Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Геологическое строение и нефтегазоносность Красноленинского свода 12
1.1. Состояние геолого-геофизической изученности 12
1.2. Стратиграфическая характеристика 16
1.3. Тектоника 25
1.4. Гидрогеология 28
1.5. Нефтегазоносность 32
1.6. Характеристика нефтегазоносных комплексов Красноленинского свода по результатам сейсморазведочных исследований на примере Бм-Еговской площади 37
Глава 2. Методика изучения, выделения и оценки коллекторов абалакской свиты 53
2.1. Методика выделения коллекторов с использованием комплекса ГИС 53
2.2. Методика комплексной интерпретации данных ГИС с целью выделения коллекторов и оценки их подсчетных параметров 54
Глава 3. Литологическая характеристика пород верхнеюрских отложений Красноленинского свода 64
3.1. Вещественный состав пород абалакской свиты 65
3.2. Вещественный состав пород баженовской свиты 81
Глава 4. Условия формирования коллекторов в верхнеюрских отложениях 86
Глава 5. Коллекторские свойства пород верхнеюрских отложений Красноленинского свода . 90
5.1. Петрофизическая характеристика коллекторов абалакской свиты 90
5.2. Характеристика фильтрационно-емкостных свойств отложений баженовской свиты 100
Глава 6. Закономерности распределения коллекторов в отложениях абалакской свиты 102
Глава 7. Критерии прогноза зон развития и закономерности распространения улучшенных коллекторов 112
7.1. Геологическое строение и условия залегания отложений абалакской свиты 112
7.2. Геологическая модель залежей нефти пласта ЮКі 115
7.3. Прогнозирование зон развития улучшенных коллекторов в абалакской свите (пласт КЖі) 117
Заключение 128
Список литературы 130
- Состояние геолого-геофизической изученности
- Методика комплексной интерпретации данных ГИС с целью выделения коллекторов и оценки их подсчетных параметров
- Вещественный состав пород баженовской свиты
- Прогнозирование зон развития улучшенных коллекторов в абалакской свите (пласт КЖі)
Введение к работе
Актуальноеіь темы. К настоящему времени в пределах лицензионных участков ОАО «ТНК-Няіань» Красноленинскої о месторождения пробурено более 6500 поисково-разведочных и эксплуатационных скважин
В результате была установлена промышленная нефтеї азоносность оттожений мелового (викуловская свига), юрского (баженовская, абалакская, іюменская, шеркалинская свиты, ба-зальный горизонт) и доюрского (верхняя часть) комплексов (образования фундамента).
Залежи нефти в отложениях викуловской и шеркалинской свит находятся в промышленной разработке В опыгно-промыщленной эксплуатации находятся залежи нефти абалакской и тюменской свит на Ем-Ьговской площади, базального юризонга на Каменной площади. Залежи нефти коры выветривания (верхней части) доюрского комплекса находятся в пробной эксплуатации на юг е Талинской площади
Однако, несмотря на большой объем исследований, изученное і ь выявленных залежей неф ги неравнозначная
Наименее изученными оказались «нетрадиционные» для Западной Сибири залежи углеводородов, связанные с отложениями абалакской свиты, базального горизонта и коры выветривания доюрского комплекса Слабая изученность этих залежей обусловлена, прежде всего, сложностью их строения, а также гем, что основным объектом постановки геологоразведочных рабо г были отложения шеркалинской свиты.
Ухудшение сірукіурьг остаточных запасов нефти промышленно разрабатываемых залежей шеркалинской свиты, проблемы, возникающие при разработке залежей в викуловской свите и, соответственно, падение добычи нефти в рассматриваемом районе делает весьма актуальным более уыубленное изучение не і радиционных залежей абалакской свиты
Абалакская свита, промышленная продуктивность отложений которой была установлена в !991 году, на сегодняшний день является одним из основных объектов нефтедобычи на Крас-ноленинскоч месторождении За 13 лет добыто 5,3 млн тонн нефги ігри рабогаюгцем фонде скважин не превышающем 30
Из-за отсутствия технологий извлечения нефти из отложений тюменской свиты и выработки заггасов из горизонта КЖюп, простаивающий фонд эксплуатационных скважин на месторождениях составляет более 2500 Эти скважины уже в настоящее время могут быть введены в эксплуатацию при условии выделения в них потенциально продуктивных коллекторов абалакской свитьг В связи с этим детальное изучение литолого-петрофизических свойств пород абалакской свиты, получения надежных связей гиги керн-ГИС, оценка коллекторского потен-
І "&№ J
циада, прогноз зон развития улучшенных коллекторов явтяются первоочередной задачей и целью представляемой работы
Цель работы. Обоснование выбора критериев прої ноза зон развития и распространения улучшенных кодлекторов в верхнеюрских отложениях абалакской свиты Красноленинского свода на основании изучения и выяснения закономерностей их і енезиса и формирования
Основные задачи.
