Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия Цивинская, Л.В.

Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия
<
Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Цивинская, Л.В.. Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия : Дис. ... канд. геолого-минералогические науки : 04.00.17.-

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР 8

Глава 2. ДИАГЕНЕЗ И ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РШ00БРА30ВАНИЯ НА ИЗУЧАЕМОЙ ТЕРРИТОРИИ 24

Гл а в а 3. ВТОРИЧНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЗОНАХ ВОДОНЕФТЯНЫХ КОНТАКТОВ 42

3.1. Физические процессы 45

1. Сорбция 45

2. Фильтрация 46

3. Диффузия 47

3.2. Биохимические и химические процессы в залежах 52

3.3. Условия залегания твердых битумов 64

Глава 4. ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ 71

4.1. Кулешовское месторождение 71

4.2. Лебяжинское месторождение 90

4.3. Оренбургское газоконденсатное месторождение СОГКМ 94

4.4. Карачаганакское газоконденсатное месторождение (КГКМ)

Глава 5. ВЛИЯНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ЖТОЛОГИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ НА ИНТЕРПРЕТАЦИЮ МАТЕРИАЛОВ ПОЛЕЮЙ И ПРОМЫСЛОВОЙ

ГЕОФИЗИКИ 126

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 137

ЛИТЕРАТУРА 143

Введение к работе

Нефть и газ, как топливно-энергетическое сырье, имеют дерво-стеденное значение* Последние дягилетки в СССР ознаменованы открытием новых крупных месторождений нефти и газа в Западной Сибири, значительно укрепивших тодливно-сыръевую базу народного хозяйства* Однако в условиях интенсивной разработки залежей нефти и газа перед наукой и производством встала задача ввода новых и замедления темпа снижения добычи на известных месторождениях.

К настоящему времени в Урало-Поволжье в карбонатных породах разведано в пять раз меньше запасов, чем в геррдгенных, что в определенной степени свидетельствует о большей сложности поисков в них нефти и газа» Очевидна необходимость научно обоснованного прогноза нефтеносности карбонатного разреза и совершенствования всех методов, применяемых на этапах поиска, разведки, подсчета запасов, интерпретации дромыслово-геофизических материалов и выбора оптимальных условий разработки нефтяных и газовых месторождений. В решении отмеченных задач литологические исследования занимают одно из важнейших мест.

Возможность прямого выявления залежей нефти в карбонатных коллекторах с помощью сейсморазведки основывается на базе построения наиболее реальной литогенетической модели залежи, которая одновременно будет отвечать целям повышения эффективности подсчета запасов и проектирования разработки.

Данная проблема решалась на основании:

  1. - изучения литологической неоднородности карбонатных коллекторов, вызванной особенностями рифообразоваяия и процессами диагенеза;

  2. - анализа механизма катагенетических изменений карбонатных

дород, связанных с яефтеяасыщеяием, их интенсивности й распределения в разрезе;

  1. - диалогического изучения и количественных определений в больших шлифах вторичного минералообразования до поступления углеводородов (УВ) и досле формирования залежей в ловушках;

  2. - количественных оценок объемной плотности открытых трещин и стилолитов, пористости и твердых битумов по большим шлифам;

  3. - анализа условий залегания нефти в карбонатных коллекторах, условий формирования нефтяных и газоконденсатних месторождений;

  4. - изучения влияния вторичных преобразований карбонатных коллекторов и характера насыщения на акустические и промыслово~гефизические параметры.

Для решения доставленных в диссертационной работе вопросов лиюлогйчески изучены в стандартных и больших шлифах разрезы башкирского яруса и артинско-башкирской продуктивной толщи на ряде месторождений куйбышевского и Оренбургского нефтегазоносных районов, а также Северного Прикаспия. За эталонные приняты разрезы скважин со стопроцентным выносом керна, из которого в мастерской ВНИГРИ были изготовлены большие шлифы.

По скв.159 Еулеяювской площади изучено 431 большой шлифе.,» по скв.732 - 225 шлифов, по скв.323 Оренбургского газоконденсатного месторождения СОГКМ) - 218 шлифов, по скв.ЮО Карачаганакского газоконденсатного месторождения (КГВМ) - 89 шлифов.

Всего изучен, 961 большой шлиф по разрезам указанных скважин, более 300 больших и около 1000 стандартных шлифов по разрезам других месторождений Куйбышевского и Оренбургского нефтегазоносных районов.

В работе использованы материалы количественных определений диагенетического цемента, объемных плотностей, открытых трещин и стйлолитов, выполненных к.г.-м.н. Л.П.Йвд по скв.159 и 732 Буле-

шовской площади»

Количественная оденка вторичных минералов, пористости и твердого битума производилась автором согласно методике литологических одределений дод доляризацаошшм микроскопом в относительных дродвя*-тах к площади шлифа, как средней величины из суммы многократных наблюдений в одном шлифе»

Расчет объемной плотности открытых трещин и объемной плотности стйлолйгов произведен по методике больших шлифов ВНИГРИ. Все результаты количественных определений помещены в рабочие таблицы, послужившие исходным материалом для данной работы»

В диссертационной работе использовались материалы поисково-разведочного бурения и лромыслово-геофизйческйх исследований» собранные соискателем на предприятиях производственных объединений Дуйбышевнефть» Оренбургяефть, Оренбурггазлром, Ореябурггеология, Оренбурггаздобыча, тресте Дуйбышевнефтегеофизика, Южно-Уральской промыслово-геофизической экспедиции (Оренбург); в институтах Гил-ровостокнефть, ВО ИГиРІИ С Куйбышев) /юу ВНИГНЙ и Ш ВБШШгаз (Оренбург).

Основными положениями защищаемой диссертации являются:

  1. - возможность построения реальной литогеяетичеокой модели залежи УВ в карбонатных коллекторах на основе учета результатов вторичных процессов в системе порода - углеводороды - вода;

  2. - принципиальная возможность прямого выявления углеводородных скоплений в карбонатных коллекторах методами сейсморазведки;

  3. - необходимость повышения роли литологических исследований и увеличения их вклада не только на этапе разведки, но и при подсчете запасов и проектировании разработки на основе перехода к количественной литологии;

  4. - возможность совершенствования методики интерпретации лромыслово-геофизйческйх материалов на базе реальной лигогенетичес-

кой модели залеки;

5 - необходимость совершенотвования учебных курсов "Основы петрографии", "Геология нефтяных и газовых месторождений" и "Нефтепромысловая геология и гидрогеология" и др. на основе современных знаний дроцесоов, дроисходящих в системе дорода - углеводороды - вода и условий многоэтапного формирования углеводородных скоплений.

Диссертация состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения и описка литературы общим объемом 160 с. машинописного текста, 17 рис., 8 табл. Слисок литературы содержит 159 наименований.

Диссертационная работа выполнена соискателем в аспирантуре на кафедре геологии Куйбышевского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института под руководством доктора геолого-минералогическйх наук профессора К.Б.Аширова.

