авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 | 4 |

«МИНИСТЕРСТВО НЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ АКАДЕМИЯ НАУК СССР ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И РАЗРАБОТКИ ГОРЮЧИХ ИСКОПАЕМЫХ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ ...»

-- [ Страница 2 ] --

Р е з е р в у а р подобного типа, видимо, можно назвать м н о г о ­ с л о й н ы м. В других - при с л а б о м развитии трещиноватости и наличии в циклитах п л а с т и ч н ы х и непроницаемых пород ( с о л е й, ангидритов) - в р а з р е з е появляются н е с к о л ь к о флюидоупоров, а природный резервуар и м е е т пластовый х а ­ рактер. По-видимому, в этих формациях чаще, чем в д р у ­ г и х, развиты полупокрышки (Филиппов Б. В., 1967), т. е. п о ­ роды, содержащие флюиды ( н о и з - з а низкой проницаемости не способные отдавать их при р а з р а б о т к е ) : микрозернис­ т ы е, а также глинистые известняки и д о л о м и т ы, м е р г е л и, ангидриты. Е с л и они з а л е г а ю т непосредственно под с о л е носной покрышкой, то являются, по мнению В.Д. Ильина ( А с к о л ь д о в О. В., Ильин В.Д., Смирнов Л. Н., 1982), " л о ж ­ ной покрышкой", определяют возможную высоту залежи в ловушке и служат одним из критериев л о к а л ь н о г о п р о ­ г н о з а нефтегазоносности. Многочисленные примеры п о д о б ­ ных соотношений в " т р е х с л о й н о м р е з е р в у а р е " (истинная покрышка - ложная покрышка - к о л л е к т о р ) рассмотрены В.Д. Ильиным ( А с к о л ь д о в О. В., Ильин В.Д., Смирнов Л. Н., 1982;

Локальный п р о г н о з..., 1982;

Методика..., 1 9 8 1 ). К р о ­ ме т о г о, они часто встречаются и между истинными п о ­ крышками, благодаря чему образуются многослойные П Р, что должно учитываться при подсчете высоких категорий запасов, выборе интервалов перфорации и создании эффек­ тивной с и с т е м ы разработки. Н а и б о л е е явно и полно циклич­ ность и послойное распределение коллекторских пачек про­ являются в т е х частях формации, которые о т л а г а л и с ь в у д а ­ ленных от глубоких зонах бассейна с морской водой н о р ­ мальной с о л е н о с т и ;

з д е с ь р е з к о с к а з ы в а е т с я з а с о л о н е н и е.

Вблизи же глубоководных частей водоема, где приток н о р ­ м а л ь н о морских вод достаточно интенсивен, и осолонение, несмотря на испарение, невелико, они проявляются м е н е е четко.

В связи с этим устанавливается отчетливая л а т е р а л ь ­ ная асимметрия в строении формации и характере природ­ ного резервуара.

В проксимальных, расположенных вблизи о т к р ы т о г о м о р ­ с к о г о, в разной степени глубоководного водоема н о р м а л ь ­ ной солености формируются преимущественно о р г а н о г е н н о обломочные известняки с нередкими органогенными п о ­ стройками. Здесь широко развиты первичные и вторичные коллекторы, причем постседиментационные преобразования во м н о г о м определяются литолого-фациальной природой о т ­ ложений. Экранирующие толщи в р а з р е з е формации практи­ чески о т с у т с т в у ю т, и она представляет собой единый м а с ­ сивный резервуар значительной мощности.

В дистальных частях формации преобладают хемогенные разности пород, пористость главным о б р а з о м вторичная, в т о м числе за с ч е т перекристаллизации и доломитизации, в р а з р е з е имеются пачки непроницаемых доломитов, с у л ь ­ фатов, а иногда и каменной с о л и, что ведет к появлению нескольких П Р, причем существенно п л а с т о в о г о типа.

Переходя к б о л е е высокой иерархической категории, чем П Р, а именно к нефтегазоносному комплексу как а с с о циации ПР и покрывающей е г о региональной или з о н а л ь ­ ной покрышки, можно о т м е т и т ь, что в проксимальных ч а с ­ тях формации о б р а з у е т с я единый нефтегазоносный комплекс, и залежи располагаются в ее кровле под региональной п о ­ крышкой. В высокоамплитудных ловушках з д е с ь возможно наличие массивных залежей большой высоты. В ц и с т а л ь ­ ных же частях о б р а з у е т с я ряд нефтегазоносных к о м п л е к ­ сов, стратиграфический диапазон нефтегазоносности расши­ р я е т с я, и формируются м н о г о п л а с т о в ы е месторождения (рис. 1 ).

Строение П Р карбонатных платформенных Формаций Г У мидной зоны исследовано значительно м е н е е д е т а л ь н о. Н а и б о ­ л е е изучены турнейские отложения В о л г о - У р а л ь с к о й нефте­ газоносной о б л а с т и. Здесь преобладают органогенные, о р ганогенно—обломочные, шламовые и с г у с т к о в ы е известняки, т. е. породы с форменными э л е м е н т а м и. Э т и м определяется и характер первичного п у с т о т н о г о пространства, г д е д о м и ­ нируют межформенные и внутрираковинные поры при р е з к о подчиненном значении межкристаллических п у с т о т. К р о м е т о г о, широко развиты пустоты выщелачивания, каверны, в т о м числе к а р с т о в ы е. В ц е л о м типы пород и п у с т о т н о г о пространства, видимо, м е н е е разнообразны, ч е м в о т л о ж е ­ ниях аридной и особенно семиаридной з о н. Цикличность р а з ­ реза в этой формации также и м е е т с я, но вещественное в ы ­ ражение ее иное - нет или м а л о пород-флюидоупоров и по— лупокрышек в основании и г л а в н ы м о б р а з о м кровле ц и к л и ­ т о в, по крайней м е р е, доломитово—сульфатного с о с т а в а.

С л е д с т в и е м э т о г о я в л я е т с я, во-первых, т о, что с у щ е с т в у ­ ет одна перекрывающая формацию региональная покрышка, сложенная обычно глинистыми породами;

во—вторых, ПР э т о г о типа отличаются значительными вертикальной о д н о ­ родностью и толщиной, благодаря чему, как э т о справед­ ливо о т м е т и л А. В. Овчаренко ( 1 9 7 4 ), большинство з а л е ­ жей формируется в кровле формации непосредственно под региональной покрышкой;

в - т р е т ь и х, как правило, нет м н о ­ гослойных резервуаров или они выражены нечетко. С у щ е с т ­ венно выше, чем в аридных формациях, видимо, и л а т е р а л ь ­ ная выдержанность и однородность П Р.

Иное строение имеют природные резервуары планктоно генных формаций писчего м е л а и образующихся из них п е дитоморфных известняков. Эти формации занимают д о в о л ь ­ но несущественное м е с т о в стратиграфической колонке, с середины м е л а до палеоцена включительно. Удельный вес Рис. 1. Схема соотношения нефтегазоносных комплексов в платформенной карбонатной форма­ ции аридной климатической зоны 1 - отложения нормально-соленых водоемов, связанных с Мировым океаном;

2 - зона в о з м о ж ного развития рифов;

область преимущественного развития: 3 - известняков, в том числе о р г а ­ ногенных, 4 - пелитоморфных известняков и доломитов, нередко сульфатизированных;

5 - с у л ь ­ фатные и галогенные отложения;

б - залежи нефти и г а з а (размер значка условно с о о т в е т ­ ствует высоте залежи и широте стратиграфического диапазона нефтегазоносности);

7 - хроно стратиграфические уровни;

8 - объемы нефтегазоносных комплексов з а п а с о в У В о т н о с и т е л ь н о общемировых ( д л я несоциалисти­ ческих с т р а н ) в них невелик ( 2, 5 - 3 %, или порядка 5-7% общих з а п а с о в в карбонатных п о р о д а х ). Однако открытие промышленной нефтегазоносности в планктоногенных форма­ циях, развитых на суше и в акваториях морей, выявило принципиально новый объект поисково-разведочных работ, особенно на шельфах и, возможно, б о л е е глубоких частях океанов. Не исключено, что близкими по г е н е з и с у и строе нию природных резервуаров окажутся и б о л е е м о л о д ы е, п р е ­ имущественно глобигериновые, осадочные толщи.

Месторождения в писчем м е л у известны в верхнемело— вых и нижнепалеоценовых отложениях Североморской п р о ­ винции, аптских - неокомских А р а б с к о г о залива в районе А б у - Д а б и, палеогеновых Новошотландского шельфа Канады, верхнемеловых Голф-Косты и Колорадо и в других районах.

Нефтегазоносность формации пелитоморфных известняков установлена, например, в в е р х н е м е л о в ы х породах С е в е р н о ­ г о Предкавказья.

Можно считать доказанным, что м е л и пелитоморфные известняки т о г о же возраста генетически едины и н а х о д я т ­ ся на разных стадиях к а т а г е н е т и ч е с к о г о преобразования, поэтому основные черты строения ПР у них общие.

Относительная г л у б о к о в о д н о с т ь и стабильные условия образования определяют тонкозернистость и относительную однородность достаточно мощного комплекса отложений, сложенного в основном остатками кокколитофорид и в м е н ь ­ шей степени планктонных фораминифер. Первичные поры п о ­ э т о м у межформенные и реже внутрираковинные, но р а з м е р их чрезвычайно м а л : в м е л у — порядка 1-5 м к м, а в и з ­ вестняках ( 8 0 % ) - м е н е е 0,5 м к м. С о о т в е т с т в е н н о мала и проницаемость матрицы - от 10 м в м е л у до -15 10 м в известняках. В м е с т е с т е м пелитоморфная -18 структура и однородное строение способствуют развитию интенсивной тектонической трещиноватости, с т и л о л и т о о б р а зования, а также генетически связанных с последним л и т о генетических трещин. В трещинах о т м е ч е н о появление п у с ­ тот и каверн выщелачивания. В с е э т о ведет к повышению проницаемости, а частично и пористости. К р о м е т о г о, т р е ­ щины и стилолиты связывают всю толщу в единый г и д р о ­ динамический комплекс, поэтому П Р имеет большую м о щ ­ ность, а также массивный характер с возможностью з н а ­ чительной вертикальной миграции и формирования высоких залежей ( т а к, на месторождениях Карабулак-Ачалуки, Хаянкорт и д р у г и х з а л е ж ь охватывает практически всю карбонатную толщу верхнего м е л а ).

Наряду с общими свойствами ПР мела и пелитоморфных известняков имеют и определенную специфику. С а м о н а х о ­ ждение нефтенасыщенных м е л о в с их высокой пористостью ( 3 0 - 4 0 % ) на больших глубинах (на Экофиске средняя а б с о ­ лютная о т м е т к а с о с т а в л я е т 3170 м) связано с А В П Д и р а н ­ ним насыщением пород углеводородами, что р е з к о з а м е д л я ­ ет катагенетические процессы в з а л е ж и. С л е д с т в и е м э т о г о является сохранение первично высоких значений матричной пористости и относительной однородности р а з р е з а. Вне з а ­ лежи катагенетические процессы ведут к р е з к о м у с н и ж е ­ нию пористости и проницаемости. Благодаря э т о м у з а л е ж ь запечатывается литологическими экранами, нефтенасыщен ная мощность (304 м) оказывается больше высоты т е к т о ­ нической структуры (244 м ), а разработка идет при режи­ м е растворенного г а з а.

