Подсчет запасов газа Коробочкинского ГКМ

Аттестационная работа на тему: Подсчет запасов газа Коробочкинского ГКМ Москва, 2011

Введение

Коробочкинское газоконденсатное месторождение открыто в 1979 году. В результате проведения поисково-разведочных работ на площади были выявлены и подготовлены к эксплуатации газовые залежи горизонтов В-14, В-17−19, В-21−24 в отложениях визейского яруса нижнего карбона.

Утвержденные ГКЗ в сентябре 1984 года начальные запасы углеводородов: балансовые запасы свободного газа по категории С₁— 3996 млн. м³; по категории С₂ — 194 млн. м³.

Наличие утвержденных ГКЗ запасов углеводородов, продуктивных технически пригодных для эксплуатации скважин из разведочного фонда, а также близость потребителей газа (ряд близлежащих населенных пунктов) обусловили необходимость разработки Коробочкинского месторождения.

В 1985 году на утвержденные ГКЗ СССР запасы был составлен проект разработки. В соответствии с «Проектом разработки…» предусматривалось пробурить 8 эксплуатационных скважин.

По результатам сейсморазведочных работ, эксплуатационного бурения было уточнено геологическое строение месторождения, в частности изменились подсчетные площади, получены новые данные о коллекторских свойствах пород продуктивных горизонтов, что вызвало необходимость внести коррективы в подсчитанные ранее запасы газа.

На основании новых данных мы пересчитали начальные запасы газа объемным методом

1. Общие сведения о месторождении

Коробочкинское месторождение расположено на территории Чугуевского района Харьковской области.

Вблизи месторождения расположены населенные пункты: с. Граково, Лебяжье, Коробочкино. Районный центр г. Чугуев расположен в 20 км северо-западнее месторождения. Через месторождение с северо-запада на юго-восток проходит автомагистраль Харьков — Ростов, несколько севернее — железнодорожная магистраль Харьков-Купянск. Ближайшая железнодорожная станция Граково находится в 4 км южнее месторождения. Населенные пункты связаны между собою грунтовыми дорогами, реже дорогами с асфальтовым покрытием.

В 30 км от месторождения проходит газопровод Шебелинка — Москва.

В орографическом отношении Коробочкинская площадь представляет собой слабо всхолмленную равнину, расчлененную долиной р. Гнилица, балками и оврагами. Абсолютные отметки колеблются в пределах 133,4- 160,3 м над уровнем моря.

Ландшафт степной с сетью лесополос.

Климат района умеренно континентальный. Среднегодовая температура воздуха составляет +5⁰ — +8⁰С, максимальная — +30⁰С (июль — август), минимальная — -30⁰С (январь). Глубина промерзания грунта до 1,2 м. Среднегодовое количество осадков около 500 мм. Ветры, в основном, сухие северо-восточного направления.

Изучение геологического строения месторождения связано с изучением северной прибортовой и бортовой зоны ДДВ. В 1948;1949 г. г. гравиметрическими работами установлен региональный Шевченковский минимум силы тяжести.

Структурно-картировочным бурением 1948;1952 г. г. по подошве киевского яруса палеогена были выявлены Балаклейско-Савинское, Бригадировское, Шевченковское, Североголубовское, Червонодонецкое, Старопрокоповское поднятия.

В 1975 году были выполнены наблюдения КМПВ-ГСЗ по профилям Шевченково — Близнецы и Чугуев — Боровая, определена глубина залегания кристаллического фундамента.

В 1976 году сейсмопартией 269/76 треста «Днепрогеофизика» выявлено Коробочкинское палеозойское поднятие, закартированное по двум отражающим горизонтам: башкирский ярус среднего карбона и визейский ярус нижнего карбона. Эти построения послужили основанием для ввода структуры в глубокое поисково-разведочное бурение на весь каменноугольный комплекс отложений вплоть до кристаллического фундамента. В 1978 году бурением скважин 2 и 1 началось глубокое поисково-разведочное бурение на Коробочкинском и Ртищевском сводах, с задачами по изучению геологического строения и нефтегазоностности каменноугольных отложений. И в 1979 году было открыто Коробочкинское месторождение с залежами газоконденсата в отложениях нижнего карбона (на Коробочкинском своде).

В этом же году был получен промышленный приток газа в скв. 1, пробуренной на Ртищевском своде.

В 1977;1978 г. г. сейсмопартией 269/79−78 треста «Днепрогеофизика» к востоку от Коробочкинского поднятия выявлен и детализирован Лебяжинский свод по отражающему горизонту среднего и нижнего карбона. В 1979 году начато бурение на Лебяжинском своде и в 1980 году в скважине 1 из визейских отложений нижнего карбона получен промышленный приток газа.

На данный момент в разработке находятся залежи горизонтов В-14−24 Коробочкинского, С-3, В-14−18 Ртищевского и В-14−16, В-17−18 Лебяженского блока. Эксплуатация осуществляется 10 скважинами.

Горизонт С-3 Ртищевского блока эксплуатируется скв. 11, которая работает периодически в связи с низкими коллекторскими свойствами, горизонт В-14−18 дренируется скважиной 6.

Коробочкинский блок разрабатывается скважинами 50 (горизонты В-14−24), 53 (В-21−24), 54 (В-14−16), 55 (В-21), 56 (В-14−24).

Разработка горизонта В-14−16 Лебяженского блока осуществляется скважиной 1, горизонта В-17−18 скважиной 100.

2. Геологическое строение района и месторождения

2.1 Стратиграфия

Геологическое строение района работ является типичным для Днепровско-Донецкой впадины (ДДВ). Большая его часть располагается в северной прибортовой части впадины, где наиболее древними из вскрытых пород фанерозоя являются верхнеи среднедевонские отложения, залегающие на глубине около 5000 м. Ближе к бортовой зоне на глубинах 3200−3800 м вскрыт докембрийский кристаллический фундамент. На более высоких стратиграфических уровнях залегают палеозойские, мезозойские и кайнозойские отложения (Приложение 1).