Г л а в а І. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Детальное изучение разреза палеозойских отложений Дуйбышев-ской области началось с 1937 года после открытия нефти в терри-генном пласте угленосного горизонта в Сызрани, затем в Яблоновом Овраге и позже в карбонатных отложениях туряейского яруса в Зольном и Покровке,

Открытие нефтяных месторождений в Куйбышевской области, а позднее в Башкирии и Татарии подтвердили научные прогнозы ИЛЛ!уб-кина о яефтегазоносяосги Урало-Поволжья, выдвинутые им в работе "Урало-Волжская нефтеносная область", опубликованной в 1939 г«

I С этого момента высокими темпами проводится поиск и разведка горючих ископаемых в регионе

Интерес к карбонатным породам как коллекторам нефти и газа значительно возрос в связи с открытием в I94I-I943 гг. в Башкирии нефтяных месторождений Карлы и Кинзебулатово с трещинным типом коллектора в отложениях нижней дерми.

До конца 50-х годов на территории Куйбышевской области проводились общие геологические исследования карбонатных пород в составе палеозойских отложений на базе ЦНИИ ПІК треста Куйбышевяефте-разведка и Гилровостокнефти. К изучению разреза палеозоя Куйбышевской области привлекаются специалисты московских и ленинградских институтов*

В 1950-1953 гг. М.А.Кирсанов, А.И.Дяшеяко, Р.М,Писграк, Д,М.Раузер-Черноусова и 0.А.Липина изучали разрезы первых опорных скважин на территории Куйбышевской области: Краснополянской В I и Байтуганской А 24, по которым впервые по керну был детально изучен весь разрез палеозойских отложений, их лигологический состав и стратиграфия на севере и юге области» Несколько позже в цент-

ральной части области была пробурена Ореховская опорная скважи-на Л І С2І , изучением разреза которой занимался коллектив ли-тологов и стратиграфов КуйбышевНЙИ Ш во главе с М.И.Фадеевым.

По мере открытия залежей нефти в карбонатных коллекторах расширяются литологические и стратиграфические исследования Гил-ровостокнефгь - Е.Г.Шарапова, М.М.Ларина, Л.И.Михалюк, Е.К.Фролова, Н.М.Туманова и ЗуйбшювНИИ Ш - М.И.Фадеев, Г.И.Стеблева, А.СДодонова, Т.Я.Елистратова, Э.А.Бороховская, Е.А.Зинина и другие.

На базе Куйбышевского научно-исследовательского института нефтяной промышленности в это время активно проводятся работы по выяснению геохимических условий ооадконакодления палеозоя Куйбышевского Заволжья (С.Я.Вайнбаум, Н.А.Копрова), стратиграфии, ли-тологии, фациям и палеогеографии палеозоя (М.И.Фадеев, Г.Э.Алек-сеева, Г.И.Стеблева, Е.Г.Семенова, И.Б.Палант, С.И.Новожилова, Л.З.Егорова, В.Л*Егорова, Т.Я.Елистратова, В.В.Кондулукова, Г.Е.Голодовкина) [ 3]

Изучается литология карбонатных продуктивных горизонтов палеозоя Куйбышевской области (Е.К.Фролова, М.М.Ларина) [4]. Материалы этих научных исследований публикуются в отдельной монографии, которая содержит обобщенные сведения по литологии и фациям терригенных и карбонатных пород-коллекторов Куйбышевской области.

Совещание межобластного координационного совета по проблеме нефтеносности карбонатных коллекторов Урало-Поволжья, созванное в 1963 году в г.Бугульме, показало конкретно-описательный качесг-венный характер диалогического изучения карбонатных коллекторов. Практически; все литологи региона не рассматривают в своих работах вторичные преобразования в коллекторах в связи с залежью,

а изучаю! их в региональном плане и в целом по разрезу подразделений палеозоя. И только в грудах К.Б.Аширова, начиная с 1959 г., процессы преобразования в карбонатных коллекторах рассматриваются в связи с условиями залегания в них нефти. По представлениям ІЦМ.Бирияой [ 5 ] , нефтяные флюиды и сопутствующие им вещества, находящиеся в нефти, могут оказывать растворяющее действие на вмещающие породы, заново создавая пустоты. Далее, благодаря "нефте-коррозиип растворенный кальцит выносится и отлагается вокруг залежи. Тип минерализации при этом зависит от качества и количества нефти и сопутствующих ей флюидов. От этих условий зависит и тип коррозии.

Опыт разработки нефтяных залежей в карбонатных коллекторах, накопившийся к тому времени, позволил обнаружить затрудненную связь залежи, а то и полное отсутствие связи с закачиваемыми водами при законтурном заводнении. Рассматривая типичный пример условий залегания нефти в карбонатном пласте-коллекторе А4 башкирского яруса Покровского месторождения, К.Б.Аширов [ 6 ] отмечает практически полную запечаганяость этой залежи от подошвенных вод. Согласно литологическим описаниям Е.К.Фроловой, в пласте А4 Покровского месторождения "основным цементирующим веществом является вторичный кальцит. Образование его связано как с перекристаллизацией породообразующего кальцита, гак и за счет осаждения его из водных растворов в трещинах, пустотах и лорах". Отмечено также появление в разрезе цемента иного состава - кремневого, ангидритового, целеетипового, что, по-видимому, связано с циркуляцией пластовых вод по зонам нарушений и трещинам. В подошве залежи наряду с кальцитовим цементом, особенно ниже ВНК, трещины и поры часто выполнены окисленным битумом, который выстилает стенки пор и трещин, наглухо заполненных вторичным кальцитом.

Итак, на основании петрографических исследований установлено,

что дричша запечатанное ги залежи связана со вторичной цементацией коллектора в подошве и на крыльях, главным образом кальцитом и отчасти окисленным битумом»

В этой же работе К.Б.Ашров привода данные о задечатанносги кунгуроких залежей в карбонатных коллекторах на Мухаяовоком, Ново-Ключевском, Кохаяском, Восточно-Черновском, Яблоневском и других месторождениях Куйбышевской и Оренбургской областей* Во всех названных залежах в процессе эксплуатации увеличился газовый фактор и эксплуатация осуществлялась при режиме растворенного газа, что является одним из признаков запечатанноети. Другим признаком за-лечаганяоеги залежей является обедненный состав пластовой микрен флоры, на что указывали в своих работах С.И.Іфзнепов [7]и В.А.Экзерцев [8 J и, как следствие этого,- отсутствие сероводорода в начале разработки»

В своих доследующих работах К.Б.Аширов [ 9 ] объясняет механизм запечатывания залежей кальцитом в карбонатных коллекторах за счет жизнедеятельности пластовой микрофлоры на контакте нефть -вода» Ведущая роль при этом принадлежит десульфурирующим бактериям. По данным микробиологии ССИ.Вузнецов, В.А.Экзерцев) сульфат-редуцирующие бактерии широко заселяют пластовые воды месторожде^ ний Поволжья. Их количество возрастает в процессе закачки пресной воды в пласт, как возрастает и количество генерируемого ими сероводорода. В І96І-І962 гг. К.Б.Аширов и И.В.Сазонова [IOj поставили серию опытов по обнаружению вторичного кальцита биогенного происхождения в условиях, близких к пластовым, причем допускалось, что образование кальцита идет согласно одному из следующие уравнений:

GaS04+ Н20 + 2С орг. CaCO^Hgg * СО-Са30.+ 8 Н.-+ СО^СаСО-. + $ Но0 + H9S

В результате опыта на специальной установке был получен осадок в виде мелких призматических кристалликов кальцита размером 0,01 мм и меньше. По заключению петрографов Е.К.Фроловой, М.М.Лариной и Л.И. Михалюк, это - кристаллы, аналогичные вторичному кальциту осадочных пород. Процесс образования кальцита сопровождался ростом числа суль-фатредуцирующих бактерий.