-
Изучение состава и строения абалакской свиты Красноленинского свода
-
Определение факторов формирования колтекторов в отложениях абалакской свиты
-
Выбор комплекса геофизических методов изучения коллекторов и оценка коллек-торского потенциала абалакской свиты
-
Определение критериев для прогноза зон развития и закономерностей распространения улучшенных коллекторов.
-
Оценка потенциальных запасов нефти прогнозных зон для их доразведки и ввода в эксплуатацию
Фактический материал.
В основу диссертационной работы положены результаты многолетних исследований автора по изучению геологии и нефтегазоносносіи Красноленинского свода, полученные в ходе непосредственной его работы как в Комплексной геологической экспедиции ОАО «ТНК-ІІягань», так и на скважинах месторождений Собраны и обработаны геодого-геофизическис материалы результаты бурения (более 400 поисково-разведочных и 5500 эксплуатационных скважин) и геофизических рабо г (100 кв км ЗД и более 10000 пот км 2Д), научные исследования по территории Западно-Сибирской провинции, проводимые в разное время СибНИИНП. ЗапСибНИПШ, СО РАН, ИГиРГИ, ТУНГУ, ОАО «ЦП» ОАО «ТНК», ВНИГРИ. ВНИИНефть, РГУНГ им И М. Губкина и др..
Научная новизна.
-
Разработана методика комплексной интерпретации данных ГИС, на основании которой выделены коллекторы абалакской свиты и оценены их подсчеіньїе параметры
-
Определены типы коллекторов и факторы их формирования в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода
-
Определены критерии прогноза зон развития и закономерности распрос гранения улучшенных коллекторов
Практическая значимость.
1 Обоснованы критерии и методика выделения зон улучшенных коллекторов в от-
ложениях абалакской свиты
*і
-
На основе комплексирования данных различных геолого-і еофизических методов и применения методов физического и матема пгческого моделирования в пределах эталонных участков построены зональные карты и схемы, обосновывающие выделение зон различной перспективности отложений абалакской свиты
-
Разработаны основные факторы, определяющие продуктивность отложений абалакской свиты в пределах Красноленинского свода
-
На основе предложенного автором подхода к выделению продуктивных отложений абалакской свиты на Ем-Еі овском лицензионном участке, совместно с ОАО «ТНК-Нягань» выделены новые объекты на территории 1 алинского месторождения В 2003 г опробованы 6 простаивающих в бездействии скважин (выработаны запасы нефти целевого горизонта ЮКю ») с коэффициентом успешное!и 88%, прирост запасов по итогам года составил 1,2 млн тонн
-
Разработанные рекомендации были использованы для обоснования перспектив нефтеносности абалакской свиты за пределами Красноленинского свода, в частности, в Уват-ском районе
Защищаемые положения.
-
Факторы формирования улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты В плотных карбонатных и кремнистых породах эффективная пористость образуется за счет тектонических процессов, выщелачивания и перекристаллизации, в результате чего формируются порово-ірещинньїе, ірещинно-поровьіе, реже трещинные типы коллекторов
-
Закономерности распространения улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинскої о свода Улучшенные коллекторы приурочены к тонким прослоям известняков, доломитов, силицитов в большей степени подверженных трещиннообразованию при воздействии тектонических нагрузок Породы-коллекторы приурочены к присводовым и склоновым частям локальных поднятий
-
Прогноз зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода На основе разработанных критериев наиболее перспективные зоны выделены на Ем-Еговской Талинской и Каменной площадях
Апробация работы.
Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных и более чем в 25 фондовых работах, неоднократно докладывались на всесоюзных, всероссийских и республиканских научных конференциях и семинарах (1982 год - IV годичная конференция Тюменского отделения ВМО АН СССР 1983 год - конференция 1 ипротюменнефтегаз «Проблемы освоения месторождений Западной Сибири и прилегающих территорий», 1984 і од - г Учкекен, конференция молодых ученых и специалистов, секция «теология и разведка нефтяных и газовых месторождений», 2003 год - VI научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового
потенциала ХМАО» и др ) Кроме того результаты научных исследований были использованы при подготовке и представлении ряда отчетов по подсчету запасов, в т ч 1991 г Г КЗ СССР «Подсчет запасов на Каменной площади», 1997-2003 годы - іащита на ТКЗ ХМАО приростов запасов по пластам абалакской и тюменской свит Талинской, Ем-Еговской и Каменной площадей, 1998 год зашита на Межведомственной комиссии по ГРР ХМАО предварительной модели залежи нефти в пласте ЮКі абалакской свиты Ем-говского месторождения и др ежегодно представлялись при рассмотрении и зашите итоюв и планов ІТР по месторождениям Красно-ленинского свода на заседаниях Межведомственной комиссии по ГРР РФ в 1991-2002 годах
Структура работы.
