Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Геологическое строение и условия формирования продуктивных пластов викуловской свиты Красноленинского месторождения нефти

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геологическое строение и условия формирования продуктивных пластов викуловской свиты Красноленинского месторождения нефти"

На правах рукописи

Хуснуллина Гузель Раильевна

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ ВИКУЛОВСКОЙ СВИТЫ КРАСНОЛЕНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ (ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

15 МДГ1201

005548329

Тюмень-2014

005548329

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»

Научный руководитель - Алексеев Валерий Порфирьевич,

доктор геолого-минералогических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уральский государственный горный университет», профессор кафедры литологии и геологии горючих ископаемых

Официальные оппоненты: Мизенс Гунар Андреевич,

доктор геолого-минералогических наук, Институт геологии и геохимии им. академика А.Н. Заварицкого УрО РАН, главный научный сотрудник

Мухер Алевтина Григорьевна,

кандидат геолого-минералогических наук, заведующая лабораторией региональных исследований АУ Ханты-Мансийского автономного округа - Югры НАЦ РН им. В. И. Шпильмана

Ведущая организация: ООО «Корэтест сервис», г. Тюмень

Защита диссертации состоится 25 июня 2014 года в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.273.05, при Тюменском государственном нефтегазовом университете, по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 56, институт геологии и нефтегазодобычи, аудитория 113.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре ТюмГНГУ по адресу: 625039, г.Тюмень, ул. Мельникайте, 72.

Отзывы, заверенные печатью учреждения в 2-х экземплярах, просим направлять по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 56, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.273.05.

Факс - 8(3452) 46-30-10, e-mail: t_v_semenova@Iist.ru,

Автореферат разослан 5 мая 2014 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент

^__Т.В. Семенова

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Предметом исследования являются терригенные отложения викуловской свиты (Kja, пласты ВК|.3), в которых сконцентрирована значительная часть трудноизвлекаемых запасов углеводородов Красноленинского месторождения (восточная часть, Каменный лицензионный участок). Ранее они рассматривались в ходе региональных и детальных исследований, в работах: В.П. Алексеева, К.В. Зверева, М.Ю. Зубкова, Ю.Н. Карогодина, А.Э. Конторовича, К.А. Костеневич, А.И. Лебедева, А.Ю. Лопатина, А.Л. Медведева, Г.П. Мясниковой, И.И. Нестерова, H.H. Ростовцева, В.К. Рыбака, М.В. Салмина, И.В. Федорцова, Ч.Р. Хэндфорда (C.R. Handford) и многих других.

Однако сложное геологическое строение, разные взгляды на модель формирования отложений викуловской свиты, возникшие противоречия, обусловленные результатами проведения ОАО «ТНК-BP Холдинг» в 2006 году сейсмических работ методом 2D на территории Каменного (Красноленинского) месторождения (в пределах западной части Каменного л.у.) и сокращение объемов добычи углеводородного сырья привели к необходимости его доизучения. Для решения данной проблемы в работе проведен ряд исследований, включающих в себя детальное изучение керна, применение литолого-минералогических и фациальных исследований, использование различных методик и современных компьютерных программ. В связи с этим, актуальность работы связана с изучением геологического строения и условий формирования продуктивных пластов викуловской свиты, позволяющих внести существенный вклад в поисково-разведочный процесс.

Цель работы

Определение состава, строения и условий формирования отложений викуловской свиты. Создание цифровой трехмерной литолого-фациальной модели пластов ВКю Красноленинского месторождения для прогнозирования зон развития коллекторов с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС).

Основные задачи исследования

1. Проведение литолого-минералогических исследований с целью изучения вещественно-петрографического состава, текстурно-структурных особенностей и условий формирования пород-коллекторов (пласты BKi_3) викуловской свиты Красноленинского месторождения.

2. Корреляция разрезов викуловской свиты, определение закономерностей в строении и обоснование модели осадконакопления отложений.

3. Оценка распределения фильтрационно-емкостных характеристик по типам пород и разработка литолого-фациальной модели пластов ВК].3 Красноленинского месторождения на базе использования специальных петрофизических алгоритмов (гидравлических единиц потока/коллектора (HFU), индикатора гидравлического типа коллектора (FZI) и индекса качества коллектора (RQI)).

Научная новизна

1. На основе результатов литолого-минералогических и литолого-фациальных исследований впервые установлено, что породы викуловской свиты

(пласты ВК,_3 Красноленинского месторождения) накапливались в условиях приливно-отливной зоны с формированием прибрежных отмелей, баров, барьерных островов и выдвигающихся лопастей песчаных конусов выноса.

2. Разработана литолого-фациальная модель пластов ВК|_, Красноленинского месторождения, выполненная в автоматизированном режиме. Она отличается от ранее известных тем, что позволяет проследить распространение фаций в трехмерном пространстве за счет перевода исходной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования по девятибалльной шкале. Модель подтверждает сложный характер механизма седиментации, объясняет строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на месторождении сейсморазведкой ЗЭ.

3. Разделение коллекторов по классам гидравлических единиц потока позволяет выделять типы пород викуловской свиты с близкими характеристиками порового пространства и выявить закономерности распределения зон улучшенных характеристик коллекторов в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».

Основные защищаемые положения

1. Формирование пород викуловской свиты, представленных тонкомелкозернистыми песчаниками, крупнозернистыми алевролитами, часто с прослоями и линзами мелкозернистых алевролитов, происходило в условиях существования приливно-отливной зоны с формированием прибрежных отмелей, баров, барьерных островов и выдвигающихся лопастей песчаных конусов выноса.

2. Созданная литолого-фациальная модель пластов ВК^з Красноленинского месторождения, выполненная в автоматизированном режиме с учетом анализа геолого-геофизических данных, результатов литолого-фациалыюго анализа, оценки распределения фильтрационно-емкостных характеристик по типам пород викуловской свиты и разделения коллекторов по классам гидравлических единиц потока позволяет: 1) проследить распространение фаций в трехмерном пространстве за счет перевода исходной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования по девятибаллыюй шкале;

2) объяснить сложное строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на месторождении сейсморазведкой ЗЭ;

3) прогнозировать обстановку осадконакопления отложений и зоны развития улучшенных коллекторов в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».

Фактический материал и личный вклад

Основу работы составили материалы, предоставленные филиалом ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» и собранные автором за период с 2009 -2014 гг., а также работы, опубликованные по тематике и проблемам, рассматриваемым в диссертации.