Одновременно с изучением природы вторичного кальцита в зоне RHK исследователи занимаются выяснением геологических условий образования твердых битумов [IIJ как в промысловых масштабах, так и в условиях порового объем зоны ВНК залежей нефти [12.1.

М.М.Садрисламов [13], изучая геологическую неоднородность и изменение свойств пласта Eg бобриковского горизонта месторождения Зольный Овраг, отмечает в нижней части пласта вблизи зоны ВНК, а также внутри пласта прослои черных "нефтенасыщенных" песчаников, из которых при опробовании была получена вода. Порода из этих прослоев хрупкая, легко разрушалась в руках. Хрупкость породе придавали частицы твердого битума, забившие все пространство между зернами. Твердый битум черного цвета с полуметаллическим блеском, раковистым изломом плохо экстрагируется легкими растворителями. После максимально

Р, возможной экстакции порода разрушалась. В конце своей статьи автор

выдвигает предположение о возможнйбти миграции через пласт больших

объемов газов, унесших с собой наиболее легкие фракции нефти и тем

самым превративших ее в тяжелый битум.

К.Б.Аширов ,определяя геологические условия образования твердых

Зитумов, дает иное объяснение выпадению их в поровом объеме и на за-

5ое скважин. Поскольку асфальтены ^яжелые компоненты) находятся

в нефтях в виде коллоидных растворов и взвесей, легкие углеводороды,

растворяя в себе нефть, способствуют выпадению коллоидов асфальтенов.

При этом лучшие условия для выпадения ас -

фальтенов создаются дри довышении температуры* на чем основан гак называемый горячий сдособ осаждения асфальгенов Гольде.

Согласно сообщению Бослера и Кроуфорда, добавка к сырой нефти легких углеводородов, в частности жидких газов, приводит к выпадению асфалмеяов и парафина [14].

В настоящее время литологи и геохимики именно так представляют себе механизм образования твердого битума в поровом объеме залежей нефти.

В шестидесятые годы К.Б.Алшров, А.И.І^банов, В.А.Громович, Л.Г.ЮШН, Б.Ф.Бориоов, МЛ .Ларина и другие публикуют работы, посвященные геологическому строению отдельных месторождений [15, 16, 17, 18], неоднородности пластов-коллекторов 19 , их трещиноватое ти [20] , физическим свойствам [21].

Одновременно с конкретными задачами разработки нефтяных месторождений и подсчета запасов К.Б.Ашров решает вопросы геологической обстановки формирования нефтяных и нефтегазовых месторождений Среднего Поволжья [22]. Основываясь на целом ряде доказательств генетического единства всех нефтей палеозоя Среднего Поволжья, автор устанавливает одну яефтепроизводящую толщу палеозоя - глинисто-карбонатные осадки верхнего девона в домаяиковой фации. На большом фактическом материале автор выявляет закономерности размещения нефтяных и газовых залежей, рассматривает причины доявления водоносных пластов среди нефтяных, влияние лластовых микроорганизмов на условия формирования и разрушения залежей нефти. По-новому освещает причину появления наклонных водояефтяных контактов в связи с продолжающимся еще формированием нефтяных месторождений.

Анализируя геологические условия залегания и физико-химическую характеристику нефтей и газов, автор доказывает позднее время формирования залежей в данной части платформы, связанное с

альпийским тектогеяезом. В книге доказана невозможность дальней миграции нефти до так называемым нефтепроводящим дластам. и дано обоснование формированию залежей за счет местных источников с преимуществом вертикальной миграции до разломам и трещинам* В своих последующих работах К.Б.Аширов исходит из основных положений этой работы, развивает их и подкрепляет новыми данными [23].

Научный интерес многих ученых в эти годы связан с карбонатными породами, поскольку в них все больше открывается нефтяных месторождений в Поволжье, Как уже говорилось выше, ученых Куйбышева овязывало и связывает тесное научное сотрудничество с учеными Москвы и Ленинграда» На базе Куйбышевского Поволжья работали,изучая стратиграфию, тектонику, нефтегазоносность, условия формирования, размещения, сохранения и разрушения залежей нефти и газа Л.А.І^ляева (1956), В.М.Познер (1957), В.А.Кротова (1957),М^Гра-чевокий (1959, 1968 и др.)» М.Ф.Мирчинк, О.МЛкртчян, Р.ОЛачат-рян (1963), Л.Н.Розанов (1965), НД.Кованько, В.И.Савченко (1967), Е.М.Смехов, Д.П.Гмид, М.Х.Булач, Т.В.Дорофеева (1963, 1965, 1968), Н.В.Хворова (1958), С.Г.Саркисян (I960), С.В.Максимова (1963), Л.М.Бирина (1963) и другие.

С 1956 г. и до настоящее время сотрудниками ВНИГРИ дод руководством дроф.Б.М.Смехова проводятся специальные исследования по выявлению роли трещиноватоети в формировании емкостных и фильтрационных свойств карбонатных пород; установлению качественных и количественных характеристик трещинных коллекторов; выяснений условий их образования в геологически различно построенных регионах; прогнозирование зон распространения различных типов трещинных коллекторов. При этом большое внимание уделяется выявлению роли процессов литогенеза в формировании полезной емкости пород и путей

фильтрации»

Разработанный сотрудниками ВНИГРЙ метод больших шлифов дозволяет:

получить более полную информацию о вещественном составе карбонатных дород, их структурно- текстурных особенностях;

установить генетические типы пористости и ее количественные значения;

определить генераций трещин и их последовательность образования;

определить количественные характеристики параметров трещияо-ватости: а) трещинную пористость, б) трещинную проницаемость, в) объемную плотность трещин;

получить количественную оценку вторичных преобразований в связи с оценкой их коллекгорских свойств.

Полученные данные до методу больших шлифов позволяют разработать поисковые критерии трещинных коллекторов, которые являются необходимыми яри оценке перспектив нефтегазоносноети региона [ 241 25, 26, 27, 28, 29, 30].

В работе, посвященной литолого-петрографическйм исследовани-ям карбонатных коллекторов нефти и газа, Л.П.Вщ [31] рассматривает вопросы перестройки минерального вещества в процессе мета-морфизацйй черного битума.

Результаты исследования закономерностей распределения трещино-ватости горных пород в зонах развития разрывных дислокаций в Восточных Карпатах и Самарской Луке приведены в работе Г.В.Дорофее-вой, И.В.Татаринова и Л.Г.Белоновской [32]. Авторами установлены пределы интенсивности трещиноватоети в зонах дизъюнктивных нарушений С20-30 м) от линии разлома. На наш взгляд, это минимальные пределы. Исследования показам, что возникновение интенсивной трещиноватое ти в указанных зонах обязано появлению трещин оперения

вдоль разломов.Результаты этих исследований не дозволили авторам рассматривать зоны дизъюнктивных нарушений как благоприятные участки для. формирования коллекторов нефти и газа.

До конца 'шестидеоятяых годовУдроолема трещинных коллекторов не утратила своей актуальности» Об этом говорят труды коллектива авторов ВНИІЇИ, вышедшие в свет под редакцией лроф.Е.М.Смехова в 1968 г, (МД.Булач, 1972, 1978, 1980).

Особенно конкретный характер изучение вторичных преобразований и минерально-органических связей в карбонатных коллекторах приобрело в 70-е годы. В это время выходит в свет целый ряд работ московских, ленинградских и местных исследователей, проводятся всесоюзные и республиканские совещания и конференции, включающие в обсуждение указанные вопросы* В Іфйбьшеве издается "Методика изучения карбонатных коллекторов и классификация карбонатных коллекторов и приуроченных к ним залежей нефти и газа" [33] В этой работе К.Б.Аширов, ломимо литолого-детрографических и геофизических особенностей карбонатных пород-коллекторов, приводит свою классификацию карбонатных коллекторов, отличающуюся от известной классификации А.И.Кринари тем, что в нее внесено понятие подтипа, на первое место поставлены емкостные свойства и несколько изменена числовая градация классов. Вторичные преобразования в карбонатных коллекторах К.Б.Аширов изучает также в связи с условиями формирования физико-химического состава пластовых вод [34], при которых возможно выпадение вторичного кальцита, доломита и сульфатов в виде цемента пород, вмещающих сильно "метаморфизоваяные" воды, образовавшиеся при отжатии сквозь глинистые покрышки избыточной воды с хлористым натрием в процессе формирования зональности пластовых вод в разрезе Волго-Уральской области.

Все вторичные мияералообразоваяйя в карбонатных коллекторах литологи связывают с трещиновагостью - с подтоком в лласт-коллек-

тор высокоминврализоваяных вод, в том числе и сопутствующих нефти [35].

На новом уровне дродолкается изучение твердых битумов в объеме залежей. И.С.Гольдберг [36] до ассоциации целой гаммы твердых битумов (часть из которых характеризуется высокой степенью карбонизации) с легкой нефтью без заметных следов метаморфизма вмещающих дород объясняет неоднократное формирование и разрушение нефтяных залежей* Более того, сохранение современных залежей определила ранняя генерация нефти, обусловившая улучшение экранирующих свойств локрышки за счет цементации трещин в ней твердым битумом. Отсутствие твердого битума в подошве залежей на отдельных месторождениях, до мнению И.С.Гольдберг, говорит об одноактном заполнении ловушек»

Обобщенный материал до стратиграфии, литологии и фациям каменноугольных отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, а также по тектоническому районированию, строению, яефтега-зоносносги герригеяных и карбонатных коллекторов карбона и перспективам нефтеносности опубликован в монографий [37], вылущенной в свет в 1975 году. Карбонатные коллекторы карбона представлены в ней описательно с количественной оценкой размера зерен, содержания цемента и мощности пластов. Литолого-стратиграфические материалы по Куйбышевской области в этой книге подготовили Г.И. Стеблева, Е.Г.Семенова, Э.А.Бороховская, Т.Я.Елистратова, А.СДо-донова, С.И.Новожилова, Л.З.Егорова, Г.В.Лобова.

Результаты комплексного изучения карбонатных пород на терри?^ торил Куйбышевской области приведены в монографий А.М.Иванова

[38]. В этой работе впервые для данной территории представлены рентгено-структурные, термические, электроняомйкроскопические исследования глинистой примеси карбонатных пород. Важное место занимают петрографические люминесцентно-битуминологические и спект-

ральные исследования,

В середине семидесятых годов в литературе появляется целый-ряд работ, посвященных конкретизации связей между органическим веществом и минеральным скелетом породы как в яефтематеринских толщах, так и в залежах. Большой интерес в этом плане представляют выводы, сделанные К.Р.Челиковым и др. [39] в результате изучения особенностей нахождения битумов в девонских отложениях дома-никового типа и нефти в карбонатных коллекторах. Вывод о том, что вязкие битумы домаяика не отличаются от нефти в промышленных коллекторах Урало-Поволжья, согласуется с нашими представлениями о генетическом единстве нефтей палеозоя с битумами отложений дома-никовой фации в этом регионе. К.Р.Чедиков и др. отмечают, что миграция битумов в карбонатных породах домаяика происходила на протяжении всей истории существования осадка и породы, причем наиболее интенсивной она была в раннем диагенезе и в катагенезе. На оснований глубокого и последовательного изучения минерального аутигенеза авторы делают вывод о том, что заполнение коллектора нефтью произошло после всех его основных минеральных и структурных преобразований, что характерно для наиболее позднего катаге-нетического процесса. В это же время Г.И.Суркова [40] приводит данные о растворении кальцита в карбонатных коллекторах среднека-меняоугольного возраста Пермской области, где прослеживает по меньшей мере три регионально развитых этапа растворения: I) до образования кальцита I генерации, 2) до выделения кальцита И генерации и 3) после образования всех аутигеяяых минералов, но до заполнения коллектора нефтью.

Совещание по изучению коллекторов нефти и газа, залегающих яа больших глубинах, состоявшееся в 1976 году в МИНХаШ, показало неослабевающий интерес учеяых-литологов к изучению вторичных яреоб-

разований в карбонатных коллекторах и их роли в формировании емкостных и фильтрационных свойств* Так, Б.К.ЇЇрошляков, Г.И.Галья-нова и др. считают наиболее важными для ухудшения или сохранения качества карбонатного коллектора геохимическую и термодинамическую обстановку при процессах диагенеза и катагенеза [41].

Р.И.Быков, З.С.Горцон и др. [42] большое значение придают тектонической трещиноватоети и вторичной доломитизации карбонатных пород, по их мнению улучшающей проницаемость. Они отмечают снижение пористости до минимума вблизи зоны ГВК за счет кальцитизации и сульфатизации.

А.В.Ярошенко [43], выделяя основные факторы, определяющие формирование пустотного пространства биогермяых карбонатных пород, называет их долитификационнымй и дослелитификапионными, последние не подразделяет по этапам литогенеза и не отдает предпочтения никакому из названных факторов.

Г.И.Суркова [44] рассматривает эгапы растворения и кальцитизации карбонатных коллекторов,, где справедливо отмечает подчиненную роль лалеокарега в образовании емкости по отношению к вторичным преобразованиям коллекторов, связанным с пластовыми водами.

Е.М.Смехов, М.Х.Булач и др. [45] посвящают свои исследования возможности прогнозирования трещинных коллекторов на больших глубинах.

Важная роль в исследовании минерально-органических взаимосвязей в породах принадлежит Р.С.Сахибгарееву (ВНИГРИ). Его работа [46], помещенная в сборнике материалов совещания по изучению коллекторов нефти и газа, залегающих на больших глубинах, является продолжением углубленного изучения процессов изменения пород-коллекторов на водонефтяных контактах. По новообразованным минералам и характеру вторичных процессов в зоне ВНК автору удается просле-

дить различную минерализацию лриконтуряых вод в процессе разрушения залежи. Характерной чертой дрикоятактяых изменений дород являемся раздоломичивание (кальцйгизацйя). В этой работе P.C.Ga-хибгареев связывает два процесса - сульфатредукцаю и раздоломичивание на ВНК, обеспечивающие кальцитизацию дород на контакте нефть - вода,- воедино* Сульфатредукция, до его мнению, может способствовать метасоматическому замещению доломита кальцитом за счет повышения щелочного резерва вод (до ходу сульфатредукцаи) до уровня растворения доломита и осаждения кальцита, В своих более ранних работах Р.С.Сахибгареев рассматривает не только геохимические процессы, протекающие в зонах ВНК [47, но и гидродинамику осадконаколления органогенного материала [48} , условия формирования рифогенных пород-коллекторов [49] , связь скорости формирования залежи с улучшением коллекторских свойств карбонат-ных дород [50] , ярироду ситчамх доломмов рифовых ІЄЛІ5І) и многие другие, не менее важные вопросы литологии карбонатных коллекторов. Интересными являются работы [52v53] о коррозии минералов яефтями и битумами, где автор предлагает схему, по которой растворение кварцевых зерен в зонах современных и лалео-ВНК происходит за счет продуктов неполного окисления УВ. Автор опирается на исследования Н.Н.Семеяова для процессов окисления (горения), который установил, что в промежутке между началом реакции окисления и продуктами полного окисления образуются сильно реакционно-способные вещества неполного окисления - перекиси, спирты, кислоты. В условиях длительного непрерывно-прерывистого формирования залежей при медленном бактериальном окислении УВ, в зонах древних ВНК процессы окисления могли идти на уровне образования продуктов неполного окисления, которые и оставили следы в виде коррозии не только карбонатов, но и кварцевых зерен*

Таким образом, в середине 70-х годов произошел качественно новый скачок в литологических исследованиях, приведший к возможности построения более или менее точных моделей залежей для прямых геофизических поисков.

К этому времени К.Б.Аширов впервые обнаружил запечатанноеть залежей нефти в зоне ВНК в Куйбышевской и Оренбургской областях и показал биогенный характер этого запечатывания. Ученые-литоло-ги доказали всеобщий характер этого явления для месторождений не только Урало-Поволжья, но и других нефтегазоносных регионов.

Т.А.Максимович, А.В.Быков [54], В.Н.Быков, Л.ЮДаяилова [55], М.А.Эсмонтович [56] на ряде месторождений Пермской области подтвердили образование изолирующего слоя в подошве залежи после ее формирования, также проследили неравномерность его развития в пределах одной структуры»

Л.Д.Виноградов и др. [57] предлагают искать катагенетически запечатанные залежи в Волго-Уральском регионе по примеру целого ряда запечатанных с подошвы месторождений Оренбургской области. Минералообразоваяие в современных и древних ВНК, явление запечатывания залежей хорошо изучены Р.С.Сахибгареевым [58] для месторождений Иркутского амфитеатра, Белоруссии, Литвы, Татарии.

Накопленный материал литологической изученности лриконтакт-ных аномалий в залежи позволил в конце 70-х и начале 80-х годов К.Б.Аширову, В.В-.Федынскому и др. [59] построить модель залежи нефти и газа для прямых геофизических поисков. Эта модель объясняла возникновение гравитационного максимума над залежью совместным влиянием лрикровельного [60] и лриконтактного плотных слоев, а также позволила внести существенные изменения в интерпретацию временных разрезов метода общей глубинной точки. Ранее залежь рассматривалась как однородное тело с аномальными физическими параметрами по отношению к покрывающим и подстилающим породам.

При этом не учитывались глубокие вторичные изменения, связанные с формированием залежи*

В.Ф.Хпуднев [61], основываясь на литологической неоднородности карбонатного коллектора и его вторичных дреобразованиях в связи с нефтенасыщеяием, для оценки влияния нефтяных и газовых залежей на кинематические и динамические характеристики отраженных волн исдользовал толетослоистую, эффективную и детальную сейсмические модели, основными параметрами которых являлись скорости продольных волн, плотности и коэффициенты затухания. Это дало возможность прогнозировать нефтяные залежи в карбонатных коллекторах на этапе поиска и оценивать дараметры залежей на этапе разведки.

Изучению региональных гидрогеологических условий размещения залежей нефти и газа посвящены работы М.И.Зайдедьсона, А.йЛис-товского, Е.А.Барс, С.Н.Титковой и др. [62, 63]»

Выявлению, разработке и применению гидрогеологических критериев поисков и нефтеносности локальных структур послужили работы А.ИЛисговского, Н.Н.Чикияа, А.Н.Козина [64, 65]. Гидрогеологические и гидродинамические уоловия формирования и разрушения залежей УВ рассмотрены в работах В.Н.Корцеяштейна{6б], В.С.Лещен-ко [ 67].

Выделение в разрезе продуктивных карбонатных пластов-коллекторов по данным промысловой геофизики, их корреляция, изучение радиоактивных, акустических, упругих параметров карбонатных пород и их ядерно-магнитных свойств произведены в работах Л.Г.Юги-на и др. [68], Л.З.Цлава, В.В.Лаптева,[ 69], Ф.И.Хатьянова [70], А.И.Вареничевой [71].

Оценке перспектив нефтегазояоености карбонатного разреза на основе его комплексного изучения, а также закономерностям формирования и размещения нефтяных и газовых залежей на юго-востоке

Русской платформы посвящены работы Г.И.Алексеева, В.Н.Андреева, АД.Горелова, Я.Л.Казьмина и др. [72] и И.И.2укова [73].

Подробное диалогическое изучение продуктивной части разреза в различных регионах в последние годы позволило проследить более глубокие взаимоотношения минерального и органического вещества в породах, определить степень участия в их связях лрикоятуряых вод, представить в едином целом веоь процесс преобразования коллектора в связи с формированием в нем залежи нефти. И этот процесс нельзя рассматривать в отрыве от процесса разрушения залежи, основными диалогическими критериями которого будет наличие твердого битума в лоровом объеме и объем вторичного (кагагвнетического) минвралообразования в зонах древних ВНК [74-80].

В связи с изложенным представляется возможным проследить историю формирования и разрушения залежей нефти в карбонатных коллекторах и построить новую литологическую модель, отражающую комплекс физико-химических процессов, протекающих в системе порода - углеводороды - вода.

В решении этой задачи автор данной работы опирался на исследования ученых в области геохимии [81] , теории литогенеза [82], литологии [83, 84, 85, 86 ] , петрографии [87] , фациальяого анализа [88], физической химии [89, 90].

В работе использовались фондовые материалы производственных объединений Куйбышевнефть и Ореябургнефть, институтов - ВО ИГиРІМ, Гипровосюкнефть, ВШГОЇ, Ш ВНИГНИ, треста Куйбышевяефтегеофизика.

Физические процессы

Сорбция полярных компонентов яефтей поверхностями минеральных зерен [127] и, как следствие ее, гидрофобизация коллекторов на ранних этапах заполнения ловушек. По И.С.Гольдбергу, первая порция нефти резко улучшает экранирующие свойства покрышки за счет цементации трещин и каналов миграции твердым битумом и полярными компонентами нефтей - смолами и асфальтенами, что способствует сохранению залежей. По данным Й.Л.Мархасина [128], гидрофобизация коллекторов связана с формированием в их поровых объемах граничных слоев высоковязкой "омертвленной" нефти и переходом пленочной,ллот-но связанной воды в рыхлосвязанную, подвижную воду, заполняющую тупиковые зоны пор и низкопоровую часть продуктивного коллектора, куда нефть не могла проникнуть. Эта вода имеет специфический солевой состав и обнаруживается на забоях скважин при высоких скоростях отбора нефти Г129].

В процессе дегазации нефтей битумы, цементирующие трещины, по-ровые каналы и лоры обогащались асфальтенами и карбоидами за счет потери легких компонентов. В объемах залежей,в ассоциации с легкой нефтью, обычно присутствует целая гамма твердых битумов различной степени метаморфизованности, связанная с неоднократным формированием и разрушением нефтяных залежей Гзб]

Образование твердых битумов на водонефтяных контактах обусловлено смешением легких углеводородов следующей порции нефти с яеф-тями,обогащенными асфальтенами, подобно тому, как происходит осаж 46 денде асфалыеяов в лабораторных условиях, в-промышленных установках и на забоях скважин [22]

2 Фильтрация - в диагенезе - отжагие воды с избытком сквозь глинистые покрышки при уплотнении горных пород, сформировавшее гидрогеологическую зональность пластовых вод на феской платформе. Вследствие этого повсеместно под глинистыми покрышками сформировался плотный кальцит - доломитовый прослой мощностью 1-6 м, фиксируемый всеми промыслово-геофизическими методами [117] .

Уплотнение лрикровельного слоя К.Б.Аширов объясняет так называемым "отцекивающим" эффектом глин. Молекула NaCi соизмерима с размерами порового пространства глин и способна вместе с водой отжиматься сквозь них вследствие горного давления; Сасо и CaMg ( С0о )2 имеют размеры молекул, превышающие сечения порового пространства глин и накапливаются под ними,повышая концентрацию солей поровых вод до уровня их осаждения [117].

По данным А.Н.Козина, поровые воды глинистых покрышек в Куйбышевской области довольно сильно осолонены. В составе водных вытяжек из глин преобладает HaCi [64] .

В полевых условиях соискатель отмечал осолоненность глин на вкус по сравнению с пресным вкусом карбонатов.

Фильтрация углеводородов сквозь глинистые покрышки и по трещинам способствует разрушению залежей, вызывает регрессивный подъем поверхности ВНК, определяет газовый фактор нефтей и создает парные залежи с единым ВНК. Например, залежи нефти в башкирском ярусе и верейском горизонте Вулешовского месторождения газовый фактор башкирской нефти - 90 мз/т, эерейской - 170 м3/! при общем ВНК. В составе газа в верее преобладают метан и азот, имеющие наименьшие ионные радиусы [130]. Мощные и качественные глинистые и соляные покрышки, препятствующие фильтрации углеводородов, являются одним из определяющих факторов трансформации нефтяных залежей в газоконденсатне системы в соответствующих термобарических условиях.

3. Диффузия - явление диффузии в залежах изучено слабо, хотя результаты диффузионных процессов хорошо знакомы геологам» Диффузия определяет скорость многих физико-химических процессов -адсорбцию, растворение, кристаллизацию и т.д. [131].

Диффузионные лроцеосы являются показателями формирования и разрушения углеводородных скоплений. По всей видимости, отражением этих процессов в системе породы - углеводороды - вода является образование стилолитов.

Существует обширная литература, посвященная стилолитам. Одни исследователи придерживались мнения, что стилолиты образовались в диагенезе (Г.И.Теодорович, 1945), другие считали их образование эпигенетическим (М.С.Швецов, 1958; В.П.Маслов, 1958; В.Н.Холодов, 1955).

Установлена связь стилолитов с тектонической трещиноватоегью (Стокдейл, 1922).

В.Н.Холодов высказал предположение о преобразовании тектонических трещин сначала в сутуры, а затем в стилолиты за счет циркуляции водных растворов в эпигенетическую стадию.

Е.М.Смехов объясняет образование стилолитов в сформировавшейся породе в условиях циркуляции вод-растворителей ло трещинам и плоскостям напластования и отрицает их связь с трещиноватостью. Он считает стилолиты более поздними образованиями по сравнению с трещинами.

В 1971 году Г.А.Максимович, В.Н.Быков, М.А.Эсмонтович [132] провели анализ истории изученности стилолитов, обобщили существующие взгляды на причины их образования, выявили некоторые закономерности их распространения в разрезе и ло ллощади платформенной и геосйнклйнальной частей Пермской области. Однако до сих пор нет единого мнения о причинах возникновения стилолитов.

М.С.Кадлан [133] видит причину возникновения стилолитов в не-равномерном растворении породы в условиях горного давления.

М.А.Политыкина [134] сделала попытку объединить существующие точки зрения на образование стилолитов. По ее мнению, "условия их возникновения многообразны: в одних - процессы растворения, в других - давление, в третьих - процессы тектогеяеза..,".

Наблюдения исследователей сводятся к тому, что: I) стилолиты имеют специфическую конфигурацию; 2) поверхности стилолитов обязательно выполнены глинистым, глинисто-битуминозным или органическим веществом; 3) в платформенных условиях преобладают горизонтальные стилолиты, в геосияклинальных условиях и в краевых зонах платформ имеют широкое распространение перпендикулярные и сильно ветвящиеся формы; 4) приурочены стилолиты в основном к плотным породам с пористостью не более 10$ (рис.3.1).

