Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Породы-коллекторы эоценовых отложений Западного Азербайджана (междуречья Куры и Габырры) в связи с перспективами их нефтегазоносности

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

Автореферат диссертации по теме "Породы-коллекторы эоценовых отложений Западного Азербайджана (междуречья Куры и Габырры) в связи с перспективами их нефтегазоносности"

оа %

. , • Г Г"

АКАДЕМИЯ НАУК АЗЕРБАЙДЖАНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

_ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ_

На правах рукописи

ДИЛЬБАЗИ АНЖИЛИКА ЗАИД кызы

ПОРОДЫ-КОЛЛЕКТОРЫ ЭОЦЕНОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАПАДНОГО

АЗЕРБАЙДЖАНА (МЕЖДУРЕЧЬЯ КУРЫ И ГАБЫРРЫ) В СВЯЗИ С ПЕРСПЕКТИВАМИ ИХ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ.

04.00.17 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений.

АВТО РЕФ ЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук.

Баку -1995

Работа выполнена в Институте Геологии Академии Наук Азербайджанской Республики.

Научные руководители:

доктор геолого-минералогических наук ХЕИРОВ М.Б. (АзНИПИнефть)

кандидат геолого-минералогических наук СУЛЕЙМАНОВА С.Ф. (ИГАНА)

доктор геолого-минералогических наук, профессор ХАПИФА-ЗАДЕ Ч.М. (Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия),

кандидат геолого-минералогических наук ИДРИСОВ В.Г.

Ведущая организация: Государственная Нефтяная Компания Азербайджанской Республики, Производственное Объединение по Добыче Нефти и Газа на суше.

Защита состоится "// "ЛМ^С^Л 1996 г. в часов

на заседании специализированного совета Д 004.17.01 в Институте геологии АН Азербайджанской Республики по адресу: 370143, Баку, пр. Г. Джавида, 29А.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института геологии АН Азербайджанской Республики.

Официальные оппоненты:

Автореферат разослан

1995 г.

Учёный секретарь специализированного совета, кандидат геолого-минералогических нау

КАБУЛОВА А.Я.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Перспективы нефтегазоносности суши Азербайджана в значительной степени связываются с эоценовыми и меловыми отложениями. К числу наиболее перспективных районов, наряду с другими, относится и район междуречья Куры и Габырры, где в результате проведенных поисково-разведочных работ открыто нефтегазовое месторождение Тарсдалляр, а также установлена нефтегазоносность эоценовых отложений на площадях Гюрзундаг, Дамиртепе-Удабно и др. Но несмотря на это до сих пор ещё не имеются достоверные сведения о литолого-петрографических, петрофизических и других особенностях пород, слагающих разрезы регионально нефтегазоносных эоценовых отложений этого района, а также о закономерностях размещения пород-коллекторов, флюидоупоров и характере изменения их в пространстве и во времени.

В связи с этим возникла необходимость, на основании комплексного и более детального изучения кернового материала, обобщения и критического анализа всего накопившегося на сегодня фактического, фондового и литературного материала, дать научно-обоснованную оценку перспектив нефтегазоносности, что позволит более достоверно определить направление дальнейших поисково-разведочных работ в районе междуречья Куры и Габырры.

Цель работы. Изучение петрофизических свойств эоценовых отложений нефтегазоносного района Междуречья Куры и Габырры для научного обоснования перспектив их нефтегазоносности.

Задачи исследования:

-критический анализ ранее проведенных работ по району исследования;

-определение вещественного (минералогического) состава, структурно-текстурных особенностей пород и вторичных преобразований в них;

-выяснение условий осадконакопления в исследуемом районе и его влияние на закономерности размещения в регионе различных литотипов пород;

-литолого-стратиграфическое расчленение эоценовых отложений;

-определение ёмкостно-фильтрационных и других особенностей пород-коллекторов и изолирующих свойств пород-покрышек;

-установление особенностей вертикальной зональности нефтегазообразования, нефтегенерирующих и нефтеаккумулирующих свойств пород;

-анализ основных факторов контролирующих формирование нефтяных залежей в эоценовых отложениях;

-на основании обобщенного анализа результатов литолого-фациальных, геолого-геохимических исследований, научно-обоснованная

оценка перспектив нефтегазоносности эоценовых отложений исследуемой территории и определение основных направлений нефтепоисковых работ.