В процессе работы автором, совместно с коллегами выполнена документация керна по 17 разведочным и эксплуатационным скважинам Красноленинского месторождения. Использованы и проанализированы геолого-геофизические материалы по Каменной площади. Проведено литолого-

петрографическое изучение образцов, выполнены гранулометрический анализ песчаников викуловской свиты, литолого-фациальный и электрофациальный анализы. Лично построена колонка по скв. 93123, составлена фототаблица с фотографиями шлифов и образцов керна с различными видами текстурных особенностей пород викуловской свиты по скважинам Красноленинского месторождения. Учтены результаты определений фильтрационно-емкостных свойств (1725 обр.), проведена их оценка (54 обр., скв. 93123) и построена трехмерная литолого-фациальная модель пластов ВК,_3 Красноленинского месторождения.

Методика исследований

Для успешного прогнозирования размеров и форм природного резервуара нефти и газа, распространения коллекторов и построения корректной трехмерной геологической модели необходимо изучение процесса развития осадконакопления (седиментогенеза) во времени и пространстве.

Вследствие этого, большая часть рассмотренных вопросов базируется на результатах проведенных автором исследований, основанных на комплексном подходе включающих в себя: 1) систематизацию проведенных ранее исследований продуктивных пластов ВКю викуловской свиты; 2) детальное описание керна, изучение минерального состава, выявление особенностей строения и условий осадконакопления; 3) применение усовершенствованной методики построения модели за счет перевода первичной литофациалыюй информации в числовую форму посредством числового кодирования и использования специальных петрофизических алгоритмов, позволяющих учитывать характер строения резервуара и фильтрационно-емкостную неоднородность коллектора на уровне пласта и слагающих его прослоев. Так, при описании керна определялся генезис выделяемых слоев по комплексу признаков (вещественный состав, структура, текстура, включения, ихнофоссилии, органические остатки). Исследование минерального состава и строения пород проводилось в шлифах с помощью поляризационного микроскопа (детальное микроскопическое изучение песчаной обломочной породы). При фациальном анализе, нацеленном на выявление обстановок и условий осадконакопления использовались петрографический и гранулометрический анализы пород с применением диаграмм В.Д. Шутова, Р. Пассеги и Г.Ф. Рожкова. Литолого-фациальный анализ проводился по методике Ю.А. Жемчужникова, Л.Н. Ботвинкиной и др. и электрометрические модели фаций (ЭМФ) по методике B.C. Муромцева. При работе с данными и проведении расчетов применялись методы математической статистики с использованием программ MS Office Excel и STATISTICA. Как отмечалось выше, для построения литолого-фациалыюй модели анализировались данные геофизических исследований скважин (каротажные диаграммы), результаты сейсмических исследований 3D Каменной площади, использовались специальные петрофизические алгоритмы (гидравлические единицы потока/коллектора (HFU), индикатор гидравлического типа коллектора (FZI) и индекс качества коллектора (RQI)), а также различные модули программного комплекса Roxar (RMS).

Практическая значимость работы

Для отложений викуловской свиты (пласты ВКЬЗ) Красноленинского

месторождения, автором детально изложены результаты выполненных исследований, включающих послойное описание керна, литолого-петрографическое изучение образцов, проведение гранулометрического и фациалыюго анализа. Дана литолого-минералогическая характеристика пород викуловской свиты выявлены особенности их строения и условий формирования, необходимые для прогноза и повышения корректности трехмерной геологической модели Красноленинского месторождения. Предложена литолого-фациальная модель пластов ВК|.3 Красноленинского месторождения, позволяющая детализировать геологическое строение и прогнозировать зоны развития улучшенных коллекторов.

Выводы, сделанные в работе, уточняют данные предшествующих исследований, содержат новые оригинальные результаты, подтверждают целесообразность и достаточность выбранного подхода к изучению отложений викуловской свиты.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на: X, XII, XIV конференциях филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени на лучшую научно-техническую разработку молодых ученых и специалистов за 2009, 2011, 2013 гг. (Тюмень, 2010 г., 2012 г., 2014 г.); X юбилейной конференции молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории ХМАО-Югры» (Ханты-Мансийск, 2010 г.); II конференции молодых ученых и специалистов ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» (Москва, 2012 г.); 9-ом Уральском литологическом совещании «Приоритетные и инновационные направления литологических исследований» (Екатеринбург, 2012 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из 6 глав, введения, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 195 страниц машинописного текста, включая 89 рисунков, 11 таблиц и 10 приложений. Список использованной литературы включает 197 наименований.

Диссертационная работа выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора, заслуженного геолога Российской Федерации Алексеева Валерия Порфирьевича, которому автор искренне признателен за формирование геологического мировоззрения, научные консультации, поддержку и практическую помощь, обсуждение результатов и постоянное внимание к представленной работе.

Автор благодарит докторов и кандидатов геолого-минералогических наук, профессоров и преподавателей кафедры «Геология месторождений нефти и газа» (ТюмГНГУ): Э.О. Амона, В.Б. Белозерова, A.A. Дорошенко, Г.П. Мясникову, И.И. Нестерова, [В.К. Федорцова|, А.Г. Малых, Н.С. Носову и коллег: Л.Н. Бружес, Е.А. Биркле, дГи. Лебедева], И.И. Одношевную, A.B. Прядко, В.А. Савенко, [Ю.Н. Федорова|, М.А. Шаргину за ценные советы,

поддержку и помощь в проведении исследований, а также практическое внедрение разработок автора.

ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ

1. Формирование пород викуловской свиты, представленных тонкомелкозернистыми песчаниками, крупнозернистыми алевролитами, часто с прослоями и линзами мелкозернистых алевролитов, происходило в условиях существования приливно-отливной зоны с формированием прибрежных отмелей, баров, барьерных островов и выдвигающихся лопастей песчаных конусов выноса.

Автором, при совместном участии коллег проведена документация керна по 17 скважинам. Общая проходка с отбором керна составила 599,3 м, вынос керна - 465,3 м (77,6 % от проходки с отбором керна). В результате установлено, что породы представлены тонко-мелкозернистыми песчаниками, крупнозернистыми алевролитами с прослоями и линзами мелкозернистых алевролитов и характеризуются следующими текстурными особенностями: для тонко(мелко)зернистых алевролитов характерно преобладание пологоволнистой слоистости (фация полуизолированного малоподвижного мелководья), в тонко(мелко)зернистых песчаниках наблюдается косоволнистая слоистость с различными знаками ряби (фация барового подвижного мелководья). Для более грубозернистых песчаников характерна косая слоистость с небольшими углами наклона (фация конусов выноса подводной части дельты). Также встречаются породы с нарушениями первичных текстур и бимодальные породы, такие, как ритмиты (фация приливно-отливных отложений). Наблюдаемые в породах нарушения первичных текстур связаны с их различными перемещениями, как при седиментогенезе, так и в самые разные стадии диагенеза, характерные обычно для относительно тонкоразмерных пород.