В пелитоморфных же известняках литификация была н е ­ равномерной, п о э т о м у в р а з р е з е чередуются плотные и м е лоподобные известняки, как э т о и м е е т м е с т о, например, в Маастрихте В о с т о ч н о г о Ставрополья, что увеличивает неоднородность р а з р е з а. Однако э т о все же не ведет к о б ­ разованию многослойных П Р, так как плотность трещин, определяющая в и т о г е фильтрационные свойства отложений, в этих типах пород р а з л и ч а е т с я не существенно, х о т я эф­ фективная нефтенасыщенная мощность все же снижается.

К р о м е т о г о, уплотненная, по сравнению с м е л а м и, вся т о л ­ ща пелитоморфных известняков разбита трещинами, п о э т о ­ му з а л е ж ь связана с водонапорной системой в с е г о П Р, что определяет соответствующий режим ее разработки, нередко высокие и устойчивые дебиты.

В ПР рифовой формации сосредоточено 10-12% запасов УВ капиталистических и развивающихся стран. Крупные месторождения известны в Ираке, Сирии, Индонезии, Л и ­ вии, Канаде, С Ш А, Мексике и других странах.

Строение ПР этой формации специфично. Первичная п о ­ ристость с о з д а е т с я прежде в с е г о пустотами во внутренних полостях с к е л е т о в организмов - кораллов, гидроидов, в о д о ­ рослей, пелеципод, брахиопод, фораминифер и т. д., простран­ с т в о м между органическими каркасами, например, в е т о ч к а ­ ми мшанок, кораллами, а также между остатками одиноч­ ных организмов - фораминифер, двустворок и других. В а ж ­ ное значение и м е е т межгранулярная первичная пористость в обломочных, о р г а н о г е н н о - о б л о м о ч н ы х и оолитовых и з ­ вестняках. В пустотное пространство рифов входят также многочисленные и нередко крупные пещеровидные п у с т о т ы.

Первичная пористость не о с т а е т с я постоянной и в п р о ц е с ­ се роста рифа может сокращаться за счет развития инкру­ стирующих водорослей, цементации, заполнения пустот м е л ­ кими организмами и детритом, химического выпадения к а р ­ бонатов и т. д. В то же время о б ъ е м пустот возрастает, и их с о о б щ а е м о с т ь улучшается в р е з у л ь т а т е ж и з н е д е я т е л ь ­ ности сверлильщиков, д и а г е н е т и ч е с к о г о растворения к а р б о ­ натов и т. д. Важное значение и м е е т вторичное пустотное пространство в виде пор перекристаллизации и д о л о м и т и ­ зации, каверн выщелачивания, в т о м числе карстового, н е ­ редко ведущего к образованию крупных пещер, а также т е к ­ тоническая трещиноватость.

Т а к и м о б р а з о м, пустотное пространство в рифовом р е ­ з е р в у а р е, во-первых, во м н о г о м о п р е д е л я е т с я ж и з н е д е я ­ т е л ь н о с т ь ю организмов, во-вторых, пустоты часто о т л и ч а ­ ются крупными размерами и, в - т р е т ь и х, имеются о т д е л ь ­ ные участки и з о н ы с высокими значениями коллекторских свойств ( п о р и с т о с т ь ситчатых доломитов в нижнепермских рифах Предуралья д о с т и г а е т 6 0 - 7 0 % ).

Распределение же зон улучшенных коллекторских с в о й с т в в т е л е массива, т. е. непосредственно строение П Р, во м н о ­ г о м зависит от р а з м е р о в и м о р ф о л о г о - г е н е т и ч е с к о г о типа рифов и т е с н о связано с фациальной зональностью, к о н ­ т р а с т н о проявляющейся на достаточно ограниченной п л о ­ щади.

Небольшие постройки и сравнительно маломощные рифы характеризуются относительно однородным р а з р е з о м, г д е о т с у т с т в у ю т или с л а б о выражены полупокрышки, п р и с у т с т ­ вующие во вмещающих с л о и с т ы х отложениях, в связи с ч е м з д е с ь возможна свободная вертикальная миграция, а эффек­ тивная мощность р а з р е з а существенно в о з р а с т а е т ( К у з н е ­ цов В.Г., Дон О. В., Баташева И. В., 1984). В мощных же и длительно развивающихся рифах зоны распространения коллекторов имеют пластовый или линзовидно—пластовый характер и прослеживаются на значительной или большей их части. Подобное явление, вероятно, связано с о п р е д е ­ ленной этапностью, цикличностью роста с а м о г о рифа ( с м е ­ на глубины бассейна, периодические поднятия над уровнем моря, эрозия и карстование в эпохи осушения и т. д. ). Т а ­ кие случаи о т м е ч е н ы, в частности, при бурении на д л и т е л ь но развивающихся океанических рифах (Эниветок в Т и х о м океане. Андрос в А т л а н т и ч е с к о м ), рифах Предуралья, с е ­ верной окраины Д о н б а с с а и в других районах.

По площадному распространению коллекторов ( р и с. 2) наиболее просто устроен П Р слабодифференцированных о д и ­ ночных куполовидных рифов, г д е наилучшими к о л л е к т о р с к и ми свойствами обладают центральные части массивов ( В в е деновский, Тереклинский, Грачевский, Старо-Казанковский и другие рифы П р и у р а л ь я ). В ядре д е в о н с к о г о рифа Рейн— боу " А " пористость с о с т а в л я е т 15-35% при проницаемости от 0,03 до 30*10 м, в то время как на крыльях р а з в и ­ -12 ты породы двух к л а с с о в - с пористостью 10-30% и 8-25% и проницаемостью с о о т в е т с т в е н н о 0,05-2•10 м и ме -12 нее 0, 0 5 » 1 0 " м.

12 В б о л е е крупных плосковершинных и атолловидных р и ­ фах, а т е м б о л е е а т о л л а х, зона улучшенных коллекторских свойств с м е щ а е т с я к периферии рифового к о м п л е к с а в о б ­ л а с т ь б и о г е р м н о г о гребня и предрифового о б л о м о ч н о г о шлейфа, т. е. распределение пористости и проницаемости подчиняется общей морфологической и л и т о л о г о — э к о л о г и ч е ­ ской з о н а л ь н о с т и. Т ы л ь н ы е части рифа (внутририфовые л а ­ г у н ы ) и зарифовые отложения, в которых развиты м и к р о зернистые плотные карбонаты, обычно имеют меньшую иск­ ристость и м о г у т обладать экранирующими свойствами.

Т а к, в центральных частях рифа Р е й н б о у " В " пористость с о с т а в л я е т 5—6%, а в краевых - повышается до 11%. В в е р х недевонском а т о л л е Р е д у о т е р установлены коллекторы в краевом рифовом кольце, причем с а м о их распределение четко связано с фациальной з о н а л ь н о с т ь ю ;

максимальные значения пористости отмечены в верхней части предрифо­ в о г о шлейфа.

Аналогично распределяются зоны улучшенных к о л л е к т о р ­ ских свойств и в асимметричных рифовых с и с т е м а х, г д е наблюдается линейная полосовая з о н а л ь н о с т ь, причем н а и ­ лучшими коллекторскими свойствами часто обладают п о р о ­ ды рифового фронта, поскольку з д е с ь обычно широко р а з ­ виты обломочные карбонаты. Т а к, на месторождении К и р ­ кук пористость рифовых фаций с о с т а в л я е т 8-18%, проницае­ мость 0 - 1 0 * 1 0 м, а в предрифовых фациях значения -15 этих параметров равны с о о т в е т с т в е н н о 13-36% и 50-1000*10 м. Наибольшая пористость о т м е ч а е т с я -15 в предрифовых фациях месторождения Хендрикс в рифе К э питен в США, в доломитизированных известняках и вторич Р и с. 2. С х е м а строения природного резервуара рифов различного типа Образования: 1 - рифовые, 2 - внерифовые;

3 - зоны оптимальных коллекторских свойств ных доломитах рифового фронта на месторождении К л а р к Лейк в Канаде.

Т а к и м о б р а з о м, П Р отличаются относительно о г р а н и ­ ченной площадью распространения, резкой фациальной к о н т ­ растностью, которая контролирует размещение коллекторов.

Характер распределения и фильтрации флюидов в ПР р а з ­ личных рифов не одинаков. В относительно небольших, п р о ­ с т о построенных, куполовидных рифах, г д е р а з р е з с л а б о дифференцирован, о с у щ е с т в л я е т с я как л а т е р а л ь н а я, так и вертикальная фильтрация. В мощных дифференцированных рифах с пластовым и л и н з о в и д н о - п л а с т о в ы м расположением пористо-проницаемых зон вертикальная миграция может быть затруднена. Существенно ограничена фильтрация ч е р е з л а ­ гунные и зарифовые отложения атолловидных и барьерных рифов. Покрышками для рифовых ПР в зависимости от п а л е о к л и м а т а м о г у т б ы т ь эвапориты или глины. В аридных условиях между рифовыми карбонатами и солями истинной покрышки часто формируются доломиты и сульфаты, я в л я ю ­ щиеся ложной покрышкой ( А с к о л ь д о в О. В., Ильин В.Д., Смирнов Л. Н., 1 9 8 2 ). В гумидном климате при глинистом с о с т а в е перекрывающих толщ ложные покрышки пока не опи­ саны или мощности их незначительны.

Установленные особенности строения природных р е з е р ­ вуаров различных типов карбонатных формаций м о г у т б ы т ь полезны при прогнозах и поисках месторождений нефти и г а з а, а также при д е т а л ь н о м изучении залежей с целью б о л е е достоверной оценки их запасов и выбора о п т и м а л ь ­ ной с и с т е м ы разработки. При э т о м, если первые р а з р а б о т ­ ки И.О. Брода о ПР использовались г л а в н ы м образом на стадии прогноза и поисков, а исследования Б. В. Филиппо­ ва и В.Д. Ильина - л о к а л ь н о г о прогноза, то понятие о м н о ­ г о с л о й н о м П Р, видимо, наиболее важно уже в процессе г е о л о г о п р о м ы с л о в ы х работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ А с к о л ь д о в О. В., И л ь и н В.Д., С м и р н о в Л. Н. В л и я ­ ние ложной покрышки на нефтегазоносность пермских о т л о ­ жений Башкирско-Оренбургского Приуралья. Советская г е о ­ л о г и я, 1982. № 2. С. 12-24.

Г е о л о г и я нефти и г а з а Сибирской платформы. М. : Н е д ­ ра, 1981. 552 с. Р е д. А. Э. Конторович, В. С. Сурков, А. А. Трофимук.

К а л и н к о М. К. Состояние и задачи м е т о д о в изучения природных к о л л е к т о р о в нефти и г а з а и фпюидоупоров. В к н..

