Введение к работе
Актуальность темы
Предметом исследования являются терригенные отложения викуловской
свиты (К1а, пласты ВК1-3), в которых сконцентрирована значительная часть
трудноизвлекаемых запасов углеводородов Красноленинского месторождения
(восточная часть, Каменный лицензионный участок). Ранее они рассматривались
в ходе региональных и детальных исследований, в работах: В.П. Алексеева,
К.В. Зверева, М.Ю. Зубкова, Ю.Н. Карогодина, А.Э. Конторовича,
К.А. Костеневич, А.И. Лебедева, А.Ю. Лопатина, А.Л. Медведева,
Г.П. Мясниковой, И.И. Нестерова, Н.Н. Ростовцева, В.К. Рыбака, М.В. Салмина, И.В. Федорцова, Ч.Р. Хэндфорда (С.R. Handford) и многих других.
Однако сложное геологическое строение, разные взгляды на модель формирования отложений викуловской свиты, возникшие противоречия, обусловленные результатами проведения ОАО «ТНК-ВР Холдинг» в 2006 году сейсмических работ методом 2D на территории Каменного (Красноленинского) месторождения (в пределах западной части Каменного л.у.) и сокращение объемов добычи углеводородного сырья привели к необходимости его доизучения. Для решения данной проблемы в работе проведен ряд исследований, включающих в себя детальное изучение керна, применение литолого-минералогических и фациальных исследований, использование различных методик и современных компьютерных программ. В связи с этим, актуальность работы связана с изучением геологического строения и условий формирования продуктивных пластов викуловской свиты, позволяющих внести существенный вклад в поисково-разведочный процесс.
Цель работы
Определение состава, строения и условий формирования отложений викуловской свиты. Создание цифровой трехмерной литолого-фациальной модели пластов ВК1-3 Красноленинского месторождения для прогнозирования зон развития коллекторов с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС).
Основные задачи исследования
-
Проведение литолого-минералогических исследований с целью изучения вещественно-петрографического состава, текстурно-структурных особенностей и условий формирования пород-коллекторов (пласты ВК1-3) викуловской свиты Красноленинского месторождения.
-
Корреляция разрезов викуловской свиты, определение закономерностей в строении и обоснование модели осадконакопления отложений.
-
Оценка распределения фильтрационно-емкостных характеристик по типам пород и разработка литолого-фациальной модели пластов ВК1-3 Красноленинского месторождения на базе использования специальных петрофизических алгоритмов (гидравлических единиц потока/коллектора (HFU), индикатора гидравлического типа коллектора (FZI) и индекса качества коллектора (RQI)).
Научная новизна
1. На основе результатов литолого-минералогических и литолого-фациальных исследований впервые установлено, что породы викуловской свиты
(пласты ВК1-3 Красноленинского месторождения) накапливались в условиях приливно-отливной зоны с формированием прибрежных отмелей, баров, барьерных островов и выдвигающихся лопастей песчаных конусов выноса.
-
Разработана литолого-фациальная модель пластов ВК1-3 Красноленинского месторождения, выполненная в автоматизированном режиме. Она отличается от ранее известных тем, что позволяет проследить распространение фаций в трехмерном пространстве за счет перевода исходной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования по девятибалльной шкале. Модель подтверждает сложный характер механизма седиментации, объясняет строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на месторождении сейсморазведкой 3D.
-
Разделение коллекторов по классам гидравлических единиц потока позволяет выделять типы пород викуловской свиты с близкими характеристиками порового пространства и выявить закономерности распределения зон улучшенных характеристик коллекторов в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».
Основные защищаемые положения
-
Формирование пород викуловской свиты, представленных тонкомелкозернистыми песчаниками, крупнозернистыми алевролитами, часто с прослоями и линзами мелкозернистых алевролитов, происходило в условиях существования приливно-отливной зоны с формированием прибрежных отмелей, баров, барьерных островов и выдвигающихся лопастей песчаных конусов выноса.
-
Созданная литолого-фациальная модель пластов ВК1-3 Красноленинского месторождения, выполненная в автоматизированном режиме с учетом анализа геолого-геофизических данных, результатов литолого-фациального анализа, оценки распределения фильтрационно-емкостных характеристик по типам пород викуловской свиты и разделения коллекторов по классам гидравлических единиц потока позволяет: 1) проследить распространение фаций в трехмерном пространстве за счет перевода исходной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования по девятибалльной шкале;
-
объяснить сложное строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на месторождении сейсморазведкой 3D;
-
прогнозировать обстановку осадконакопления отложений и зоны развития улучшенных коллекторов в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».