Наиболее древними из вскрытых отложений являются образования докембрия. Кристаллический фундамент на Корбочкинском месторождении залегает на глубине 3460- 3750 м.

Докембрийские образования (РЄ)

Породы кристаллического фундамента обнаружены только в бортовой части ДДВ, к которой собственно и приурочено Коробочкинское месторождение. На месторождении докембрий вскрыт всеми скважинами Ртищевского, Коробочкинского и Лебяженского поднятий и представлен серыми, розовато-серыми крупнокристаллическими гранитами, гранито-гнейсами и кристаллическими сланцами.

Верхняя часть разреза имеет видоизмененный облик и представляет собой кору выветривания по породам фундамента, состоящую из гравийно-песчаных образований кварцевого состава, темно-серой окраски, с неясной сланцеватостью. Основная цементирующая масса состоит из перекристализованного гидрослюдистого вещества, серицита, каолинита.

Вскрытая мощность фундамента составляет от 10 м (скв. 5) до 116 м (скв. 4).

Палеозойская эратема (PZ).

Девонская система (D)

Девонские отложения широко распространены в пределах ДДВ. В центральной части впадины они вскрыты на глубинах примерно 10 000−5000 м. Представлена девонская система алевролитами, известняками, песчаниками, различными эвапоритами. В разрезе девона ДДВ в настоящее время известны только два отдела — средний и верхний. В среднем девоне установлены отложения эйфельского и живетского ярусов, в верхнем — франского и фаменского. Залегает девон с несогласием непосредственно на породах докембрия [ 3 ].

В северо-восточной бортовой зоне девонская система выклинивается, поэтому на Коробочкинском месторождении эти отложения отсутствуют.

Каменноугольная система (С)

В центральной части ДДВ карбон залегает на девонских отложениях с несогласием и представлен всеми тремя отделами — нижним, средним и верхним. На территории месторождения каменноугольная система несогласно залегают на размытой поверхности кристаллического фундамента.

Нижний отдел (С₁)

В составе отдела выделяются турнейский, визейский и серпуховский ярусы. Отличительной чертой нижнедевонских отложений является последовательное изменение их состава с юго-востока на северо-запад от преимущественно карбонатных и карбонатно-аргиллитовых морских толщ к сероцветным терригенным прибрежно-морским и лагунным до пестроцветных континентальных.

Турнейский ярус (С₁t)

Турнейские отложения в районе работ несогласно залегают на девоне и представлены равномерным чередованием аргиллитов, песчаников и известняков. Максимальная мощность 60 м. В северо-западном направлении ярус полностью выклинивается, поэтому на территории месторождения турнейский ярус не выделяется.

Визейский ярус (С₁v)

Визейские отложения характеризуются максимальной площадью распространения. Они трансгрессивно залегают на различных стратиграфических уровнях турнейского яруса, девона, а в пределах некоторых участков бортов впадины — на докембрийских образованиях. Полнота разреза и мощность отложений визейского яруса колеблется в широких пределах. В северо-западном направлении наблюдается последовательное выклинивание нижневизейских отложений.

Нижний визе несогласно залегает на размытой поверхности фундамента. Для него характерно существенное возрастание роли известняков, которые в верхней части разреза начинают доминировать. Терригенные отложения преобладают лишь в прибортовой северо-западной зоне, это в основном глинистые и углистые образования наземного происхождения. Мощность подъяруса в приосевых частях впадины до 60 м, в бортовой части наблюдается его полное выклинивание.

На Коробочкинском месторождении разрез палеозоя начинается с нижневизейского подьяруса, который выражен толщей известняков с редкими прослоями сланцев. Известняки серые, темно-серые до черных, массивные, очень крепкие, с фаунистическими остатками, трещиноватые, местами глинистые.

Верхневизейский подьярус сложен в нижней части преимущественно известняками, в большей степени окремнелыми, силицитами, темноцветными аргиллитами, алевролитами. В верхней части подъяруса на востоке ДДВ залегают темноцветные песчано-алеврито-глинистые отложения. Общая мощность подъяруса более 800 м.

На Коробочкинском месторождении верхний визе представлен чередованием преобладающих известняков и песчаников, с которыми связаны основные запасы газа.

Песчаниками с прослоями алевролитов и аргиллитов сложена, в основном, верхняя часть толщи. Аргиллиты темно-серые до черных, плотные, местами алевритистые, известковистые, слюдистые, сланцеватые, с отпечатками фауны. Алевролиты темно-серые мелкозернистые, местами глинистые, неяснеслоистые, со слюдой по наслоению, с запахом и пропиткой нефтепродуктов, с угольнорастительным детритом на плоскостях наслоения. Песчаники — серые, от мелкодо крупнозернистых, алевритовые, кварцитовидные, местами кавернозные, трещиноватые, с остатками обуглившихся стволов растений по наслоению, с запахом и пропиткой нефтепродуктов.

Мощность отложений верхневизейского подяруса составляет от 76 м (скв. 13) до 175 м (скв. 11).

Серпуховский ярус (С₁s)

В составе серпуховского яруса выделяют два подъяруса, которые сопоставляются с тремя свитами С₁³, С₁⁴, С₁⁵. В составе нижнесерпуховского подъяруса преобладают лагунно-континентальные отложения, представленные бескарбонатными и в различной степени алевритистыми темно-серыми каолинит-гидрослюдистыми аргиллитами с прослоями алевролитов и мелкозернистых песчаников. Мощность подъяруса от 20−50 м на северо-западе до 120−180 м в краевых частях прибортовых зон. В верхнесерпуховском подъярусе существенную роль играют типично морские образования, на базальном песчанике, залегающем в основании верхнесерпуховских отложений, лежат известковистые алевролиты и известняки с фауной.

На Коробочкинском месторождении свита С₁³ сложена преимущественно аргиллитами с незначительными по мощности прослоями песчаников, алевролитов и известняков. Аргиллиты темно-серые, в различной степени алевритистые, скрытослоистые, с включениями растительного детрита и зерен пирита, с редкими зеркалами скольжения. Песчаники серые, мелкозернистые, плотные, обогащенные углефицированным детритом. Алевролиты серые, темносерые, мелкозернистые, глинистые. Мощность свиты С₁³ изменяется от 89 м (скв. 3) до 297 м (скв. 1).

В строении свиты С₁⁴ преобладающая роль принадлежит аргиллитам и алевролитам; подчиненное значение имеют песчаники и известняки. Песчаники обычно серые, светло-серые, мелкосреднезернистые, местами алевритистые, с обилием слюды по наслоению и углистого детрита. К песчаникам горизонтов Н-3 и Н-4 приурочены газовые залежи на Ртищевском поднятии.

Аргиллиты темно-серые до черных, алевритистые, с зеркалами скольжения, с отпечатками обуглившихся растений. Алевриты серые, мелкокрупнозернистые, местами с углисто-слюдисто-глинистым материалом по наслоению.

Мощность по всей площади свиты С₁⁴ колеблется от 130 м (скв. 4) до 207 м (скв. № 5).

Свита С₁⁵ представлена чередованием равных по мощности аргиллитов и алевролитов с прослоями песчаника и известняка. Аргиллиты светлосерые до темносерых, местами с отпечатками растений, алевриты серые, местами со слюдистым материалом.

Мощность свиты С₁⁵ от 114 м (скв. 4) до 161 м (скв. 11).

Средний отдел (С₂)

В составе среднего карбона выделяются башкирский и московский ярусы, которые несогласно залегают на отложениях нижнего карбона.

Башкирский ярус (С₂b)

Башкирские отложения в пределах района развиты повсеместно. Они залегают трансгрессивно на различных горизонтах серпуховского и визейского ярусов, а в северо-западной части и на докембрии. Мощность башкирских отложений возрастает в юго-восточном направлении и от бортов к центральной части впадины, составляя от 0 до 150 м в пределах северного борта ДДВ.

С башкирским ярусом сопоставляют свиты С₂¹, С₂², С₂³, С₂⁴, по литолого-фациальному составу нижняя часть яруса — свиты С₂¹, С₂² и нижняя половина свиты С₂³ — карбонатно-терригенная. Терригенная часть представлена уплотненными аргиллитами, алевролитами и песчаниками. Выше по разрезу доминируют карбонатные пласты.

Московский ярус (С₂m)

Московский ярус несогласно залегает на башкирских отложениях. Он представлен преимущественно терригенными породами: ритмично переслаивающимися аргиллитами, алевролитами и песчаниками с маломощными прослоями известняков. Количество песчаников увеличивается вверх по разрезу. По литолого-петрографическим особенностям, с учетом данных каротажа, отложения московского яруса можно разделить на две толщи: нижняя — существенно терригенная субконтинентального происхождения с редкими прослоями карбонатных пород и верхняя типично морская. В ДДВ московский ярус рассматривается в объеме аналогов донбасских свит С₂⁵, С₂⁶, С₂⁷.

Толщина московского яруса 298−369 м.

Верхний отдел (С₃)

Верхний отдел карбона сложен толщей песчано-глинистых серои реже пестроцветных отложений при незначительном содержании известняков, доломитов, углей и углистых сланцев. Отдел представлен двумя ярусами — касимовским и гжельским.

Общая мощность верхнекаменоугольных отложений — 1326 м.

Пермская система (Р)

В ДДВ достоверно установлено присутствие только нижнего отдела перми. При этом палеонтологически доказано только наличие ассельского яруса, а отнесение краматорской свиты к низам сакмарского яруса базируется только на косвенных данных [ 3 ].

Нижний отдел (Р₁)

Ассельский ярус (Р₁a)

С этим ярусом сопоставляются картамышская, никитовская и славянская свиты.

Картамышская свита (Р₁кr)

К этой свите в ДДВ относится верхняя часть верхнепалеозойской терригенной красноцветной формации, которая является переходным звеном между каменноугольными угленосными и нижнепермскими красноцветами. Картамышская свита сложена монотонными существенно глинисто-алевритовыми отложениями, резко отличающимися по каротажным характеристикам от верхнекаменоугольных отложений. Глинистые породы красновато-коричневые, скрытослоистые, комковатые.

Никитовская свита (Р₁nk).

Область распространения никитовской свиты значительно шире, чем картамышской. Северная граница ее распространения находится вблизи северной зоны краевых нарушений. Выделяются карбонатно-сульфатно-соленосный, карбонатный, карбонатно-сульфатный и терригенный типы разрезов, существенно отличающиеся по фациальному составу и строению и мощностям.

На Коробочкинском месторождении представлен карбонатный (карбонатно-терригенный) тип разреза. Свита сложена желтовато-серыми доломитизироваными известняками, чередующимися с прослоями пестроцветных глин и доломитизированых мергелей. В основании лежит пласт гравелистого разнозернистого песчаника.

Славянская свита (Р₁sl)

К данной свите относится верхняя часть полифациально-циклических карбонатно-эвапоритовых отложений. В северной прибортовой зоне ДДВ границы распространения славянской и никитовской свит практически совпадают. На Коробочкинской площади свита сложена алевритоглинистыми породами.

Общая толщина пермских отложений — 546 м.

Триасовая система (Т)

Триасовые отложения выполняют всю ДДВ и простираются даже на северо-западную окраину Донбасса. Система представлена нижним и средним отделами.

Нижний отдел (Т₁)

Нижний отдел триаса представлен индским и оленекским ярусами.

Индский ярус (Т₁in)

В ДДВ с этим ярусом сопоставляется дроновская свита

Дроновская свита (Т₁ d)

В литологическом отношении в составе дроновской свиты преобладают глины и алевролиты, песчаники имеют подчиненное значение. Породы преимущественно окислены, поэтому имеют коричнево-красную или бурую, редко желтоватую окраску. Восстановленные породы окрашены в зеленовато-голубые и серые тона.

На Коробочкинской площади дроновская свита сложена красно-бурыми песчано-глинистыми породами. Характерно переслаивание небольших пачек глин и алевролитов с песчаниками, иногда более или менее равных по мощности.