К о л л е к т о р ы нефти и г а з а и фпюидоупоры. Новосибирск:

Наука, 1983. С. 5-9.

К у з н е ц о в В.Г., Д о н О. В., Б а т а ш е в а И. В. Специфи­ ка строения природного резервуара нижнекембрийских о р г а ­ ногенных построек. Геология нефти и г а з а. 1984. № 11.

С. 44-49.

Л о к а л ь н ы й п р о г н о з нефтегазоносности н а основе анализа строения ловушек в трехслойном р е з е р в у а р е ( м е ­ тодические у к а з а н и я ). М. : ВНИГНИ, 1982. 52 с. А в т. :

В.Д. Ильин, С П. Максимов, А. Н. Золотов и др.

М е т о д и к а л о к а л ь н о г о прогноза нефтегазоносности юрских карбонатных отложений Узбекистана. Советская г е о л о г и я. 1981. № 4. С. 15-26. А в т : В.Д. Ильин, В.П. С т р о ­ ганов, Л. Н. Смирнов и др.

О в ч а р е н к о А. В. О б особенностях н е ф т е г а з о н а к о п л е ния в карбонатных породах. Геология нефти и г а з а. 1974.

№ 12. С. 2 5 - 3 1.

С п р а в о ч н и к по г е о л о г и и нефти и г а з а. М. : Недра, 1984. 480 с. Р е д. Н. А. Еременко.

Т р о ф и м у к А. А., К а р о г о д и н Ю.Н., М о в ш о в и ч Э. Б.

П р о б л е м ы совершенствования понятийно-терминологической базы г е о л о г и и нефти и г а з а ( н а примере понятий " р е з е р ­ в у а р " и " л о в у ш к а " ). Геология и геофизика. 1980. № 2.

С. 3-10.

Ф и л и п п о в Б. В. Типы природных резервуаров нефти и г а з а. Л. : Недра, 1967. 123 с.

УДК 553.981/982.2.061.3:550. И. Е. Постникова, А. И. Крикунов, Л. В. Власова, В.Д. Казакова ( И Г и Р Г И ) ВОЗМОЖНОСТИ ЛИТО ЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИ ВЫЯВЛЕНИИ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАЗМЕЩЕНИЯ И ТИПИЗАЦИИ К О Л Л Е К Т О Р О В В ПРОДУКТИВНЫХ КАРБОНАТНЫХ КОМПЛЕКСАХ Сложность строения продуктивных карбонатных толщ, проявляющаяся в значительной их м а к р о - и микронеодно­ родности, неравномерном распределении коллекторов, у г л е ­ водородов ( У В ), воды, присутствии стратиграфическо-лито логических ловушек т р е б у е т выработки рационального к о м ­ плекса методических приемов, в котором главную р о л ь и г ­ рает литологический анализ. При э т о м необходимо у ч и т ы ­ вать, на каком уровне разработок - изучение отложений седиментационного бассейна, перспективной зоны, л о к а л ь ­ ной структуры - нужно получить качественные и к о л и ч е с т ­ венные параметры для оценки ресурсов У В. В з а в и с и м о ­ сти от э т о г о на каждом этапе должен проводиться свой оптимальный комплекс исследований и подбираться н е о б ­ ходимый масштаб работ.

Д л я изучения карбонатных отложений т р е б у е т с я г е н е т и ­ ческий подход, который может быть обеспечен с помощью л и т о л о г и ч е с к о г о анализа. При э т о м по глубоким скважинам должен проводиться максимальный отбор кернового м а т е р и ­ ала, обеспечивающего с у ч е т о м промера инструмента и к р и ­ визны скважин полный комплекс промыслово-геофизических данных с о о т в е т с т в у ю щ е г о масштаба. П о с л е д о в а т е л ь н о е и п о ­ слойное макроскопическое описание всех с т р у к т у р н о - г е н е ­ тических типов пород, слагающих р а з р е з ;

рассмотрение структурных и текстурных их особенностей;

определение химического с о с т а в а ;

выяснение типа и закономерностей распределения трещиноватости, степени насыщенности У В, изучение органических о с т а т к о в и терригенной примеси, выявление внутриформационных перерывов позволяют д и агностировать р а з р е з ы с точки зрения их генетическо—фа— идеальной принадлежности и проследить присущую карбонат­ ным р а з р е з а м цикличность.

Не вдаваясь в теоретические основы циклостратиграфи ч е с к о г о анализа, с о г л а с у я с ь с понятиями и принципами в ы ­ деления элементарных циклитов и рассматривая их как с е диментационные стратиграфические единицы, можно с у в е ­ ренностью считать, что применение э т о г о анализа п р а в о ­ мерно для изучения карбонатных отложений. Ц и к л о с т р а т и графический анализ, включающий л и т о л о г и ч е с к и е и промыс лово—геофизические исследования, п о з в о л я е т детально р а с ­ членять р а з р е з ы, фиксировать наличие перерывов, р а з м ы ­ вов, определять о б ъ е м седиментационных единиц, у с т а н а в ­ ливать иерархию, выявлять положение в р а з р е з е п о р о д - к о л ­ л е к т о р о в и обеспечивать основу детальной корреляции.

Выделяющиеся в карбонатных толщах элементарные цик л и т ы, обособленные по принципу направленности и н е п р е ­ рывности изменения существенных свойств пород в в е р т и ­ кальном р а з р е з е, у ч е т е характера границ между слоями, имеют трансгрессивно—регрессивный характер.

Как правило, в основании элементарных циклитов в ы д е ­ л я ю т с я глинистые или карбонатно-глинистые разности п о ­ род, которые используются как реперные горизонты. Они хорошо прослеживаются на кривых радиоактивного к а р о т а ­ жа и прослеживаются на значительные расстояния. Н е п р е ­ рывное л и т о л о г и ч е с к о е изучение всей продуктивной толши позволяет достоверно интерпретировать комплекс п р о м ы с лово-геофизических данных и, используя метод подобия, расчленять скважины, не охарактеризованные керном. Л и тологическая характеристика р а з р е з о в с у ч е т о м б и о с т р а ­ тиграфических данных и мощностей отложений стратиграфи­ ческих подразделений позволяет с о з д а в а т ь опорные ( с в о д ­ н ы е ) р а з р е з ы для различных структурно-фациальных зон, которые м о г у т и с п о л ь з о в а т ь с я для решения задач поисково разведочных работ.

Основой в с я к о г о г е о л о г и ч е с к о г о анализа является к о р ­ реляция р а з р е з о в, а от ее д е т а л ь н о с т и зависит получение ряда параметров (глубина з а л е г а н и я, мощность и т. д. ), н е ­ обходимых для картографических построений. Пример д е ­ тальной корреляции приводится по Ермоловской площади.

На основании циклостратиграфического анализа турнейские отложения в с к в. 10, 11, 12 д е л я т с я на пять мезоциклитов, соответствующих г о р и з о н т а м ;

р а з р е з з а в о л ж с к о г о г о р и з о н та подразделен на три элементарных циклита, черепетско— го - на два, к и з е л о в с к о г о - на три и т. д. В основании к а ж ­ д о г о циклита выявлены глинистые известняки, фиксируемые по ГК и НГК, сменяющиеся фораминиферово-сгустковыми плотными, неравномерно кальцитизированными известняками, переходящими в сгустково—детритовые, неравномерно п о р о вые, участками нефтенасыщенные известняки. Завершается элементарный циклит в центральных участках площади, в м е с т а х развития органогенных построек, к о м к о в а т о - д е тритовыми известняками, обладающими значительной е м ­ костью и являющимися к о л л е к т о р о м. На площадях, г д е р а з ­ вивались вторичные процессы, отрицательно влияющие на коллекторские свойства, вышеуказанная закономерность н а ­ рушается.

В р е з у л ь т а т е детальной корреляции можно проследить фациальные изменения в с е г о р а з р е з а, а г л а в н о е, выявить закономерности размещения коллекторов и с у ч е т о м н о р м а ­ лизации кривой НГК по двум опорным г о р и з о н т а м р а с с ч и ­ т а т ь мощность прослоев, обладающих е м к о с т ь ю. И с п о л ь з о ­ вание циклостратиграфического анализа п о з в о л я е т п р о с л е ­ дить изменение пород-коллекторов в указанном с т р а т и г р а ­ фическом диапазоне и получить подсчетные параметры для обнаружения макронеоднородности продуктивной к а р б о н а т ­ ной толщи.

В р е з у л ь т а т е геохимических и петрофизических и с с л е ­ дований карбонатных отложений у т о ч н я е т с я структура п о ­ род, определяются природа форменных образований и тип цемента, морфология порового пространства и микротрещи новатости, диагностируются органические остатки, выявля» е т с я их роль в формировании пород, е м к о с т е й, в о с с т а н а в ­ ливаются экологические свойства и воспроизводится режим обитания. И з у ч а ю т с я минеральный с о с т а в терригенной при­ м е с и, присутствие г а л о г е н н ы х образований, у с т а н а в л и в а е т ­ ся содержание кальцита, доломита, сульфатов, н е р а с т в о р и ­ м о г о остатка.

Литолого-петрографические и геохимические свойства пород м о г у т выражаться в количественных соотношениях, которые необходимо знать при типизации п о р о д - к о л л е к т о ­ ров. Большую роль при э т о м играют значения пористости, проницаемости, определяющиеся лабораторными методами и с помощью корреляционных зависимостей, увязанные с промыслово—геофизическими данными. Получение таких зависимостей т р е б у е т с я для интерпретации р а з р е з о в, о х а рактеризованных т о л ь к о материалами промысловой геофи­ зики. При типизации к о л л е к т о р о в необходимы также р е з у л ь ­ таты и гидродинамических испытаний скважин. На к о н е ч ­ ное формирование пород-коллекторов большое влияние о к а ­ зывают вторичные процессы как положительные, так и о т ­ рицательные.

Емкости и пути фильтрации, возникшие в р е з у л ь т а т е постседиментационных преобразований, отличаются д р у г от друга по своим коллекторским свойствам в з а в и с и м о ­ сти от конкретного процесса. Основную положительную р о л ь, как правило, играют выщелачивание карбонатного материала и трещинообразование. Перекристаллизация и д о ­ ломитизация обладают двойственным влиянием: в одном случае - положительным, а в д р у г о м - отрицательным.

К о л л е к т о р ы, образовавшиеся в большинстве с л у ч а е в за счет вторичных процессов, в определенной степени с о о т ­ носятся с различными структурно-генетическими типами карбонатных пород. Порово-трещинные и п о р о в о - к а в е р н о в о трещинные к о л л е к т о р ы, обладающие наибольшей п о р и с т о ­ с т ь ю, приурочены, как правило, к о р г а н о г е н н о - в о д о р о с л е вым, органогенно-биоморфным, органогенно—детритовым и с г у с т к о в о - к о м к о в а т ы м известнякам, распространенным в о б л а с т я х развития биогермных образований. Н а и б о л ь ­ шей проницаемостью характеризуются к о л л е к т о р ы каверно— во-трещинного и порово-кавернового типов, встречающие­ ся в метасоматических д о л о м и т а х и пелитоморфных и з ­ вестняках, образовавшихся в пределах приподнятых м е л к о водношельфовых у ч а с т к о в. Н е с к о л ь к о худшими коллектор— скими свойствами обладают сгустково-фораминиферовые, с г у с т к о в о - в о д о р о с л е в ы е и фораминиферовые известняки.

