В гидрогеологическом отношении Восточно-Мастерьельское нефтяное месторождение расположено в центральной части Большеземельского артезианского бассейна второго порядка, выделенного в пределах Печорской системы артезианских бассейнов. Территория месторождения располагается в области развития реликтовых многолетнемерзлых породах, оказывающих существенное влияние на гидрогеологические и гидрохимические условия водоносных комплексов в верхней части разреза. Верхняя граница пород с нулевой температурой отмечена на глубинах 105 – 203 м, нижняя – от 230 до 455 м. Реликтовая толща многолетнемерзлых пород (ММП) является региональным водоупором, поэтому в разрезе выделяются 2 гидродинамические зоны:
– зона интенсивного водообмена, соответствующая гидрохимической зоне пресных вод с минерализацией до 1 г/л;
– зона затрудненного водообмена (ниже зоны ММП).
Большеземельский артезианский бассейн имеет двухэтажное гидрогеологическое строение. Нижний гидрогеологический этаж, характеризующийся скоплениями преимущественно вод трещинно-жильного типа, сложен верхнепротерозойскими породами складчатого фундамента. Верхний этаж, характеризующийся развитием преимущественно пластовых вод, сложен осадочными породами фанерозоя и подразделяется, в свою очередь, на два гидрогеологических яруса.
В пределах Восточно-Мастеръельской площади выделяются следующие водоносные горизонты и флюидоупорные толщи:
Водоносный комплекс ордовикско-силурийских отложений.
Региональная флюидоупорная толща верхнедевонских отложений.
Водоносный комплекс верхнедевонско-нижнекаменноугольных отложений.
Региональная флюидоупорная толща тульского горизонта нижнекаменноугольных отложений.
Водоносный комплекс средневизейско-нижнепермских отложений.
Региональная флюидоупорная толща нижнепермских отложений.
Водоносный комплекс верхнепермских отложений.
Водоносный комплекс триасовых отложений.
Водоносный комплекс нижнее-верхнеюрских отложений.
Зональная флюидоупорная толща верхнеюрско-нижнемеловых отложений.
Водоносный комплекс нижнемеловых и четвертичных отложений.
В пределах Восточно-Мастерьельского месторождения для достоверной характеристики гидрогеологических условий нет достаточного количества анализов пластовых вод, поэтому привлечены материалы по химическому составу пластовых вод по площадям юга Хорейверской впадины: Южно-Мичаельской, Мичаельской, Хатаяхской, Баганской, Северо-Баганской, Восточно-Баганской, Восточно-Возейской.
Водоносный комплекс ордовикско-силурийских отложений представлен переслаиванием плотных кавернозных доломитов с редкими прослоями известняков и глин. Перекрывающим флюидоупором является регионально выдержанная карбонатно-терригенная толща тиманской и саргаевской свит верхнего девона, представленная переслаиванием известняков, мергелей и аргиллитов.
Подземные воды вскрытой части разреза юга Хорейверской впадины (Восточно-Баганское, Южно-Баганское месторождения) представляют собой рассолы хлоркальциевого типа (Сулин В.А., 1948). Величина минерализации пластовых вод, по сравнению с более северными районами Хорейверской впадины (Мильков В.М., 1985), пониженная и составляет 150 – 175 г/л. Коэффициент метаморфизма равен 0,65 – 0,70; коэффициент сульфатности – 0 – 0,25. Для пластовых вод комплекса характерно высокое содержание микрокомпонентов (Br – до 550 мг/л, J – до 26 мг/л) и они могут быть использованы для извлечения ценных компонентов (Br, J, K, Li, Rb, Sr и т.д.). В анионном составе преобладает Cl- – 3090 мг-экв/л, в катионном составе Na+ – 2271 мг-экв/л и Са++ – 605 мг-экв/л (скв. 5 Восточно-Баганская).
Состав органических веществ, растворенных в воде, представлен одной пробой из скв. 1 Восточно-Возейская. Это воды с высоким содержанием углерода битумного – 2,58 мг/л, углерода жирных кислот – 96,0 мг/л, фенолов летучих – 2,0 мг/л.
Карбонатные породы водоносного комплекса верхнедевонско-нижнекаменноугольных отложений представлены доломитами, известняками, рифогенными известняками. Подстилающим флюидоупором служит регионально распространенная толща тиманско-саргаевских отложений, а перекрывающим – глинисто-карбонатные отложения тульского горизонта нижнего карбона. Глубина залегания комплекса на рассматриваемой площади 3200 – 3800 м.
Состав пластовых вод характерен для карбонатных комплексов: высокая степень метаморфизма (0,7 – 0,8), высокий коэффициент сульфатности (0,5 – 2,0), повышенная минерализация (до 200 г/л).
