Гідрогеологія нафтогазоносних відкладень Пякупурского куполовидної підняття

Новиков Д.А.

Гідрогеологічні досліджень Західно-Сибірської плити присвячені роботи найбільших російських дослідників Б.П. Ставицького, М.С. Гуревича, Н.М. Кругликова, А.Е. Конторович, В.В. Нелюбина, С.В. Єгорова та багатьох інших. Результатом їх стало встановлення основних гідрогеологічних закономірностей басейну, зокрема його зональності, специфіки формування іонно-сольового складу, особливостей вод нафтових і газових родовищ та інших. Проте, незважаючи на існування ряду зведених робіт з гідрогеології та гідрогеохіміі Західно-Сибірського мегабассейна [1-5], гідрогеологія підземних вод нафтогазоносних відкладень північних районів залишається слабо вивченою, оскільки більшість досліджень останніх десятиліть стосувалися гідрогеології осадового чохла південної половини мегабассейна. Тому будь-які нові дані по гідрогеології та гідрогеохіміі півночі Західного Сибіру становлять безсумнівний науковий інтерес.

Остання чверть 20-го століття була ознаменована бурхливим розвитком нафтогазового комплексу Західного Сибіру, внаслідок цього тут накопичено великий фактичний матеріал за складом підземних вод і гідрогеології в цілому. У даній роботі використані дані по гідрогеології й гідрогеохіміі підземних вод нафтогазоносних відкладень Пякупурского куполовидної підняття, переважно структур приурочених до Комсомольського, Барсуковскому, Ізвестінскому і хуртовинну родовищ.

Пякупурское куполовидної підняття є структурою другого порядку ускладнює структурний план Північного склепіння, який розташований у північній зоні центральній частині басейну (рис. 1) і по седіментологіческім, фаціальні, тектонічним та інші характеристики є типовою структурою цього регіону. У нафтогазоносної частини даного регіону, як і Західно-Сибірського басейну в цілому, виділяється три основних водоносних комплексу: АПТ-альбом-Сеноманського, неокомських і юрський. Деякі загальні відомості про водоносних горизонтах наведені в таблиці 1. Апт-альбом-Сеноманский гідрогеологічний комплекс представлений відкладеннями покурской почту, складеними у верхній частині ущільненими пісками, сірими, зеленувато-сірими пісковиками, темно-сірими, сірими алеврітістимі глинами з прошарками черепашником, гравелітов і конгломератів. Нижня частина комплексу складена переважно сірими, темно-сірими пісковиками, чергуються з темно-сірими глинами і алевролітами.

Підземні води АПТ-альбом-сеноманського комплексу відносяться до хлоридні натрієві або хлоридно-гідрокарбонатних натрієвих типами з мінералізацією 6,5-20,3 г/л (табл. 2). У катіонного складу домінуюче положення займає Na +, складаючи до 7,1 г/л. Серед аніонів переважає Cl-, концентрації якого досягають 11,7 г/л. Газонасиченості підземних вод змінюється в широкому інтервалі і становить 1-3 л/л. Який небудь закономірності у зміні газонасиченості вод АПТ-альбом-сеноманського комплексу з Латерано або глибині не зазначено, оскільки навіть у межах одного шару вона непостійна і може змінюватися в два і більше разів. ВРГ мають метановий складу з вмістом метану до 98 об.%, Середня вміст азоту становить 1,5 об.%, водню 0,03 об.%, гомологів метану до 0,6 про .%.

термобаричних умови даного комплексу змінюються значно. Так, температура підземних вод зростає з глибиною від 25 до 58 ° С, а пластові тиску від 8,5 до 17,0 МПа.

неокомських гідрогеологічний комплекс має складну формаційні будову і включає проникні пласти групи А та групи Б. Перші представлені верхній подсвітой тангаловской почту, складеною сірими глинами, іноді зеленувато-сірими, чергуються з сірими пісковиками і алевролітами; другого - середнього, нижньої подсвітамі тангаловской почту й відкладеннями сортимской почту, складеними переважно сірими глинами, що чергуються з сірими пісковиками і алевролітами з лінзовіднимі прошарками пісковиків. У нижній частині сортимской свити виділяється ачимівських глинисто-алевритами-піщана товща, яка має кліноформное будову.