Корреляционная зависимость между пористостью, проницае­ м о с т ь ю и эффективной мощностью такова, что даже при незначительной величине одного параметра и повышенных значениях д р у г о г о разработка нефтяной залежи о к а з ы в а е т ­ ся рентабельной.

Литолого-петрографическое изучение с т р у к т у р н о - г е н е ­ тических типов пород верхнедевонско-^гурнейского к а р б о ­ натного комплекса В о л г о - У р а л ь с к о й нефтегазоносной п р о ­ винции показало, что развитие определенных типов к о л л е к ­ торов имеет непосредственную с в я з ь как с типами пород, так и с фациальной обстановкой. В в о д о р о с л е в о - к о м к о в а тых, комковато-детритовых, с г у с т к о в о - д е т р и т о в ы х и з в е с т ­ няках шельфовых фаций, обладающих преимущественно п е р С х е м а размещения коллекторов по структурно-фациаль­ ным зонам данковского - л е б е д я н с к о г о горизонтов Известняки: 1 - органогенно-биоморфные, 2 - пелитоморф ные, 3 - кристаллически-зернистые, 4 - с г у с т к о в ы е, 5 - органогенно—водорослевые;

6 - м е т а с о м а т и ч е с к и е д о ­ л о м и т ы ;

границы: 7 - П р е д у р а л ь с к о г о краевого прогиба, 8 - разнофациальных з о н ;

9 — изолинии мощности о т л о ж е ­ ний;

зоны: 10 - м е л к о в о д н о г о шельфа с преобладанием д о ломитизированных известняков и доломитов, 11 - о т н о с и ­ т е л ь н о глубокой части о т к р ы т о г о моря, 12 - мелководного вичной пористостью, при благоприятных п о с т с е д и м е н т а ц и онных процессах о б р а з у ю т с я, как правило, поровые и к а верново-поровые к о л л е к т о р ы. В органогенных постройках на шельфе, г д е ч а с т о б о л е е интенсивно проявляются п р о ­ цессы растворения и выщелачивания, в о р г а н о г е н н о - в о д о р о с л е в ы х известняках формируются каверново-трещинные, трещинно-каверново—поровые типы к о л л е к т о р о в. В о р г а н о ­ генных постройках рифового типа, г д е сильно развиты про­ цессы перекристаллизации, доломитизации, окремнения и трещиноватости, образуются коллекторы с л о ж н о г о с т р о е ­ ния порово-каверново-трещинного типа. В депрессионных фациях, представленных преимущественно с и л ь н о г л и н и с т ы ­ ми карбонатными породами, м о г у т формироваться к о л л е к ­ торы трещинного и щелевидно-трещинного типов.

Качественные и количественные параметры, полученные в р е з у л ь т а т е литологических, промыслово-геофизических и промысловых исследований по опорным р а з р е з а м, дают возможность проводить м а с с о в у ю интерпретацию н е о б х о д и ­ м о г о комплекса каротажа в р а з р е з а х различных структур но-фациальных зон б е з отбора керна. Эти материалы м о ­ г у т б ы т ь использованы при выявлении закономерностей размещения коллекторов, флюидоупоров, обособления п е р с ­ пективных участков для поисков залежей в пределах д о с т а ­ точно у з к о г о стратиграфического диапазона продуктивной карбонатной толщи как в пределах ц е л о г о региона, так и на локальных структурах. Познание внутреннего с т р о е ­ ния природного резервуара позволяет выявить к а ч е с т в е н ­ ные и количественные параметры для оптимизации залежей и обеспечения достоверности подсчета разведанных з а п а ­ сов У В. Примером региональных исследований может с л у ­ жить с х е м а размещения к о л л е к т о р о в по структурно-фаци альным зонам данковского и л е б е д я н с к о г о горизонтов З а ­ падной Башкирии. С о г л а с н о этой с х е м е на территории п л а т шельфа, в которой отложения представлены в основном и з ­ вестняками, 13 - прибортовая с преимущественным р а з в и ­ т и е м органогенных т е л ;

типы коллектора: 14 - каверново трещинный, 15 - порово-каверново-трешинный, 16 - п о р о во-каверновый, 17 - порово-трещинный;

18 - в числителе номер скважины, в з н а м е н а т е л е - мощность отложений;

19 - изогипсы форменной части Башкирии о б о с о б л я ю т с я четыре л и т о л о г о фадиальные зоны ( р и с у н о к ).

Зона 1 охватывает в основном наиболее мелководную часть Башкирского свода, отложения которой п р е д с т а в л е ­ ны мелкокристаллическими доломитами и известняками с тонкими прослоями м е р г е л е й и включениями ангидритов.

Коллекторами служат метасоматические доломиты, пелито морфные и с г у с т к о в ы е известняки. В з о н е 1, как правило, развит порово-каверновый тип коллектора. Мощность пород к о л е б л е т с я от 50 до 90 м. Нерастворимый остаток 0,8-10%.

Зона П представляет с о б о й наиболее г л у б о к у ю часть Актаныш-Чишминского прогиба и сложена т е м н о - с е р ы м и, часто черными кремнисто-глинисто-битуминозными и з в е с т ­ няками с прослоями аргиллитов и сланцев, среди которых доломиты играют подчиненную р о л ь. Коллекторами служат кристаллически зернистые и пелитоморфные известняки, а на площадях, г д е развиты одиночные органогенные п о ­ стройки, повышенными емкостными характеристиками о б л а ­ дают метасоматические доломиты, органогенно—водоросле­ вые и органогенно-биоморфные известняки. К о л л е к т о р ы, как правило, порово—трещинного типа. Мощность о т л о ж е ­ ний горизонтов незначительна ( о к о л о 10 м ).

Зона Ш - э т о территория, на которой развиты м е л к о ­ водные отложения, распространенные на Южно-Татарском своде и е г о ю г о - в о с т о ч н о м продолжении. Они п р е д с т а в л е ­ ны в основном известняками, а также нешироко р а с п р о с т р а ­ ненными доломитами и г л и н и с т о - м е р г е л и с т ы м и разностями пород. В роли к о л л е к т о р о в выступают с г у с т к о в ы е, о р г а н о г е н н о - в о д о р о с л е в ы е, органогенно-биоморфные известняки и м е т а с о м а т и ч е с к и е доломиты. Встречаются коллекторы каверново-трещинного и порово-каверново—трещинного т и ­ пов. Мощность отложений з о н ы Ш 30-70 м.

Зона 1У охватывает площади, в пределах которых о б р а зов ывались осадки в условиях, переходных от б о л е е к м е ­ нее глубоководным. Отложения представлены п р е и м у щ е с т ­ венно известняками. Зона характеризуется резким у в е л и ­ чением мощностей пород ( м е с т а м и до 200 м ), что о б ъ я с ­ няется наличием в ней органогенных построек. К о л л е к т о р ы представлены порово-каверновыми и порово-каверново—тре— шинными о р г а н о г е н н о - в о д о р о с л е в ы м и и органогенно—биоморф— ными известняками.

В с е вышеизложенное позволяет с д е л а т ь ряд выводов:

- изучение продуктивных карбонатных комплексов н е о б ­ ходимо проводить на генетической основе с и с п о л ь з о в а н и ­ ем литолого-петрографических исследований, увязанных с промыслово-геофизическими данными;

- на различных этапах поисково—разведочного процесса необходимо применять определенные комплексы м е т о д и ч е с ­ ких приемов с у ч е т о м их масштабности;

- для расчленения и корреляции карбонатных отложений может успешно и с п о л ь з о в а т ь с я циклостратиграфический а н а ­ лиз;

- к о л л е к т о р ы преимущественно развиваются в о р г а н о ­ генных разностях пород под поверхностями внутриформаци онных перерывов, которые чаще в с е г о располагаются в в е р х ­ них частях элементарных циклитов;

- размещение к о л л е к т о р о в зависит от фациальных о с о ­ бенностей строения р а з р е з а и палеогеоморфологических условий формирования, в каждой структурно-фациальной зоне развивается определенный тип коллектора.

УДК 552.98:551.761(470.6) И.Э. Сорокина ( И Г и Р Г И ), А. П. Рыжков, Е. И. Тараненко ( У Д Н и м. П. Л у м у м б ы ) ЛИТОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НИЖНЕТРИАСОВЫХ КАРБОНАТНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ Повышение качества подготовки з а п а с о в в карбонатных резервуарах нижнего триаса как одно из направлений п о ­ исково-разведочных работ Восточного Предкавказья н е р а з ­ рывно связано с дальнейшей разработкой комплексного п о д ­ хода к исследованию их внутренней структуры.

В Восточном Предкавказье основные залежи нефти в триасовых отложениях приурочены к карбонатным б и о г е р м н ы м массивам, окаймляющим О з е к - С у а т с к и й выступ с запада, севера и востока. М а с с и в ы представляют собой т е л а неправильной формы р а з м е р о м от 1,5x2 до 2,5x4 км и высотой 500-800 м, залегающие в т о л щ е г л и н и с т о - к а р ­ бонатных пород.

Уже на первом этапе изучения в с о с т а в е карбонатных массивов были выделены биоморфные, о р г а н о г е н н о — о б л о ­ мочные, с г у с т к о в о - м и к р о к о м к о в а т ы е ( онколитовые), о б ­ ломочные (известняковые брекчии и известняковые псам» м и т ы ) и х е м о г е н н ы е (микрозернистые и пелитоморфные) известняковые образования. Распределение о т д е л ь н ы х р а з ­ ностей пород по площади и р а з р е з у, как показывают и с с л е ­ дования, подчиняется определенной зональности, с в о й с т в е н ­ ной органогенным постройкам. Однако проблема выявления внутренней структуры карбонатных массивов и детализации их строения далека от решения.

Комплексный подход к изучению таких сложных р е з е р ­ вуаров с о с т о и т в одновременном качественном и к о л и ч е с т ­ венном анализе особенностей их строения и размещения в них з а л е ж е й. Он сводится, во-первых, к выделению пе— трофизических э л е м е н т о в р а з р е з а ( П Э Р ) - коллекторов, флюидоупоров и ' н е п о л н ы х * флюидоупоров по Г И С и п р о слеживанию их по площади;

во-вторых, к увязке и а н а л и ­ зу соотношения П Э Р с о структурно-генетическими э л е м е н ­ тами р а з р е з а ( С Г Э Р ) и созданию генетической модели строения карбонатного комплекса в ц е л о м ;

в - т р е т ь и х, к к а ­ чественному прогнозу строения природных резервуаров для отдельных частей региона и количественной оценке с т е п е ­ ни их неоднородности.