Рабоїа состоит из введения, 7 глав и заключения, объемом 133 стр , 62 рис , 2 іабіиц Выполнена в ОАО '-Тюменская нефтяная компания» и во ВНИГРИ под руководством доктора геолого-минералогических наук, академика Р\ЕН, профессора И С Джафарова, котором} автор выражает свою благодарность за постоянную помощь, внимание и поддержку Автор также признателен за полезные советы и внимание к представленной рабоїе чл -корр РАН М Д Бе-лонину, докторам г-м наук В Н Макаревичу, С В Осіапенко, Н В Танинской ГФХафизову и В В Шиманскому, к г -м н М Ю Зубкову, к г -м н В К Рыбаку, к і -м н О В Бакуеву, В Н Баринову, М А Волкову и др
Состояние геолого-геофизической изученности
При поисково-разведочных работах в пределах Красноленинского свода (рис. 1.1) изучению отложений абалакской свиты было уделено крайне мало внимания, так как они считались бесперспективными на обнаружение в них залежей нефти и газа. Керн из указанных отложений при бурении поисковых и разведочных скважин, как правило, не отбирался, поинтер-вальные испытания этих отложений не проводились.
Залежи в отложениях абалакской свиты открыты сравнительно недавно (в 1991 году) в процессе эксплуатационно-оценочного бурения и опытно-промышленной эксплуатации пластов ЮКг-9 на Ем-Еговской площади.
К настоящему времени промышленная нефтегазоносность абалакских отложений, связанная с пластом ЮКі, установлена на большинстве площадей Красноленинского свода (Та-линской, Ингинской, Пальяновской, Каменной и др.) и подтверждена результатами испытаний разведочных и освоения эксплуатационных скважин. На Ем-Еговской площади залежь нефти в пласте ЮКі находится в опытно-промышленной разработке (рис. 1.2).
Несмотря на небольшие суммарные толщины коллекторов (до 5,0-6,0 м), из рассматриваемых отложений в отдельных скважинах получены притоки нефти дебитом до 250-300 м3/сут., необъяснимые с точки зрения гранулярных коллекторов. В других скважинах дебиты нефти изменяются от долей м3/сут до 100-150 м3/сут. Распределение высоко- и низкодебитных скважин в плане хаотично.
Залежь нефти в пласте ЮКі разрабатывается на естественном режиме, без поддержания пластового давления. Отдельные скважины устойчиво работали с дебитами 100-150 м сут в течение нескольких лет. При этом в большинстве скважин в течение нескольких месяцев работы отмечается довольно резкое снижение пластового давления и, как следствие, снижение дебитов нефти.
Поэтому, до настоящего времени весьма актуальным остается решение проблемы окон-туривания залежей нефти в абалакской свите и размещения эксплуатационных скважин. Повышение эффективности ведения разведочных работ и разработки залежей нефти в отложениях абалакской свиты возможно лишь на основе изучения закономерностей размещения и прогнозирования в ней зон улучшенных коллекторов по комплексу геолого-геофизических данных.
Ем-Еговское и Пальяновское локальные поднятия выявлены в 1962 году работами сейсмопартии №20/61 Ханты-Мансийской геофизической экспедиции.
По результатам площадных сейсмических исследований МОВ и МОГТ, проводившихся в период 1967-1977 г.г., были составлены структурные карты по отражающим горизонтам «А», «Б», «М», «К», и «Г» масштаба 1: 50 000. В результате этих работ было уточнено строение структурных элементов Красноленинского свода.
В 1992-1994 годы на Холодной площади (западная часть Ем-Еговской площади) силами сейсмопартии №13/92-94 ОАО «Тюменнефтегеофизика» были выполнены детальные работы МОВ ОГТ масштаба 1:25 000 (Модзалевская Г.Д., 2000). В результате обработки и интерпретации материалов этих исследований на указанной территории были выполнены структурные построения в разломно-блоковом варианте по восьми отражающим горизонтам «А», «Тз», «Тг», «Т», «П», «Б», «М», «Мі» и уточнено геологическое строение всех продуктивных комплексов.
Поисково-разведочное бурение на Ем-Еговской площади начато в 1971 году Правдин-ской нефтеразведочной экспедицией, заложением поисковых скважин 1р и 2р в присводовой части одноименного поднятия. В результате испытания этих скважин были получены промышленные притоки нефти из отложений тюменской свиты.
Последующее разведочное бурение показало значительную литологическую изменчивость коллекторов среднеюрских отложений. Это же позднее (в начале 80-х годов) было подтверждено бурением на первоочередном участке эксплуатационных скважин, большинство из которых оказались малодебитными.