Підземні води неокомських комплексу відносяться до хлоридні натрієві або хлоридно-гідрокарбонатних натрієвих типами з мінералізацією 3,2-24,0 г/л (табл. 2). Серед катіонів, як і в АПТ-альбом-сеноманського комплексі, домінуюче положення займає натрій до 9,1 г/л. У аніоном складі різко переважає хлор до 14,2 г/л, при середньому значенні 7,1 г/л. Але, в хлоридно-гідрокарбонатно-натрієвому типі істотно зростає роль гідрокарбонат-іона, концентрації якого досягають в деяких точках 2,4 г/л. Газонасиченості підземних вод змінюється досить широко, інтервал коливань становить від 0,3 до 3,2 л/л, причому як і в АПТ-альбом-сеноманського комплексі не помічено будь-яких закономірностей її зміни. ВРГ комплексу мають метановий склад, причому частка його гомологів збільшується в порівнянні з вишезалегающім комплексом і досягає 5-7 об.%. У той же час на суміжних площах їх змісту ще вище, досягають у середньому 10 об.%, а середні в окремих точках до 35 об.% [6].

Таблиця 1.

гідрогеологічна характеристика водоносних комплексів        

Показники         

Гідрогеологічні комплекси             

Апт-альбом-Сеноманский         

неокомських         

Юрський             

Свита         

покурская         

тангаловская, сортимская         

баженовская, георгіївська і   інші             

Пласт         

ПК1-22         

АП7-11, БП1-22         

Ю1-23             

Температура, оС         

25-58         

56-89         

86-105             

Пластові тиску, МПа         

8,5-17,0         

16,0-30,5         

30,0-38,0             

Сольовий склад вод (по   Щукарьова)         

Cl-Na, Cl-HCO3-Na         

Cl-Na, Cl-HCO3-Na         

Cl-Na             

Мінералізація, г/л         

6,5-20,3         

3,2-24,0         

39,1-62,6             

rNa/rCl, середня         

0,95         

0,98         

0,9             

Cl/Br, середня         

238         

257         

272             

газонасиченості, л/л         

1,0-3,0         

0,3-3,2         

0,7-3,3             

Водорастворенние гази         

Метанові         

Метанові         

Метанові             

Число аналізів         

14         

95         

3     

термобаричних умови комплексу досить мінливі, тому що температура коливається в широкому діапазоні від 56 до 89 оС, а пластовий тиск від 16,0 до 30,5 МПа (табл. 1).

Юрський гідрогеологічний комплекс представлений відкладами баженовской, георгіївською, Васюганське, тюменської, котухтінской, ягельной і берегової. Верхня частина комплексу складена морськими трансгресивний опадами, що представляють собою переслаіваніе темно-сірих аргиллітоподібної глин з пісковиками і алевролітами. Нижня частина комплексу складена континентальними озерно-алювіальними і прибережно-морськими піщано-глинистими відкладеннями заводоуковской серії.

Підземні води юрського комплексу відносяться до хлоридні натрієві типу з мінералізацією 39,1-62,6 г/л (табл. 2). Серед катіонів домінує натрій, утримання якого досягають у деяких випадках 21,4 г/л. У аніоном складі провідна роль належить хлору, концентрації якого складають 23,0-37,6 г/л. Газонасиченості підземних вод змінюється незакономірний по розрізу і площі склепіння, складаючи при цьому 0,7-3,3 л/л. ВРГ комплексу мають метановий складу з його вмістом в середньому 85 об.%. У складі ВРГ роль гомологів метану є досить високою і становить у середньому 11 про .%.

Температура підземних вод у пластових умовах змінюється в діапазоні 86-105 оС. Диференціація теплового поля в одних випадках носить чіткий характер (структури і навіть їхні ділянки різко розрізняються за величиною геотермічного градієнта), в інших - нечіткий (геотермічні умови близькі і відрізняються в деталях). Пластові тиску варіюють від 30,0 до 38,0 МПа.

Таблиця 2.

Хімічний складу підземних вод Пякупурского куполовидної підняття і суміжних територій        

Структура, родовище         

Значення         

pH         

Елементи, мг/л         

М г/л         

rNarCl         

Cl Br         

Число аналізів             

Ca         

Mg         

Na         

K         

NH4         

Cl         

HCO3         

B         

Br         

I         

F         

SiO2             

Апт-альбом-Сеноманский   гідрогеологічний комплекс             

Пякупурское куполовидної   підняття         

Min.         

7,4         

106         

15         

2366         

24         

3         

3688         

73         

4         

13         

3         

0,5         

6         

6,5         

0,79         

185         

14             

Max.         

8,8         

593         

120         

7167         

144         

24         

11702         

878         

10         

50         

15         

1,8         

16         

20,3         

1,01         

248                      

Середня         

7,8         

236         

56         

4084         

58         

14         

7041         

402         

6         

31         

8         

1,1         

11         

11,8         

0,95         

238                      

Суміжні структури         

Min.         

6,5         

60         

13         

2083         

14         

4         

3191         

171         

1         

10         

2         

0,2         

5         

6         

0,76         

136         

41             

Max.         

8,5         

1390         

150         

7199         

101         

60         

12411         

1684         

14         

52         

15         

6,8         

38         

20,5         

1,11         

321                      

Середня         

7,5         

262         

58         

4433         

50         

17         

7134         

700         

5         

30         

6         

1,6         

19         

12,7         

0,97         

243                      

Середнє по комплексу         

7,6         

237         

68         

4951         

57         

20         

7857         

808         

5         

34         

8         

1,5         

18         

14         

0,98         

236         

55             

неокомських гідрогеологічний   комплекс             

Пякупурское куполовидної   підняття         

Min.         

6,1         

22         

2         

1149         

6         

2         

1631         

49         

4         

6         

1         

0,1         

2         

3,2         

0,77         

139         

95             

Max.         

9         

1402         

243         

9112         

200         

72         

14184         

2440         

43         

57         

20         

4,5         

58         

24         

1,17         

284                      

Середня         

7,6         

274         

31         

4508         

53         

22         

7114         

714         

18         

33         

10         

1,5         

18         

12,8         

0,98         

257                      

Суміжні структури         

Min.         

5,5         

114         

1         

2719         

20         

5         

3972         

12         

2         

14         

1         

0,4         

14         

7,6         

0,58         

142         

61             

Max.         

7,8         

2792         

85         

6274         

124         

51         

13829         

732         

58         

61         

10         

8         

96         

22,6         

1,05         

312                      

Середня         

7,2         

1175         

18         

4571         

63         

21         

9024         

512         

15         

39         

6         

2,4         

41         

15,4         

0,81         

239                      

Середнє по комплексу         

7,5         

504         

36         

4818         

62         

23         

7837         

840         

18         

36         

9         

1,9         

26         

14,1         

0,85         

235         

156             

Юрський гідрогеологічний   комплекс             

Пякупурское куполовидної   підняття         

Min.         

6,5         

1150         

97         

13714         

198         

75         

23049         

610         

5         

84         

2         

0,5         

16         

39,1         

0,87         

254         

3             

Max.         

7,8         

2180         

207         

21400         

290         

150         

37588         

854         

14         

147         

26         

8,9                  

62,6         

0,91         

286                      

Середня         

7,2         

1567         

150         

17546         

229         

105         

30141         

748         

10         

112         

14         

3,2                  

50,4         

0,9         

272                      

Суміжні структури         

Min.         

6,4         

272         

12         

5915         

115         

5         

10106         

366         

2         

40         

1         

0,3         

8         

17,7         

0,83         

156         

38             

Max.         