Сущность предлагаемой методики з а к л ю ч а е т с я в о п р е ­ делении параметров по Г И С : сопротивления экранированно­ го заземления - п о боковому каротажу ( Б К ), е с т е ­ ственной радиоактивности - по г а м м а - к а р о т а ж у ( Г К ), вторичной г а м м а - а к т и в н о с т и — по нейтронному г а м ­ ма-каротажу ( Н Г К ), интервального времени ( DТ) - по аку­ с т и ч е с к о м у каротажу ( A K ) и т. д. ;

выявлении их связи с межзерновой, общей и вторичной пористостью и оценке преобладающего типа структуры фильтрационно-емкостного пространства карбонатных отложений, т. е. типа коллектора.

Очевидно, что физический с м ы с л подобного комплексирова ния о б у с л о в л е н различным влиянием на показания БК, НГК ( Г К ), AK таких факторов, как физико-химические свойства с к е л е т а породы и насыщающего ее флюида, р а з м е р ы, р а с ­ положение и соотношение между собой структурных э л е ­ ментов е м к о с т н о г о пространства, т. е. пор, каверн, трещин, а также сцементированность и з е р н и с т о с т ь матрицы.

П о р и с т о с т ь, определенная п о A K ( К п А К ), совпадает с общей пористостью по НГК ( К п Н Г К ) в с л у ч а е поровых коллекторов, меньше общей пористости для трещинно—ка­ верновых коллекторов и превышает общую пористость в к о л ­ л е к т о р а х с интенсивным развитием хаотически р а с п о л о ж е н ­ ных трещин. П о р и с т о с т ь, рассчитанная по о т н о с и т е л ь н о м у сопротивлению БК ( К п Б К ), совпадает с общей пористостью по НГК ( К п Н Г К ) в поровых коллекторах, меньше или б л и з ­ ка к ней в трещинно-каверновых коллекторах и з н а ч и т е л ь ­ но выше общей пористости в плотных породах с наличием грещин ( Р ы ж к о в А. П., Сорокина И.Э., Тараненко Е. И., 1985).

Общая пористость по НГК ( К п Н Г К ) определялась с п о ­ с о б о м двух опорных г о р и з о н т о в. Пористость (межзерновая или межзерновая и трещинная по AK и K n A K ) р а с с ч и т ы в а ­ л а с ь п о уравнению с р е д н е г о времени ( W y l l i e M. R. J., G r e g o r y A. R., G a r d n e r Z. W., 1 9 5 б ). Межзерновая пористость по БК ( К п Б К ) определялась по эмпирическим зависимостям между параметром пористости ( Р п ) и п о ­ р и с т о с т ь ю ( К п ) по керну ( И т е н б е р г С.С., Шнурман Г.А., 1984).

На основе применения методики баланса пористости установлено, что в карбонатном комплексе В о с т о ч н о г о Предкавказья выделяются следующие типы к о л л е к т о р о в :

поровый, каверново—поровый, трещинно—каверновый, п о р о во-каверново—трещинный, трещинный, а также прослои п о ­ род с неэффективным пустотным пространством, т. е. не— коллекторы (флюидоупоры, "неполные" флюидоупоры).

Увязка выделенных типов П Э Р со с т р у к т у р н о - г е н е т и ч е с ­ кими типами пород, анализ взаимоотношений последних в о б ъ е м е карбонатного комплекса в целом позволяет о х а ­ рактеризовать е г о с генетических позиций, а с л е д о в а т е л ь ­ но, и прогнозировать ожидаемые типы природных р е з е р в у а ­ ров, приуроченных к различным тектоническим э л е м е н т а м В о с т о ч н о г о Предкавказья.

Установлено, что генетически карбонатный комплекс нижнего триаса, в частности е г о верхняя часть ( н е ф т е к у м ская с в и т а ), я в л я е т с я продуктом о р г а н о г е н н о г о карбонато— накопления, для которой характерны водорослевые п о с т р о й ­ ки б и о г е р м н о - б и о с т р о м н о г о типа (Сорокина И.Э., 1983).

Трещинно-каверновые и порово—каверновые коллекторы в основном связаны с водорослевыми известняками, в р а з ­ личной степени перекристаллизованными, доломитизирован ными, трещиноватыми и выщелоченными, а также с м е л к о и среднезернистыми вторичными доломитами, л о к а л и з у ю щ и ­ мися в основном в центральных частях органогенных п о ­ строек. Поровые, порово-каверново—трещинные и трещин­ ные коллекторы характерны главным о б р а з о м для п е л и т о ­ морфных, микрозернистых, комковато—сгустковых и биоморф но—детритовых известняков, а также для микротонкозерни­ с т ы х доломитов, залегающих как у основания о р г а н о г е н ­ ных построек, так и на их периферии. Флюидоупоры или "неполные' флюидоупоры представлены хемогенными и з ­ вестняками и доломитами с неэффективным пустотным п р о ­ странством и м о г у т быть приурочены к различным частям построек, преобладая, однако, на их периферии.

На основе анализа промыслово-геофизического и к е р н о вого материала, а также гидродинамических исследований в карбонатном комплексе нижнего триаса установлен м а с ­ сивный тип резервуаров с л о ж н о г о строения. Р е з у л ь т а т ы ВО Пробной эксплуатации з а л е ж е й и их индикаторные и с с л е ­ дования, данные гидропрослушивания скважин и другие м е ­ тоды убедительно подтверждают э т о.

Природный резервуар с л о ж н о г о строения - э т о система, состоящая и з подсистем ( г е о л о г и ч е с к и х т е л ) б о л е е н и з к о ­ го уровня, в частности коллекторов, флюидоупоров и " н е ­ полных* флюидоупоров, рассматриваемых в конкретном и с ­ следовании в к а ч е с т в е простых э л е м е н т о в резервуаров, чье взаимоотношение определяет размещение в них флюидов и внутрирезервуарные перемещения. В частности, нижне триасовый карбонатный комплекс как природный резервуар э т о система, состоящая, как правило, из множества у с л о в ­ но неделимых э л е м е н т о в, т. е. э л е м е н т о в неоднородности ( Э Н ), объединенных, однако, совокупностью внутренних с в я ­ зей.

Количественная оценка степени неоднородности р е з е р в у а ­ ров нижнего триаса произведена на основе г е о л о г и ч е с к и х, г е о л о г о - с т а т и с т и ч е с к и х и информационных характеристик, посредством которых изучена м а к р о - и микронеоднородность нижнетриасового карбонатного комплекса в целом и природ­ ных резервуаров и залежей в частности. Под микронеодно— родностью и м е е т с я в виду изменчивость свойств с о б с т в е н ­ но коллекторов, которая связана с изменением их в н у т р е н ­ ней структуры, т. е. пористости, проницаемости и т. д. Д л я оценки макронеоднородности изучаемых резервуаров в к а ­ ч е с т в е г е о л о г и ч е с к и х показателей использовались с л е д у ю ­ щие коэффициенты: д о л е в о г о содержания коллекторов в о б ­ щей толщине продуктивных отложений, расчлененности р е ­ зервуара, относительной расчлененности, у д е л ь н о г о с о д е р ­ жания коллекторов, однородности резервуара. Для оценки степени микронеоднородности изучаемых объектов применя­ л и с ь коэффициент вариации пористости пород, вскрываемых отдельными скважинами, и комбинированный коэффициент.

Г е о л о г о - с т а т и с т и ч е с к и е и информационные характеристики представлены в виде с и с т е м ы, в которой наблюдается р а з ­ витие компонентов от простых и конкретных г е о л о г и ч е с к и х к вероятностным информационным, обладающим явно выра­ женными обобщающими и оценивающими свойствами. К ч и с ­ л у г е о л о г о - с т а т и с т и ч е с к и х показателей неоднородности р е ­ зервуаров о т н е с е н ы их среднее значение, р а з м а х и коэффи­ циенты вариации, а к информационным - частная, общая и относительная энтропия ( Д е м е н т ь е в Л. Ф., Жданов М. А., Кирсанов А. Н., 1977;

P e l t o C. R., 1 9 5 4 ).

Качественная оценка внутреннего строения изученных резервуаров и их типизация произведены на основе прин­ ципа относительной элементарности, с о г л а с н о которому установлена иерархичность г е о л о г и ч е с к и х объектов в ц е ­ л о м или и х о т д е л ь н ы х составляющих, т. е. Э Н (Каждан А. Б., 1974). В соответствии с принципом относительной э л е м е н ­ тарности массивные резервуары карбонатного комплекса нижнего триаса м о г у т б ы т ь подразделены на две группы:

однородные и неоднородные.

Однородные резервуары характеризуются достаточно простым строением слагающих их коллекторов, а также о т с у т с т в и е м внутрирезервуарных фпюидоупоров или " н е п о л ­ ных"' флюидоупоров. Как правило, резервуары первой г р у п ­ пы имеют не б о л е е одного ЭН и с о с т о я т из коллекторов практически одного типа: поровых, порово-каверновых или поровс— каверново-трещинных. К о л л е к т о р ы в однородных р е ­ зервуарах распределены равномерно, обусловливая гидроди­ намически единую с и с т е м у. В л и т о л о г и ч е с к о м отношении коллекторы в резервуарах подобного типа представлены известняково-доломитовыми породами с преобладанием т о н ­ ко—мелко- и среднезернистых, реже крупнозернистых д о л о ­ митов и лишь изредка известняков.

Неоднородные резервуары отличаются довольно с л о ж ­ ным строением и с о с т о я т из нескольких Э Н, однако также объединенных в гидродинамически единую с и с т е м у. Среди коллекторов установлены трещинно—каверновые, трещинные, порово-грещинные и порово-каверново-трещинные типы.

Наряду с коллекторами различного типа в о б ъ е м е н е о д н о ­ родных резервуаров присутствуют слабопроницаемые ( " н е ­ п о л н ы е " флюидоупоры) и непроницаемые породы (флюидо у п о р ы ), которые также являются ЭН и з а л е г а ю т в р е з е р в у ­ арах в виде линз и прослоев. В л и т о л о г и ч е с к о м отношении ЭН представлены водорослевыми и онколитовыми и з в е с т ­ няками, известняками с комковато—сгустковой структурой, а также разнозернистыми известняками и доломитами с тонкими прослоями пелитовых туфов и бентонитовых глин.

В о б ъ е м е неоднородных резервуаров к о л л е к т о р ы з а л е г а ю т в виде пространственно обособленных г е о л о г и ч е с к и х т е л, устойчивость геометрических форм которых зависит от и з ­ менчивости эффективной толщины продуктивных отложений и характера ее распределения в т е л е резервуара.


По характеру и р а з м е р у ЭН среди неоднородных р е з е р ­ вуаров выделяются резервуары с прерывистой (протяжен­ н о с т ь ЭН меньше р а з м е р о в з а л е ж и ) и непрерывной ( п р о ­ тяженность ЭН соизмерима с размерами з а л е ж и ) неодно родностями.

