разработки заключается в создании постоянно действующих геолого-математических моделей (ПДМ) эксплуатационных объектов месторождений. Внедрение ПДМ в практику управления выработкой запасов, позволит повысить как нефтеотдачу пластов, так и улучшить весь процесс разработки месторождений.