Научная новизна:

-основываясь на комплексном изучении литолого-стратигра-фических и петрографо-минералогических особенностей пород совместно с микрофаунис-тическими данными и данными ГИС, проведено расчленение эоценовых отложений в пределах НГР междуречья Куры и Габырры;

-установлены закономерности в пространственном размещении, распределении различных типов пород и коллекторов в зависимости от условий осадконакопления в районе;

-прослежено влияние постдиагенетических изменений на петро-физические свойства эоценовых отложений;

-установлено, что все типы пород среднего эоцена, среди которых особо выделяются псаммитовые туфы и туффиты, являются породами-коллекторами и поэтому представляют первоочередной интерес для нефтепоисковых работ;

-верхнеэоценовые глины, обладая хорошими флюидоупорными свойствами являются породами-покрышками для всего среднего эоцена;

-литолого-геохимическими исследованиями определены стадии развития литогенеза в эоценовых отложениях и установлено, что нижнеэоценовые глинистые породы являются основной нефтепроизводящей толщей;

-выявлены основные факторы контролирующие условия образования, механизм формирования залежей нефти в эоценовых отложениях Междуречья Куры и Габырры и дана научно обоснованная оценка перспектив их нефтегазоносности.

Практическая ценность работы. Проведенные в работе комплексные литолого-петрографические и геохимические исследования, позволившие произвести корреляцию отложений эоцена в региональном плане, выяснить условия осадконакопления, определить возможности и особенности формирования залежей нефти и газа в эоценовых отложениях исследуемого района, могут быть использованы при определении основных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ, а также при решении различных вопросов, связанных с разработкой месторождений нефти.

Основные защищаемые положения:

-закономерности в пространственном размещении и распределении различных типов пород и коллекторов эоценовых отложений в зависимости от условий осадконакопления;

-перспективы нефтегазоносности эоценовых отложений НГР Междуречья Куры и Габырры, основанные на комплексных исследованиях ёмкостно-фильтрационных, изолирующих и нефтематеринских свойств пород, а также учёте основных факторов, контролирующих формирование нефтяных залежей.

Реализация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы отражены в отчётах АзНИПИнефть за 1993 и 1994гг., которые представлены Производственному Объединению по Добыче нефти и газа на суше и его подразделениям, а также в совместном отчёте компаний SOCAR и UNOCAL-76.

Апробация работы и публикации. Отдельные положения работы доложены на научно-теоретической конференции молодых учёных и специалистов по развитию научных основ разработки месторождений нефти и газа (Баку, 1989г.); на I Всесоюзном совещании-семинаре "Нефтегазоносность больших глубин и грязевой вулканизм" (Баку, 1989г.); на научной конференции Азербайджанского Общества Геологов-Нефтяников Теологические аспекты моделирования разработки нефтяных залежей" (Баку, 1995г.).

По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.

Фактический материал. Диссертационная работа выполнена, в основном, по данным исследований кернового материала, поступавшего с разведочных площадей ПО по добыче нефти и газа на суше, многочисленным фондовым и опубликованным материалам, а также результатам лабораторных исследований ИГАНА, АзНИПИнефть и UNOCAL-76.

Личный вклад автора в выполнении диссертационной работы.

Соискателем комплексно и детально исследовано более 400 образцов керна с применением современных методов минералогических исследований, по которым проведены электронно-микроскопические (сканирующий электронный микроскоп), рентгенодифрактометрические (ДРОН-2,0; УРС-50-ИМ), петрофизические (приборы по определению пористости, проницаемости, карбонатности), геохимические (микроскоп-фотометр фирмы "Carl Zeiss" МРМ 400), и др. виды анализов, а также собран, обобщен и проанализирован практически весь имеющийся на сегодняшний день фактический материал по исследуемому объекту.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, заключения, общим объёмом 181 страниц машинописного текста, иллюстрированного 49 рисунками и 25 таблицами. Список использованной литературы включает 117 наименований.

Соискатель считает приятным долгом выразить благодарность своим научным руководителям доктору геолого-минералогических наук Хеирову М.Б. и кандидату геолого-минералогических наук Сулеймановой С.Ф.

В процессе выполнения работы соискатель пользовался консультациями Фейзуллаева A.A., Кулиева К.Г.(ИГАНА), Сулейманова А.И.(АзНИПИнефть). Автору была оказана неоценимая помощь со стороны сотрудников компании "UNOCAL-76" в лице Gianfranco Rinaldi, Dorm Baru, Coleen C.Shannon, Rui Lin и др., и сотрудников лаборатории АзНИПИнефть

"Литостратиграфия и коллекторские свойства" которым выражается искренняя признательность и благодарность.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Краткая история изученности эоценовых отложений Западного Азербайджана (междуречья Куры и Габырры).

Из приведенного обзора состояния изученности эоценовых отложений междуречья Куры и Габырры следует, что им посвящены многочисленные работы специалистов занимающихся самыми различными вопросами геологии и нефтегазоносности этого района (Абдуллаев Р.Н., Авербух Б.М., Агабеков М.Г., Буниат-Заде З.А., Даидбекова Э.А., Джавадов A.A., Джавадов Я.Дж., Керимов A.A., Керимов В.Ю., Китовани Ш.К., Мамедов A.B., Мехтиев Ш.Ф., Мгеладзе З.В., Нанадзе А.О., Сапаев С.Г., Санадзе Г.И., Сулейманова С.Ф., Халифа-заде Ч.М. Хеиров М.Б., Э.В.Чи-ковани, Ширинов Ф.А., Шихалибейли Э.Ш., Шихлинский А.Ш., Юсифов Х.М. и др.).

Несмотря на это, ещё нельзя говорить о достоверности количественной оценки перспектив нефтегазоносности указанных отложений. Это объясняется с одной стороны со сложностью геолого-тектонического строения данного района и литологических особенностей пород-коллекторов и флюидоупоров, а с другой - недостаточным количеством кернового материала, что ограничивает возможности детального изучения пород с целью восстановления истории геологического развития эоценовых отложений и правильной оценки их петрофизических свойств и нефтегазоносности. Поэтому, в данной работе уделяется особое внимание более детальному изучению пород эоценовых отложений ( в первую очередь пород-коллекторов и флюидоупоров), обобщению и критическому анализу всего накопившегося на сегодня фактического, фондового и литературного материала по эоценовым отложениям Западного Азербайджана (Междуречья Куры и Габырры).

Глава 2. Геологическое строение района и литостратиграфические особенности эоценовых отложений.

В этой главы рассматриваются основные черты геологического строения района, представления о которых значительно расширились и пополнились благодаря проведению большого объема структурного-поискового, глубокого и разведочного бурения, регионально-геофизических работ и специальных тематических исследований.

Из установленных особенностей района весьма важное значение имело выявление трех различных структурных этажей, не только резко отличающихся друг от друга (по степени дислоцированности и метаморфизма, условиям залегания и составу отложений), но и разделенных региональными поверхностями несогласия и отражающих основные этапы тектонического развития района: геосинклинальный,

срединно-массивный и орогенный (Ш.Ф.Мехтиев, Ф.М.Багир-Заде, С.Г.Салаев, А.В.Мамедов, А.Ш.Шихлинский, З.А.Буниат-Заде, 1988г.).