Среди неоднородных резервуаров с прерывистой н е о д н о ­ родностью выделяются два вида: с прерывистыми Э Н - к о л лекторами и прерывистыми ЭН-флюидоупорами, или " н е п о л ­ н ы м и " флюидоупорами, К первому виду о т н о с я т с я р е з е р в у а ­ ры, которые отличаются прерывистым характером и з м е н е ­ ния толщины пористо-проницаемых прослоев, по с у щ е с т в у, образующих о т д е л ь н ы е л и н з ы к о л л е к т о р о в, ограниченные слабопроницаемыми или непроницаемыми породами нижнего триаса, слагающими монолитную толщу и прослеживающи­ мися по всей площади с т р у к т у р. Ко второму виду о т н о с я т ­ ся резервуары, которые в отличие от выдержанных по п л о ­ щади коллекторов р е з к о изменчивы по толщине, прерывис­ т ы е и выклинивающиеся по простиранию.

Т а к и м о б р а з о м, данные ГИС позволяют дифференцировать карбонатные массивы на с т р у к т у р н о - е м к о с т н ы е с у б т е л а ( Э Н ), а з а т е м с у ч е т о м петрографических исследований, - на л и толого—фациальные с у б т е л а. Д е т а л ь н о с т ь расчленения м а с ­ сивов по вышеуказанным признакам значительно превышает д е т а л ь н о с т ь, основанную на изучении керна. Определение размеров и пространственного соотношения э л е м е н т о в н е ­ однородности дает возможность не т о л ь к о выделить о р г а н о ­ генные карбонатные т е л а в толщах иного г е н е з и с а, но и о с у ­ ществить их типизацию.

Применение комплексной литолого—петрофизической м е ­ тодики изучения карбонатных т е л р е з к о увеличивает д о с т о ­ верность выделения органогенных карбонатных образовании и определения их внутренней структуры.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Д е м е н т ь е в Л.Ф., Ж д а н о в М.А., К и р с а н о в А.Н, Применение математической статистики в н е ф т е г а з о п р о м ы с ­ ловой г е о л о г и и. М. : Недра, 1977. 234 с.

И т е н б е р г С. С, Ш н у р м а н Г.А. Интерпретация р е ­ з у л ь т а т о в каротажа сложных к о л л е к т о р о в. М. : Недра, 1984.

215 с.

К а ж д а н А. Б. М е т о д о л о г и ч е с к и е основы разведки п о ­ л е з н ы х ископаемых. М, : Недра, 1974. 175 с.

Р ы ж к о в А. П., С о р о к и н а И.Э., Т а р а н е н к о Е. И.

Особенности строения природных резервуаров в нижнетриа­ с о в о м карбонатном комплексе В о с т о ч н о г о Предкавказья.

В к н. : Перспективы нефтегазоносности переходного к о м ­ плекса молодых платформ. М. : И Г и Р Г И, 1985. С. 138-149.

С о р о к и н а И. Э. Литолого-фациальные признаки в ы я в ­ ления погребенных органогенных построек в в е р х н е п е р м ско—нижнетриасовых отложениях В о с т о ч н о г о Предкавказья.

В к н. : Структурные и литолого-фациальные критерии нефте­ г а з о н о с н о с т и. М. : И Г и Р Г И, 1983, С 68-80, Ре l t о CR. Mapping of multicomponent s y s ­ t e m s. G-eol. J., 1954. V. 62. N 5. P. 5 0 1 - 5 1 1.

Wyllie M.R.J., G r e g o r y A.R., Gard­ n e r Z.W. Elastic W a v e Velocities in H e t e r o g e neus and Porous Media. Geophisics, 1956.

N 1. P. 2 1 - 3 3.

УДК 552.8:552.144:553.98. Е. Е. Карнюшина, О.И. Супруненко, Г.Л. Чочия ( М Г У ) АУТИГЕННОЕ КАРБОНАТООБРАЗОВАНИЕ В ВУЛКАНОГЕННО-ОСАДОЧНЫХ ТОЛЩАХ Изучение природных резервуаров, приуроченных к в у л к а ногенно-осадочным отложениям, привлекает в последние г о д ы внимание в с е б о л ь ш е г о числа и с с л е д о в а т е л е й. С о д ­ ной стороны, интерес э т о т о б у с л о в л е н расширением неф тепоисковых работ в о б л а с т я х, г д е вулканизм т е с н о с в я ­ зан с осадочным породообразованием ( б а с с е й н ы Д а л ь н е г о Востока и с е в е р о - в о с т о к а С С С Р, Восточная Сибирь, Кав­ каз и П р е д к а в к а з ь е ). С д р у г о й стороны, с в и д е т е л ь с т в а о значительной изменчивости физических свойств в у л к а н о г е н но-осадочных коллекторов з а с т а в л я ю т искать причины н е ­ однородности и выявлять особенности ее распространения в г е о л о г и ч е с к о м пространстве. Причины неоднородности э т о г о типа к о л л е к т о р о в многообразны и, в частности, с в я ­ заны с минеральными новообразованиями ( г л и н и с т ы м и, кремнистыми, цеолитовыми и карбонатными), возникающими на стадиях д и а г е н е з а и к а т а г е н е з а.

Минералогическая з о н а л ь н о с т ь аутигенных карбонатов наиболее д е т а л ь н о прослежена по конкреционным к о м п л е к ­ с а м олигоцен-миоценовых отложений кайнозойских п р о г и ­ бов Западной Камчатки. Здесь снизу вверх в изученном р а з р е з е мощностью до 2500 м выделяются кальцитовый, кальцит-доломитовый и сидеритовый конкреционные к о м п л е к ­ сы. Кальцитовый комплекс с в я з а н с туфотерригенными о б ­ разованиями олигоцена - с р е д н е г о миоцена мощностью до 1500 м. Основными типами пород з д е с ь являются т у ф о генные и туффитовые песчаники, алевролиты и аргиллиты. К о ­ л и ч е с т в о тефроидного материала в этих породах в о з р а с т а е т вверх, по р а з р е з у, г д е появляются и биогенно—кремнистые о б ­ разования. Р а с с е я н н ы е и концентрированные карбонатные выделения приурочены в основном к песчано-алевритовым разностям, породообразующие компоненты которых на 40-60% с о с т о я т и з обломков андезитов. Остальная ч а с т ь зерен представлена средними и основными п л а г и о к л а з а м и, д е в и трифированными витрокластами примерно в равных с о о т н о ­ шениях. Породы насыщены обрывками о б у г л е н н ы х р а с т и ­ т е л ь н ы х тканей и цементируются обычно аутигенным в е ­ щ е с т в о м силикатного либо карбонатного состава с п р е о б ­ ладанием кальцита (Супруненко О.И., Карнюшина Е. Е., Воскресенская М. Ф., 1976). А у т и г е н н ы е карбонаты р а с п р е ­ д е л я ю т с я в пределах пластов крайне неравномерно, что отражено в морфологии их выделений и в колебаниях с о ­ держания от 1 до 70%. Начальная карбонатизация о т м е ч а ­ е т с я микроскопически пятнистыми, изолированными з а м е ­ щениями вулканокластов и вторичными обособлениями к а л ь ­ цита в порах. При дальнейшем развитии э т о г о процесса сначала возникают смешанные обломочно-карбонатные п о ­ роды с реликтовыми песчано-алевритовыми структурами, а з а т е м известняки замещения, слагающие в верхней ч а ­ сти олигоцен-среднемиоценового разреза горизонты г и г а н т ­ ских конкреций диаметром до 3 м.

Аутигенный кальцит в с о с т а в е смешанных о б л о м о ч н о карбонатных пород обычно развит в виде пойкилитовых выделений сферолитового строения. Вторичные известняки конкреций характеризуются м и к р о - и мелкозернистой с т р у к ­ турой, и их кальцитовые а г р е г а т ы образуют лапчатые к о н ­ туры со сферолитовым погасанием. Основная карбонатная масса конкреций равномерно насыщена г л о б у л а м и пирита, а также содержит реликты кристаллов плагиоклазов, ч е ­ шуек слюд и панцирей диатомей. Сохранившиеся от р а с т ­ ворения первичные компоненты нередко с о с т а в л я ю т в с е ­ го 5-10%.

В верхней части олигоцен-среднемиоценового разреза, г д е в о з р а с т а е т роль пирокласто-тефроидных и б и о г е н н о кремнистых компонентов, в с о с т а в е карбонатных стяжений помимо кальцита появляется доломитовая составляющая.

При э т о м количество доломита сильно к о л е б л е т с я и порой превосходит содержание кальцита.

Кальцит-доломитовый конкреционный комплекс приуро­ чен к туфодиатомитовым отложениям среднего миоцена суммарной мощностью до 700 м. Основными компонентами широко распространенных з д е с ь туфокремнистых пород я в ­ л я ю т с я диатомовый ( 3 0 - 7 0 % ), песчано-алевритовый тефро идный ( 2 0 - 3 0 % ) и пелитовый глинисто-кремнистый (2Х-50%) материал. В туфодиатомитах органогенно-кремнистая с о ­ ставляющая представлена рентгеноаморфными с к о р л у п к а ­ ми диатомей и их д е т р и т о м, которые в опоках замещают­ ся ультрамикроскопическим г л о б у л я р н ы м кристобалитом и халцедоном. Туфы характеризуются преимущественно андезитовым с о с т а в о м, их песчаные и алевритовые р а з ­ ности образуют в и т р о - к р и с т а л л о - л и т о к л а с т и ч е с к и е типы пород, а алевропелитовые разновидности - г л а в н ы м о б ­ р а з о м витрокластические. Туффиты помимо указанных тефроидных компонентов содержат примесь терригенной природы ( 1 0 - 4 0 % ), представленную калишпатом, кварцем, обломками метаморфических пород, а также органогенный детрит ( д о 10%) спикул г у б о к, диатомей и фораминифер.

Среди вторичных карбонатов з д е с ь преобладает д о л о м и т, на 70-90% замещающий биогенно-кремнистые и о б л о м о ч ­ ные породы с алевритовой структурой основной м а с с ы.

И з в е с т к о в ы е стяжения относительно редки и х а р а к т е р и ­ з у ю т с я б о л е е низким содержанием конкрециеобразовате— ля. Доломит, замещающий туфодиатомиты и пепловые туфы, преимущественно неравномернозернистый, м и к р о - и мелкокристаллический. Р е л и к т о в ы е первичные структуры о т м е ч а ю т с я в т е н е в ы х контурах витрокластов, а также в виде карбонатных с г у с т к о в диаметром 0,05-0,1 м м, по к р е м н е з е м у диатомей, р а з м е р ы которых к о л е б л ю т с я и м е н ­ но в этих пределах.

Сидеритовый конкреционный комплекс приурочен к т у ф фитовой угленосной м о л а с с е верхнего миоцена, мощность которой с о с т а в л я е т 200-300 м. М о л а с с а сложена рыхлыми, участками слабоуплотненными песчаными и алевритовыми туффитами с прослоями лигнитов. Здесь диагенетические карбонаты представлены г л а в н ы м о б р а з о м сидеритом, в зависимости от количества которого выделяются туффи­ ты различной степени карбонатности, туфоалевритовые с и ­ дериты (при содержании компонента 50-90%) и г о м о г е н ­ ные сидеритовые стяжения. В последних карбонатная м а с ­ са превышает 90%. Они обладают микрозернистой с т р у к т у ­ рой и с е т ч а т о й микротекстурой, обусловленной наличием реликтов обломочных з е р е н.