Нижнийсредний отделы нерасчлененные (Т₁₋₂)

В разрезе ДДВ с верхами нижнего и верхним триасом сопоставляется серебрянская свита.

Серебрянская свита (Т₁₋₂sr)

Свита делится на две толщи песчано-карбонатную и глинистую. Песчано-карбонатная толща сложена зеленовато-серыми и белесыми глинистыми кварц-полевошпатовыми, биотитовыми песчаниками. Зернистость песчаников различна, но преобладают крупнозернисты разности. Глины залегают в виде линз. Глинистая пачка образована сильно окисленными кирпично-красными известковистыми глинами и алевролитами, песчаники встречаются прослоев небольшой толщины.

Общая толщина триасовых отложений 489 м.

Юрская система (J)

Юрская система представлена нижним, средним и верхним отделами.

Нижний — средний отделы (J₁ — J₂).

Представлены кожулинской свитой, которая объеденяет в себе тоарский ярус (J₁t) и ааленский ярус (J₂а). Свита сложена глинами с прослоями песчаников и известняков.

Средний отдел (J₂)

В составе средней юры выделяются байосского и батский ярус.

Байосский ярус (J₂b)

Байосс сложен серыми алевритистыми глинами с прослоями песков, песчаников и ракушняков на северо-западной окраине Донбасса. В других районах ДДВ морские отложения замещаются континентальными песками и песчаниками с прослоями каолоновых глин и линзами бурых углей.

Батский ярус (J₂bt)

Нижняя часть батского яруса представлена глинами с сидеритами. Средняя часть сложена туфогенными морскими песчаниками с прослоями глин, известняков и бурых железняков, переходящими вверх по разрезу в озерные глины и песчаники с линзами углей.

Верхний отдел (J₃).

Верхняя юра представлена келловейским, оксфордским, киммериджским и волжским ярусами.

Келловейский ярус (J₂k)

Ярус сложен глинами серыми и черными, а также светло-серыми разнозернистыми песчаниками.

Оксфордский ярус (J₂o)

Ярус представлен глинами серыми и песчаниками светло-серыми, разнозернистыми, известковыми, гравелистыми. Имеются прослои оолитовых известняков и мергелей.

Киммериджский ярус (J₂km)

Ярус залегает на размытой поверхности оксфордских отложений, представлен чередованием песчаников и песков кварцево — глауконитового состава с зернами глауконита, прослои известняков.

Волжский ярус (J₂v)

Ярус представлен морскими и континентальными отложениями. Разрез сложен чередованием песков и рыхлых кварц-глауконитовых песчаников с прослоями глин и ракушников.

Общая толщина юрских отложений 489 м.

Меловая система (К)

Мел представлен нижним и верхним отделами.

Нижний отдел (К₁)

Нижнемеловые отложения трансгрессивно залегают на юрских отложениях. Отдел не расчленен и сложен глинами светло-серыми до темно-серых, каолинистыми, углистыми, плотными, с зеркалами скольжения, прослоями глинистого песка и растительными остатками.

Мощность нижнемелового отдела 10 м.

Верхний отдел (К₂).

Отдел представлен сеноманским, туронским, коньякским, сантонским, кампанским и маастрихтским ярусами.

Сеноманский ярус (К₂s)

Отложения яруса сопоставляются с буромской свитой (К₂br) и мергельно-меловой толщей.

Буромская свита, сложена песками и песчаниками зеленовато-серыми карбонатно-глинистыми, слюдистыми, кварц — глауконитовыми, различной степени плотности, желваками фосфоритов, галькой и гравием кремня и кварца в основании. В нижней части яруса залегает пачка песчаных пород связанных постепенными переходами с альбскими породами нижнего мела. Мергельно-меловая толща сложена мелом глинистым и мергелями песчанистыми мелоподобными с редкими желваками фосфоритов.

Туронский (К₂t), коньякский (К₂kn), и, частично, сантонский (К₂sn) ярусы сложены однородной толщей писчего мела и мелоподобных мергелей, плотных, местами песчанистых и слюдистых с конкрециями кремней.

Сантонский ярус (К₂sn)

Ярус сложен мергелями голубовато-серыми, серыми, слабо окремнелыми, с прослоями мела, мелоподобных мергелей и зеленовато-серых глин.

Кампанский (К₂km) и маастрихтский (К₂m) ярусы сложены мелом белым писчим со стяжениями кремней и, иногда, мелоподобными мергелями, песчанистыми.

Общая толщина меловых отложений 693 м.

Палеогеновая система (Р)

Система представлена палеоценовым, эоценовым и олигоценовым отделами.

Палеоценовый отдел (P₁)

В ДДВ отдел сопоставляется с сумским региоярусом. Эти отложения представлены опоками, опоковидными песчаниками, алевритами, мергелями и глинами. Это преимущественно легкие светло — зеленовато — серые и темно — серые, карбонатные и беспористые карбонатные иногда окремнелые породы. Основная масса опок сложена опаловым кремнеземом с примесью глинистых частиц и пелитоморфных карбонатов. Примесь алевритовых зерен достигает 35%. Пески, песчаники, глины и мергели встречаются в виде прослоев и линз. Нижняя часть сумского региояруса, сложена галечником, гравием и переотложеными глыбами писчего мела.

Эоценовый отдел (P₂)

Отложения нижнего эоцена (нижняя часть каневской свиты) разделены на две пачки. Нижняя пачка сложена песками темно-зелеными, мелкозернистыми, глауконитовыми, слюдистыми, глинистыми с прослоями темно — серой песчанистой глины, с остатками растений и стяжениями красно-бурого фосфоритового песчаника. в составе верхней пачки доминируют пески серые, мелкозернистые, глауконитовые, вверху с кремневыми конкрециями.

В ДДВ средний эоцен сопоставляется с каневским, бучакским, киевским и обуховским региоярусами.

Каневский региоярус сложен чередованием зеленовато-серых, темно-серых, местами голубоватых, бес карбонатных глин, как правило, алевритистых, в нижней части аргиллитоподобных, со светло-серыми и серыми песчаниками и алевролитами. Бучакский региоярус образован кварц-глауконитовыми, сыпучими песками с прослоями более крупнозернистых песчаников. Киевский региоярус редставлен двумя пачками: нижней и верхней. Нижняя пачка сложена зеленоватои желтовато-серыми песками, разнозернистыми, кварц-глауконитовыми, с включениями фосфоритовых стяжений (до 3−4 см в диаметре). В нижней части пески неизвестковистые, кверху — содержащие значительное количество карбонатов. Верхняя пачка (киевский мергель) голубоватои зеленовато-серые мергели и известковистые глины.

Верхний эоцен сопоставляется с обуховским региоярусом, в составе которого участвуют глины, алевриты и опоковидные песчаники зеленоватои голубовато-серые, бескарбонатные.

Олигоценовый отдел (P₃)

Нижняя часть олигоцена сложена песками желтовато-зеленоватосерыми, мелкозернистыми, глауконито-кварцевыми, в верхней части местами глинисто-фосфатные и глинисто-железистые песчаники, в основании грубозернистые пески, глинисто-железистые песчаники, глины и фосфориты. С верхней частью отдела сопоставляется берекский региоярус, разделенный на змиевскую и сивашскую подсвиты. Змиевская подсвита сложена глинами буровато-зеленовато-серыми, сланцеватыми, а сивашская подсвита — песками светлыми, местами пестроцветными, мелкозернистыми, кварцевыми.

Общая толщина палеогеновых отложений 134 м.

Неогеновая система (N)

Неогеновая система представлена миоценовым и плиоценовым отделами.

Миоценовый отдел (N₁)

Миоцен в ДДВ начинается новопетровским региоярусом, представленным глинами, песками сыпучими, кварцевыми, разнозернистыми с прослоями гальки и гравия. Верхняя часть миоцена и нижняя часть плиоцена представлена толщей пестрых глин. В нижней части глины пепельно-серые, вверх по разрезу они приобретают зеленовато-серую окраску. Глины пластичные, вязкие, с раковистым изломом, иногда песчанистые, Встречаются друзы гипса, железомарганцевые конкреции и дендриты. Минеральный состав глин не одинаков внизу, глины каолиновые выше появляются монтмореллониты и нонтрониты.

Плиоценовый отдел (N₂)

Плиоцен представлен аллювиальными отложениями иванковской и новохарьковской террас, а также толщей пестрых и красно-бурых глин. Залегают пестрые глины на новопетровских образованиях, перекрываются красно-бурыми глинами или отложениями антропогена. Общая мощность пестрых глин колеблется от первых метром до 15−20 м.

Четвертичная система (Q)

Система представлена красно-бурыми глинами, полифациальными суглинками и песками.

Максимальная мощность системы до 31 м.

2.2 Тектоника

Днепровско — Донецкая впадина, к которой приурочена одноименная газонефтеносная область, представляет собой часть СарматскоТуранского линеамента. Он находится на Восточно — Европейской платформе. БарановичскоАстраханским на севере и ПрипятскоМанычским на юге глубинными разломами Днепровский грабен отделяется от Воронежской антиклизы и Украинского щита. В качестве его северозападной границы рассматривается Брагинско-Лоевская седловина, разделяющая ДДВ и Припятский прогиб, а юго-восточной — область развития варисских складчатых сооружений (рис. 2.1).

Рис. 2.1 Район работ в тектонической структуре юга Восточно-Европейской платформы

В структуре фундамента ДДВ, где расположен район работ, отражены основные его тектонические элементы — северный, южный борта и находящийся между ними грабен, ограниченный протяженными краевыми разломами.

Строение северного и южного бортов грабена, являющихся одновременно склонами Воронежской антеклизы и Украинского щита, хорошо изучены. Здесь поверхность фундамента моноклинально погружается в направлении осевой части грабена под углами 1- 2⁰, при этом глубины ее залегания изменяются на южном борту от 1 до 4 км у краевого разлома, а на северномот 1 до 5,5 км. На отдельных участках моноклинальные формы залегания поверхности фундамента осложнены небольшими по размерам и амплитудам локальными выступами (Городищенским, Лебединским, Ртищевским, Коробочкинским и другими — на северном; Чемерским, Хорольским, Царичанским и другимина южном бортах), горстами и грабенами. Иногда наклон поверхности фундамента увеличивается до 5- 6⁰ у краевых разломов.

Коробочкинская площадь расположена в пределах северной бортовой зоны Днепровско-Донецкой впадины.

В общем структурном плане район характеризуется региональным моноклинальным погружением комплекса пород меловых, юрских, триасовых и пермских в сторону центральной части впадины, под которыми погребены структурные формы каменноугольных отложений.

С севера район граничит с южным склоном Воронежского кристаллического массива, отделенного системой крупных сбросов. Эта часть впадины в мезозойском и верхнемезозойском структурных этажах характеризуется наиболее спокойным погружением пород осадочного чехла в юго-западном направлении (под углом 2−4є).

На юге бортовая зона переходит в прибортовую, где развиты значительно более мощные толщи осадочных пород, образующие палеозойские складки более глубокого залегания.

На исследуемой территории северной бортовой зоны резко сокращаются мощности всего осадочного чехла, в том числе толщи каменноугольных пород с полным отсутствием турнейского яруса нижнего карбона.

Палеозойские структуры северного борта группируются в линии валоподобных поднятий, которым соответствуют выступы кристаллического фундамента. Рельеф и дислокации фундамента в той или иной мере отражаются в структурно-тектонических особенностях покрывающего его нижнепалеозойского осадочного комплекса. Поверхность фундамента в пределах исследуемой площади фиксируется на глубинах 3100−3700 м. Результаты геофизических исследований и данные глубокого бурения позволяют сделать вывод о том, что ложе кристаллического фундамента северного борта впадины представляет собой сложную систему блоков с плоскостями нарушений преимущественно широтного, а также северо-восточного и северо-западного направлений. В этих же направлениях группируются линии антиклинальных поднятий, локализующихся вдоль тектонических нарушений.

Коробочкинское месторождение приурочено к Старопокровско-Лебяженскому валу, который является северо-западным окончанием обширной Лебяженско-Кругляковской зоны, вытянутой вдоль северного борта впадины и северных окраин Донбасса.

Старопокровско-Лебаженскому валу, как и всей Кругляковской зоне, свойственно наличие ряда небольших линейных складок, разделенных прогибами. Это (с запада на восток) — Старопокровская, Ртищевская, Коробочкинская, Лебяженская структурные формы, которые с севера прислонены к разрывному нарушению широтного направления. Они имеют вид полных четких сводов и разделены между собой пологими прогибами и малоамплитудными сбросами. Общая протяженность вала около 20 км.

Южнее этой зоны вырисовывается вторая линия палеозойских складок, относящихся к прибортовой зоне, куда входят Белозерсккая, Волоховская и Бригадировская антиклинали с одноименными соляными штоками. В промежутке между широтными валами располагается Граковская, Южно-Граковская и Верхнеозерская структуры, которые соответствуют, очевидно, клиновидным блокам фундамента, отражающего строение участка перехода от бортовой к прибортовой зоне впадины.

Складки Старопокровско-Лебяженского вала гипсометрически выше структур южной ступени на 450−500 м. Они, в связи с отсутствием влияния соляной тектоники, имеют менее сложное геологическое строение.

В осадочной толще над структурными формами вала ярко присутствуют два стратиграфических несогласия: нижнепалеозойское (внутри серпуховского яруса) и верхнепалеозойское (предверхнепермское).

Нижнепалеозойский этаж представлен всеми отделами каменноугольной системы, выражен в виде четких антиклинальных складок. С отложениями карбона связаны залежи газа в пределах региона.

В каменноугольных отложениях Коробочкинской площади выражены три поднятия, прислоненные с севера к одному и тому же разрывному нарушению. Это (с запада на восток): Ртищевское, Коробочкинское и Лебяженское. Упомянутое разрывное нарушение имеет характер сброса, сохраняет по своему простиранию амплитуду ~ 100 м и экранирует все три свода массивно-пластовой залежи, заключенной в визейском ярусе. Трассирование этого сброса произведенно по данным сейсморазведки и подтверждается данными бурения скважин Коробочкинской и соседних (Старопокровской, Лиманской) площадей.

Непосредственно на породах фундамента залегают визейские отложения, с которыми связаны основные запасы газа месторождения. Визейские отложения повсеместно перекрываются глинистой толщей нижнесерпуховских отложений, которая является региональным газоупором и значительно изменяется в объеме в зависимости от структурного положения: при ее увеличении наблюдается отсутствие коллекторов в нижнем этаже. В свою очередь внутрисерпуховское стратиграфическое несогласие, очевидно, сыграло наиболее существенную роль в сохранении основной залежи, приуроченной к визейской толще.

Структурный план среднего карбона в основном согласуется с нижним, но имеет более упрощенный характер, о чем свидетельствует сопоставление структурных карт по сейсмическим горизонтам Сv₂ и Сb₂. Наблюдается частичное конседиментационное изменение формы складок с глубиной. Некоторое смещение структурных планов горизонтов Н₃ и Н-4 на Ртищевском своде к югу отмечается за счет тектонического нарушения, являющегося экраном для этих залежей.

Верхнепермский и мезокайнозойский структурные этажи плащеобразно покрывают каменноугольные отложения палеозоя всех сводов с четко выраженным угловым и стратиграфическим несогласием. Разрывные нарушения здесь отсутствуют.

Ниже приводится более подробные данные о строении отдельных поднятий в каменноугольных отложениях.

Ртищевское поднятие

По визейским отложениям размер поднятия 23 км². Амплитуда складки составляет около 100 м. Северное крыло отсутствует, южное — короткое (угол падения 8−9), осложнено нарушением.

Западная периклиналь поднятия погружается под углом 7−8, восточная срезана сбросом меридиального направления (амплитуда 50 м). Наличие этого сброса установлено сейсморазведочными данными и подтверждается разрезами скважины 13. Сброс подсечен на глубине 3450 м. Таким образом, здесь установлено разрывное нарушение, которое проходит параллельно описанному выше.

В скважине 11 южного крыла на глубине 2475 м по выпадению из разреза толщи пород московского яруса устанавливается разрывное нарушение с амплитудой 125 м. Направление этого сброса (угол наклона 15є) установлено по предварительным сейсмическим данным. Западная часть поднятия также осложнена сбросом, который прослеживается по северной его части и простирается вдоль всего Старопокровско-Лебяженского вала. Положение основного продольного сброса четко фиксируется по данным сейсмических исследований, проведенных неоднократно, и подтверждается данными бурения скв. 12, в которой нижний карбон погружен.

Системой описанных выше нарушений Ртищевская складка выделяется в изолированный блок, гипсометрически приподнятый над периферийными частями на 50−125 м. Характерно, что подобная система сбросов выделяется и на Коробочкинском поднятии (Приложение 2).

Газоносные горизонты Н-3 и Н-4 серпуховского яруса приурочены к апикальной части Ртищевского поднятия, причем, свод их вытянут к югу, в сторону разрывного нарушения. Размеры складок 12 км. Залежи тектонически и литологически ограниченные.

Коробочкинское поднятие

Коробочкинское поднятие отделено от Ртищевского пологим прогибом. Имеет идентичное тектоническое строение, т. е. с севера, запада, востока и юга ограничивается сбросами с амплитудами от 100 до 190 м. Размеры приподнятой части структуры, в пределах разрывных нарушений значительно больше Ртищевской — 3,04,5 км²; свода — 21 км². Северное крыло отсутствует. Южное крыло поднятия пологое (углы падения 6−7), осложнено разрывным нарушением, которое установлено в скв. 7 на глубине 2017 м (московский ярус) с амплитудой 190 м.