В связи с этим, до конца 80-х годов усилия были направлены на изучение нижнемеловых залежей нефти в викуловской свите.
В результате анализа и обобщения накопившейся к концу 80-х годов геолого-геофизической и промысловой информации было установлено, что высокие дебиты отдельных разведочных и эксплуатационных скважин обусловлены работой коллекторов залежей абалакской, а не тюменской свиты, как считалось ранее. После этого открытия началось массовое приобщение объектов ЮКі абалакской свиты в эксплуатационных скважинах, пробуренных на тюменские отложения. Данные освоения скважин после приобщения подтвердили наличие в абалакской свите высокопродуктивного объекта.
С этого момента (начало 90-х годов) начинается более целенаправленное изучение залежей нефти в абалакской свите. С каждого куста эксплуатационных скважин, бурящихся на ви-куловские залежи, бурятся субвертикальные оценочные скважины с целью изучения нефтегазо-носности верхне- и среднеюрских отложений. Во многих оценочных скважинах отбирается керн из отложений абалакской свиты, проводятся испытания и промыслово-геофизические исследования с целью определения профиля притока.
Параллельно с бурением и испытанием оценочных скважин ведется разведочное бурение с целью изучения нефтегазоносное абалакской свиты. К настоящему времени в пределах Ем-Еговского + Пальяновского лицензионного участка отложения абалакской свиты вскрыты примерно 170 разведочными и эксплуатационными скважинами.
В представленной работе определение закономерностей формирования и размещения коллекторов в верхнеюрских отложениях и выработка критериев выделения и оценки сложно построенных залежей абалакской свиты были рассмотрены на примере Ем-Еговской площади, так как здесь были выполнены современные детальные сейсмические исследования, пробурены 127 разведочных, оценочных и эксплуатационных скважин и в большей степени, по сравнению с Талинской и Каменной площадями, указанные отложения изучены керновым материалом (рис. 1.3).
Из отложений абалакской свиты на Ем-Еговской площади получен максимальный приток дебитом 360 м3/сут. на штуцере 8 мм.
Мощность абалакской свиты (пласт ЮКі) на Ем-Еговской площади изменяется от 21,7 до 32 метров.
Методика комплексной интерпретации данных ГИС с целью выделения коллекторов и оценки их подсчетных параметров
Отложения абалакской свиты по результатам изучения керна представлены аргиллитами, характеризующимися различным содержанием кремнезема, переслаивающимися с чистыми и частично заглинизированными карбонатными прослоями малой толщины.
По данным литолого-петрофизических исследований керна абалакская свита расчленяется на верхнюю, преимущественно кремнистую часть, и нижнюю, преимущественно глинистую. Карбонатные прослои подвержены вторичным преобразованиям, связанным с доломитизацией, сидеритизацией, трещинообразованием и выщелачиванием.
Коллекторские свойства изучаемых отложений, прежде всего, связаны с трещиновато-стью, пронизывающей всю толщу абалакской свиты, а также с вторичной емкостью карбонати-зированных прослоев, представленной кавернами и полостями выщелачивания.
Таким образом, с учетом результатов исследования керна (неэффективная матрица) и результатов вскрытия свиты (наличие поглощений фильтрата бурового раствора), низкого выноса керна (его разрушенность) из интервалов с карбонатизированными прослоями, коллектор абалакской свиты представляется породой трещиноватой с вторичной емкостью и полностью во-донасыщенной матрицей.
Следует заметить, что попытки разработки методики комплексной интерпретации ГИС с целью выделения коллекторов в отложениях абалакской свиты и оценки их емкостных свойств ранее уже предпринимались (Гутман И.С., 1997; Методическое руководство...., 1999). Однако, предлагаемые этими авторами методики не нашли широкого применения даже при оперативной интерпретации ГИС на производстве.
В связи с этим ниже излагаются лишь некоторые методические приемы интерпретации ГИС при изучении и выделении коллекторов в отложениях абалакской свиты и оценки их подсчетных параметров.
Выделение коллекторов и определение их эффективных толщин
Дня коллекторов абалакской свиты, эффективная емкость которых представлена преимущественно вторичными пустотами (кавернами, полостями выщелачивания) и трещинами, качественные признаки, характерные для гранулярных коллекторов (приращение на микрозондах, наличие глинистой корки и радиальных градиентов сопротивлений, отрицательная аномалия ПС), как правило, отсутствуют. Количественные критерии в силу сложности вещественного состава и пустотного пространства изучаемых коллекторов, усугубляемого их тонкослоистым строением, также не разработаны. Применение в отдельных скважинах специальных геофизических исследований также показало их недостаточную эффективность при изучении абалакских отложений.
В связи с этим, в рамках данной работы выделение коллекторов (или потенциально-продуктивных прослоев - ППП) в изучаемых отложениях осуществлялось довольно условно на основе следующих критериев.