Р а с с м о т р е н н а я вертикальная з о н а л ь н о с т ь аутигенных карбонатов о б у с л о в л е н а прежде в с е г о с о с т а в о м р а с с е я н ­ ного карбонатного материала исходных осадков, р а з л и ч ­ ных обстановок осадконакопления ( С т р а х о в Н. М., 1960).

Основные факторы изменения обстановок седиментации о п р е д е л я л и с ь степенью их мористости и вспышками в у л ­ канической активности, которая может о б у с л а в л и в а т ь повышенные содержания карбонатов магния в осадках ( Б р о д с к а я Н.Г., 1959). Фациальный анализ отложений, вмещающих кальцитовый и кальцит—доломитовый к о н к р е ­ ционные комплексы, показал, что они формировались в у с л о в и я х внешнего шельфа и впадин континентального склона. Влияние эксплозий приводило к обогащению м о р и ­ с т ы х фаций геохимически б о л е е подвижным м а г н и е м. При ослабленной вулканической д е я т е л ь н о с т и в наиболее м о р и ­ с т ы х отложениях преобладал кальций. Сидеритовый к о м ­ плекс приурочен к осадкам внутреннего шельфа и при­ брежной аллювиальной равнины, г д е о т м е ч а л о с ь о т н о с и т е л ь ­ ное обогащение осадков малоподвижным ж е л е з о м.

Изученные конкреционные образования каменской с в и ­ ты ( м и о ц е н ) острова Беринга сопоставимы с верхней г е ­ терогенной ч а с т ь ю кальцитового комплекса Западной Камчатки. Песчаные, алевритовые, алевропелитовые туф фиты и туфоопоки этой свиты имеют суммарную видимую мощность 1000 м ( Г е о л о г и я С С С Р, 1964). Перечисленные породы чередуются в р а з р е з е ч е р е з 1-10 с м, иногда ч е ­ р е з 15-50 см и образуют изменчивые по мощности п а ч ­ ки, осложненные преимущественно песчаными крутопадаю­ щими нептуническими дайками до 10-15 см в поперечнике.

В верхней части отложений свиты прослеживаются г о р и ­ зонты диатомитов и л а в о в ы х покровов. Тефроидный м а ­ териал туффитов д а ц и т - а н д е з и т о в о г о состава в з н а ч и т е л ь ­ ной степени кристаллокластический и цементируется ч а с ­ то вторичными карбонатами.

Конкрециеносность изученных отложений острова Беринга неравномерна. Она наиболее высока в т о н к о с л о и с т ы х п а ч ­ ках о б л о м о ч н ы х пород, на 30-40% насыщенных шаровидны­ ми кальпитовыми стяжениями диаметром 10-15 с м. По данным химического анализа, д о л я карбонатного конкре циеобраэователя в таких "шарах" не превышает 50%, при­ ч е м доломитовая составляющая на порядок ниже с о д е р ж а ­ ния кальцита, д р у г и х компонентов не о т м е ч а е т с я. Среди тонкообломочных пород в мощных п л а с т а х песчаников прослеживаются уплощенные элипсоидальные кальцитовые выделения р а з м е р о м по короткой и длинной о с я м 20x25 см и толщиной до 10 с м, состоящие на 80% из конкрециеоб разующего карбонатного минерала. В конкрециях опок либо в стяжениях на границах биогенно-кремнистых и о б ­ ломочных туффитов о т м е ч а ю т с я относительно повышенные количества доломита. Он преобладает лишь в верхней ч а ­ сти р а з р е з а, г д е линзы конкреций среди туфов с лавовыми покровами д о с т и г а ю т 0,7x2,5 м, и содержат д о л о м и т в к о ­ л и ч е с т в е 45-47%, кальцит 4-6%, сидерит 1-3%, н е р а с т в о ­ римый остаток 43-55%. Микроструктура карбонатных в ы ­ делений неравномерная, м и к р о - и мелкозернистая, у ч а с т к а ­ ми с г у с т к о в а я, с реликтами замещенных обломочных и биогенных компонентов.

Источником углерода для а у т и г е н н о г о д и а г е н е т и ч е с к о ­ го карбонатообразования в рассмотренных в у л к а н о г е н н о осадочных отложениях служили продукты распада O B. Об этом с в и д е т е л ь с т в у е т значительное снижение к о л и ч е с т ­ ва С в конкрециях по сравнению с вмещающими их п о ­ орг родами. При возрастании аутигенной карбонатности от 10 до 80% содержание С убывает от 1 до 0,15% орг (рис. 1 ). Это п о л о ж е н и е п о д т в е р ж а е т с я также и с с л е д о в а ­ ниями изотопов у г л е р о д а из аналогичных вышеописанным диагенетических карбонатов кайнозойских вулканогенно осадочных пород острова Карагинского (Покровский Б.Г., 1980). По данным Б.Г. Покровского, в отличие от б и о ­ генных и х е м о г е н н ы х морских карбонатов, х а р а к т е р и з у ю ­ щихся С от +4 до — 4 ‰, цемент и конкреции в т у ф о обломочных породах содержат л е г к и е изотопы ( с р е д н е е з н а ч е н и е - 1 6, 5 и - 1 8, 5 ‰, а и з стяжений среди д и а ­ томитов с о с т а в л я е т в среднем +9,7‰. По мнению автора, такой изотопный с о с т а в с в и д е т е л ь с т в у е т о т о м, ч т о источником у г л е р о д а служили продукты распада OB у г л е к и с л о т а и метан. При э т о м в образовании о т н о с и т е л ь ­ но л е г к и х карбонатов у ч а с т в о в а л а т о л ь к о у г л е к и с л о т а.

Т я ж е л ы е карбонаты связаны с у г л е к и с л о т о й, частично восстановленной до метана, так как в системе CO -СН 2 при температуре до 50 С углекислота может обогащаться т я ж е л ы м и з о т о п о м на 80%о.

При карбонатизации происходят значительные изменения физических свойств вулканогенно-осадочных пород ( т а б ­ л и ц а ). Попарное сравнение параметров физических с в о й с т в конкреций и вмещающих их отложений у к а з ы в а е т на у в е ­ личение уплотнения вещества в стяжениях. С л а б о е у п л о т Р и с. 1. Зависимость содержания С от аутигенной карбонатности Туффиты: 1 - алевритовые, 2 - а л е в р и т о в о - г л и н и с т ы е, 3 - глинистые нение вмещающих отложений о б у с л о в л е н о их с у щ е с т в о в а ­ нием в подзонах протокатагенеза и начального м е з о к а т а генеза (R витринита 6, 0 - 7, 1 ). Коэффициент уплотнения, определяемый отношением о б ъ е м н о г о веса к удельному ( п о Б.К. Прошлякову, 1974), во вмещающих отложениях и з м е н я е т с я в пределах 0,4-0,75. В конкрециях э т о т коэф­ фициент равен 0,8-0,88, что отвечает среднему и с и л ь ­ ному уплотнению вещества ( р и с. 2 ). С л е д о в а т е л ь н о, в стяжениях возникают участки переуплотнения и з н а ч и ­ т е л ь н о ( в 3 - 5 р а з ) снижается открытая пористость. В с е э т о приводит к неравномерности емкостных и фильтрацион­ ных свойств коллекторов в пределах однофациальных п л а Физические свойства исходных и карбонатизированных вулканогенно осадочных пород ( м и о ц е н острова Беринга) Вес, г / с м Карбонатность Пористость, % породы (а - и с ­ ходная, б - к а р б о ­ удель­ объемный открытая общая натизированная), ный % Туффит песчаный разнозернистый 18, 32, 2,79 1, а - 2,34 13,0 5, 2, 6- Туффит песчаный мелкозернистый 14, 24, 2,71 2, а - 5, 2,74 2,42 11, 6- Туфоалевролит 18, 26, 1, 2, а - 4, 13, 2, 6-64 2, Туфоопока 31, 40, 2,62 1, а - 16, 28, 2, 2, 6- Туфодиатомит 47, 57, 1, а- 14 2, 5, 12, 2, 2, 6- с т о в, находящихся на одинаковых стадиях к а т а г е н е т и ч е ской преобразованности. К р о м е т о г о, с л е д у е т учитывать, ч т о в о б л а с т я х вулканогенно-осадочного л и т о г е н е з а широ­ ко проявляются наложенные инфильтрационные и г и д р о т е р ­ м а л ь н ы е процессы. Они формируют в природных р е з е р в у а ­ рах значительные по площади участки со свойствами, отличающимися от характеристик вмещающих толщ. В с л у ч а е наложенной карбонатизации возникают л о к а л ь н ы е экраны, связанные с переуплотнением вещества.

Р и с. 2. Характер уплотнения исходных ( а ) и карбона тизированных ( б ) вулканогенно-осадочных пород 1 - туфодиатомиты;

2 - туфоопоки;

туффитьп 3 — г л и н и ­ с т ы е, 4 - алевритовые крупнозернистые, 5 - алевритовые разнозернистые, 6 - песчаные разнозернистые, 7 - п е с ч а ­ ные м е л к о з е р н и с т ы е Таким о б р а з о м, проведенные исследования и л л ю с т р и р у ­ ют р о л ь диагенетических процессов карбонатообразования в формировании физических с в о й с т в в у л к а н о г е н н о - о с а д о ч ­ ных отложений. Выделение участков с различной конкре— циеносностью можно рассматривать как э л е м е н т минера­ л о г и ч е с к о г о картирования коллекторов. Авторы видят з а ­ дачи дальнейших исследований в расшифровке влияния р а з ­ нообразных минеральных типов карбонатов на физические свойства пород, выяснении изменений диагенетических карбонатов в к а т а г е н е з е и под влиянием наложенных п р о ­ ц е с с о в, ч т о позволит оценить совокупность факторов для прогнозирования основных с в о й с т в природных резервуаров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Б р о д с к а я Н.Г. Карбонатные конкреции в третичных отложениях острова Сахалин. В кн.: К познанию д и а г е н е ­ з а осадков. М. : И з д - в о А Н С С С Р, 1959. С. 25-31.

Г е о л о г и я С С С Р, т. X X X I. Камчатка. Курильские и Командорские острова. Ч. 1. М. : Недра. 1964. 733 с.

П о к р о в с к и й Б.Г. У с л о в и я образования д и а г е н е т и ч е ­ ских карбонатов кайнозойских отложений острова К а р а г и н с к о г о п о изотопным данным. Изв. А Н С С С Р. С е р. г е о л.

1980. № 12. С. 88-98.

П р о ш л я к о в Б. К. Вторичные изменения терригенных п о р о д - к о л л е к т о р о в нефти и г а з а. М. : Недра. 1974. 232 с.

С т р а х о в Н.М. Основы теории л и т о г е н е з а. Т. 2. М. :

и з д - в о АН С С С Р, 1960. 573 с.