Нашими наблюдениями в изучаемом регионе установлено распространение стилолитов непосредственно над домаяиковыми отложениями и вблизи углеводородных скоплений. Изучение стилолитов внутри залежей нефти и газа показало закономерное нарастание их объемной плотности в области водонефгяных контактов как древних, так и современных,

Р.С.Сахибгареев справедливо называет стилолиты предвестниками ВНК, Стилолиты, по нашим наблюдениям, являются также предвестниками нефтемагеринских толщ в вертикальном разрезе. Сгущения стилолитов отмечаются в толщах и прослоях плотных пород различного структурно-генетического типа.

Кулешовское месторождение

Залежь пласта А4 башкирского яруса среднего карбона Кулешов-ского месторождения приурочена к массивному резервуару мощностью до 120 м. Продуктивный пласт сложен известняками в различной степени доломитизированными до перехода в доломиты» Вещественный состав пород пласта А4 хорошо изучен и представлен в целом ряде работ Е.К.Фроловой, М.М.Лариной, Л.П.Гмид и других исследователей [15, 17, 3lJ. Соискателем произведена количественная оценка пористости по шлифам, вторичного минералообразования до заполнения ловушки и после заполнения ее нефтью и твердого битума в поровом объеме пласта. В работе использованы определения количества цемента, объемной плотности открытых трещин и плотности стилолитов, выполненные к.г.-м.я. Л.П.Гмид (по методу больших шлифов ВНИГРИ). Среди известняков выделяются следующие структурно-генетические типы: органогенные, обломочные, органогенно-обломочные, коллоидно-тонкодисперсные, псевдобрекчиевидные. Среди доломитов отмечаются микро- и мелкозернистые разности» Карбонатные породы рассматриваемого разреза в различной степени пористые, трещиноватые, стилолигизированные и измененные вторичными процессами. Среди трещин выделяются открытые трещины, выполненные черным, коричневым битумом,и трещины, заполненные минеральным веществом Открытые трещины относятся к эффективным, являющимся путями фильтрации углеводородов, битумные и минеральные - к неэффективным. Объемная плотность эффективных трещин в пределах 10-30 І/м, в редких случаях до 40-50 1/м. Емкость эффективных трещин не превышает 0,1$, т.е. трещины полезной емкости коллектора имеют крайне малое значение» Основной составляющей органогенных известняков являются трубки сифонниковых водорослей, фораминиферы, цементом служит микро- и мелкозернистый кальцит не более 10$ к породе.

Обломочные известняки или известковые песчаники состоят из окатанных и отсортированных обломков пелитоморфного известняка, цементом является микрокристаллический кальцит и мелкоагрегатный кварц до 15$. Пористость их низкая - 1-2$ Органогенно-обломоч-ные известняки сложены как хорошо окатанными и отсортированными, так и слабо окатанными и неотсортированными обломками скелетных остатков водорослей и фауны, цементирует обломки кристаллический кальцит, содержание которого достигает 30$»

Диагенетические доломиты встречены практически во всех изученных разрезах Еулешовской структуры. Их содержание вниз по разрезу изменяется в зависимости от наличия отдельных ромбоэдров, до 85$ в скв.735 и до 100$ в скв.159.

Основную часть разреза пласта А составляют обломочные и ор-ганогенно-обломочные известняки (65$); их пористость изменяется от I до 27$, наибольшее число значений находится в пределах 12-20$"(скв.732) и 15-20$ (скв.159).

Объемная плотность трещин изменяется от 10 до 30 I/м, редко 50-60 I/м, наибольшее число значений 15-20 1/м.

Органогенные (биоморфные) фораминиферовые известняки составляют около 15$ разреза пласта А4. Они обладают наилучшими коллекторе кими свойствами. Все значения пористости находятся в пределах 20-35$. Объемная плотность трещин составляет 10-20 I/м, редко 30-40 1/м.

Коллоидно-тонкодислерсные, комковато-сгусгковые и лсевдобрек-чиевидные известняки представляют около 15$ разреза. Пористость изменяется от 2 до 7$, редко 10-15$. Объемная плотность трещин 20-30 l/м, редко 40 І/м.

Мегасомагические долошты, по данным химических анализов, содержат в своем составе от 5 до 40$ известняков. Всего чистых доломитов в разрезе скважин около 15%. Доломитизацией охвачено 20-2Ь% породы пласта А . Пористость чистых и слабоизвестковистых доломитов с содержанием CaMg ( со. до 20% низкая, не превышает 5$. Объемная плотность трещин изменяется от 10 до 30 I/м, редко 56-78 1/м.

Одним из методов оценки грещиноватосги эксплуатационных объектов является закачка трассирующих индикаторов - типа флуорес-цияа. Исследования, проведенные для залежей нефти в пластах КС -Калиновекого, kng - I, ]L Яблоневского, А4 - Покровского, Алака-евского, Козловского, Bj - Сосновского и Дерюжевского, а такие других месторождений [141, 142], подтвердили наличие грещиноватости или системы трещин» сообщающихся между собой. Протяженность трещин в одних случаях невелика, и здесь отмечено равномерное продвижение фронта заводнения СПокровекое, Яблоневское), в других -значительна, что привело к внедрению языков закачиваемой в залежь воды (Алакаевское, Дерюжевское, Мухановское, Калиновское и др.). Благодаря этим исследованиям сделан вывод о ведущем значении грещиноватости в фильтрационных процессах в карбонатных коллекторах. На емкостные свойства пластов-коллекторов [I43J, а следовательно, и на их акустические параметры трещиноватоегь практически не влияет.

Анализ литологического строения пласта А Кулешовского месторождения показал, что в пределах его нефтеяасыщенной части на фоне пористых, хорошо проницаемых пород имеются прослои плотного, часто доломитизироваяного, трещиноватого известняка с трещинами, заполненными твердым битумом. Иногда эти прослои составляют зону частого чередования плотных и пористых пропластков мощностью в несколько десятков метров В верхней, хорошо проницаемой части пласта выделяется три основных уплотненных лропластка, в нижней части пласта отмечено частое чередование пористых и плотных прослоев. Все плотные прослои хорошо сопоставляются. По литологичес-кому составу они относятся к коллектору порово-грещинного типа.

Все вторичные преобразования коллектора находятся в зависимости от условий стадийного заполнения ловушки углеводородами. Процессы формирования глубоко связаны с процессами разрушения залежи и рассматриваются нами в единстве.

Как известно, древние ВНК являются показателями истории формирования залежей углеводородов [58J. Наблюдающееся в объеме залежи чередование пористых, рыхлых, слабо сцементированных пород и плотных, крепких сцементированных разностей обусловлено не только литогенегическими условиями их образования, но и геохимическими условиями перераспределения вещества внутри залежи в зонах древних и современных ВНК.

Оренбургское газоконденсатное месторождение СОГКМ

Скважина 323 пробурена в своде Центрального блока, стопроцентный вынос керна из которой дозволил выявить строение продуктивной артинско-башкирской толщи на всем центральном участке.

Кровля продуктивных известняков залегает на абс.отметке -1273,0 м, вскрытая их мощность составляет 546 м.

По 217 большим шлифам определен тип пород, пористость, количество вторичных минералов и твердого битума в процентах, объемная плотность открытых трещин и объемная плотность сгилолигов в 1/м.