Выделение коллекторов в отложениях абалакской свиты сводится к выделению уплотненных карбонатизированных или кремнистых прослоев. Общеизвестными геофизическими признаками плотных пород являются повышенные показания нейтронных методов, повышенные значения плотности (бц1), электрических сопротивлений рк по боковому каротажу, пониженные значения естественной радиоактивнсти по данным гамма-метода (1Г), интервального времени пробега продольной волны 0Ц ). На материалах стандартного комплекса ГИС основным критерием отнесения уплотненных карбонатизированных прослоев к коллекторам являются повышенные показания НТК, БК с учетом кавернометрии, пониженные показания ПС. При определении толщин уплотненных карбонатизированных прослоев, изменяющихся, как правило, в диапазоне от 0.2-г-0.4м до 0.8-г-1.2м, следует отдавать предпочтение данным бокового (БК) и радиоактивного (НК и ПС) каротажей.
В свете вышеизложенного неоценимую значимость приобретают выполняемые в процессе освоения скважины методы комплекса «приток-состав», позволяющие не только выделить работающие интервалы, но и определить профиль притока и состав флюида, притекающего в скважину, выбрать наиболее оптимальный режим работы скважины.
Промыслово-геофизические (потокометрические) исследования в пределах Ем-Еговского опытного участка выполнены в 15 скважинах.
По данным этих исследований притоки нефти в скважину в отложениях абалакской свиты приурочены к прослоям преимущественно карбонатных и кремнистых пород.
Наибольшее количество работающих прослоев по данным потокометрии выделяется в скважине 1890 при суммарной их толщине 5.4 м. В большинстве же скважин их количество не превышает 3-4. В целом анализ результатов потокометрии показал, что наибольшее количество работающих прослоев выделяется в средней части пласта ЮКь
Между количеством карбонатных прослоев в абалакской свите и их суммарной толщиной наблюдается достаточно тесная прямопропорциональная связь (рис. 2.1), отмечаемая также и по отдельным пачкам.
По данным испытаний скважин прямой взаимосвязи между дебитами и суммарной толщиной карбонатных прослоев не установлено. Однако отмечено, в том числе и другими иссле дователями, что высокодебитные притоки нефти получены в тех скважинах, где суммарная толщина потенциально продуктивных прослоев превышает 2.5 м.
Вероятно, кроме суммарной толщины потенциально продуктивных прослоев на дебит скважины оказывают большое влияние и другие факторы.
Определение пористости коллекторов абалакской свиты
По материалам визуального описания и лабораторных исследований керна в разрезе отложений абалакской свиты коллекторов с межзерновой (поровой) эффективной емкостью не установлено.
Результаты выполненных при освоении скважин потокометрических исследований свидетельствуют о том, что притоки пластового флюида в разрезе абалакской свиты приурочены к прослоям плотных (карбонатных или кремнистых) пород.
При первичном вскрытии абалакской свиты бурением в большинстве скважин, где из абалакских отложений получены значительные притоки нефти, отмечались интенсивные поглощения промывочной жидкости (ПЖ).
Перечисленные факты в совокупности с большими дебитами, полученными при испытании отдельных скважин, не характерными для межзерновых коллекторов, свидетельствуют о том, что в интервале абалакской свиты преимущественное распространение имеют коллекторы со вторичной емкостью.
Петрофизическая модель этих коллекторов соответствует трещинно-кавернозному коллектору с плотной непроницаемой матрицей. Эффективными, способными содержать углеводороды, принимаются трещины и сопутствующие им полости выщелачивания различной геометрии, в частности каверны, которые образуют единую фильтрационно-емкостную систему.
Эффективная емкость в рассматриваемой модели представлена суммой емкости трещин (коэффициент трещиноватости) Кт и пустот выщелачивания (условно - каверн) Кк:
Кпэф = Кт + Кк (1)
Правильнее назвать эту величину коэффициентом вторичной пустотности К„вт, возникшей в результате тектонических процессов и выщелачивания карбонатного или кремнистого скелета, поскольку под коэффициентом эффективной емкости подразумевается обычно произведение Кп (1 - Кво), где Кп - коэффициент открытой пустотности, Кк, - коэффициент остаточного водонасыщения. Однако, исключая из рассмотрения матрицу с межзерновыми неэффективными порами, целиком насыщенными связанной водой, как бы вычитаем объем остаточной неподвижной воды.
Для определения величины Кп" используется алгоритм:
Кпет = Кпобщ-К„бл, (2)
где Кпо6щ - коэффициент общей пустотности сложного кавернозно-трещинного коллектора, Кп6" - коэффициент межзерновой (открытой) пористости матрицы (блоков). Однако, более точной является формула:
К„эт = (Кп0614 - Кпбл) / (1 - Кпбл), (3)
Для определения общей пористости пород-коллекторов используется, как правило, данные радиоактивных методов, показания которых в меньшей степени зависят от текстурно-структурных особенностей скелета и пустотного пространства коллекторов. Этот комплекс включает в себя методы нейтронного (ННК, НТК, КНК), гамма-гамма-плотностного (11 Кп) и гамма-каротажей (ГК).