В гидродинамическом отношении подошвенные воды нижнефаменской залежи нефти Восточно-Мастеръельского месторождения охарактеризованы скв. 3 и скв. 2. Расчетный дебит в скв. 3 в интервале 3201,5 – 3208 м при начальной депрессии на пласт 18 МПа составил 17,6 м3/сут. Пластовые воды характеризуются как рассолы хлоркальциевого типа минерализацией 197,5 г/л. Плотность пластовой воды составляет 1,108 г/см3. В анионном составе преобладает Cl- – 3429 мг-экв/л, в катионном – Na++K+ – 2610,8 мг-экв/л и Са++ – 700 мг-экв/л.
Наиболее полно гидродинамические условия охарактеризованы скв. 2 в интервале 3155 – 3200 м. Расчетный дебит пластовой воды с пленкой нефти при расчетной депрессии 15,27 МПа составил 19 м3/сут. Пластовое давление на глубине 3175 м составляет 32,5 МПа, при этом превышение над гидростатическим 1,04, температура равна +73оС.
Коэффициент продуктивности составляет 1,242 м3/(сут×МПа). Коэффициент гидропроводности по КВД имеет значение 0,368 Дсм/сП, по коэффициенту продуктивности – 1,535 Дсм/сП.
Таким образом, на основании рассмотрения гидродинамической обстановки можно предположить, что преобладающим режимом дренирования нижнефаменской залежи будет упруго-водонапорный.
Водоносный комплекс средневизейско-нижнепермских отложений представлен известняками и доломитами с подчиненными прослоями глин и карбонатно-алевролитовых пород.
Характеристика комплекса приведена в соответствии с общепринятыми представлениями о гидрогеологическом строении юга Хорейверской впадины. На месторождении исследованы лишь подошвенные воды визейского возраста.
Выделение комплекса обусловлено наличием зонально выдержанного флюидоупора нижнепермских терригенных отложений артинского яруса (на месторождении отсутствуют), а также сменой литологического состава вмещающих пород на карбонатные (переслаивание известняков, мергелей и глинистых известняков). Подстилающим флюидоупором служат глинисто-карбонатные отложения тульского горизонта.
Наличие регионально выдержанной пачки ангидритов серпуховского возраста способствует повышению минерализации вод до 130 – 185 г/л на всей территории Хорейверской впадины. Пластовые воды отложений характеризуются высокой степенью метаморфизма 0,73 – 0,8 и высокими значениями коэффициента сульфатности.
Пластовые воды серпуховских отложений опробованы в скв. 1 (интервал 2713 – 2834 м), скв. 2 (интервал 2808 – 2820 м) и скв. 3 (интервал 2787 – 2816 м). Представительной оказалась проба из скв. 2. По физическим свойствам она представляет собой мутноватую светло-желтую жидкость плотностью 1,1225 г/см3 с запахом нефтепродуктов с осадком (железа). По химическому составу – это слабокислый (рН=5,86) крепкий рассол (минерализация 182,37 г/л) хлор-кальциевого типа хлоридно-натриевого состава.
В анионном составе преобладает Cl- – 3132,3 мг-экв/л, в катионном – Na+ – 2354,9 мг-экв/л и Са++ – 598,8 мг-экв/л. Микрокомпонентный состав представлен Br – до 504,4 мг/л и J – до 20,4 мг/л.
Пластовые воды терригенных отложений нижней перми характеризуются минерализацией 75 – 100 мг/л, степенью метаморфизма – 0,6 – 0,7, коэффициентом сульфатности – 0 – 0,5. Минерализация пластовой воды по пробе из скв. 1 Восточно-Возейская составляет 110 г/л, в анионный состав: Cl- – 1910 мг-экв/л, катионы – Na+ – 1038 мг-экв/л, Са++ – 335 мг-экв/л, микрокомпонентный состав представлен Br – 230 мг/л, J – 15 мг/л.
Водоносный комплекс верхнепермских отложений представлен переслаиванием песчаников и алевролитов с подчиненными прослоями аргиллитов и глин. В верхней части казанского и уфимского ярусов выделяются локальные флюидоупоры, сложенные глинами и аргиллитами, которые, однако, не препятствуют перетоку пластовых вод из вышележащего комплекса. На хорошую гидравлическую связь с водами нижнетриасовых отложений указывает сходство химического состава пластовых вод. Фоновыми значениями минерализации для юга Хорейверской впадины приняты 75 – 100 г/л, в пределах западной части (зона Восточный Возей – Мастерьель) – 50 – 75 г/л, коэффициенты: метаморфизации – 0,6 – 0,65, сульфатизации – 0 – 0,25, что характеризует воды, как сильно метаморфизованные. Воды данного комплекса хлоркальциевого типа (по классификации Сулина В. А.), хлоридно-натриевого состава, практически безсульфатные.