8,5         

1638         

201         

14936         

920         

60         

25531         

1830         

39         

113         

15         

5,9         

72         

42,9         

1,03         

406                      

Середня         

7,1         

848         

104         

10444         

211         

47         

17535         

923         

10         

69         

4         

1,2         

21         

30         

0,9         

263                      

Середнє по комплексу         

7,2         

796         

94         

10614         

191         

41         

17678         

892         

10         

71         

3         

1,3         

20         

30,5         

0,93         

271         

41     

Таким чином, в межах Пякупурского куполовидної підняття розвинуті солоні переважно хлоридно-натрієві води з загальною мінералізацією 10-20 г/л у АПТ-альбом-сеноманськими і 40-65 г/л в юрських відкладеннях. Найбільш цікавими з точки зору геохімії є води неокомських комплексу. Їх мінералізація змінюється в широкому інтервалі від 5 до 25 г/л складаючи в середньому 12,6 г/л. Існуючу гідрогеохімічну аномалію можна пов'язати з впливом конденсатогенних вод. Як правило, такі аномалії простежуються в розрізі більшості многопластових родовищ неокома Надим-Тазовського межиріччя [3]. Внаслідок цього поява вод низької мінералізації в неокомських гідрогеологічному комплексі Пякупурского куполовидної підняття можна пояснити впливом вуглеводневих покладів Комсомольського, Барсуковского, Ізвестінскоо, хуртовинну та інших родовищ. За значеннями Cl/Br і rNa/rCl коефіцієнтів (рис. 3.) вивчені підземні води можна віднести до седиментаційних з відносно невисоким ступенем метаморфізаціі. По газовому складом це метанові води, в яких вміст азоту в одиничних точках перевищує 10, а в переважній більшості випадків складає 1-3 об.%. Всі інші гази, крім важких вуглеводнів, що містяться в ще менших кількостях. Змісту останніх з глибиною суттєво зростають. Більш докладно поведінку провідних хімічних елементів з глибиною відображено на рис. 2. Як видно, змісту більшості елементів і загальної мінералізації ростуть з глибиною, лише вод води неокомських комплексу, піддані впливу конденсатогенних вод вибиваються з цього ряду. Так, для групи лужних і лужноземельних елементів спостерігається практично ідентичне поведінка по характеру накопичення у водоносних горизонтах. Вмісту калію збільшуються з 25-100 в АПТ-альбом-сеноман-ському до 190-290 мг/л у юрському комплексі, а натрію в ще більшою мірою з 6 до 16 г/л. Спостерігається зростання кальцію з 100-300 в АПТ-альбом-сеноманського до 1000-2000 мг/л у юрському комплексі, що кілька незвично в порівнянні з підземними водами сусідніх структур, оскільки в їх межах його максимальна концентрація відзначена у водах неокомських комплексу, де вона становить до 2,3 г/л [2, 6,7]. Поведінка хлора і брому, як і слід було очікувати з глибиною є ідентичним.

В висновок додатково відзначимо, що відносно низька загальна мінералізація підземних вод АПТ-альбом-сеноманського водоносного комплексу, імовірно пояснюється частковим розведенням похованих морських вод стародавніми інфільтраційних, проникаючими з денної поверхні в епохи регресії морського басейну, а неокомських комплексу змішанням седіментогенних пластових вод з опріснених конденсатогеннимі, що виникли при конденсації вуглеводнів та парів води.

Список літератури

1. Гідрогеологія СРСР. Том 16, Західно-Сибірська рівнина (Тюменська, Омська, Новосибірська та Томська області). - М.: Недра, 1970. - 368 с.

2. Конторович А.Е., Нестеров І.І., Салманов Ф.К. та ін Геологія нафти і газу Західного Сибіру. - М.: Недра, 1975. - 680 с.

3. Кругліков Н.М., Нелюбин В.В., Яковлев О.Н. Гідрогеологія Західно-Сибірського нафтогазоносної мегабассейна й особливості формування покладів вуглеводнів. - Л.: Недра, 1985. - 279 с.

4. Матусевич В.М. Геохімія підземних вод Західно-Сибірського нафтогазового басейну. - М.: Недра, 1976. - 157 с.

5. Рудкевіч М.Я., Озеранская Л.С., Чистякова Н.Ф. та ін Нафтогазоносні комплекси Західно-Сибірського басейну. - М.: Недра, 1988. - 303 с.

6. Шварцем С.Л., Новиков Д.А. Гідрогеологічні умови Харампурского мегавала. Звістки вузів. Нафта і газ. - К., 1999, № 3 - с. 21-29.

7. Шварцем С.Л., Піннекер Е.В., Перельман А.И. та ін Основи гідрогеології. Гідрогеохімія. - Новосибирск: Наука, 1982. - 285 с.

Автор вдячний ВАТ "Пурнефтегазгеология", "Тарко-Салинського нефтегазоразведочная експедиція і "Тарко-Салинського тематична експедиція "за надані матеріали.