Вещественный состав пород баженовской свиты
Обычно состав баженовской свиты, как и подавляющего большинства черных сланцев считают четырехкомпонентным: биогенный кремнезем, био- и хемогенные карбонаты, глинистые минералы и кероген.
Однако в разрезе скв. 1236 Бм-Еговской в кровельной части баженовской свиты встречены породы, обогащенные пиритом, причем, настолько, что он становится главным породооб разующим компонентом. Поэтому в рассматриваемом районе баженовскую свиту можно считать пятикомпонентной (Отчет по НИР , 1995).
Рассмотрим более детально строение и состав баженовской свиты.
С этой целью применялся комплекс лабораторных методов. Для сравнения были отобраны также несколько образцов из подошвенной части фроловской свиты. Причем первоначально считали, что собственно к фроловской свите относятся три верхних образца. Однако детальные минералогические исследования показали, что к фроловской свите относятся пять верхних образцов на том основании, что все они содержат хлорит, который отсутствует в породах баженовской свиты.
Два образца из подошвенной части фроловской свиты являются переходными к баже-новским отложениям, так как по наличию в их составе хлорита они относятся к хлорит-сидеритовой фации (к которой относится, собственно, фроловская свита), а по увеличению доли каолинита в составе глинистых минералов и особенно твердого органического вещества, называемого далее для краткости керогеном, и, соответственно, урана - они тяготеют к битуминозным отложениям баженовской свиты. Судя по довольно высокому содержанию в этих образцах тория можно заключить, что начало отложения фроловских осадков характеризовалось активизацией эпейрогенеза и поступлением в морской бассейне менее переработанного в геохимическом отношении терригенного материала.
Глинистые разности фроловской свиты имеют темно-бурый цвет за счет включений тонкодисперсной органики (керогена). Кроме детритного керогена встречаются микролинзочки витринита буро-красноватого цвета, а также микрослойки фрамбоидального пирита. Отмечаются обломки кварца и полевого шпатов алевритовой размерности, а так же довольно многочисленные желтые (в поляризованном свете) лейсты гидрослюд. Глины обычно тонкоотмученные и при повороте столика петрографического микроскопа одновременного погасают и просветляются.
Карбонатный образец представлен бурым пятнистым мергелем сидеритового состава явно органогенного происхождения. Сидерит сложен поликристаллическими агрегатами двух типов: изометричной (округлой) и продолговатой формы. Размеры первых составляют 0,02-0,05 мм, вторых (по длинной оси) - 0,05-0,1 мм.
Глинистая масса, входящая в состав мергеля имеет бурый цвет за счет керогена или окислов и гидроокислов железа. Присутствует пирит, который в отличие от фрамбоидального (в глинистых литонитах) имеет кубический и октаэдрический габитус. Распределение глинистого и сидеритового вещества неравномерное. Отложения баженовской свиты, исходя из их минералогического состава, можно подразделить на три литолого-стратиграфические зоны: пиритовую (1-я), карбонатную (2-я) и каоли-нитовую (3-я).
Верхняя (пиритовая) зона имеет мощность около 1 м и выделяется очень высоким содержанием тонко-параллельно-слоистого фрамбоидального пирита, концентрация которого достигает 35-40% от веса породы. Эта же зона характеризуется самым высоким содержанием керогена и, соответственно, урана (до 0,007%).
Глинистый материал обычно тонкоотмучен и более или менее одновременно погасает и просветляется при повороте столика микроскопа, имеет темно-бурый цвет за счет присутствия многочисленного детритного керогена. Встречаются редкие длинные и тонкие бурые витрини-зированные остатки морских водорослей.
Иногда наблюдаются окремненные биогенные образования округлой формы, причем при больших увеличениях хорошо видно, как фрамбоидальный пирит (в виде агрегатов) ассоциирует с биогенным кремнеземом.
Чаще всего пирит залегает в виде микрослойков, толщиной в десятые доли мм.
Концентрация глинистых минералов в этой зоне уменьшается, растет относительная доля биогенного кремнезема. Практически полностью отсутствуют карбонатные минералы, которые, вероятно, неустойчивы в условиях интенсивного сероводородного заражения, существовавшего во время накопления описываемых осадков.
Очень высокое содержание тонко-параллельно-слоистого фрамбоидального пирита привело к резкому уменьшению сопротивлений пород баженовской свиты в описываемых отложениях, несмотря на их высокую битуминозность, о чем боле подробно будет сказано ниже при описании петрофизических свойств различных литотипов, слагающих баженовскую и абалак-скую свиты.