Водоносный комплекс триасовых отложений. Водовмещающие породы сложены песчаниками, алевролитами и глинами. Высокая глинистость разреза, а также наличие регионально выдержанной флюидоупорной толщи чаркабожской свиты, способствуют значительному росту минерализации пластовых вод с глубиной от 5 г/л (Т3) до 60 г/л (Т1). В обратной зависимости изменяются коэффициенты метаморфизации (1 – 0,5) и сульфатизации (2 – 0,25). Литологический состав пород, слагающих флюидоупорную толщу, допускает свободную миграцию пластовых вод и флюидов в вышележащие горизонты.
Данных по составу вод на рассматриваемых площадях нет. Для юга Хорейверской впадины фоновыми значениями минерализации пластовых вод приняты 50 – 75 г/л, коэффициентов минерализации и сульфатизации, соответственно, 0,6 – 0,66 и 0 –0,25. Воды хлор-кальциевого типа.
Характеристика вод нижне- верхнеюрских, меловых и четвертичных отложений приводится по данным Усинской геологоразведочной экспедиции ПГО «Полярноуралгеология» полученным на Мастеръельской, Северо-Мастеръельской, Баганской площадях.
Водоносные комплексы нижне- верхнеюрских, меловых и четвертичных отложений. Эти комплексы не имеют практического значения в отношении нефтегазоносности и могут иметь самостоятельное значение в качестве источников технической и питьевой воды при наличии хороших дебитов. По химическому составу воды пресные гидрокарбонатно-натриевые и кальциевые и солоноватые хлоридно-натриевые, минерализация 1 – 10 г/л с глубиной возрастает до 30 – 35 г/л. Питание комплексов осуществляется за счет паводковых вод и фильтрации атмосферных осадков. Воды мягкие, образующие зону свободного водообмена.
Слабоводоносный нижне- верхнеюрский терригенный комплекс представлен разнозернистыми, глауконитосодержащими глинистыми песками и известковистыми песчаниками. Верхним водоупором для обводненных прослоев служит толща верхнеюрско-нижнемеловых отложений, имеющая зональное распространение, находящаяся в зоне отрицательных температур и представленная глинами и глинистыми алевролитами. Нижним водоупором является толща мерзлых юрских и триасовых отложений. Мощность обводненных прослоев не превышает 20 метров. Дебит составляет от 0,4 до 1,6 л/сек при понижениях уровня 32 и 23,3 м. Коэффициент фильтрации изменяется от 0,2 до 0,8 м/сут, водопроводимость – от 1,8 до 7 м2/сут. Воды по составу гидрокарбонатные кальциево-натриевые или натриевые с минерализацией 0,3 – 0,5 г/л. Водосодержащие прослои комплекса имеют локальное распространение и низкие фильтрационные свойства, поэтому, практического значения не имеют.
Для хозяйственно-питьевого водоснабжения наиболее перспективны воды четвертичных отложений.
Водоносный горизонт озерно-аллювиальных, аллювиально-морских нижнечетвертичных (чирвинский горизонт) отложений представлен песками мелко-, среднезернистыми с линзами и прослоями (до 10 м) гравийно-галечников общей мощностью от 18 до 21 м. Дебиты скважин изменяются от 1,4 до 11,6 л/сек при понижениях уровня 22 и 13,1 м. Коэффициент фильтрации составил 10 м/сут, расчетные значения водопроводимости изменяются от 7,14 до 407,8 м2/сут. По химическому составу воды гидрокарбонатные кальциево-натриевые или натриево-магниево-кальциевые с минерализацией от 0,3 до 0,9 г/л. Водоносный горизонт используется для водоснабжения вахтовых поселков.
Водоупорный локально-водоносный горизонт среднечетвертичных отложений представлен суглинками и глинами с подчиненным значением мелко-, среднезернистых песков. Водовмещающими являются прослои и линзы песков мощностью от 0,5 до 18 м. Дебиты скважин изменяются от 0,17 до 1,5 л/сек при понижении уровня 1 – 14,6 м. Минерализация пластовых вод – 0,1 – 0,5 г/л. Данный горизонт для организации крупного централизованного водоснабжения малоперспективен.
Водоносный горизонт верхнечетвертичных современных аллювиальных отложений развит по долинам крупных водотоков. Вмещающими породами являются мелко- и среднезернистые пески с прослоями и линзами гравийно-галечников мощностью от 2 до 11,5 м. Дебиты скважин составили 0,3 – 0,6 л/сек при понижениях уровня 0,5 –1,5 м. Минерализация вод – 0,1 – 0,6 г/л. Практического значения не имеют.
Слабоводоносный горизонт современных озерно-болотных отложений связан с широким развитием слабопроницаемых суглинков и довольно ровным рельефом. Водовмещающими породами являются торф, заторфованные пески, супеси. Средняя мощность обводненных отложений 1 – 1,5 м. Воды отложений пресные с минерализацией до 0,2 г/л, практического применения не имеют.