С у п р у н е н к о О.И., К а р н ю ш и н а Е.Е., Воскре­ с е н с к а я М. Ф. О с о с т а в е карбонатов в неогеновых о т л о ­ жениях Западной Камчатки. Д А Н С С С Р. 1976. Т. 231. № 4.

С. 941-944.

УДК 552.578.2.061.3:552.54:552. Т.Т. Клубова (ИГиРГИ) ВЛИЯНИЕ ГЛИНИСТЫХ ПРИМЕСЕЙ НА Ф О Р М И Р О В А Н И Е ПОЛЕЗНОЙ Е М К О С Т И К А Р Б О Н А Т Н Ы Х ПОРОД Полезная е м к о с т ь карбонатных пород формируется в р е з у л ь т а т е взаимодействия различных факторов. Это преж­ де в с е г о условия образования и с т р у к т у р н о - т е к с т у р н ы е особенности, в с у м м е определяющие седиментационную е м ­ к о с т ь карбонатных пород. Окончательная конфигурация п о ­ л е з н о г о е м к о с т н о г о пространства с о з д а е т с я в ходе п о с т с е диментационной истории карбонатных пород, которая очень сложна и состоит из ряда сменяющих д р у г друга во в р е ­ мени процессов, создающих предпосылки для развития в зонах повышенной тектонической активности трешинова т о с т и, играющей важную роль в формировании к о л л е к т о р с к о г о потенциала карбонатных пород.

Основная ч а с т ь карбонатных коллекторов представлена известняками, среди которых наибольшим распространени­ ем п о л ь з у ю т с я обломочные, органогенные и х е м о г е н н ы е разности. Поведение их в д и а г е н е з е и к а т а г е н е з е с у щ е с т ­ венно различно. Границу между д и а г е н е з о м и к а т а г е н е з о м в карбонатных породах автор вслед за Г. И. Сурковой проводит по литификации карбонатного осадка. Но еще до литификации отдельные составные части осадка начинают приспосабливаться к у с л о в и я м все возрастающего о б е з в о ­ живания. С о з д а е т с я текстурный облик будущей породы. В зависимости от соотношения компонентов в осадке в о з н и ­ кают текстуры разной степени неоднородности.

* Суркова Г. И. О некоторых постседиментационных п р е ­ образованиях карбонатных коллекторов нефти. В кн.:

Проблемы г е о л о г и и нефти. Вып. 2. М. : Недра, 1971.

С. 143-152.

Присутствие глинистых минералов в цементе карбонат­ ных пород повышает их текстурную неоднородность что приводит к развитию трещин по границам сочленения р а з ­ ных по т е к с т у р е участков. Влияние глинистых минералов на формирование их полезной емкости определяется к о л и ­ ч е с т в о м и формой распределения в породе. Минеральный с о с т а в глинистой примеси существенного значения не и м е ­ ет в т о м с л у ч а е, когда она не превышает 10%.

Постседиментационные преобразования карбонатных п о ­ род наиболее интенсивно протекают в д и а г е н е з е, когда осадок еще не полностью обезвожен. Интенсивность д и а г е н е т и ч е с к и х процессов зависит от первичной проницаемо­ сти осадков, а также от количества и типа о р г а н и ч е с к о ­ го вещества ( О В ). Влияние последнего на течение п о с т седиментационных процессов определяется е г о к о л и ч е с т ­ вом и типом. Созданная автором классификация ОВ по влиянию на физико-химические процессы, протекающие в породах, широко известна и потому з д е с ь не приводится.

ОВ первого типа не у ч а с т в у е т в формировании емкости карбонатных коллекторов в данной с т а т ь е не р а с с м а т р и ­ в а е т с я. ОВ в т о р о г о типа*, преобразование которого с о п р о ­ вождается разрывом кислородных связей и выделением С О, приводит к растворению контактирующих с ним карбонат­ ных минералов (первый этап р а с т в о р е н и я * * ). Наличие ОВ т р е т ь е г о типа сопровождается гидрофобизацией глинистых минералов, цементирующих карбонатные породы, а также н е к о т о р о г о количества тонкозернистых карбонатных к о м п о ­ нентов.

В к а т а г е н е з е при высоких термодинамических п а р а м е т ­ рах по границам сочленения разных по т е к с т у р е участков начинается разъединение частей породы друг от д р у г а.

* Клубова Т. Т. Особенности преобразования и м и г р а ­ ции о р г а н и ч е с к о г о вещества в карбонатных породах. В кн.: Геохимические закономерности миграции у г л е в о д о р о д ­ ных с и с т е м и их фазовое поведение. М. : Наука, 1982.

С. 88-94.

** Суркова Г. И. О некоторых постседиментационных преобразованиях карбонатных коллекторов нефти. В кн.:

Проблемы г е о л о г и и нефти. Вып. 2. М. : Недра, 1971.

С. 143-152.

Растрескивание происходит как по з о н а м контактов о т д е л ь ­ ных фрагментов, так и по ослабленным у ч а с т к а м с а м и х фрагментов. Э т о м у с п о с о б с т в у е т также потеря водных м о ­ л е к у л глинистыми минералами, цементирующими к а р б о н а т ­ ные породы. С о з д а ю т с я условия для развития трещин. Их возникновение о б у с л о в л и в а е т с я теми изменениями, которые связаны с потерей воды, сорбированной глинистыми и к а р ­ бонатными минералами. Т е ч е н и е этих процессов не одновре­ менно. В первую о ч е р е д ь т е р я е т с я небольшая пленка воды, сорбированная карбонатными минералами в участках б е з г л и нистого цемента.

Необходимо о т м е т и т ь, что с в я з ь глинистых минералов с карбонатными не о т л и ч а е т с я прочностью. Существование тонкой пленки г л и н и с т о г о вещества между фрагментами к а р ­ бонатной породы, как показали эксперименты, не д е л а е т ее б о л е е пластичной, наоборот, наличие в карбонатной породе от 2 до 10% г л и н и с т о г о вещества, равномерно р а с п р е д е л е н н о ­ го между составляющими ее фрагментами, на порядок п о в ы ­ шает с п о с о б н о с т ь породы к растрескиванию. В аналогичных условиях эксперимента присутствие глинистых минералов ( д о 2 0 % ), но распределенных в виде с г у с т к о в и крупных линз, увеличивало с п о с о б н о с т ь породы к формированию трещин н е ­ значительно и т о л ь к о в участках, г д е глинистые минера­ лы образовывали тонкую пленку между карбонатными фраг­ ментами. Описанные зависимости деформационного п о в е д е ­ ния карбонатных пород от присутствия глинистых минера­ л о в особенно о т ч е т л и в о проявляются т о л ь к о в отложениях, размер фрагментов которых не менее 1 м м. Их разрушение наступит значительно раньше, ч е м аналогичных пород б е з глинистых примесей.

Деформационное поведение крупнозернистых карбонат­ ных пород, содержащих свыше 25% г л и н и с т о г о вещества в виде крупных линз, аналогично т о м у, что описано выше для отложений с содержанием глинистых минералов до 20%.

Эти же породы с равномерным распределением г л и н и с т о ­ го вещества больше подвержены воздействию давления, ч е м со с г у с т к о в ы м спорадическим распределением глинистых минералов, но меньше, ч е м аналогичные с содержанием глинистой компоненты до 10%.

М е л к о - и сред незернистые х е м о г е н н ы е известняки х а ­ рактеризуются, как правило, массивными текстурами и изотропностью деформационных и прочностных характерис­ тик. Присутствие глинистых минералов в количестве от 2 до 10%, равномерно распределенных в породе, не у в е ­ личивает, но и не уменьшает с п о с о б н о с т ь карбонатной п о ­ роды к дроблению. Неравномерное распределение г л и н и с ­ т ы х минералов в карбонатных породах т а к о г о типа с о з д а ­ ет т е к с т у р н у ю неоднородность, по границам которой, как показал автор в своих работах по г л и н и с т ы м к о л л е к т о ­ рам, о б р а з у ю т с я о с л а б л е н н ы е зоны. Последние при л ю б ы х экстремальных у с л о в и я х разъединяются, превращаясь в пути для миграции жидкостей и г а з о в.

Примерами, иллюстрирующими установленные з а к о н о м е р ­ ности, м о г у т с л у ж и т ь образцы карбонатных пород В о л г о Уральской провинции. В крупнообломочном органогенном известняке с глубины 836,4-839,9 м ( С е в е р о - Е л т а н с к а я пл., с к в. 895) наблюдаются оба типа распределения г л и н и с т о г о вещества - в виде тонких пленок между карбонатными фрагментами и в виде линз, группирующихся среди о р г а ­ нических о с т а т к о в и соизмеримых с ними по размеру. Оба типа глинистых включений создают благоприятную о б с т а ­ новку для разъединения отдельных частей породы в м о ­ мент попадания их в тектонически активные зоны.

Д р у г и м образцом я в л я е т с я среднезернистый о р г а н о г е н но-обломочный известняк, в котором г л и н и с т ы е минералы в виде небольших скоплений присутствуют в различных ч а с т я х ( У р а т ь м и н с к а я пл., скв. 7 4 5 ). Н е с м о т р я на т о, ч т о эта порода з а л е г а е т на 750 м г л у б ж е описанной в ы ­ ше (1688,8-1692,3 м ), е г о с п о с о б н о с т ь к разъединению фрагментов породы значительно ниже д л я всей породы в ц е л о м. Т о л ь к о о т д е л ь н ы е участки образца, в которых г л и ­ нистые минералы обрамляют органогенные обломки, имеют выраженное с т р е м л е н и е к дезинтеграции.

Здесь у м е с т н о обратить внимание на такую важную о с о б е н н о с т ь формирования полезной емкости карбонатных пород, как раскрытие пор при разъединении о с л а б л е н н ы х зон. Изучение шлифов карбонатных пород с глинистой п р и ­ м е с ь ю показывает, ч т о границы т е к с т у р проходят ч е р е з с и с т е м у пор р а з н о г о размера. Разъединение ослабленных зон приводит к увеличению размера пор на величину, р а в ­ ную ширине образовавшегося промежутка. Причем не т о л ь к о увеличивается р а з м е р пор, но и происходит их ^соединение с возникновением крупных каналов с расшире­ ниями, вследствие ч е г о повышаются фильтрационные х а ­ рактеристики пород.

Примером т а к о г о механизма формирования полезной емкости карбонатных пород с глинистой примесью я в л я ­ ются глинисто-кремнисто—карбонатные отложения д о м а н и кового горизонта восточной части Р у с с к о й платформы. У к а ­ занные породы обладают низкой пористостью, как правило, не превышающей 5%. Лишь в единичных образцах н е г л и н и ­ стых или с л а б о глинистых известняков пористость д о с т и ­ г а е т 15-17%. Р а з м е р пор глинистых известняков и з м е н я ­ е т с я от 0,5 до 1,7 мкм, а размер ослабленных зон по ши­ рине превышает 5,0 мкм. Учитывая общий размер о с л а б ­ ленной зоны и расширений, можно говорить об увеличении больше, ч е м на порядок, полезной емкости карбонатных пород, когда они попадают в условия, способствующие р а с ­ крытию ослабленных зон.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.