В подошве описываемой "пиритовой" зоны выделяется маломощная переходная зона, в которой содержание пирита уменьшается примерно в 2 раза, растет относительная доля глинистых минералов. Концентрация керогена и, соответственно, урана по-прежнему очень высокое.
Породы описываемой зоны сложены тонкослоистыми, отмученными, но более алеврити-стыми глинами. Среди алевритистых частиц преобладают обломки кварца, встречаются описанные ранее биогенные кремнистые образования, возникшие, по радиоляриям (?) или иным организмам, имевшим кремнистый состав раковин. Кероген присутствует в основном в виде мелких лейст витринита (остатки водорослей?), пирита заметно меньше, чем в предыдущем литотипе, причем он концентрируется в довольно "толстых" линзочках.
"Карбонатная" зона баженовской свиты характеризуется резким уменьшением содержания керогена, глинистых минералов, а также биогенного кремнезема. Она имеет наименьшую среди выделенных зон мощность - около 3 м. Главным карбонатным минералом является кальцит, доломит - обычно второстепенный минерал.
В верхней части описываемой зоны карбонатные разности представлены, состоящими, главным образом, из стяжений и зерен карбонатных минералов, вероятно, развитыми по органическим остаткам. Отдельные зерна имеют размеры от мелко-алевритовой до песчаной размерности, иногда продолговатые (остатки раковин?).
В этом литотипе довольно много органики (керогена), представленной гелефицирован-ным витринитом бурого цвета. Отмечается рассеянный фрамбоидальный пирит. Обломков алевритовой размерности немного.
Ниже по разрезу встречены массивные мелкозернистые известняки буроватого цвета (из-за рассеянного керогена), с небольшим содержанием фрамбоидального пирита и чешуйками глинистых минералов. Отмечается небольшое количество обломочных зерен алевритовой размерности и кремнистые поликристаллические стяжения органического происхождения.
Изредка встречаются тонкие "волосяные" трещинки, заполненные битумоидами.
Для этой зоны характерно самое низкое Th/U отношение и минимальная радиоактивность пород.
Следующая "каолинитовая" зона по мощности примерно такая же как "пиритовая", ее толщина составляет около 10 м. Она характеризуется резким увеличением в составе глинистых минералов относительной доли каолинита. Среди карбонатных минералов, в отличие от предыдущей зоны, преобладающим является доломит.
В описываемой зоне содержание керогена достигает 14% от веса породы, они умеренно радиоактивны. Концентрация биогенного кремнезема примерно такая же, как глинистых минералов.
В верхней части "каолинитовой" зоны породы представлены более глинистыми разностями, тонкослоистыми, хорошо отмученными, с заметным содержанием алевритовых частиц и рассеянным фрамбоидальный пиритом. Кероген присутствует главным образом в виде темно-бурого гелефицированного витринита. Нижняя часть рассматриваемой зоны сложена более кремнисто-карбонатными разновидностями пород и, соответственно, с более низким содержанием керогена и, соответственно, урана.
Породы слоистые, прослои представлены более глинистыми и карбонатными или кремнистыми прослойками. Кремнистые образования представляют собой желвачки или "лепешечки", объемное содержание которых изменяется от 50-70 до 10-20%. Поэтому в тонких прослойках это не что иное, как силицит (по Теодоровичу).
В подошвенной части описываемой зоны выделяется маломощная переходная зона, характеризующаяся заметным уменьшением доли каолинита в составе глинистых минералов. Однако содержание керогена и, соответственно, урана в ней довольно высокое. Кроме того, низкое значение Th/U отношения характеризует сравнительно глубоководные условия накопления осадков этой подзоны.
Подводя итог, можно сделать следующие выводы:
Баженовские отложения накапливались в пиритовой геохимической фации, в ее составе выделяется три зоны с небольшими переходными подзонами, а именно - пиритовая, карбонатная и каолинитовая.
Прогнозирование зон развития улучшенных коллекторов в абалакской свите (пласт КЖі)
Автором работы для прогнозирования зон развития улучшенных коллекторов были рассмотрены возможности их определения или прогнозирования по комплексу геолого-геофизических методов. В качестве основных методов рассматривались бурение, сейсморазведка, физическое и математическое моделирование.
Связь продуктивности скважин с параметрами потенциально-продуктивных прослоев. Методы выделения, оценки и прогнозирования толщины потенциально-продуктивных прослоев
Основным методом выделения в разрезе абалакской свиты прослоев плотных пород, а следовательно и потенциальных коллекторов (ППП), являются геофизические исследования скважин. В пределах эталонного участка эти прослои выделены в разрезах всех эксплуатационных и разведочных скважин (глава 5).