Детальное микроскопическое изучение песчаников в шлифах проводилось по скв. 93123/931 Краснолешшского месторождения. Содержание кварца составляет 50-79%, полевых шпатов - 9-21% (в т.ч. КПШ, плагиоклазов), обломков горных пород и слюд - 9-25%. Структуры в основном псаммитовые. Текстуры однородные, беспорядочные, ориентированные, обусловленные однонаправленным расположение слюд, минеральных прожилковых включений органического материала. Из акцессорных минералов присутствуют циркон, апатит, сфен и другие титанистые минералы, турмалин, гранат, ильменит, которые встречаются в шлифах в виде единичных зерен и часто концентрируются в слабо выраженных слойках с зернами мелкоалевритовой размерности. Из аутогенных минералов развиты кальцит, лейкоксен, кварц, хлорит. По наслоению породы отмечаются многочисленные слойки, обогащенные обрывками растительного детрита (РД), прожилки (до 0,02 мм) темно-коричневого органического материала и отдельные кусочки гелифнцнрованных растительных остатков (до 0,2 мм). Все кластические компоненты изменены в различной степени. Кварц составляет большую часть обломочной компоненты песчаников. Его регенерация выражена в виде частичного восстановления кристаллографических граней, прерывистых каемок и шнпиков. Полевые шпаты представлены плагиоклазами, реже ортоклазом и микроклином. Наблюдается стрессовая деформация с нарушением двойниковой структуры. Полевые шпаты политизированы в различной степени

серицитизированы, регенерированы (до 2%), выщелочены (4-5%). Отмечается слабая хлоритизация и карбонатизация. В шлифе наблюдаются как сильно вторично изменённые зёрна, так свежие. Свободные поры составляют до 7% от площади шлифа, изолированные, прямоугольной, реже треугольной, полигональной или неправильной формы (0,02-0,05 мм). Обломочная часть составляет 70-95%, цемент около 10% (по типу порово-пленочный, пленочно-поровый, кварцево-регенерационный, участками поровый до базалыюго, по составу глинисто-карбонатный, глинистый). Глинистая составляющая цемента представлена каолинитом (1%), гидрослюдой (1-2%) и хлоритом (ед.), карбонатная - кальцитом (2-3%) и сидеритом (ед.). Пленки прерывистые, редко сплошные гидрослюдистые, участками единично лейкоксеновые и хлоритовые.

По классификационной диаграмме В.Д. Шутова песчаники отнесены к полевошпатово-кварцевым, кремнекластито-кварцевым, мезомиктово-кварцевым. Несколько образцов отнесено к полевошпато-кварцевым грауваккам, поскольку значения попали на границу между мезомиктово-кварцевыми песчаниками и полевошпато-кварцевыми граувакками.

По результатам гранулометрического анализа построены гистограммы распределения массовых долей в процентах по фракциям и генетические диаграммы Р. Пассега и Г.Ф. Рожкова.

При анализе гистограмм распределения массовых долей в процентах по фракциям замечено, что для пород викуловской свиты характерно явление дефицита и бимодалыюсти. Установлено, что в интервалах тех же глубин по данным описания керна наблюдается ритмичное бимодальное переслаивание мелко-крупнозернистых алевролитов и тонкозернистых песчаников. На диаграмме Р. Пассега фигуративные точки образцов сконцентрировались в полях «донная суспензия» и «качение». По данным генетической диаграммы Г.Ф. Рожкова, формирование осадка происходило в условиях дельтовой обстановки.

По петрографо-минералогическому составу обломочной части изученные в шлифах песчаники соответствуют тонко-мелкозернистым коллекторам IV - V классов по A.A. Ханину.

По результатам документации керна и литолого-петрографического изучения по скв. 93123 Красноленинского месторождения построена колонка в масштабе 1:200 (рис. 1).

Как отмечалось выше, создание трехмерных моделей и реконструкция обстановок осадконакопления (литолого-фациальный анализ) неотъемлемо связаны с детальным изучением керна. Поэтому при описании определялся генезис выделяемых слоев по комплексу признаков, среди которых наиболее важным является характеристика слоистости (текстурный анализ), при этом фация устанавливалась в соответствии со схемой фациалыюго расчленения изучаемых отложений, предложенной В.П. Алексеевым. Методика работ представляет собой современную модификацию фациалыю-циклического анализа, основы которого предложены в 50-е годы XX в. Ю.А. Жемчужниковым, JI.H. Ботвинкиной и др., последовательно реализуемую в настоящее время В.П. Алексеевым и О.С. Черновой.

По результатам проверки фациальных реконструкций методами математической статистики, включающей в себя несколько этапов изучения (от обработки числовых результатов исходных данных до получения новой геологической информации и ее анализа), установлено следующее.

Рис. I. Литолого-пегрофнзнческая колонка но скв. 93123 Краснолснинского месторождения

Фаин рафии шлифа*

Лил Л - при скргшешщх тжолях: шо !> Прочолаюгм свете. увеличение 4* (• 10*^

Г ЛАТ »■ . м ■

Факторный анализ позволяет воссоздать в координатном пространстве облик изучаемого объекта, выявить его характерные признаки и отличительные особенности. Результаты кластеризации свидетельствуют, что базовым параметром для определения генезиса отложений является слоистость. В зависимости от обстановки, в которой накапливались осадки, совершенно по-разному работают факторы, которые ее формируют. Кроме того, отмечено, что существует тесная связь между фильтрационными и фациальными характеристиками. Так, полученные данные, с одной стороны, хорошо коррелируются с представлениями о реконструкции генезиса пород, а с другой стороны, позволяют получить количественную информацию, которая за счет накопления данных переводит выполняемые исследования на новый уровень, т.е. определяет положение точек (слоев) в п-мерном пространстве.

Проведенная оценка выделенных типов электрофаций (ЭМФ) B.C. Муромцева по нескольким скважинам показывает, что характер основных кривых ГИС обусловлен изменением гранулометрического состава и имеет форму «зазубренного колокола» (фация вдольбереговых трансгрессивных баров и подводных валов), характерную для коллектора ВКЬ (для основной части территории). Другие формы «воронка» и «цилиндр», обусловленные потоковой дельтой характерны для северной части. Между тем для коллектора ВК], несмотря на сохранение формы «колокола» во многих скважинах наблюдается обратное строение (на севере территории и на юго-востоке). Таким образом, для данной территории характерно «шахматное» распределение типов коллекторов.

Все сказанное позволяет сделать вывод о том, что результаты литолого-минералогических и литолого-фациальных исследований свидетельствуют об осадконакоплении изучаемых отложений в диапазоне переходных и бассейновых макрофаций, с преобладанием полуизолированного малоподвижного мелководья. Менее развиты обстановки открытого подвижного мелководья, конусов выноса подводной части дельты, заливов и надводной равнины.

2. Созданная литолого-фациальная модель пластов BKi_3 Красноленннского месторождения, выполненная в автоматизированном режиме с учетом анализа геолого-геофизических данных, результатов литолого-фациального анализа, оценки распределения фильтрационно-емкостных характеристик по типам пород викуловской свиты и разделения коллекторов по классам гидравлических единиц потока позволяет:

1) проследить распространение фаций в трехмерном пространстве за счет перевода исходной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования по девятибалльной шкале;

2) объяснить сложное строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на месторождении сейсморазведкой 3D; 3) прогнозировать обстановку осадконакопления отложений и зоны развития улучшенных коллекторов в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».

Изучение строения и корреляция верхней продуктивной части викуловской свиты по скважинам Красноленннского месторождения позволили определить следующее. Во-первых, отложения викуловской свиты достаточно хорошо коррелируются на исследуемой территории (корреляция проводилась по двум направлениям: субмеридиональном и субширотном). Самая верхняя четверть ее общей толщины (75-80 м от общей толщины в 200-270 м) соответствует коллекторам ВК^4 но промышленное значение имеет только интервал BKi.3 Толщина каждого из этих пластов изменяется от 17-18 до 20-22 метров.

Во-вторых, анализ изменения состава и строения по направлениям построенных профилей показал, что самый верхний коллектор ВК, (наиболее изученный) и самый нижний коллектор ВК4 (почти не вскрытый скважинами) характеризуются хорошей выдержанностью и идентичным строением. Такое строение соответствует мутационному режиму осадконакопления. Изменчивость

строения отложений средней части продуктивного комплекса (в основном коллектора ВК2) указывает на миграционный режим, следовательно, изучаемая толща формировалась в режиме миграционно-мутационного циклического наслоения пород.

Однако противоречия, обусловленные различием концептуальных моделей строения резервуара викуловской свиты (до 2006 года использовалась параллельно-пластовая модель строения отложений, а после проведения ОАО «ТНК-ВР Холдинг» сейсмических работ методом 2Б на территории Каменного (Красноленинского) месторождения в пределах западной части Каменного л.у. специалистами данной компании: К,В. Зверевым, Е.В. Кузиной, А.Ю. Лопатиным, Ю.В. Масалкипым, А.Л. Медведевым, Ч.Р. Хэндфордом предложена гипотеза о наличии в продуктивных пластах викуловской свиты комплексов заполнения врезанных долин) привели к необходимости его доизучения. В связи с этим, по результатам выполненного литолого-фациального анализа, как отмечено выше, установлены крупные палеоландшафты. 1. Побережье с терригепной, преимущественно тиховодной седиментацией. Обстановка осадконакоплеиия представляет собой приливно-отливную отмель, частично осушаемую во время отлива воды. 2. Побережье с терригепной, преимущественно активной динамикой среды осадконакоплеиия. Данная обстановка осадконакоплеиия представляет собой побережье с активной седиментацией, обусловленной поставкой терригенного материала дельтовой системой и его последующей интенсивной волновой вдольбереговой переработкой. Именно с потоковыми

песчаниками «классической»

дельты связаны «врезы», фиксируемые сейсморазведкой ЗБ на Красноленинском

месторождении. Их характер и причины возникновения наиболее точно воспроизведены в модели третичной дельтовой системы Холли-Спрингс на побережье Мексиканского залива в США (Х.Г. Редииг, 1990).

Построение модели и разрезов фациальных замещений на основе усовершенствованной методики - это следующий этап в изучении викуловских отложений, позволяющий проследить

распространение фаций в трехмерном пространстве (рис. 2). Сущность процедуры заключалась в переводе первичной

литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования (замена индексов фаций, в которых закодировано генетическое

Рис. 2. Лнтолого-фацнальная модель и разрезы фациальных замещений

содержание в числа по девятибалльной шкале от 0 до 9). Полученная информация загружалась в программный комплекс 11охаг, в котором отстраивались цифровая литолого-фациальная модель пластов ВК].3 и разрезы фациальных замещений. Результатом построений является получение наглядного распределения литотипов в объёме трехмерной сетки, учитывающей особенности залегания пластов викуловской свиты. Полученная модель и разрезы фациальных замещений позволяют оценить сложный характер механизма седиментации.

Однако разные подходы и неоднозначность в установлении генезиса песчано-алевритовых коллекторов пластов ВК]_3 викуловской свиты долгое время осложняли выбор стратегии разработки Красноленинского месторождения. Вследствие этого, автором в комплексе с литолого-минералогическими и фациальными исследованиями использовались специальные алгоритмы (гидравлические единицы потока/коллектора, индикатор гидравлического типа коллектора и индекс качества коллектора) обработки петрофизических данных для выявления зон развития коллекторов с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами (рис. 3).

\

4. Структурное моделирование и сотлаине трехмерной сетки

Рис. 3. Принципиальная схема научно-исследовательских работ, выполненных на Красноленннском месторождении

Для достоверной оценки возможного нефтегазового потенциала отложений викуловской свиты автором, совместно с коллегами выполнен анализ влияния различных уровней неоднородности на фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) отложений и выделены два основных петрофизических типа коллекторов: текстурно-квазиоднородные и текстурно-неоднородные. Установлено, что песчаники и алевролиты с прослоями алевроаргиллитов, при том же поровом

1. Исходные ланнме

93125

Литолого-фациальный анализ

3. Корреляции и ратре!

5. Литолою-фяцналыюе моделирование

объеме характеризуются пониженными ФЕС по сравнению с однородными разностями, а породы с более однородной текстурой и улучшенными фильтрационными свойствами характерны для зоны с так называемой аномальной сейсмической характеристикой.

Серия построенных графиков показала, что зависимости между фильтрационными и емкостными характеристиками коллекторов для различных лнтотипов группы пластов ВК Каменной площади существенно зависят от степени неоднородности, которая в свою очередь изменяется по глубине. Так, использование обобщенной математической модели эффективной проводимости неоднородной анизотропной среды позволяет описать петрофизические модели ФЕС «микрослоистых» пород викуловской свиты. Проведённая автором оценка анализов ФЕС по цилиндрическим образцам, представленных мелкозернистым песчаником, показала, что при одном и том же гранулометрическом типе фильтрационная характеристика изменяется в зависимости от фациальной принадлежности. Кроме того, по данным ОАО «СибНИИНП» отмечено, что емкостные свойства пород по площади и разрезу викуловской свиты изменяются в более широком диапазоне, чем фильтрационные. Анализ литологических особенностей пород викуловской свиты указывает: фильтрационно-емкостный потенциал коллекторов сформировался под влиянием седиментационных и аутигенных факторов; невысокая степень сообщаемости открытых поровых каналов обусловлена недостаточной отсортированностью осадка; повышенное содержание обломков крупно- и мелкоалевритовой фракций, занимающих поровое пространство между более крупными песчаными зернами, существенно снижает степень сообщаемости поровых каналов. Результаты изучения образцов под растровым электронным микроскопом свидетельствуют о гетерогенности состава поверхности порового пространства. Слабая степень сцементированности пород, обусловлена наличием первичных поровых каналов, усиленных интенсивными процессами коррозии, увеличивающими первичную межзерновую пористость, которая является причиной высоких емкостных свойств, даже коллекторов V класса по A.A. Ханину. Также отметим, что продуктивные отложения викуловской свиты в пределах площади являются гидрофильными коллекторами. В зависимости от литологического типа пород достаточно сильно изменяются величины фазовых проницаемостей по нефти и воде, форма, расположение кривых относительных фазовых проницаемостей и положение точки их пересечения. Для них характерно закономерное смещение вправо кривых относительных фазовых проницаемостей по мере ухудшения их ФЕС (М.Ю. Зубков и др., 2002).

Между тем, для исключения ошибки, связанной с достоверной корреляцией пористости с проницаемостью и выделении типов (классов) пород с близкими характеристиками порового пространства в практике зарубежных исследований используются гидравлические единицы потока/коллектора (HFU). Их выделение базируется на расчете индикатора гидравлического типа коллектора FZI (Flow Zone Indicator) и индекса качества коллектора RQI (Reservoir Quality Index), полученных из уравнения Козени-Кармена. Определенные в работе классы гидравлических единиц потока имеют диапазоны, которые характеризуются средними значениями FZI, указывая на средние, пониженные и низкие ФЕС.

Средние значения коэффициентов пористости и проницаемости по пластам ВК|.4 составляют 22,3 % и 32,5 мД, соответственно. Следует сказать, что гидравлические единицы, помимо петрофизических параметров отражают пространственные характеристики, учитывая литологическую и фациальную неоднородность коллектора. В результате один и тот же тип коллектора может образовываться в различных фациальных обстановках, и, наоборот, обычно в пределах одной фации присутствует несколько гидравлических единиц потока. Так, для проверки установленных фациальных закономерностей в скважинах ближайшего окружения в трехмерной сетке смоделирован параметр по всему объему (куб комплексного параметра - интегральный параметр),

отражающий фациальное распределение опорной скважины 93123. Это позволило спрогнозировать обстановку осадконакопления в более удаленных скважинах куста и выявить границы развития фациальных закономерностей на площади, т.е. характер распределения ФЕС в интересующем нас интервале пластов ВКю- В результате район скважины 93123 характеризуется улучшенными коллекторскими свойствами пластов ВК] и ВК2.

Заключение

Выполненные автором диссертации исследования позволили решить поставленные задачи и получить следующие результаты.

1. На основе литолого-минералогических и фациальных исследований установлено, что породы викуловской свиты, представленные тонкомелкозернистыми песчаниками, крупнозернистыми алевролитами, часто с прослоями и линзами мелкозернистых алевролитов накапливались в диапазоне переходных и бассейновых макрофаций, с преобладанием полуизолированного малоподвижного мелководья. Менее развиты обстановки открытого подвижного мелководья, конусов выноса подводной части дельты, заливов и надводной равнины.

2. Анализ изменения состава и строения по направлениям построенных профилей показал, что изучаемая толща формировалась в режиме миграционно-мутационного циклического наслоения пород. Выполненная корреляция разрезов викуловской свиты и предложенная модель осадконакопления объяснили сложное строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на Краснолешшском месторождении сейсморазведкой ЗО. Наблюдаемые фациальные замещения и выклинивания подчеркивают миграционный характер осадконакопления «внутри» коллектора ВКЬ в целом имеющего хорошую выдержанность.

3. Разработанная цифровая литолого-фациальная модель пластов ВКЬЗ Красноленинского месторождения с учетом усовершенствованной методики построения за счет перевода первичной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования и использования специальных петрофизических алгоритмов, позволила детализировать геологическое строение и прогнозировать обстановки осадконакопления отложений в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».

4. Выполненная оценка распределения фильтрационно-емкостиых характеристик по типам пород с комплексом структурно-текстурных признаков и определенные гидравлические единицы потока позволили выделить типы

пород с близкими характеристиками порового пространства. Взаимоувязка параметров, характеризующих ФЕС, с обстановками осадконакопления (фациями) позволила более детально прогнозировать участки с улучшенными коллекторскими свойствами как в разрезе, так и на площади исследуемого объекта. Статистическая обработка результатов позволила распространить установленные закономерности на части разреза, не охарактеризованные керном.

5. Данный подход изучения объекта с учетом особенностей строения отложений и залегания продуктивных пластов викуловской свиты позволяет избежать многих ошибок, связанных с недостаточной изученностью Красноленинского месторождения, влияющих как на систему поисково-разведочного процесса, так и на схему разработки выявленных углеводородных залежей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Хуснуллина Г.Р. Фациальная корреляция пласта ВК! (Красноленинское месторождение) в автоматизированном режиме / В.П. Алексеев, А.И. Лебедев,

A.B. Прядко, Ю.Н. Федоров, Г.Р. Хуснуллина // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2011. - №4. - С. 9-14.

2. Хуснуллина Г.Р. О проявлении эквифинальности при формировании основных лито(сейсмо)-стратиграфических границ в меловых отложениях Западной Сибири / В.П. Алексеев, Э.О. Амон, Е.С. Ворожев, А.И. Лебедев, Н.С. Носова, С.А. Рыльков, Ю.Н. Федоров, Г.Р. Хуснуллина // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2012. - №3. - С. 26-31.

3. Хуснуллина Г.Р. Гранулометрический анализ песчаников викуловской свиты (апт, нижний мел) Красноленинского месторождения (Западная Сибирь) / Г.Р. Хуснуллина, Е.А. Биркле, А.И.Лебедев // Литосфера. - 2012. - №6. - С. 90-99.

Статьи и тезисы докладов, опубликованные в других изданиях:

4. Хуснуллина Г.Р. Геологическое строение и морфология группы коллекторов пластов ВК1.3 на примере Каменного месторождения /

B.П. Алексеев, Г.Р. Хуснуллина // сборник материалов X конференции молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории ХМАО - Югры. - Новосибирск: Параллель, 2010. - С.112-117.

5. Хуснуллина Г.Р. Фации и палеогеография пластов ABi_2 Кечимовского месторождения (Широтное Приобье, Западная Сибирь) / В.П.Алексеев, Ю.Н. Федоров, А.И. Лебедев, A.B. Прядко, Г.В. Такканд, Г.Р. Хуснуллина // Литология и геология горючих ископаемых: межвузовский научный тематический сборник. - Вып. IV (20). - Екатеринбург: УГГУ, 2010. - С. 92-105.

6. Хуснуллина Г.Р. Литология и фации позднего апта Красноленинского НГР (Западная Сибирь) / Э.О. Амон, В.П. Алексеев, Ю.Н.Федоров, А.И.Лебедев, Г.Р.Хуснуллина // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии: материалы 5-го Всероссийского совещания (23-

28 августа 2010 г.) / под ред. Е.Ю. Барабошкина, И.В. Благовещинского. -Ульяновск: УлГУ, 2010. - С. 45-48.

7. Ху сну длина Г.Р. Многоуровневость текстурного анализа при прогнозировании нефтегазоносности / В.П. Алексеев, Е.О. Беляков, Г.Р.Хуснуллина // Актуальные вопросы литологии: материалы 8-го Уральского литологического совещания. — Екатеринбург: УГГУ, 2010. — С. 13-14.

8. Хуснуллина Г.Р. Дельтовые фации в пластах ВК^з Красноленинского месторождения (Каменный участок) / [Электр, ресурс] // Сборник тезисов Пятой Сибирской международной конференции молодых ученых по наукам о Земле. Геология и геохимия нефти и газа (Новосибирск, 29 ноября - 2 декабря 2010 г.). [http://sibconf.igm.nsc.rul

9. Хуснуллина Г.Р. Литолого-фациальная неоднородность отложений викуловской свиты и ФЕС пород-коллекторов Красноленинского месторождения (Каменный участок, восточная часть) // Минеральные индикаторы литогенеза: материалы Российского совещания с международным участием (Сыктывкар, 14-17 марта 2011). - Сыктывкар: Геопринт, 2011. - С. 156158.

10. Хуснуллина Г.Р. Модельный подход к палеореконструкциям пакета пластов ВК|_з Восточно-Каменного месторождения (Западная Сибирь) /

B.П. Алексеев, Э.О. Амон, А.И. Лебедев, A.B. Прядко, Г.В. Такканд, Ю.Н. Федоров, Г.Р.Хуснуллина // Палеострат-2011: Годичное собрание секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества при РАН (Москва, 24-26 января 2011 г.) Программа и тезисы докладов. - М.: Палеонтологический ин-т РАН им. Борисяка, 2011. — С.8-9.

11. Хуснуллина Г.Р. Роль литолого-фациальной неоднородности отложений викуловской свиты при построении геологической модели 3D Красноленинского месторождения (Западная Сибирь) / A.B. Прядко, Г.Р. Хуснуллина // Литология и геология горючих ископаемых: Межвузовский научный тематический сборник. - Вып. VI (22). - Екатеринбург: УГГУ, 2012. -

C. 130-138.

12. Хуснуллина Г.Р. Роль текстурного анализа при изучении отложений викуловской свиты на территории Красноленинского месторождения (Западная Сибирь) // Приоритетные и инновационные направления литологических исследований: материалы 9-го Уральского литологического совещания. — Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2012. - С. 177-178.

13. Хуснуллина Г.Р. Комплексирование литологических и петрофизических исследований для оптимизации разработки Красноленинского месторождения (Каменный участок, восточная часть) // Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории: материалы VII Всероссийского литологического совещания (28-31 октября 2013 г). [Электр.ресурс] / под ред. Л.Г. Вакуленко, П.А. Ян. - Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2013. - Т III. - С.242-246. [http://conf.nsc.ru/files/conferences/lithology2013].

Подписано в печать 21.04.2014г. Формат 60x90/16. Усл.печ.л. 1,0.

Тираж 100. Заказ 652.

Типография ООО «Вектор Бук». 625004, г. Тюмень, ул. Володарского, 45.

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Хуснуллина, Гузель Раильевна, Тюмень

МИНОБРНАУКИ РОССИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «Уральский государственный горный университет» (ФГБОУ ВПО «УГГУ»)

На правах рукописи

Л/. /. С0077

//Л

Хуснуллина Гузель Раильевна

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ ВИКУЛОВСКОЙ СВИТЫ КРАСНОЛЕНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НЕФТИ (ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор, заслуженный геолог Российской Федерации Алексеев В.П.

Тюмень - 2014

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................4

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ.. Л О

1.1. Общая характеристика объекта 10

1.2. Геологическое строение объекта исследований 11 ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ОБЪЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙЗЗ

2.1. Литолого-фациальный анализ 34

2.2.Дистанционные и лабораторные методы 41

2.3. Объемы выполненных работ 49 ГЛАВА 3. ВЕЩЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ) ПОРОД И ФАЦИАЛЬНЫЙ СОСТАВ ОТЛОЖЕНИЙ.................................54

3.1. Вещественно-петрографический состав пород викуловской свиты 55

3.2. Текстурная характеристика пород 76

3.3. Индикативные признаки 78

3.4.Фациальный состав отложений 83

ГЛАВА 4. СТРОЕНИЕ И КОРРЕЛЯЦИЯ ПРОДУКТИВНОЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА.........101

4.1.Колонки скважин и корреляционные разрезы 101

4.2.Закономерности в строении отложений (цикличность) 106

ГЛАВА 5. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОЛЛЕКТОРОВ ГРУППЫ ПЛАСТОВ ВК

КРАСНОЛЕНИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ.................................................................112

ГЛАВА 6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОН УЛУЧШЕННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ... 126

6.1. Фильтрационно-емкостная характеристика пород викуловской свиты 126

6.2. Применение специальных петрофизических алгоритмов (гидравлические единицы)139

6.3. Закономерности распределения зон улучшенных коллекторов группы пластов ВК142

ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................................151

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................................................................153

Приложение 1 170

Приложение 2 177

Приложение 3 178

Приложение 4 179

Приложение 5 180

Приложение 6 181

Приложение 7 182

Приложение 8 185

Приложение 9 193

Приложение 10 194

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Предметом исследования являются терригенные отложения викуловской свиты (Kia, пласты ВК]_3), в которых сконцентрирована значительная часть трудноизвлекаемых запасов углеводородов Красноленинского месторождения (восточная часть, Каменный лицензионный участок). Ранее они рассматривались в ходе региональных и детальных исследований, в работах: В.П. Алексеева, К.В. Зверева, М.Ю. Зубкова, Ю.Н. Карогодина, А.Э. Конторовича, К.А. Костеневич, А.И. Лебедева, А.Ю. Лопатина, А.Л. Медведева, Г.П. Мясниковой, И.И. Нестерова, H.H. Ростовцева, В.К. Рыбака, М.В. Салмина, И.В. Федорцова, Ч.Р. Хэндфорда (C.R. Handford) и многих других.

Однако сложное геологическое строение, разные взгляды на модель формирования отложений викуловской свиты, возникшие противоречия, обусловленные результатами проведения ОАО «ТНК-BP Холдинг» в 2006 году сейсмических работ методом 2D на территории Каменного (Красноленинского) месторождения (в пределах западной части Каменного л.у.) и сокращение объемов добычи углеводородного сырья привели к необходимости его доизучения. Для решения данной проблемы в работе проведен ряд исследований, включающих в себя детальное изучение керна, применение литолого-минералогических и фациальных исследований, использование различных методик и современных компьютерных программ. В связи с этим, актуальность работы связана с изучением геологического строения и условий формирования продуктивных пластов викуловской свиты, позволяющих внести существенный вклад в поисково-разведочный процесс.

Цель работы

Определение состава, строения и условий формирования отложений викуловской свиты. Создание цифровой трехмерной литолого-фациальной модели пластов ВК1.3 Красноленинского месторождения для прогнозирования зон развития коллекторов с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС).

Основные задачи исследования

1. Проведение литолого-минералогических исследований с целью изучения вещественно-петрографического состава, текстурно-структурных особенностей и условий формирования пород-коллекторов (пласты BKj_3) викуловской свиты Красноленинского месторождения.

2. Корреляция разрезов викуловской свиты, определение закономерностей в строении и обоснование модели осадконакопления отложений.

3. Оценка распределения фильтрационно-емкостных характеристик по типам пород и разработка литолого-фациальной модели пластов ВК^з Красноленинского месторождения на базе использования специальных петрофизических алгоритмов (гидравлических единиц потока/кол лектора (НБи), индикатора гидравлического типа коллектора (¥71) и индекса качества коллектора (ЯС,)!)).

Научная новизна

1. На основе результатов литолого-минералогических и литолого-фациальных исследований впервые установлено, что породы викуловской свиты (пласты ВК1.3 Красноленинского месторождения) накапливались в условиях приливно-отливной зоны с формированием прибрежных отмелей, баров, барьерных островов и выдвигающихся лопастей песчаных конусов выноса.

2. Разработана литолого-фациальная модель пластов ВК^з Красноленинского месторождения, выполненная в автоматизированном режиме. Она отличается от ранее известных тем, что позволяет проследить распространение фаций в трехмерном пространстве за счет перевода исходной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования по девятибалльной шкале. Модель подтверждает сложный характер механизма седиментации, объясняет строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на месторождении сейсморазведкой ЗО.

3. Разделение коллекторов по классам гидравлических единиц потока позволяет выделять типы пород викуловской свиты с близкими характеристиками порового пространства и выявить закономерности распределения зон улучшенных характеристик коллекторов в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».

Основные защищаемые положения

1. Формирование пород викуловской свиты, представленных тонкомелкозернистыми песчаниками, крупнозернистыми алевролитами, часто с прослоями и линзами мелкозернистых алевролитов, происходило в условиях существования приливно-отливной зоны с формированием прибрежных отмелей, баров, барьерных островов и выдвигающихся лопастей песчаных конусов выноса.

2. Созданная литолого-фациальная модель пластов ВК13 Красноленинского месторождения, выполненная в автоматизированном режиме с уметом анализа геолого-геофизических данных, результатов литолого-фациального анализа, оценки распределения фильтрационно-емкостных характеристик по типам пород викуловской свиты и разделения коллекторов по классам гидравлических единиц потока позволяет: 1) проследить распространение фаций в трехмерном пространстве за счет перевода исходной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования по девятибалльной шкале; 2) объяснить сложное строение толщи относительно плоскопараллельных построений и «врезы», фиксируемые на месторождении сейсморазведкой ЗБ; 3) прогнозировать обстановку осадконакопления отложений и зоны развития улучшенных коллекторов в пределах восточной части лицензионного участка «Каменный».

Фактический материал и личный вклад

Основу работы составили материалы, предоставленные филиалом ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефть» и собранные автором за период с 2009 -2014 гг., а также работы, опубликованные по тематике и проблемам, рассматриваемым в диссертации.

В процессе работы автором, совместно с коллегами выполнена документация керна по 17 разведочным и эксплуатационным скважинам Красноленинского месторождения. Использованы и проанализированы геолого-геофизические материалы по Каменной площади. Проведено литолого-петрографическое изучение образцов, выполнены гранулометрический анализ песчаников викуловской свиты, литолого-фациальный и электрофациальный анализы. Лично построена колонка по скв. 93123, составлена фототаблица с фотографиями шлифов и образцов керна с различными видами текстурных особенностей пород викуловской свиты по скважинам Красноленинского месторождения. Учтены результаты определений фильтрационно-емкостных свойств (1725 обр.), проведена их оценка (54 обр., скв. 93123) и построена трехмерная литолого-фациальная модель пластов ВК^з Красноленинского месторождения.

Методика исследований

Для успешного прогнозирования размеров и форм природного резервуара нефти и газа, распространения коллекторов и построения корректной трехмерной геологической

модели необходимо изучение процесса развития осадконакопления (седиментогенеза) во времени и пространстве.

Вследствие этого, большая часть рассмотренных вопросов базируется на результатах проведенных автором исследований, основанных на комплексном подходе включающих в себя: 1) систематизацию проведенных ранее исследований продуктивных пластов BKi_3 викуловской свиты; 2) детальное описание керна, изучение минерального состава, выявление особенностей строения и условий осадконакопления; 3) применение усовершенствованной методики построения модели за счет перевода первичной литофациальной информации в числовую форму посредством числового кодирования и использования специальных петрофизических алгоритмов, позволяющих учитывать характер строения резервуара и фильтрационно-емкостную неоднородность коллектора на уровне пласта и слагающих его прослоев. Так, при описании керна определялся генезис выделяемых слоев по комплексу признаков (вещественный состав, структура, текстура, включения, ихнофоссилии, органические остатки). Исследование минерального состава и строения пород проводилось в шлифах с помощью поляризационного микроскопа (детальное микроскопическое изучение песчаной обломочной породы). При фациальном анализе, нацеленном на выявление обстановок и условий осадконакопления использовались петрографический и гранулометрический анализы пород с применением диаграмм В.Д. Шутова, Р. Пассеги и Г.Ф. Рожкова. Литолого-фациальный анализ проводился по методике Ю.А. Жемчужникова, Л.Н. Ботвинкиной и др. и электрометрические модели фаций (ЭМФ) по методике B.C. Муромцева. При работе с данными и проведении расчетов применялись методы математической статистики с использованием программ MS Office Excel и STATISTICA. Как отмечалось выше, для построения литолого-фациальной модели анализировались данные геофизических исследований скважин (каротажные диаграммы), результаты сейсмических исследований 3D Каменной площади, использовались специальные петрофизические алгоритмы (гидравлические единицы потока/коллектора (HFU), индикатор гидравлического типа коллектора (FZI) и индекс качества коллектора (RQI)), а также различные модули программного комплекса Roxar (RMS).

Практическая значимость работы

Для отложений викуловской свиты (пласты ВК^з) Красноленинского месторождения, автором детально изложены результаты выполненных исследований,

включающих послойное описание керна, литолого-петрографическое изучение образцов, проведение гранулометрического и фациального анализа. Дана литолого-минералогическая характеристика пород викуловской свиты выявлены особенности их строения и условий формирования, необходимые для прогноза и повышения корректности трехмерной геологической модели Красноленинского месторождения. Предложена литолого-фациальная модель пластов ВК^з Красноленинского месторождения, позволяющая детализировать геологическое строение и прогнозировать зоны развития улучшенных коллекторов.

Выводы, сделанные в работе, уточняют данные предшествующих исследований, содержат новые оригинальные результаты, подтверждают целесообразность и достаточность выбранного подхода к изучению отложений викуловской свиты.

Апробация работы

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на: X, XII, XIV конференциях филиала ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг»«КогалымНИПИнефть» в г. Тюмени на лучшую научно-техническую разработку молодых ученых и специалистов за 2009, 2011, 2013 гг. (Тюмень, 2010 г., 2012 г., 2014 г.); X юбилейной конференции молодых специалистов организаций, осуществляющих виды деятельности, связанной с пользованием участками недр на территории ХМАО-Югры» (Ханты-Мансийск, 2010 г.); II конференции молодых ученых и специалистов ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» (Москва, 2012 г.); 9-ом Уральском литологическом совещании «Приоритетные и инновационные направления литологических исследований» (Екатеринбург, 2012 г.).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 3 статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из 6 глав, введения, заключения и списка литературы. Общий объем работы составляет 195 страниц машинописного текста, включая 89 рисунков, 11 таблиц и 10 приложений. Список использованной литературы включает 197 наименований.

Диссертационная работа выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук, профессора, заслуженного геолога Российской Федерации

Алексеева Валерия Порфирьевича, которому автор искренне признателен за формирование геологического мировоззрения, научные консультации, поддержку и практическую помощь, обсуждение результатов и постоянное внимание к представленной работе.

Автор благодарит докторов и кандидатов геолого-минералогических наук, профессоров и преподавателей кафедры «Геология месторождений нефти и газа» (ТюмГНГУ): Э.О. Амона, В.Б. Белозерова, A.A. Дорошенко, Г.П. Мясникову,

И.И. Нестерова, [В.К. Федорцова|, А.Г. Малых, Н.С. Носову и коллег: JI.H. Бружес,

Е.А. Биркле, |А.И. Лебедева|, И.И. Одношевную, A.B. Прядко, В.А. Савенко,

Ю.Н. Федорова|, М.А. Шаргину за ценные советы, поддержку и помощь в проведении исследований, а также практическое внедрение разработок автора.

ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1. Общая характеристика объекта

Красноленинское месторождение расположено на территории Октябрьского района ХМАО - Югры, в центральной части Красноленинского свода. В работе рассматривается восточная часть Каменного лицензионного участка, приобретенного в 2008 году ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» (ТПП «УРАЙНЕФТЕГАЗ») с целью разведки и добычи нефти и газа (рис. 1.1).

Красноленинское месторождение открыто в 1962 г на Каменной площади скважиной 13Р, в которой при опробовании базального пласта юры был получен

концептуальной модели оно относится к «месторождениям будущего», несмотря на то, что в разработку введено в 1994 году. Главными причинами, обусловившими продолжительную задержку в разработке месторождения (почти 30 лет), явились

Рис. 1.1. Обзорная карта района работ

о

промышленный приток нефти дебитом 150 м/сут на 8 мм штуцере. По своей

сложность геологического строения, низкая продуктивность пластов, высокая послойная и зональная неоднородность [18, 136, 153, 188-197].

1.2. Геологическое строение объекта исследований

В геологическом строении Красноленинского нефтегазоносного района (НГР) участвуют различные комплексы пород: от докембрийских до современных включительно (рис. 1.2). Промышленная нефтеносность связана с отложениями викуловской (пласты ВК1.3), тутлеймской (ЮК0), абалакской (пласт ЮК] и пласт П вогулкинской толщи), тюменской (пласты ЮК2.9), шеркалинской (пласт БГ) свит и доюрского комплекса (пласт ДЮК).

Рис. 1.2. Схема размещения залежей нефти на Красноленинском месторождении

В разных стратиграфических горизонтах на Каменной площади выделяются залежи нефти следующих типов: массивные, пластово-сводовые, а также экранированные литологически и тектонически. Залежи нефти, как правило, сложного геологического строения с трудно извлекаемыми запасами. Всего на площади выделено 54 залежей нефти. По геологическому строению месторождение относится к категории сложных, с

наличием тектонических нарушений, характеризуется невыдержанностью толщин и коллекторских свойств по площади и разрезу, литологическим замещением коллекторов слобопроницаемыми породами.

Степень изученности территории весьма высока. Детальное изучение геологического строения Красноленинского нефтегазоносного района (НГР) началось еще с 50-х годов прошлого века.

По состоянию на 01.01.2012 г. в пределах восточной части Каменного л.у. пробурено 469 скважин (77 поисково-разведочных и 392 эксп