Баккеновская формация

Баккеновская формация (англ. Bakken Formation) — геологическая структура, представляющая собой одну из крупнейших в мире залежей лёгкой нефти в низкопроницаемых коллекторах. Часто фигурирует в публикациях как «сланцевая нефть», хотя с геологической точки зрения это определение не вполне корректно: основной продуктивный пласт сложен не сланцами, а песчаниками и доломитами. Формация названа в честь фермера Генри Баккена, на чьей земле была впервые обнаружена нефть, давшая название всей свите.

Расположение и масштаб

Формация приурочена к нефтегазоносному бассейну Уиллистон, который охватывает территорию двух стран: американских штатов Северная Дакота и Монтана, а также канадских провинций Саскачеван и Манитоба. Площадь распространения составляет порядка полумиллиона квадратных километров. Породы залегают на глубинах от двух с половиной до трёх с половиной километров, максимальная толщина продуктивной толщи достигает сорока метров.

Геологическое строение

По возрасту отложения относятся к границе позднего девона и раннего карбона (миссиссипия). В разрезе формация имеет вытянутую корытообразную форму, которая истончается к краям бассейна. Снизу она перекрыта плотными отложениями формации Три-Форкс верхнедевонского возраста, а сверху — известняками Лождпол нижнего миссиссипия. Такая конфигурация создаёт герметичную ловушку: углеводороды, не имея путей миграции, остаются в месте генерации.

В составе формации выделяются три стратиграфических слоя:

• Нижний сланцевый — тёмно-серые до чёрных сланцы, обогащённые органическим веществом. Выполняет роль нефтематеринской породы. Пористость около 3,6%, проницаемость крайне низкая. Мощность — до пятнадцати метров.
• Средний песчаный — переслаивание песчаников, доломитизированных разностей, алевролитов и сланцев. Именно этот пласт служит основным коллектором, откуда ведётся добыча. Пористость достигает 5–8%, проницаемость — до 0,04–1 мД. Мощность — до сорока метров.
• Верхний сланцевый — по литологии близок к нижнему, также является нефтематеринским. Мощность — до двадцати шести метров.

Верхний и нижний сланцевые слои часто объединяют под общим названием Bakken Shale Formation. Среднее содержание органического вещества в них — около 11%, в отдельных зонах достигает 35%. Источником органики послужили останки планктона, а кероген относится к сапропелевому типу.

Нефтегазоносность и ресурсы

Породы формации находятся под аномально высоким пластовым давлением. При отсутствии разломов углеводороды не поднимаются вверх, а остаются на месте генерации либо мигрируют вниз — в песчаники Саниш и отложения Три-Форкс — за счёт уплотнения пород и градиента давления. Это делает формацию примером так называемого непрерывного нетрадиционного резервуара, где нефть распределена по большой площади без чётко выраженных ловушек.

Извлекаемые запасы формации Баккен совместно с нижележащей формацией Три-Форкс оцениваются геологической службой США в миллиарды баррелей. Формация также содержит значительные объёмы попутного природного газа.

Технологии добычи

Традиционные методы разработки, применявшиеся на ранних этапах, оказались малоэффективными из-за низкой проницаемости коллекторов. Промышленно значимая добыча стала возможной благодаря сочетанию двух технологий: наклонно-горизонтального бурения и многостадийного гидроразрыва пласта. Горизонтальные скважины проходят вдоль продуктивного пласта, а гидроразрыв создаёт сеть искусственных трещин, через которые нефть поступает в ствол. Именно формация Баккен стала одним из объектов, с которых началась масштабная «сланцевая революция» в США.

Жизненный цикл наиболее продуктивных скважин превышает тридцать лет, при этом значительная часть извлекаемых запасов приходится на первые годы эксплуатации.

Сопоставление с баженовской свитой

В отечественной литературе формацию Баккен часто сравнивают с баженовской свитой — крупнейшей нефтематеринской толщей Западной Сибири. По геолого-петрографическим характеристикам породы обеих формаций близки: представлены глинистыми сланцами, песчаниками и смешанными разностями. Однако баженовская свита занимает существенно большую площадь — более миллиона квадратных километров — и содержит в разы больший ресурсный потенциал. При этом формация Баккен выгодно отличается как высокоотработанный эксплуатационный объект, по которому накоплен обширный практический материал, позволяющий отрабатывать и совершенствовать технологии добычи из низкопроницаемых коллекторов.

Значение

Баккеновская формация занимает важное место в мировой нефтегазовой геологии — как один из первых успешно освоенных нетрадиционных резервуаров, продемонстрировавший коммерческую жизнеспособность добычи лёгкой нефти из плотных пород. Опыт её разработки продолжает использоваться в качестве эталонного при оценке и проектировании аналогичных проектов в других регионах мира, включая Россию.