Максимальное количество ППП и их суммарных эффективных толщин отмечается в присводовых участках локальных поднятий (рис. 6.2.). К этим же участкам тяготеют скважины, в которых получены максимальные дебиты и наибольшая накопленная добыча нефти.
При этом между накопленной добычей и максимальными дебитами нефти по скважинам, эксплуатирующим залежь нефти абалакской свиты в пределах рассматриваемого участка, наблюдается тесная прямо пропорциональная связь (рис. 7.2.).
Не наблюдается тесной взаимосвязи и максимальных дебитов скважин с количеством ГШП и их суммарной толщиной (рис. 7.3-7.4.). Связь отмечается лишь на уровне тенденции увеличения дебитов с увеличением количества и суммарной толщины ППП. При этом следует отметить, что при пЭф 3.0 м в абсолютном большинстве скважин получены дебиты, превышающие 20 т/сут.
Основные надежды на прогнозирование различных параметров залегания абалакской свиты и ее свойств в межскважинном пространстве связывались с детальной сейсморазведкой
Однако, прямой зависимости накопленной добычи нефти от количества 111111 и их суммарной толщины не наблюдается. Например, в скважине 1849 выделено 3 ППП суммарной толщиной 2,4 м, а в скважине 1865 выделено 6 ППП суммарной толщиной 3,4 м, а их накопленная добыча нефти равна соответственно 174954 т и 36201 т. Д, выполненной на Холодной площади. Попытка использования сейсморазведки для прогноза параметров абалакских залежей дала следующие результаты.
На уровне тенденции отмечается связь между следующими параметрами. С увеличением суммарной толщины 111111 в абалакской свите уменьшаются амплитуды отражающих горизонтов АВ и Т, уменьшается интервальное время и возрастает скорость распространения сейсмических волн между ОГ АВ и Т.
Следовательно, основываясь на полученных результатах, можно констатировать, что принципиальные предпосылки применения сейсморазведки для прогнозирования толщины 111111 существуют. Вероятно, более качественные зависимости можно получить с использованием объемной сейсморазведки ЗД.
Изучение структурно-морфологических и тектонических особенностей строения абалакской свиты и их связь с продуктивностью скважин
Как было установлено предыдущими исследованиями (Гутман И.С., 1997; Зубков М.Ю., 1993, 1995, 2000, и др.; Обоснование...., 1997), а также исследованиями, выполненными в рамках настоящей работы, большое влияние на продуктивность абалакской свиты оказывают структурно-тектонические условия ее залегания, в конечном итоге определяющие геодинамические условия.
Анализ геодинамических условий залегания отложений абалакской свиты возможен на основе применения физических и математических методов моделирования (Пути реализации , 1999, 2000). Однако, в том и другом случае в качестве основы используются материалы детальной сейсморазведки. От точности и детальности сейсмических исследований в конечном итоге зависит точность и достоверность прогноза на основе моделей.
Анализ материалов сейсморазведки показал следующее. После увязки с данными бурения разведочных и эксплуатационных скважин сейсморазведка дает довольно детальное представление о структурном строении изучаемых отложений. При этом на сейсмических разрезах выделено множество разрывных нарушений различной амплитуды - от безамплитудных до амплитуды, сопоставимой с общей толщиной абалакской свиты (25-30 м).
Проведенное тектонофизическое и математическое моделирование для оценки напряженного состояния и прогнозирования зон трещиноватости пород абалакской свиты позволило установить следующие выводы.
Результаты физического моделирования показали, что наиболее трещиноватые зоны при формировании структур за счет возникающих напряжений образуются в присводовых частях локальных поднятий. Интенсивность трещиноватости обратно пропорционально зависит от расстояния до свода поднятия.
По материалам математического моделирования, основанного на изучении морфологических особенностей (градиентов и кривизны) залегания абалакской свиты, зоны максимального разуплотнения пород (а следовательно и максимальной трещиноватости) соответствуют участкам перегибов складок и приурочены также к апикальным частям поднятий.
Сопоставление структурно-морфологических параметров с результатами испытания скважин показало практическое отсутствие между ними каких-либо существенных взаимосвязей. Можно лишь отметить, что значительные притоки нефти из абалакской свиты в пределах рассматриваемого участка получены с отметок залегания ее кровли выше -2300 м (рис. 7.5.).
Для изучения влияния морфологии залегания поверхности абалакской свиты на ее продуктивность были построены сопоставления максимальных дебитов по скважинам с расстоянием их расположения до оси ближайшей положительной (антиклинальной) складки и с количеством осей этих складок в радиусе 1 км от исследуемой скважины. В результате установлено, что вероятность получения высокого дебита убывает по мере удаления от антиклинального перегиба (рис. 7.6.) и повышается с увеличением расчлененности рельефа в окрестностях скважины (рис. 7.7.).