Западная периклиналь протяженная (до 4 км) угол падения 3−4, отделена от свода разрывным нарушением, которое устанавливается в скважине 4 на глубине 1783 м; амплитуда сброса 110 м. Оно фиксируется также по сейсморазведочным данным. Восточная периклиналь складки короткая, угол падения пород до 5. Как уже отмечалось, с севера залежь экранируется разрывным нарушением, которое продолжается от Ртищевской до Лебяженской структуры. Скв. 10, пробуренная за пределами этого нарушения, вскрыла увеличенную мощность глинисто-алевролитовой толщи пород нижнесерпуховского подъяруса и оказалась непродуктивной. Амплитуда сброса 100 м. Скважина 9, пробуренная на западной периклинальной части структуры, подтвердила положение выделенного сейсморазведочными данными сброса с амплитудой 100 м.

Лебяженское поднятие

Лебяжинское поднятие отделено от Коробочкинского короткой седловиной. Структура выражена в виде антиклинальной складки северо-восточного простирания, кулисообразно сочлененной с Коробочкинской складкой. Складка ограничена разрывным нарушением на севере и северо-востоке, имеет пологие периклинали и крылья.

Размер структуры в пределах изогипсы 3000 м (по кровле пласта В₁₄) — 4,5Ч1,5 км²; свода 2,50,8 км². Углы падения периклиналей 3−4, крыльев 5- 6. коробочкинский месторождение газ геологический

3. Выполненные геологоразведочные работы

К глубокому поисково-разведочному бурению Коробочкинская площадь подготовлена сейсморазведочными работами с/п 269/76 треста «Днепрогеофизика». На основании сейсмических исследований установлено, что на площади представлен протяженный структурный выступ вдоль северного борта ДДВ, осложненный двумя поднятиями — западным (Ртищевским) и восточным (Коробочкинским), которые стали объектом поисковых работ.

Промышленная газоносность среднего и нижнего карбона установлена на близлежащих Дружелюбовском и Волоховском месторождениях. Сопоставление разрезов Волоховской и Новолиманской площадей свидетельствовали об улучшении коллекторских свойств визейских отложениях в северном направлении.

Учитывая приуроченность Коробочкинской площади к северной зоне Днепровско-Донецкой впадины, где перспективен в нефтегазоносном отношении весь каменноугольный разрез, глубины скважин проектировались до кристаллического фундамента.

Гипсометрическое положение кристаллического фундамента на Коробочкинской площади определялось по результатам бурения на близлежащих площадях. В соответствии с этим, глубины первых поисковых скважин устанавливались: 4000 м для западного поднятия и 3800 м для восточного поднятия, при этом имелось в виду возможность уточнения проектных параметров последующих скважин по результатам бурения первоочередных скважин.

Морфологические особенности сводов — небольшие размеры и отсутствие северных крыльев, позволили применить радиально-лучевую систему расположения скважин от свода к периферии складок.

В пределах каждого из поисковых участков предполагалось заложить по четыре скважины, т. е. по одной на каждый из элементов структуры. Расстояние между скважинами определялось с учетом предполагаемых размеров залежей — от 1,0 до 1,2 км.

Хронология заложения скважин, задачи, возлогаемые на них и краткие резельтаты бурения приведена в таблице 1.

Таблица 1Состояние фонда скважин Коробочкинского месторождения.

4. Геофизические исследования скважин, методика и результаты интерпретации полученных данных

4.1 Краткая характеристика условий проведения геофизических исследований в скважинах

При бурении разведочных скважин применялась следующая конструкция: до глубины 100−200м бурение долотом 394 мм и обсадка кондуктором 324 мм; до глубины 1900;2000 м бурение долотом 295 мм и обсадка 245 мм колонной; бурение до глубины 3200−3700 м долотами 215−190 мм и обсадка колонной 140−148 мм.

Определение геофизических параметров производилось во всех скважинах. Бурение и геофизические исследования до глубины 2500−3280 м проводились на буровом растворе с удельным электрическим сопротивлением 1,2- 0,8 омм. Ниже этой глубины удельное электрическое сопротивление бурового раствора составляет 0,3- 0,15 омм. Удельный вес бурового раствора колеблется от 1,14 до 1,27 г/см³, вязкость от 25 до 100 сек.

Для улучшения качества промывочной жидкости, а также в случае осложнений ствола скважины в глинистый раствор добавлялись: нефть, крахмал, каустик, мел, соль, КССБ, КМЦ и другие химические реагенты.

Геотермическая характеристика пород установлена по замерам термоградиентов. Среднее значение геотермического градиента по разрезу составляет 2,7 на 100 м. Значение температуры пород использовались при определении удельного сопротивления пластовых вод.

Для определения подсчетных параметров удельное сопротивление пластовой воды принято: для серпуховского яруса равным 0,053 омм при 20С, для визейского яруса по карбонатным отложениям — 0,077 омм, а по терригенным — 0,054 омм при 20С.

4.2 Комплекс, методика и качество геофизических исследований в скважинах

Изучение разрезов Коробочкинской площади проводилась комплексом геофизических методов в масштабе 1: 500 и 1: 200.

При проведении геофизических исследований в масштабе 1: 500 применялись следующие методы: 1) стандартный каротаж; 2) кавернометрия; 3) профилеметрия; 4) гамма каротаж (ГК), нейтронный гамма каротаж (НГК); 5) термометрия; 6) газовый каротаж; 7) акустическая цементометрия (АКЦ); 8) отбивка цементного кольца (ОЦК).

В процессе геофизических исследований в масштабе 1:200 применялись: 1) боковое каротажное зондирование (БКЗ); 2) боковой каротаж; 3) кавернометрия; 4) ГК, НГК; 5) имульсионный нейтроннейтронный каротаж (ННК); 6) микрокаротаж; 7) боковой микрокаротаж; 8) акустический каротаж; 9) индукционный каротаж; 10) термозамер в газовой среде.

Исследования поискового масштаба 1: 500 выполнялись по всему стволу скважины, детализационного масштаба 1: 200 — в интервалах перспективных отложений.

Поточечное проводились замеры инклинометрии, исследования пород опробователями пластов на каротажном кабеле, а также отбор керна сверлящим керноотборником.