Разрез сложен известняками комковаго-сгустковыш, органоген-но-обломочными, кристаллическими, в различной степени доломитизи-рованяыми, с прослоями доломитов.

Комковато-сгустковые известняки приурочены к верхней части разреза и слагают около 20% продуктивной карбонатной толщи. Комочки и сгустки представляют собой коллоидно-тонкодислерсные продукты жизнедеятельности рифообразователей, окатанные, отсортированные, размером от 0,01 до 0,1 мм, сцементированные тонко- и мелкозернистым кальциювым цементом от 10 до 20%. Объемная плотность открытых трещин изменяется от 12 до 88 1/м, объемная плотность стилолитов - 15-80 1/м, пористость по шлифам колеблется от I до 10%, единичные значения - до 15 и 18%.

Органогенно-обломочные известняки преобладают в разрезе артинско-башкирской толщи и составляют около 30% изученных образцов пород. Обломки и органические остатки цементирует мелко- и тонкозернистый кальцит от 20 до 30%, редко 15 и 35%. Объемная плотность открытых трещин 15-235 1/м, объемная плотность стилолитов 20-250 1/м. Пористость по шлифам изменяется от 0,5 до 25%, наиболее часты значения 5-15%. В составе продуктивной толщи, вскрытой скв.323, часто присутствуют смешанные типы дород - комковато-сгустковые и органогенно-обломочные, которые слагают до 20$ разреза. Количество диагенети-ческого цемента в них - от 15 до 30$, объемная плотность открытых трещин - 30-150 1/м, объемная плотность стилолитов - 20-100 1/м. Пористость изменяется в пределах 1-22$ с наибольшим числом значений от 3 до 12$.

Органогенные (биоморфные) и обломочные разности известняков присутствуют в составе смешанных типов пород вместе с комковато-сгустковыми и органогенно-обломочными и составляют в разрезе не более 5$. Присутствие биоморфных известняков сокращает количество цемента до 10-15$ и сохраняет пористость в пределах 20-25$. Трещины и стилолиты в них отсутствуют.

Обломочные известняки плотные - их пористость не более 5$.

Кристаллические известняки составляют 15$ изученных образцов пород, 5$ представлены переходными разностями - оргаяогенно-обло-мочно-кристаллическими и сгустково-кристаллическими. В основном они залегают в верхней части разреза четко выделяемыми прослоями. Объемная плотность открытых трещин изменяется от 20 до 90 1/м, иногда достигает аномальных значений. 200-250 1/м. Стилолиты присутствуют только в переходных разностях.

Чистые метасоматические доломиты встречаются в разрезе редко и присутствуют в трех изученных образцах среди доломитосодержащих дород во всех описанных структурно-генетических типах. Они выделяются в виде прослоев в различной степени доломитизированных изве-СТНЯЕОВ среди чистых недоломитовых разностей. В породах с содержанием доломита от 40 до I0Q$ пористость не превышает 3$, содержание нерастворимого остатка в них изменяется от 25 до 40$. По своим ли-гологическим признакам доломитосодержащие породы представляют отложения иловой фации, т.е. отражают иловый этап осадконакопления на даннбм участке. Всего в изученном разрезе выделено восемь до-ломитосодержащих прослоев в интервалах глубин: 1401,0-1415,0 ; 1429,0-1439,0; 1475,0-1501,0; 1506,0-1547,0; 1581,6-1627,0;1640,0-1650,0; "1709,0-1718,0; 1728,0-1741,0 м.

Ш.Ф.Юльметов [14б] выявил закономерную связь доломитности продуктивных пород ОГКБД и нерастворимого остатка, что обусловлено условиями осадконакопления.

В составе кристаллического цемента карбонатной толщи ОГКМ присутствует диагенетический ангидрит, распространение которого прослеживается до абс.глубины -1428,0 м, количество его не превышает 5$. Нике этой глубины диагенетические сульфаты отсутствуют. В разрезе скв.323 нередко отмечается присутствие Sio2 в трещинах, иногда в плоскости одного шлифа, замещающегося кальцитом. В верхней части продуктивной толщи в интервале абс.глубин -1279-1405,0 м вблизи битумных трещин наблюдаются новообразованные полевые дшаты по кальцитовому цементу. По всей видимости, алюмо-силикатяые гели могли поступать в сформировавшиеся породы во время оживления,существующего вблизи разлома. Впоследствии эпигенетические минералы -показатели разломов - s±o2 и полевые дшаты участвовали в катаге-яетическйх процессах на ВНК и повышали баланс кремнекислом, выпадающей на контактах. Максимальные содержания кремнекислоты отмечаются на абс.глубинах -1443,0 - 15%; -1466,0 - 7($; -1543,0 - 40$; -1653,0 - 80$; -1670,0 - 40$. Таким образом, близость разлома способствовала обогащению разреза скв.323 окисью кремния.

Все последующие процессы преобразования коллектора зависят от условий многоэтапного заполнения ловушки нефтью и геохимического перераспределения вещества в зонах древних ВНК внутри залежи.

Выделение древних ВНК в разрезе скв.323 ОГЕМ представляло известные трудности. Основной показатель ВНК - твердый битум - присутствует в поровом объеме контактов в значительно меньших количествах, чем в нефтяных залежах» Коллектор сильно гидрофобизован коричневым битумом. В низкопоровой его части отмечается, как правило, вся гамма битумов - желтые, коричневые, темно-коричневые и черные. Общее количество битумов резко увеличивается в зонах древних ВНК.

В составе продуктивной толщи по минерально-битумным показателям выделено с достаточной степенью достоверности 13 древних ВНК и два контакта выделены условно в связи с отсутствием керна в необходимых интервалах (табл.6, рис.4.6).

Древние газожидкостные контакты выделялись на основании:

1 - появления в остаточном лоровом объеме каплевидных скоплений твердых битумов, высокой степени метаморфизма, отмечаемых и на современных ІЖ;

2 - по сгущению стилолитов до величин объемной плотности 190-260 1/м, что отмечалось на Кулешовском и Лебяжинском месторождениях, и связано, ло всей вероятности, с активизацией процессов разделения на фазы газожидкостных систем;

3 - ло наличию эффекта хроматографического фракционирования УВ в зонах ІЖ, что также свойственно современному ГЕК.

Всего в разрезе выделено пять древних газожидкостных контактов»

История формирования газоконденсатной залежи Центрального блока ОЕШ, восстанавливаемая ло древним ВНК, включает пятнадцать этапов поступления УВ в ловушку.

Остаточная нефтенасыщенность в газовом объеме залежи и наличие твердых битумов на контактах, а также новообразованных минералов в водоносных зонах древних ВНК являются показателями поступления в ловушку порций жидкой смеси вода - нефть - газ.

Похожие диссертации на Вторичные преобразования карбонатных коллекторов и их учет при прогнозировании нефтеносности и влияние на условия разработки на примере месторождений Среднего Поволжья и Северного Прикаспия