Геологическая модель Каражанбасского месторождения высоковязкой нефти и современные геотехнологии ее извлечения

Республика Казахстан является одним из крупнейших нефтегазодобывающих государств мира, обладающих значительными запасами углеводородного сырья. Разведанные на территории страны запасы нефти и газового конденсата составляют 2,9 млрд. тонн, газа —1,8 трлн. м (без учета ресурсов морских месторождений), а прогнозные ресурсы нефти и конденсата на суше и шельфе Казахстана оцениваются в 12—13 млрд.тонн.

На территории Мангистауской области Западного Казахстана сосредоточено около четверти извлекаемых запасов нефти страны. Большая часть месторождений характеризуется сложным геологическим строением, а запасы высоковязкой нефти относятся к категории трудноизвлекаемых. Эксплуатация таких месторождений при традиционных методах добычи нефти позволит извлечь лишь 5—7% геологических запасов с низкими технико-экономическими показателями. Поэтому в разработку вовлечены пока лишь наиболее крупные и продуктивные месторождения, имеющие относительно благоприятные природные геолого-физические характеристики полезного ископаемого.

Среди пяти наиболее крупных разрабатываемых нефтяных месторожденийместорождение Каражанбас, расположенное на полуострове Бузачи к северу от порта Актау. Месторождение было открыто в 1974 году, а введено в разработку в 1980 году. С 2006 года владельцем лицензии на добычу углеводородов является китайская компания CITIC и АО «Разведка Добыча «Казмунайгаз».

Нефтяное месторождение Каражанбас является одним из крупных неглубокозалегающих (250−500 м) месторождений высоковязких нефтей Западного Казахстана. Сложное геологическое строение, высокая тектоническая нарушенность, стратиграфические несогласия, литолого-фациальная изменчивость среднеюрско-неокомских пород — все это определило необходимость их всестороннего геолого-геофизического изучения по материалам бурения новых скважин, сейсморазведки ЗД, материалов гидродинамических исследований в процессе разработки.

Несмотря на продолжительную эксплуатацию, месторождение Каражанбас содержит значительные запасы нефти. Чтобы оценить возможность и целесообразность продолжения доразработки месторождения реализуемой и/или другими технологиями, необходимо построить современную геологическую модель месторождения и на ее базе с учетом мирового опыта добычи высоковязкой тяжелой нефти и новейших технологий исследовать возможность эффективного извлечения остаточных запасов. Результаты исследований могут быть использованы при освоении аналогичных по характеристике запасов месторождений региона.

Целью диссертационной работы является обоснование современной геологической модели месторождения Каражанбас, построенной на базе обобщения результатов бурения скважин, данных сейсморазведки ЗД, гидродинамических исследований скважин и выбор рациональной системы и технологии в зрелой стадии разработки месторождения на основе анализа опыта добычи нефти на мировых месторождениях-аналогах.

Заключение

.

1. Построена уточненная геологическая модель уникального нефтяного месторождения Каражанбас. В ее основу положен интегрированный комплекс геологических и нефтепромысловых данных по 2045 разведочным и эксплуатационным скважинам, а также данные сейсморазведки ЗД. Новые геолого-геофизические данные позволили существенно уточнить прежние структурные построения и положения тектонических разломов, геологическое строение западной и восточной периклинальных частей структуры, уточнить литолого-стратиграфическое расчленение и корреляцию среднеюрских и неокомских продуктивных отложений.

Современная геологическая модель месторождения Каражанбас представляет собой крупную брахиантиклинальную складку с углами падения пластов от 10° до 40°, вытянутую в субширотном направлении, имеющую размеры 30×60 км с амплитудой порядка 100 м. Структура разбита тектоническими нарушениями на блоки.

Нефтенасыщенные пласты залегают на небольших глубинах (300−500 м), характеризуются сильной неоднородностью, невыдержанностью по толщине и коллекторским свойствам.

Нефти обладают в пластовых условиях очень высокой плотностью и вязкостью, слабой газонасыщенностью и незначительной усадкой.

2. На юго-востоке Каражанбасской структуры выделена перспективная зона для поисков залежей нефти литологического типа в продуктивном горизонте Г, в котором до настоящего времени выделялись только пластовые тектонически-экранированные залежи.

3. Крупномасштабные промышленные эксперименты на месторождении Каражанбас были проведены как с целью апробации и оценки технико-экономической эффективности термических методов воздействия на пласт, нефтеотдачи, так и отработки техники и технологии ВВГ и ПТВ в конкретных геолого-физических условиях. Основные причины недостаточной технологической эффективности вытеснения нефти из продуктивных пластов являлись: невыполнение проектных показателей технологий ВВГ и ПТВ (объемы рабочих агентов, несоблюденне проектных параметров теплоносителей, сухости пара, низкие коэффициенты эксплуатации оборудования и другие). Реальное геологическое строение продуктивной толщи неблагоприятно для проявления эффекта теплоносителей (незначительные нефтенасыщенные толщины, значительная зональная и послойная неоднородность пласта).

4. Изучение зарубежного и отечественного опыта добычи высоковязкой нефти на месторождениях-аналогах месторождения Каражанбас позволило найти и предложить для испытания перспективную технологию эксплуатации добывающих скважин на месторождении методом низкотемпературной добычи тяжелой нефти с выносом песка (CHOPS). По результатам апробации метода CHOPS наблюдается изменение и улучшение коллекторских свойств продуктивной толщи.

Представляется, что метод CHOPS на новых участках месторождения Каражанбас может быть применен как в качестве первичного метода разработки месторождения до начала внедрения тепловых методов разработки (ПТВ, закачка пара или горячей воды), так и метода интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи.