Введение к работе
Актуальность проблемы. Открытие в Прикаспийской впадине крупных месторождений нефти и газа выдвигает ее в число важнейших нефтегазоносных провинций мира. Продуктивные палеозойские отложения залегают здесь на больших (5-7 км) и сверхбольших (свыше 7 км) глубинах. Изменение термобарических условий с глубиной приводит к уплотнению осадочного чехла, уменьшению матричной пористости и проницаемости, возрастанию роли фильтрации по трещинам. Возникают новые закономерности размещения и строения геологических тел пород-коллекторов.
Цель диссертационной работы — реконструкция условий седиментации палеозойских отложений для прогноза коллекторов нефти и газа в северозападной части Прикаспийской впадины.
Для достижения поставленной цели было предусмотрено решение следующих задач:
1. Воссоздание особенностей осадконакопления для изучения сегмен
та Прикаспийской впадины с помощью обработки и исследования керново-
го материала, результатов бурения глубоких скважин (Ахтубинской, Упря-
мовских, Заволжской, Алтатинских и др.), использования данных геофизи
ки, а также анализа накопленного отечественного и зарубежного опыта по
этой проблеме.
-
Анализ и обобщение результатов экспериментов по изучению упруго-деформационных свойств пород различного литологического состава на установке УИМК, имитирующей пластовые условия, с целью прогноза их способностей к разуплотнению, трещинообразованию, а следовательно, к формированию вторичных фильтрационно-емкостных свойств на больших глубинах.
-
Выявление статистических зависимостей фильтрационно-емкостных свойств от глубины залегания для пород различных литогенетических типов с помощью созданного банка данных.
-
Прогноз емкостных свойств коллекторов в северо-западной части впадины на основе выявленной седиментационной зональности и с учетом процессов трещинообразования.
Научная новизна исследований заключается в следующем: 1. В результате проведенного анализа условий осадконакопления установлено, что северо-западный сегмент Прикаспийской впадины в течение палеозойского времени являлся аналогом пассивной окраины континента. Основным процессом, контролирующим распределение осадков на континентальном склоне и подножии, является глубоководная лавинная седиментация. В разрезах скважин Ахтубинской, Заволжской, Упрямовской, Ново-Никольской и др. установлены различные типы отложений, характерных для второго уровня лавинной седиментации — отложения обвально-оползневого генезиса, продукты деятельности гравитационных потоков.
-
Созданы модели седиментации для отдельных нефтегазоносных комплексов подсолевого палеозоя.
-
На основе экспериментальных данных установлена возможность развития процессов разуплотнения и трещинообразования в отложениях подсолевого палеозоя Прикаспийской впадины, приводящих к формированию коллекторов со вторичным пустотным пространством.
-
Разработан способ прогноза емкостных свойств коллекторов для терригенных и карбонатных нефтегазоносных комплексов.
В диссертационной работе защищается следующее:
-
Седиментационные модели нефтегазоносных комплексов подсолевого палеозоя северо-западной части Прикаспийской впадины, построение которых выявило принципиальные различия в условиях их накопления.
-
Прогнозная оценка коллекторского потенциала нефтегазоносных комплексов с выделением наиболее перспективных (надверейского карбонатного, среднекаменноугольного терригенного и визейско-башкирского карбонатного).
3. Способ построения карт прогноза коллекторов для отдельных
нефтегазоносных комплексов.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в оценке коллскторского потенциала нефтегазоносных комплексов, проведенной на основе совместного анализа фациально-литологических данных, упруго-деформационных свойств пород, тектонического строения и термобарических условий недр. Выделены наиболее перспективные участки, уточнена их прогнозная удельная емкость, что позволит повысить эффективность геологоразведочных работ во впадине.
Реализация работы. Результаты исследования автора использованы в программе «Количественная переоценка ресурсов нефти, газа и конденсата Саратовской части Волго-Уральской НГП», проводимой по заданию РОСКОМНЕДРА, положены в основу трех отчетов по проблемам коллекторов на больших глубинах на территории Российской части Прикаспийской впадины и ее обрамления, а также двух тематических отчетов, подготовленных в рамках договора с ПО «Нижневолжскнефть». В последних отчетах были даны конкретные рекомендации по заложению горизонтальных скважин с целью повышения эффективности разработки залежей.
Отдельные положения диссертации доложены на Всесоюзном палео-геоморфологическом совещании (г.Фергана, 1986 г.), Всесоюзном совещании молодых ученых и специалистов (ВНИГНИ, 1987 г.), совещании молодых ученых и специалистов. Нижнего Поволжья, проведенном ПО «Саратовнефтегах» (1988 г.) и на ряде научно-технических советов ПО «Нижневолжскнефть» (1992, 1993 гг.).
По проблеме, рассматриваемой в диссертации, опубликованы три научные статьи и одна принята к печати.
Объект исследования — карбонатные и терригенные нефтегазоносные комплексы подсолевого палеозоя северо-западной части Прикаспийской
впадины (Саратовская и Волгоградская области).
Полученные выводы основаны на результатах литолого-фациальных исследований, выполненных автором в отделе стратиграфии и литологии НВ НИИГГ. Они базировались на исследованиях образцов керна из глубоких скважин, пробуренных в западной части Прикаспийской впадины в пределах Саратовской и Волгоградской областей (Лхтубинской, Заволжской, Упрямовской, Алтатинских, скважин Ровенско-Мокроусовского участка и др.), а также первичных материалов по более чем 200 скважинам, пробуренным на территории обрамления впадины. При изучении трещиноватости также использовался керн с Карачаганакского месторождения. В процессе исследований были использованы результаты экспериментов по изучению упруго-деформационного поведения пород в условиях неравномерного объемного сжатия, проведенных в ИГиРГИ (испытаны 123 образца терри-генных и карбонатных пород).
Изучение изменения коллекторских свойств терригенных и карбонатных пород с глубиной основывалось на обобщении и анализе большого количества данных по пористости и проницаемости (более 1200 измерений ФЕС по скважинам обрамления и внутренней части впадины). Для анализа распределения толщин отложений и построения седиментационных моделей отдельных нефтегазоносных комплексов привлекались результаты обработки сейсмических данных (временных разрезов через северо-западную бортовую зону).
В качестве структурной основы в работе использована «Тектоническая карта подсолевого комплекса Прикаспийской нефтегазоносной провинции» масштаба 1:1 000 000 (1988 г.), структурная карта и карты изопахит нефтегазоносных комплексов масштаба 1:500 000 (ПО «Саратовнефтегеофи-зика», 1987 г.), а также «Схема тектонического строения подсолевых отложений западной части Прикаспийской впадины по результатам дешифрирования космических фотоматериалов» масштаба 1:1 000 000 В. Ф. Мокиен-ко (ВолгоградНИПИнефть, 1984 г.).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, общим объемом 193 страницы машинописного текста, в том числе 44-х иллюстраций, списка литературы (71 наименование).
Автор выражает искреннюю благодарность научным руководителям — кандидату г.-м. наук Т. А. Югаю и доктору г.-м. наук проф. М. В. Проничевой за оказанную помощь и поддержку, доктору г.-м. наук проф. Федорову Д. Л. за консультации по ряду вопросов. Успешному завершению работы способствовали доброжелательные замечания доктора г.-м. наук проф. К. И. Баг-ринцевой.
Автор выражает благодарность научному сотруднику НВ НИИГГ Московкину О. В. за содействие в разработке некоторых аспектов исследуемой работы.