Фактический материал и личный вклад
Основу работы составили материалы, предоставленные филиалом ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» и собранные автором за период с 2009 -2014 гг., а также работы, опубликованные по тематике и проблемам, рассматриваемым в диссертации.
В процессе работы автором, совместно с коллегами выполнена документация керна по 17 разведочным и эксплуатационным скважинам Красноленинского месторождения. Использованы и проанализированы геолого-геофизические материалы по Каменной площади. Проведено литолого-
петрографическое изучение образцов, выполнены гранулометрический анализ песчаников викуловской свиты, литолого-фациальный и электрофациальный анализы. Лично построена колонка по скв. 93123, составлена фототаблица с фотографиями шлифов и образцов керна с различными видами текстурных особенностей пород викуловской свиты по скважинам Красноленинского месторождения. Учтены результаты определений фильтрационно-емкостных свойств (1725 обр.), проведена их оценка (54 обр., скв. 93123) и построена трехмерная литолого-фациальная модель пластов ВК1-3 Красноленинского месторождения.
Методика исследований
Для успешного прогнозирования размеров и форм природного резервуара нефти и газа, распространения коллекторов и построения корректной трехмерной геологической модели необходимо изучение процесса развития осадконакопления (седиментогенеза) во времени и пространстве.
Вследствие этого, большая часть рассмотренных вопросов базируется на
результатах проведенных автором исследований, основанных на комплексном
подходе включающих в себя: 1) систематизацию проведенных ранее
исследований продуктивных пластов ВК1-3 викуловской свиты; 2) детальное
описание керна, изучение минерального состава, выявление особенностей
строения и условий осадконакопления; 3) применение усовершенствованной
методики построения модели за счет перевода первичной литофациальной
информации в числовую форму посредством числового кодирования и
использования специальных петрофизических алгоритмов, позволяющих
учитывать характер строения резервуара и фильтрационно-емкостную
неоднородность коллектора на уровне пласта и слагающих его прослоев. Так,
при описании керна определялся генезис выделяемых слоев по комплексу
признаков (вещественный состав, структура, текстура, включения,
ихнофоссилии, органические остатки). Исследование минерального состава и
строения пород проводилось в шлифах с помощью поляризационного
микроскопа (детальное микроскопическое изучение песчаной обломочной
породы). При фациальном анализе, нацеленном на выявление обстановок и
условий осадконакопления использовались петрографический и
гранулометрический анализы пород с применением диаграмм В.Д. Шутова,
Р. Пассеги и Г.Ф. Рожкова. Литолого-фациальный анализ проводился по методике
Ю.А. Жемчужникова, Л.Н. Ботвинкиной и др. и электрометрические модели
фаций (ЭМФ) по методике В.С. Муромцева. При работе с данными и проведении
расчетов применялись методы математической статистики с использованием
программ MS Office Excel и STATISTICA. Как отмечалось выше, для построения
литолого-фациальной модели анализировались данные геофизических
исследований скважин (каротажные диаграммы), результаты сейсмических
исследований 3D Каменной площади, использовались специальные
петрофизические алгоритмы (гидравлические единицы потока/коллектора (HFU), индикатор гидравлического типа коллектора (FZI) и индекс качества коллектора (RQI)), а также различные модули программного комплекса Roxar (RMS).
Практическая значимость работы
Для отложений викуловской свиты (пласты ВК1-3) Красноленинского
месторождения, автором детально изложены результаты выполненных
исследований, включающих послойное описание керна, литолого-
петрографическое изучение образцов, проведение гранулометрического и
фациального анализа. Дана литолого-минералогическая характеристика пород
викуловской свиты выявлены особенности их строения и условий
формирования, необходимые для прогноза и повышения корректности
трехмерной геологической модели Красноленинского месторождения.
Предложена литолого-фациальная модель пластов ВК1-3 Красноленинского месторождения, позволяющая детализировать геологическое строение и прогнозировать зоны развития улучшенных коллекторов.
Выводы, сделанные в работе, уточняют данные предшествующих исследований, содержат новые оригинальные результаты, подтверждают целесообразность и достаточность выбранного подхода к изучению отложений викуловской свиты.
Апробация работы
Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на: Х, ХII, ХIV конференциях филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени на лучшую научно-техническую разработку молодых ученых и специалистов за 2009, 2011, 2013 гг. (Тюмень, 2010 г., 2012 г., 2014 г.); Х юбилейной конференции молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории ХМАО-Югры» (Ханты-Мансийск, 2010 г.); II конференции молодых ученых и специалистов ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» (Москва, 2012 г.); 9-ом Уральском литологическом совещании «Приоритетные и инновационные направления литологических исследований» (Екатеринбург, 2012 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы
