Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Особенности формирования пород-коллекторов в отложениях баженовской свиты

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования пород-коллекторов в отложениях баженовской свиты"

Министерство геологии СССР Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт (ШИГРИ)

Особенности формирования пород-коллекторов в отложениях баженовской свиты (на примере Салымского месторождения Западной Сибири)

Специальность 04,00.17 - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых мйсторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата гволого-шшералогичвских наук

На правах рукописи Уда 552.578.2.061.4(571.1)

Блкнкова Елена Юрьевна

Ленинград - 1990

Работа выполнена во Всесоюзном нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте (ВНИГРИ)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией Т.В. Дорофеева

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук О.Г.Зарипов (ВНИГРИ)

кандидат геолого-минералогических

наук Т.М.Оницух

(Концерн "Тюменьгеология")

Ведущее предприятие: Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (СНШТиЫС), г.Новосибирск

Защита диссертации состоится */>/щ 1990г.

в /4 часов на заседании специализированного совета (шифр - Д .071.02.01) при Всесоюзном нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте (ВНИГРИ) по адресу: 191104, Ленинград, Литейный проспект, 39.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГРИ.

Автореферат разослан < 1990 г.

Ученый секретарь

специализированного совета

кандидат геол.-мин. наук А.К.Дертев

Общая характеристика работы.

Актуальность темы. Баженовская свита Западной Сибири (пе-литовые образования берриас-волжского возраста) с шестидесятых годов привлекает повшенное вникание, обязанное обнаружению в ее существенно глинистых отложениях, промышленных притоков вы-сокогазонасыценной ьефти, и потому является одним из перспективных объектов для прироста запасов углеводородов (УВ) Западной Сибири. Стандартный подход к изучению фильтрационно-емко-стных свойств баженовских пород-коллекторов неправомерен из-за специфики их вещественного состава.

Достоверность оценки промышленных запасов УВ в баженовской свите, обуславливаемая разработкой критериев локального прогноза залежей, будет способствовать не только увеличению ресурсов извлекаемых запасов Западной Сибири, но и оценке ресурсов шельфовых зон Союза, где в настоящее время установлено развитие аналогов баженовской свиты.

Цель работы состоит в выявлении факторов, обусл® ливающих распределение пород-коллекторов по разрезу и плошади распространения баженовской свиты для обоснования критериев локального прогноза нефгенасыценных объектов.

Основные задачи исследований:

выявление причин линзовидного чередования пород с различными фильтрационно-емкостными характеристиками;

- определение роли нефтегазогенерационного потенциала баженовских отложений в условиях формирования к нефггенасыцения пород-коллекторов; установление причин различной интенсивности постседиментационных процессов и влияние их, а также структуры поротого пространства, на параметры коллекторских свойств;

- типизация разреза баженовской свиты по плотностным ха-

рактеристикам пород;

- выявление возможности оценки различи« типов пород по данным ГИС;

- разработке, принципов обоснования локального прогноза нефтенасыценных пород-коллекторов по сейсмическим материалам.

Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:

- выявлено двучленное строение разреза по физическим свойствам пород и данным ГИС;

- установлены причины мозаичности площадной картины волнового сейсмического поля, связанные с разнообразием лиголого-петрографических и петрофизических характеристик пород;

- провздена дифференциация отложений бахеновской свиты на локальные нефгенасыщенные объекты.

Практическая значимость работы. Установленные особенности распределения пород-коллекторов являются основой для использования промыслово-геофизических и сейсмических характеристик при оконтуривании промышленно нефтеносных пород бахеновской свиты.

В результате проведенных исследований получен материал, позволяющий автору выдвинуть следующие защищаемые положения:

1. Баженовская свита на территории Большого Салша представлена двумя типами разрезов (однородным и двухслойным). Строение разрезов определяет особенности развития пород-коллекторов и четко отражается по данным ГИС (ПС, КС, ГК), которые могут быть использованы для корреляции к оконтуривания нефтенасыценных объектов.

2. Качественные и количественные характеристики баженов-ских пород-коллекторов определяются соотношением кремнистой и

глинистой составляющих в них, распределением макро- и уикрофау-нистических остатков в разрезе, интенсивностью и направленностью постседиментационных процессов минеральной составляющей, стадией катагенеза органического вещества (ОВ).

3. Распределение промышлеяко нефтеносных объектов по площади развития баженсвской свиты связано с резкой сменой параметров коллекторских свойств (пористости, порсвой и трещинной проницаемости) и структуры порового пространства (размеры и конфигурация пор), определяемых условиями седиментации осадков фяюпоидиого облика и генезисом емкости.

4. Разрез баженовской свиты дифференцирован на пласты с различными плотиостными характеристиками, что определяет широкие возможности использования сейсмических материалов для картирования коллекторов, выявления нефтенасвденных зон и промыт-ленно продуктивных объектов в них.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на конференциях молодых ученых ВНИГРИ (1984, 1988), Всесоюзных конференциях молодых ученых ИПТИ (Львов, 1988, 1990), Всесоюзной каучно-гехкической конференции молодых ученых и специалистов ВНИГНИ (Москва, 1988), Всесоюзной школе-семинаре по кремнснакоплению (Новороссийск, 1985), У1 Всесоюзном совещании по коллекторам нефти и газа и флюидоупорам (Львов, 1987), Всесоюзном совещании, посвященном вопросам изучения баженовской свиты (Тдаенъ, 1990), а также при защитах отчетов на научно-технических советах Главтюменьгеологии в течение последних 5 лет.

Публикации. По теме диссертации опубликовано £ работ.

Исходный материал. В основу исследований положены первичные литологические, петрофизические, промыслово-геофизические

и промыслово-геологические данные по скважинам Большого Салыма и некоторых других районов Западной Сибири, включающий в себя комплекс каротажных данных по 37 скважинам, макроизучение керна по 50 скважинам, результаты микроскопического изучения пород в шлифах (около 2500 шлифов), а также результаты электрон-номикроскопического, химико-битуминологического,люминесцентно-битуминологического,ультразвукового анализов и данные по лабораторному изучёнию коллекторских свойств различными методами.

В исследованиях использованы публикации по вопросам неф-тегазоносности, палеогеографии, литологии и коллекторам баже-новской свиты Западной Сибири.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы 145 страниц , в том числе 25 рисунков, 16 таблиц. Список литературы включает 76 наименований.

Исследования велись в основном в 1985-1990 г.г. в группе изучения сложных коллекторов

Автор благодарит исследователей научных и производственных организаций (ТГЭ концерна "Гюменьгеология"» ПГО "Ханты-Мансийскнефгегазгеофизика", ЗапСибНИГНИ, ЗапСкбНКИГео<Ьиэика), позволивших детально познакомиться с первичными материалами по изучаемой территории, а также выражает глубокую признательность М.Х.Булач, Б.А.Лебедеву, М.Г.Аристарову, А.Д.Ьяткину, М.О.Ковалевскому, Г.Б.Лебедевой, Е.А.Рогозиной, Л.Л.Трусову за ценные советы и доброжелательные замечания при составлении и окончательном оформлении работы.

Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук Т.В.Дорофеевой за постоянное внимание и поддержку при подготовке диссертации.

- 7 -Содержание работа

Первая глава работы посвящена геологии баженовской свиты.

Стратиграфическая единица - баженовская свита (волжский прус - берриас), впервые была описана в 1959 г. S. Г.Гурари и на протяжении последующих десятилетий является стратиграфическим репером для всей территории Западной Сибири для нижезаяе-гавдего юрского этажа нефтеносности.

Различными вопросами геологической, геохимической я физической характеристики баженовских отложений углубленно занимается широкий круг исследователей - коллективы или отдельные сотрудники ЗапСибНИГНИ, ЗапСибНИИГеофизика, ТТЭ концерн Тю-меньгеология", СибНИИ НП, СНИИГТиМС, Тсменнефтегеофизива, МИНГ, ВНИГРИ, ИГИРГЙ, ВНИГНИ, ВНИИ и других научных и производственных организаций.

Обобщающие работы, посвященные комплексному изучению пород баженовской свиты, выполненные коллективами авторов: монографии по коллекторам баженовской свиты (Дорофеева Т.В. и др., 1933), стратиграфии и палеогеографии (Брадучан Ю.В., Гольберт

A.B., Гурари Ф.Г. и др., 1988), нефтеносности пород баженовской своты (Нестеров И.И., Ушатинский И.Н., Пьянков Б.П. и др., 1987), условиям формирования и методике поиска залежей (Гурари Ф.Г. и др., 1988).

Вопросы стратиграфии и палеогеографии баженовской свиты детально освещены многими исследователями (Гурари Ф.Г., Захаров

B.А., Месвжнюсов М.С., Сакс В.Н., Корж М.В., Зонн Ii.С. и др.).

Отложения баженовской свиты формировались в условиях некомпенсированного прогибания дна баженовского моря, низкие темпы осадконааопления в котором явились причиной концентрации в отложениях поваленного содержания OB. Условия седиментации

были неоднородны по площади распространения морских осадков, что обусловило наибольшее содержание тонкорассеянного ОВ в ба> женовских отложениях Ханты-Мансийской и Надымской впадин.

Вещественный состав пород свиты включает следующие компоненты: глинистые минералы, кремнезем, карбонаты, ОВ, фаунисти-ческие остатки, пирит, алевритовую примесь. В работах многих исследователей (Лебедев Б.А., Ушатинский И.Н., Зарипов О.Г., Перозио Г.Н., Сонич В.П., Белкин В.И., Боркун Ф.Я. и др.) выделены типы пород (от 6 до 12 у различных авторов), слагающих баженовскую свиту, основанные на анализе соотношений породообразующих минеральных компонентов. На наш взгляд, разрез баже-новской свиты Среднего Приобья по астрофизическим параметрам и фауиистическнм характеристикам может быть подразделен на четыре литостратиграфические пачки (снизу вверх):

I - глинисто-карбонатно-кремнистая, возраст средневолжский, мощность 10-16 м;

П - карбонатно-креинисто-глинистая, возраст верхневолжский, модность 3-7 м до 12 м;

Ш - кремнисто-карбонатно-глинистая, возраст верхнвволжский, мощность 10-15 м;

1У - существенно глинистая, возраст берриасский, мощность 3-5 м до 8 м.

Существует взаимосвязь между изменением мощностей нижней и верхней половин свиты при сохранении относительно постоянной суммарной мощности разреза. В пределах пачек прослежено ритмичное чередование прослоев, сложенных тремя основными типами пород, особенно четко отмечаемое \ пачках I, II и Ш: прослой, значительно обогащенный карбонатным материалом; прослой, значительно обогащенный кремнеземом, иногда силицит, радиолярит; про-

слой, преимущественно представленный глинистым материалом, кровля которого, как правило, некарбонатная, микрослоистая. Прослои имеют меняющуюся мощность на разных уровнях вертикального разреза, но их суммарная мощность сравнительно выдерживается.

Условия формирования отложений баженовской свиты определили их флишоидный облик. Многочисленные внутриформационные перерывы, характеризумциеся размывами, образовали линзовидное залегание отдельных литологических разностей пород на общем фоне сравнительно четкого чередования прослоев и ритмов, что придало отложениям мозаичный вид.

Анализ большого фактического материала подтверждает представление о ритмичном характере строения баженовской свиты, ранее отмечаемое в работах Ф.Г.Гурари, В.В.Хабарова, В.Н.Белкина и других исследователей. Условия взаимоотношения ритмов в пределах выделеннж нами четырех пачек позволяют с достаточной достоверностью прогнозировать количественные параметры пород-коллекторов и определить особенности их развития.

Вторая глава посвящена методике исследований, использованной для выявления качественных и количественных характеристик баженовсккх пород-коллекторов.

Для установления природы емкости, определения достоверной величины эффективной емкости и проницаемости нетрадиционных пород-коллекторов баженовской свиты Западной Сибири бкя использован комплекс исследований, разработанный во ВНИГРИ, в который входят лабораторные методы как стандартные (литолого-петрогра-фические, лшинесцентно-битуминологические, модифицированные петрофизические), так и не нашедшие еще широкого применения при изучении пород-коллекторов, такие как: определение величины по-

ристости оптическим методом (метод ¡шнфэв ВНИГРИ, алектронный микроскоп) с одновременным установлением конфигурации и морфологии пор, характером распределения их в породе; количественная оценка емкости пород-коллекторов методам« ядерно-магнитного резонанса; лабораторное определение прочностной характеристики разреза по данным о скорости распространения упругих волн; пдотностная характеристика разреза баженовской свиты с привлечением стандартного каротажа.

В третьей главе рассматривается характер распределения ОВ и нефтенасыщекности в породах баженовской свиты.

Морфологическая характеристика ОВ основана на петрографических исследованиях нефгенасыщенных (Салымское месторождение) и битумосодерхащих пород (площади северных районов Западной Сибири), в том числе его распределении в структурообразующих компонентах породы, где ОВ занимает значительный объем (до трети или от 1% до Ш на породу) и оказывает существенное влияние на их физические свойства (плотность, пористость).

Количестр* ОВ хотя и не зависит заметно от вещественного состава пород, однако его повышенное содержание (5-1035 и более) чаще отмечается в прослоях, обогащенных радиоляриями. При содержании ОВ менее 7Ш> в породе, как правило, отсутствует подвижный битуыоид. Отложения баженовакой свиты нефтенасвдены по всему разрезу, но притоки нефти в скважины наблюдаются преимущественно из середины, нижней трети или нижних двух третей разреза.

Статистический анализ фактического материала позволил установить зависимость интенсивности нефтегазопроямений в свите от плотности слагала их ее пород (пределы измекеь.л плотности 1,8-2,8. г/с«3, обычно 2,1-2,3 г/см3): фонтанные дебита получены

из. пород, плотность которых заключена в пределы 2,2-2,3 г/см3, низкие - менее 2,2 г/см3 ми более 2,3 г/см3, что подтверждается и взаимоотношением количества остаточного битумоида с температурой в скважине: чем выше температура, тем меньше количество остаточного битумоида, тем ваше плотность пород.

Статистический анализ результатов разбуривания пород ба-женовской свиты на территории Большого Сальна позволил сделать гивод о том, при прочих равных условиях, характеризующих зоны нефгегазонакопления, наиболее достоверно залежь нефти может быть оконтурена изогипсами 2800-2850 м и контролируется пластовой температурой П0-120°С. Более высокие пластовые температуры способствуют перемещению УВ внутри свиты, а потому не могут служить достоверным признаком прсмнвлокной нефтеносности.

Чередующееся по площади, неодинаковое по объему соотношение низко и хорозо проницаемых пород, определяющееся условиями осадконакопления, определяет локализованные в пределах одного пласта лннэовкдные тела с различными коллекторскими свойствами. Анализ накопленного материала о параметрах проницаемости пород-коллекторов баженовской свиты показал, что в основном фильтрационные свойства зависят от: структурных особенностей рассматриваемого разреза, в т.ч. структуры порового пространства породы; интенсивности трещиноватости и ее генезиса; подвижности (вязкости) пластового флюида, обусловленного перепадами пластовых температур.

Четвертая глава посвящена факторам, определяющим фияьтра-ционно-емкостные характеристики баженовских пород-коллекторов. Значительный вклад в развитие представлений о характеристиках внесли Абдуллин Р.А.,Белкин В.Н.,Боркун Ф.Я., Гурари Ф.Г., Добрынин В.М. , Зарипов О.Г., Зубков М.Ю., Ковалевский И.О., Кли-

мушина Л.П., Клубова Т.Т., Лебедев Б.А., Лебедева Г.В., Мед- • ведений Р.Й., Нестеров И.И., Набиулина С.С., Перозио Г.Н., Пьянков Б.Н., Сахибгареев P.C., Светлов К,В., Сонич В.П., Трусов Л.Л., Ушатикский И.Н., Харин B.C., Хабаров В.В. и др.

В работе рассматривается генезис открытой пористости, обязанный в основном постседиментационным процессам. Специфика баженовских пород-коллекторов обусловлена их гидрофсбностью, отсутствием растворов, способных вынести продукты растворения за пределы отложений. Поэтому постседиментационные. процессы в пределах небольших по размерам зон играют двоякую роль: с одной стороны, формируют зоны повышенной вторичной пористости, с другой, залечивают пустотное пространство, связанное преимущественно с наличием фаунистических остатков, в основном радиолярий, являющихся породообразующими компонентами свиты.

Так, вторичные поры перекристаллизации образованы, главным образом, за счет перекристаллизации тонкозернистого кремнезема и опала радиолярий. Поры выщелачивания развиты в породе более широко и приурочены преимущественно к карбонатным заполнителям органических и растительных остатков, кальцитизированных радиолярий, а также отмечаются по отдельным зернам доломита, по ходу микротрещин, между чешуйками и пластинками каолинита,между текстурными сгустками и комками или на месте растворения сгустков и комков.

Вторичные поры связаны с седиментационными порами сетью различно ориентированных трещин малой протяженности, что увеличивает эффективную пористость баженовских пород, т.к. седимен-тационные поры связаны с теми же минеральными группами, что и вторичные: они наблюдаются в карбонатном цементирующем материале (кальците), между комками органо-глинистой массы и в опале.

- 13 -

Эффективная пористость баженовекой свиты определяется двумя главными факторами: интенсивностью постседиментационкых преобразований (в основном карбонатной и кремнистой составляющих) породы и нефтегазогенерациоиным потенциалом (условиями его реализации). Преобразование ОВ и изменение физических свойств пород в процессе кефтегазогенерации подчиняются закономерностям, которые, в первую очередь, зависят от глубины погружения отложений. Они рассмотрены с привлечением большого фактического метериала. Совместный анализ кривых изменения пористости и плотности экстрагированных и неэкстрагированных образцов, данных по содержанию в породе органического углерода (С0рГ) и. определенному люминесцентным методом содержанию хлороформенногс битумоида в расчете ка породу и С0^г, дал информацию о процессах генерации и миграции УВ, об особенностях формирования пород-коллекторов, обязанных этим процессам. Так, для баженовекой свиты Салынского месторождения существует три типа взаимосвязи этих параметров, каждый из которых характеризует состояние неф-тегазогенерациокного потенциала разреза и дает возможность предположить наличие или отсутствие залежи УВ в конкретном интервале глубин. Для отдельно взятой точки разреза (скважины) нефгегазогекерационный потенциал пород неодинаков и зависит от преобладающего породообразующего.компонента.

В петрографических шлифах было установлено, что вторичная пористость двух основных составляпцих бажековских пород - глинистой и кремнистой - имеет различный генезис и различные характеристики. В кремнистых разностях открытую пористость создают постседиментационные процессы, преобразущие минеральные компоненты (перекристаллизация, кальцит из ация, выделачивание), в глинистых - хатагенетическое преобразование органо-цинераль-

- 14 -

ных соединений в процессе нефтегазогенерации.

Комплексное химико-битуминологическое исследование показало наличие в существенно глинистых породах более высокого содержания ОБ, газов закрытых пор и хлороформенного битумоида по сравнению с существенно кремнистыми породами.

Преобладание в газах закрытых пор существенно глинистых разностей тяжелых гомологов метана, а в существенно кремнистых углекислоты, вслед за другими исследователями, позволяет утверждать, что глинистые разности имеют лучшие нефтематеринские свойства, чем кремнистые. Содержание масел в хлороформенном би-тумоиде, в свою очередь, выше в существенно кремнистых разностях, чем в существенно глинистых, что обусловлено эмиграцией этих компонентов из глинистых пород в кремнистые, имеющие лучшие коллекторские свойства.

Преобладание в рассматриваемых породах того или иного вторичного процесса определяет в каждом конкретном случае геометрии порового пространства, зависящего от размеров пор, что опосредованно влияет на величину дебитов скважин и на коэффициент нефтеотдачи пласта-коллектора.

Для определения относительных размеров пор в баженовских отложениях использовались различные методические приемы: изучение структуры порового пространства методом больших шлифов, электронной микроскопии и ядерно-магнитного резонанса, метод микроструктурного анализа УкрНИГРИ и другие способы.

В баженовских породах гидрофобность влияет на время релаксации во всех случаях одинаково и основнда влияющим на нее фактором являются размеры пор, от которых зависит и процентное соотношение компонентов флюида. Результаты люминесцентно-биту-минологического анализа показывает, что чем подвижнее экстра-

гированшй битумоид, тем ближе ошчения открытой пористости экстрагированных и неэкстрапфованныл образцов, то есть в заполненных более легкими фракциями УВ образцах легче осуществляется фильтрация.

По соотношению величин пористости, определенной лабораторными и расчетными способами, с учетом методов опенки порового пространства пород по данным ядерно-магнитного резонанса, коашо получить представление и о характере емкости баженовских пород.

Пористость, определенная в неэкстрагированных образцах, отражает емкость породы, представленную в основном вторичными (размерами от I до 50 мкм, обычно 5-10 мкм) наиболее крупными порами. Пористость, установленная расчетным способом, представляет собой полости, образовавшиеся в процессе нефтегазоге-нерации и микропоры (размерами в доли микрон), обусловленные катагенезом ОВ. Эффективная пористость может быть представлена суммой вышеперечисленных величин.

Изучение геометрии пустотного пространства отложений,обусловленного порами малого размера, было проведено по результатам обработки данных по снимкам, сделанным на растровом электронном микроскопе. Установлено, что увеличение изрезанности контура поры способствует повышению сообщаемое™ порового пространства (возрастает коэффициент связности пор). Эффективная пористость, представленная седиментационными порами, составляет от Зл до порового пространства этого генезиса, и, как показано выше, представлена в существенно глинистых разностях пород.

В пятой главе излагаются факторы, определяющие особенности распределения коллекторов и являющиеся основой для разработки критериев локального прогноза нефтеносности.

Образование коллекторов и формирование нефтяных залежей в

баженовской свите происходит автохтонно, без заметного привно-са вещества извне, и обусловлено в основном одним процессом -катагенетическим преобразованием сапропелевого органического вещества, содержащегося в самих битуминозных отложениях.От сюда следует, что хотя формально залежи образуются за счет влияния многих факторов (геохимических, гидродинамических,структурных, палеотектонических и др.), ключевое значение имеет вещественный состав ссадков и последующие процессы литогенеза (антологический фактор).

Набором признаков, определяющих формирование и развитие коллектора в баженовской свите, являются, таким образом, постое диментационные преобразования осадка и ОВ, зависящие от условий и факторов их создающих, они дифференцируют качественные и количественные характеристики фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов баженовской свиты в разрезе и по площади ее распространения. Отсюда локальный прогноз развития пород-коллекторов и, далее, прогноз залежей УВ в них, должны основываться на закономерностях вторичных процессов, проходивших во времени и пространстве на территории развития этих отложений.

В результате проведенных исследований установлено, что факторами, 'формирующими нефтенасщенный резервуар как геологическое тело в объеме баженовской свиты, являются: развитие существенно кремнистых я (или) существенно карбонатных разностей пород, являющихся породами-коллекторами; обогащенность пород макро- и микрофаунистическими остатками; наличие значимых величин вторичной пористости, хорошая сообщаемасть пор; наличие в разрезе существенно глинистых разностей пород, обладающих высоким нефтегазогенерационным потенциалом.

Максимальное развитие в разрезе баженовской свиты сущест-

аенно кремнистых разностей способствует формированию породы-{оллектора со сравнительно сопоставимыми фильтрационно-емкост--¡ыми характеристиками в пределах всей мощности свиты. Максимальное развитие существенно глинистых разностей способствует дифференциации по площади пород-коллекторов по оценочным пара-«етрам, и в ряде случаев обуславливает развитие линз пород-голлекторов л пределах баженовских отложений. Чередование в >азрезе существенно глинистых и существенно кремнистых и (или) сарбонатных разностей пород значительно затрудняет оценку хол-:екторских свойств разреза баженовских образований.

Приведенные условия и факторы определяют качественные и :оличественные характеристики коллектора:

- размеры пор пустотного пространства пород-коллекторов, иияющие на условия миграции, эмиграции флюидов, перемещения В внутри свиты, а также обуславливающие контуры промышленной :ефтеносности;

- плотность пород, отражающая количественное соотношение инеральной составляющей породы, продуктов преобразования ОБ и аспределения в разрезе суммарной пористости.

Плотность основных пород-коллекторов баженовской свиты со-тветствует средним ее значениям - 2,2-2,35 г/см1* - и харькте-изует, в основном, кремнистые разности пород. Минимальные зна-ения плотности соответствуют существенно глинистым разностям, бладавдим порами малого размера, способными содержать, но не пособными отдавать УВ. Треть таких пород (по объему) составля-г различные мод>1фикацик ОВ, что влияет на низкие значения дотности этих образовании.

Более высокая плотность пород чаще всего определяется со-ержанием пирита, в отдельных случаях она соответствует карбо-

натным породам, имеющим удовлетворительную вторичную емкость. Таким образом, геологическое тело, соответствующее нефтенасы-щенной породе-коллектору в объеме баженовской свиты, должно иметь: плотность в общем случае в пределах 2,2-2,3 г/см3, исключая существенно глинистые породы; пустотное пространство, представленное порами повышенных размеров по сравнению с существенно глинистыми породами.

Эти особенности разреза заметно влияют на скорости распространения упругих волн, регистрирующих анизотропию физических свойств породы.

Анализ плотностных характеристик разреза баженовской свиты на основе обширного фактического материала лабораторных определений по десяткам скважин, в том числе с почти полным отбором керна (скв. 93, 126, 147 , 554 и др.), показал, что разрез баженовской свиты представлен двумя типами строения:

- однородный, в котором по всей мощности свиты отмечается сравнительно равномерная плотность пород, варьирующая в пределах 2,2-2,3 г/см3, чаще с увеличением, реже с уменьшением плотности отдельных пластов;

- двухслойный, который по плотностным характеристикам подразделяется на две части, иногда почти равные. Верхняя част! свиты имеет породы со средней плотностью 2,15 г/см3, нижняя -2,25 г/см3.

По плотностным характерискам литостратиграфические пачки баженовской свиты (1,П,Ш,1У) могут быть сведены к двум вариациям, обусловивших два типа разреза:

- первый тип представлен равномерным чередованием всех установленных в свите литостратиграфических пачек (I, П, Ш,1У) достаточной мощности;

- 19 -

- второй тип представлен в основном I и Ш парками (мощности П и 1У пачек минимальны) и отражает в верхней части плотность в основном глинистого вещества, насыщенного ОВ, в нижней части - кремнистого и (или) карбонатно-кремнистого с определенными качественными и количественными характеристиками порового пространства.

Плотностная характеристика разреза по лабораторным определениям подтверждается и анализом каротажных данных. Так, сопоставление кривых ПС и КС, перестроенных для наглядности в логарифмический масштаб, показывает, что разрез баженовской свиты в большинстве случаев четко подразделяется на две части. При этом верхняя часть чаще всего наиболее радиоактивна.В разрезах почти всех скважин на границе верхней и нижней частей присутствует пласт иной характеристики, что регистрируется не только на кривых ПС и КС, но и по данным ГК. Его положение совпадает с уровнем излома кривой плотности (между породами с плотностью 2,15 г/см3 и 2,25 г/см3), построенной по лабораторным данным и определяется следующими параметрами: расстояние до кровли свиты 16-20 м, мощность 2-3 м. Эти данные свидетельствуют о том, что пласт вероятнее всего отвечает П литологической пачке в разрезе свиты, представленной переходными по составу от I к Ш пачке породами - карбонатно-кремнисто-глинистыми тонкоплитчатыми разностями.

Как показал анализ временных разрезов репера Б (баженов-окая свита) (Аристаров М.Г., 1989), на отдельных участках Большого Салыыа в баженовских отложениях регистрируются зоны петро-физических неоднородностей. Нашими исследованиями установлено, что этим участкам соответствует тип разреза, имеющий двухслойное строение, представленное существенно глинистой и существен-

но кремнистой частями. При этом, чем резче разница в минеральном составе частей свиты, тем четче проявляется отражение пет-рофизических неоднородностей горизонта Б на временных разрезах. Следует подчеркнуть, что расположенные преимущественно в нижней части разреза существенно кремнистые разности обладают лучшими коллекторскими свойствами (структура порового пространства, размеры пор), тогда как существенно глинистые хотя и являются нефтенасвденными, играют преимущественно роль нефтеге-нерирупцих и подпитывающих кремнистые разности. Кстати это подтверждается и статистическими данными о преобладании значительных, часто промышленных притоков из нижней половины (или трети, или двух третей) разреза, отсюда его дифференциация по материалам МОГТ несомненно может служить основой локального прогноза промшленной нефтеносности баженовской свиты.

Таким образом, очевидно, что петрофизические неоднородности, регистрирующиеся на сейсмическом материале, соответствуют разрезам с наилучшими коллекторскими свойствами, с одной стороны, и лучшими условиями интенсивности нефтегенерации, с другой. Важным является и то, что параметры »тих реперов могут бить интерпретированы по материалам ГИС для пробуренных скважин методом аналогий с имеющимся к настоящему времени материалом по сопоставлению лабораторных определений плотности, пористости, С0рГ и кривых ПС, КС, ГК по площади Большого Салыма.

Прогноз нефтеносности баженовской свиты в пределах всего Западно-Сибирского осадочного бассейна выполнен уже давно, и тогда установлены три основных эмпирических критерия распределения промышленных скоплений:

- содержание С0рГ> в среднем на мощность свиты превышающее &$;

- 21 -

- пластовая температура более 95-100°С;

- мощность нижележащих глинистых пород не менее 5-10 м.

Эти критерии нефтеносности остаются неизменными и сейчас.

Однако, познание сути геохимических процессов, приводящих к нефтенакоплению, позволяет перейти от эмпирических закономерностей к факторам формирования залежей и охарактеризовать каждый из них не одним, а несколькими взаимосвязанными параметрами. Такими факторами являются: во-первых, вещественный состав баженовской свиты, определяющий внутренние условия протекания геохимических процессов. Так, установлено, что автохтонно нефтеносными могут быть только те породы баженовской свиты, отношение 0В к глинистым минералам которых на значительной территории более 0,4-0,5, то есть они имеют глинисто-кремнистый состав (Лебедева Г.В., 1985). Такие породы сохраняют гидрофэб-ность з значительном интервале постседиментационных изменений, по крайней мере от середины диагенеза и до конца главной фазы нефгеобразования. Во-вторых, важным фактором формирования залежей является уровень катагенеза баженовских и смежных пород, определяющий внешние условия протекания этих процессов. С этих позиций условиями, обязательными для формирования промышленных залежей рассматриваемых отложений, является следующие'.

- достаточно высокая степень преобразованности ОВ;

- быстрее нарастание степени преобразованности с глубиной;

- затрудненность оттока генерируемых УВ.

Эти условия регулируют соотношения между генерацией УВ и их эмиграцией из отложений доманикового типа, в нашем случае, баженовской свиты.

изученной и наиболее важной является оценка степени гидродинамической изолированности баженовских отложений, определяющая условия оттока образующихся УВ. Этот параметр, обуславливаемый зависимостью между свойствами региональной покрышки и особенностями разгрузки флюидов из нижележащих отложений на территории Большого Салыма, определяется взаимосвязью нефтенасыцеиных петрофизических неоднородностей в баженовской свите и лит алогическими особенностями вышез&легающих ачимовских образований, что, как установил Аристаров М.Г. (1989), достаточно уверенно отражается на сейсмических материалах (анализ стандартного графа обработки МОП).

Таким образом, из анализа условий формирования залежей в породах баженовской свиты становится ясно, что локализация скоплений УВ определяется, главным образом, изменчивостью вещественного состава я физических свойств пород-коллекторов, и, в свою очередь, постседиментационными преобразованиями отложений и условиями нефтегазогенерации в них.

Заключение

Нефтематеринские породы в объеме баженовской свиты на территории Западной Сибири нефтенасвдены спорадически, хотя формирование емкости пород-коллекторов в етих образованиях в значительной степени определено процессами нефтегенерации, присущими всей мощности отложений. При установлении особенностей формирования пород-коллекторов с целью выявления вон нефтегазовая опления и промшленно нефтеносных объектов в хх объеме, были отмечены следующие закономерности.

I. Низкие темпы осадконакопления в баженовской море ввились причиной концентрация в отложениях повипенного содержания

ОБ, а неравные условия седиментации в пределах бассейна обусловили различные концентрации ОВ по площади распространения баженовских отложений, максимальные значения которых зафиксированы в Ханты-Мансийской и Надымской впадинах. Повышенное содержание ОВ (5-10% и более) приурочено к зонам широкого распространения радиолярий.

2. Нефтегазогенерационный потенциал баженовской свиты зависит от- преобладающего породообразующего компонента вещественного состава пород: глинистые разности имеют лучшие нефтемате-ринские, а кремнистые - коллекторские свойства.

3. Формирование эффективной емкости баженовских пород-кол лекторов зависит от литологического фактора и определяется постседиментационными преобразованиями пород и ОВ,

4. Изменение параметров физччесхих свойств с глубиной погружения тесно связано с характером и стадией преобразования ОВ, и может быть использовано при оценке состояния нефтегазо-генерационного потенциала разреза.

5. Фильтрационные свойства баженовских пород-коллекторов в пределах нефт»насыщенных объектов анизотропны, что обусловлено наличием локальных зон повышенной трещиноватости, ориентированных в направлении с северо-востока на юго-запад.

6. Нефтенасвденные объекты в баженовской свите Большого Салчма часто приурочены к глубинам 2800-2850 м, контролируются пластовой температурой П0-120°С. Наибольшим коэффициентом нефтеотдачи характеризуются лктологические разности пород с плотностью 2,2-2,3 г/см3.

7. Баженовская свата имеет флишопдный облик, причем на фоне четкого залегания прослоев и ритмов встречаются многочисленные внутриформационные перерывы, характеризующиеся размывами.

Это явление определило мозаичное распределение в пространстве линз отдельных лит алогических разностей, характеризующихся отличающимися физическими свойствами, обусловленными развитием в баженовской свите двух типов разреза: однородного, с чередованием пластов сравнительно одинаковой плотности; двухслойного, с пластами меньшей плотности в верхней части разреза и большей в нижней.

8. Разделение разреза баженовской свиты по плотностным характеристикам отчетливо фиксируется на каротажных кривых (ПС, КС, ГК), что позволяет провести широкую корреляцию разрезов с целью выявления нефтенасыщенных объектов в поле развития баженовской свиты на Большом Салыме.

9. Разрезы с четким двучленным делением по плотностным характеристикам обладают наилучшими условиями для нефтенасыще-ния пород-коллекторов. Такие разрезы, как правило, отражаются на временных сейсмических профилях и являются одним из основных признаков выделения промышленко нефтеносного объекта на площади распространения баженовских образований.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Морфологическая характеристика отложений баженовской свиты (на примере Салынского месторождения)//Закономерности размещения коллекторов сложного типа и прогноз нефтегазоноснос-ти. - Л., 1985. - С.99-107. (соавтор Т.В.Дорофеева).

2. Литогенетические особенности пород-коллекторов баженовской свиты Западной Сибири//Особенности литогенеза нефтегазоносных отложений. - Л., 1987. - С.52-56. (соавтор Т.В.Дорофеева).

3. Связь распределения битумокдов г породах баженовской свиты с величиной открытой пористости/Л1ятохш оценки сложных

коллекторов. -Л., 1988. - С.149-159.

4. К прогнозу поисков залежей в баженовских отложениях Западной Сибири//Повышение эффективности геологоразведочных работ на нефть и газ на основе достижений научно-технического прогрзсса. Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов. - М., 1988. - С.29-30.

5. Вещественный состав и структурные особенности отложений баяеновской свиты Западной Сибири/Материалы 5-й конференции молодых ученых Института геология и геохимии горючих ископаемых АН УССР. - Львов, 1989. - С.8-22. Деп. в ВИНИТИ

* 1208-В89 от 22.02.89. (соавтор Е.Ю.Королькова)

6. Пути повышения достоверности определения параметров сложных коллекторов в отложениях доманикового типа//Повшение достоверности определения параметров сложных коллекторов и флюидоупоров. Материалы У1 Всесоюзного совещания. - Львов,1989. - С.156-158. (соавторы Т.В.Дорофеева, Г.В.Лебедева)