Стандартный каротаж, включающий методы градиент-зонд А_2,0М_0,5N, потенциал-зонд N_6,0М_0,5А и ПС, выполнен во всех скважинах месторождения. Масштаб кривой сопротивления 2,5 омм /см, ПС — 12,5 мв/см.

Боковое каротажное зондирование (БКЗ) выполнялось следующим комплектом зондов: A_0,4M_0,1N; A_2,0M_0,5N; A_1,0M_0,1N; A_8,0M_1,0N; N_0,5M_4,0A.

Боковой каротаж (БК) является наиболее эффективным при определении электрических сопротивлений пород в условиях высокой минерализации бурового раствора.

Масштаб сопротивлений диаграмм БК 1- 2,5 омм /см, кривые кажущихся сопротивлений в логарифмическом масштабе с декадой 6,5 см.

Индукционный каротаж (ИК) использовался для уточнения удельного сопротивления пластов низкого сопротивления. Диаграммы электрической проводимости регистрировались в масштабе 10−25 мсим/см. По данным исследования БКЗ, БК, ИК, а также кавернометрии определялись удельные электрические сопротивления бурового раствора, пластов коллекторов, и зон проникновения фильтрата бурового раствора, диаметры зон проникновения.

Кавернометрия и профилеметрия проводилась приборами СКО-11 и СКП в масштабе диаметров 1:5, 1:2.

Микрокаротаж (МК) выполнялся аппаратурой МДО-2, МДО-3, Э-2, которые позволяли произвести одновременно запись диаграмм зондами A_0,025M_0,025N и А_0,05M. Масштаб сопротивления выбирался 0,5 омм /см.

Боковой микрокаротаж (БМК) Масштаб сопротивлений выбирался в зависимости от электрического сопротивления пород и бурового раствора и составляет 1−2,5 омм /см. Скорость регистрации кривых бокового микрокаротажа и микрокаротажа не превышали 1000 м/час.

В комплексе с другими методами данные микрометодов использовались для определения эффективных мощностей.

Гамма-каротаж и нейтронный гамма-каротаж (ГК, НГК) В качестве индикатора гамма-излучения применялись кристаллы NaJ (Ta). Длина зонда НГК 60 см. Масштаб интенсивностей выбирался 1−2 мкр/час в см для ГК и 0,1−0,4 усл. ед. в 1 см для НГК. Скорость регистрации диаграмм не превышала 1100 м/ч.

Аккустический каротаж (АК) Аппаратура обеспечивает возможность одновременной регистрации времени пробега (Т1 и Т2) и амплитуд (А1 и А2) продольных волн. Масштаб записи 20 мксек/м в 1 см.

Данные ГК, НГК, АК являлись основными при литологическом расчленении вскрытого разреза и определении коэффициентов пористости пород.

Импульсный нейтрон-нейтронный каротаж (ИННК) проводился, как правило, через несколько недель после спуска эксплуатационной колоны или в открытом стволе. Исследования выполнялись на задержках от 600 до 2100 мсек. Скорость регистрации диаграмм не превышала 200 м/ч. Данные ИННК использовались для уточнения характера насыщения коллекторов.

Термометрия проводилась с целью: а) измерения температуры бурового раствора в скважине при БКЗ; б) определения геотермического градиента по разрезу в масштабе глубин 1: 500; в) выделение газоотдающих материалов в работающих скважинах; г) определения высоты подъема цемента (ОЦК).

Масштаб записи температур 0,25−0,5єС на 1 см.

Газовый каротаж проводился станциями АГКС -55/59 и АГКС-4АЦ газокаротажными станциями Балаклейской ЭГИС. При газокаротажных исследованиях в процессе бурения кроме регистрации суммарных газопоказаний на диаграммной ленте проводились дополнительные исследования — комплексный газовый каротаж, механический газовый каротаж. В отдельных интервалах проводилась глубокая термовакуумная дегазация проб глинистого раствора с последующим раздельным анализом. Для исследования дегазаторы поплавковые и шнековые, газоанализаторы термохимические. Полученные диаграммы использовались для качественного установления газонасыщенных интервалов в разрезе.

Для акустической По полученным данным оценивалось качество сцепления цементного камня с колонной и в отдельных случаях с породой.

Инклинометрия Данные инклинометрии обрабатывались на ЭВМ «ЕС-200», что позволяет определить координаты каждой точки скважины в трехмерном пространстве.

Исследования пород опробователями пластов на каротажном кабеле производилось аппаратурой ОПН-7−10, ОПН-140 с целью определения характера насыщения пластов-коллекторов и величины давления пластового флюида. Привязка приборов ОПН к интервалу опробования производилась с помощью кавернометрии.

Отбор керна сверлящим керноотборником СКМ-8−9 производился с целью определения степени неоднозначности коллекторских свойств пластов. Привязка прибора производилась каверномером.

Вскрытый разрез Коробочкинского месторождения исследован комплексом геофизических методов в соответствии с действующими положениями и инструкциями.

5. Нефтегазоносность

Промышленная газоносность Коробочкинского месторождения по результатам промыслово-геофизических исследований и опробования скважин связана с визейским (горизонты В-14, В-17−19, В-21−24) ярусом нижнего карбона.

Продуктивные горизонты залегают в интервале глубин 2034;3526 м. Коллекторами являются преимуществено песчано-алевролитовые, а также карбонатные (горизонт В-14) породы.

Газоконденсатные залежи Коробочкинского месторождения пластовые и массивно-пластовые, с тектоническим и литологическим ограничением наряду с газоводяным контактом.

Визейский ярус

Залежи газа, приурочены к визейскому ярусу, имеют наиболее значительное площадное развитие и представляют значительный интерес в промышленном отношении.

По избыточным величинам и закономерностям распределения пластовых давлений в разрезе, залежь является массивно-пластовой. С учетом литологических особенностей и характера оконтуривания, вскрытые продуктивные горизонты распределяются на два объекта: 1 — карбонатный с литологическим вклиниванием; 2 — терригенный с ГВК.