Проведенными ранее геолого-съемочными работами и структурно-картировочным бурением, по верхнеплиоценовым и миоцен-олигоценовым отложениям (верхний структурный этаж) было закартировано более 40 локальных структур, сгруппированных преимущественно в двух зонах: северной, наиболее дислоцированной - Чатминской антиклинали и южной, относительно спокойной - Джейранчельской синклинали, которые, в свою очередь, состоят из ряда антиклиналей и синклиналей, осложненных разрывными нарушениями сбросового и надвигового типа.

В строении среднего палеоген-мезозойского структурного этажа, представляющего основной нефтепоисковый интерес, установлено погружение поверхности мезозойских отложений в северо-восточном направлении, осложненное рядом гравитационных аномалий кавказского и антикавказского простирания. По этому структурному этажу выявлено около 20 структурных осложнений.

В геологическом строении нефтегазоносного района Междуречья Куры и Габырры принимает участие, почти в полном стратиграфическом объеме, мезокайнозойский комплекс отложений, сложенный в основном осадочными, вулканогенно-осадочными и частично вулканогенными образованиями. Анализ литолого-микрофаунистических исследований и данных ГИС, позволил произвести стратификацию этих отложений и выявить закономерности пространственного размещения и изменения литофаций и мощностей .

Нижнеэоценовые отложения представлены глинистой литофацией и сложены, в основном, бурыми и буровато-серыми карбонатными глинами, аргиллитами, с прослоями глинистых мергелей, реже полимиктовыми песчаниками, алевролитами, еще реже известняками и туфогенными породами. Необходимо отметить как о наличие туфогенных пород в разрезах скважин, расположенных в юго-западной части исследуемой территории, так и об увеличение мощности нижнеэоценовых отложений в этом направлении (пл.Тауз-Казах, скв.18,мощ-сть 400м; пл.Мамедтепе, скв.1,мощ-сть 580м.).

Отложения среднего эоцена являются основным нефтегазоносным объектом в НГР Междуречье Куры и Габырры. По своему литологическому составу породы среднего эоцена резко отличаются как от подстилающих отложений нижнего эоцена, так и от перекрывающих слоев верхнего эоцена. Литологически они менее постоянны, что связано с извержениями подводных вулканов в отдельных участках изученной территории. Общая мощность изменяется от 25м (пл. Гюрзундаг, скв.№ 4) до 225м (пл. Зап.Гюгзундаг, скв.№ 1).

Отложения верхнего эоцена имеют повсеместное развитие на территории НГР междуречья Куры и Габырры. Нижняя часть разреза представлена в песчано-мергельно-глинистой фации, которая выше переходит в чередование глин и аргиллитов с маломощными прослоями

песчаников, и более редко туфопесчаников и туфоапевролитов. В разрезах площадей Гырахкесаман и Кафландере отмечаются прослои грубообломочных пород, состоящих из гравелитов.

Верхнеэоценовые отложения (общей мощностью от 61м пл. Тарсдапляр, скв.№11 до 350м пл.Казах-Мамедтепе, скв.№1) во всех изученных разрезах Междуречья Куры и Габырры переходят в нижнеолигоценовые осадки.

Глава 3. Литолого-петрографическая характеристика эоценовых отложений и условия осадконакопления в бассейне.

В этой главе приводится литолого-петрографическая характеристика пород слагающих эоценовые отложения исследуемого района.

Осадочные породы, представленные обломочными, глинистыми и карбонатными образованиями, слагают разрезы нижнего, верхнего, реже среднего эоцена.

Обломочные породы (песчано-апевритовые) представлены, в основном полимиктовыми, реже олигомиктовыми разностями. Минералогический состав этих пород детально изучен методами иммерсионного анализа и подробно приведен в диссертационной работе. Следует отметить, что в составе песчаных и алевритовых пород среднего эоцена присутствуют такие группы минералов, как пироксены (до 18%) и амфиболы (до 16%), а также эпидот и цоизит. Эти минералы служат коррелятивами отложений среднего эоцена и генетически обусловлены эксплозивной деятельностью вулканических извержений и поступлением в бассейн пирокластического материала.

Карбонатные породы имеют относительно небольшое развитие в зоцене междуречья Куры и Габырры и представлены известняками, мергелями и в значительно меньшей степени, доломитами.

Известняки присутствуют в виде небольших прослоев с наибольшим развитием органогенных и хемогенных разностей.

Мергели встречаются повсеместно и обычно они плотные, с пелитоморфной и органогенно-пелитоморфной структурами, нередко с трещинами и стилолитовыми швами. Следует отметить, что в мергелях среднего эоцена в составе тяжелой фракции присутствуют пироксены -до 60%, роговые обманки -до 35%, эпидот -до 10%, которые отсутствуют в мергелях верхнего и нижнего эоцена. Образование мергелей, в отличии от известняков, приурочено к относительно глубоководной зоне бассейна осадконакопления .

Глинистые породы составляют большую часть разреза как нижнего, так и верхнего эоцена

Вулканогенно-осадочные породы представлены микрокласти-ческими (различные туфы) и пирокласто-осадочными (орта- и паратуффиты) образованиями. По размеру слагающих частиц среди туфов выделяются: псаммо-псефитовые, псаммитовые, алевритовые, пелитовые и их разности.

Среди туффитов выделяются: мелкообломочные туффиты, туфогравелиты, туфопесчаники, туфоалевролиты, туфоаргиллиты, туфомергели, сходные по внешнему виду с одноименными нормально осадочными образованиями.

Согласно минералогическому составу для нижнеэоценовых отложений характерно преобладание рудных минералов, для верхне-эоценовых - биотита и пирита в тяжелой фракции, в то время как корреляционными минералами для среднего эоцена являются пироксены (диопсит, авгит), роговые обманки, эпидот, цоизит, биотит и магнетит.

Вулканогенные породы встречены, в основном, в среднеэоценовых отложениях площадей Тауз-Казах, Казах-Мамедтепе, Гырахкесаман и представлены базальтами и андезитами. При этом отмечается относи-тельно меньшее распространение базальтов по сравнению с андезитами.

В этой главе также рассматриваются условия осадконакопления определенное представление о которых дают литологические особенности пород и характер их распределения в пространстве и во времени, что позволило выделить зоны развития различных типов пород для нижнего, среднего и верхнего эоцена. Анализ литофаций свидетельствует о том, что в целом накопление осадков происходило в морском бассейне с восстановительной геохимической обстановкой, в который поступали продукты вулканических извержений, терригенный и седиментационный материал.

Глава 4. Характеристика и размещение пород-коллекторов в разрезе эоценовых отложений.

На основании непосредственного изучения соискателем более, чем 400 образцов пород, обобщения и анализа практически всего накопившегося фактического, фондового и опубликованного материала по исследованному объекту, в эоценовых отложениях рассматриваемой территории выделяются коллекторы терригенного, карбонатного, вулканогенно-осадочного, реже вулканогенного и глинистого составов.

Коллекторы песчано-алевритового состава (порового типа) развиты в разрезах верхнего, реже среднего и нижнего эоцена. Они относятся к мелко- и среднезернистым разностям плохой и средней отсортированности. Цемент представлен глинистым и карбонатным материалом. Тип цементации в основном поровый, реже контактный, базальный и смешанный. По времени образования цемент является в основном первичным, реже вторичным, за счет перекристаллизации известкового материала, а также постседиментационных изменений глинистых минералов.

Содержание СаС03 в песчаниках и алевролитах составляет соответственно 0,5-21,4 (среднее значение7,2%) и 2,5-23,5(15,7%) в нижнем; 6,719,1 (11,0%) и 3,00-26,20 (13,10%) в среднем; 4,5-22,3 (14,5%) и 3,0-25,3 (11,9%) в верхнем эоцене.

Пористость и проницаемость пород изменяется в широких пределах. Широки пределы изменения этих параметров для песчано-алевритовых

пород верхнего эоцен (пористость меняется от 2,4-до 34,8%, проницаемость от <0,001 до 399,3x10 "15м2. Породы нижнего и среднего эоцена характеризуются низкими значениями проницаемости (от <0,001 до 5,5х10"15м в нижнем и от <0,001 до 0,8х10'15м2 в среднем эоцене).

На коллекторские свойства этих пород заметное влияние оказывают состав и генетическая природа глинистого цемента.

Генетическая природа глинистых и других минералов цемента песчано-алевритовых образований определена по их морфологии, изученной оптическим и электронным микроскопами, а также по данным сравнительных исследований одновозрастных глинистых и песчано-алевритовых отложений методами рентгеновской дифрактометрии.

С увеличением содержания аутигенного монтмориллонита (прежде всего его натриевой разности) и хлорита уменьшается проницаемость пород. Параллельно с этим ухудшением, отмечается увеличение пористости коллекторов, благодаря высокой дисперсности и повышенной обменной емкости монтмориллонита.

Смешанослойные глинистые образования с неупорядоченным чередованием слоев различных типов, оказывают отрицательное влияние на фильтрационные свойства, но в меньшей степени, чем первый.

Развитие аутигенного каолинита в песчано-алевритовых породах способствует улучшению, как емкостных, так и фильтрационных свойств, тем самым оказывает положительное влияние на коллекторские свойства.

Песчано-алевритовые коллекторы нижнего и среднего эоцена, представленью маломощными прослоями, характеризуются низкими значениями ёмкости и проницаемости, и поэтому не представляют промышленного интереса с точки зрения нефтегазоносности.

Коллекторы карбонатного состава имеют ограниченное развитие в нижнем (песчано-мергельные отложения) и в среднем эоцене (мергельно-туфогенные и песчано-карбонатные отложения) Западного Азербайджана.

Промышленные притоки нефти и газа были получены из мергельно-туфогенных отложений среднего эоцена.

Глинистая масса карбонатных коллекторов представлена в основном кальциевой разностью монтмориллонита с небольшими примесями хлорита, каолинита и гидрослюды. В случае неравномерного распреде-ления она способствует ослаблению связи между отдельными блоками карбонатов и развитию в них трещинообразования и как следствие этого, улучшение емкостных и фильтрационных свойств этих пород. При равномерном распределении глинистого материала по всей массе карбонатов происходит ухудшение их коллекторских свойств. При этом чем больше глинистость карбонатов, тем хуже становятся их фильтрационные свойства. На основании проведенных исследований установлено, что пористость, проницаемость и удельная плотность трещин у карбонатных пород колеблются в пределах соответственно 3,5-30,0%; <0,001-2,35x10'15м2 и 0,0-150,1м'1.

Следует отметить, что если бы не данные микроскопических исследований, свидетельствующие о высоких емкостных и фильтрационных свойствах (улучшающихся с глубиной и возрастом) рассматриваемых пород, анализ этих исследований привел бы к неправильному выводу о крайне низком их коллекторском потенциале. Необходимо учесть, что проницаемость их является трещинной.

Коллекторы вулканогенно-осадочного состава развиты, в основном, в разрезах среднего эоцена и являются коллекторами порово-трещинного типа с которыми связаны залежи нефти на месторождениях Тарсдалляр, Гюрзундаг. Наилучшими емкостными и фильтрационными свойствами отличаются псаммитовые и алевритовые туфы и туффиты, худшими -фельзитовые и пелитовые туфы и туффиты, из-за большей подверженности последних вторичным изменениям, ухудшающим их фильтрационные свойства.

Пористость, проницаемость, удельная плотность трещин туфов и туффитов составляют соответственно 3,5-30,2%; <0,001-39,2х10"15м и 1,7145,2 ми.

Большинство образцов характеризуются низкими значениями указанных выше параметров, и лишь единичные из них обладают удовлетворительными емкостными и фильтрационными свойствами, что не соответствует как данным микроскопических исследований, свидетельствующих о высоком коллекторском потенциале этих пород, так и данным промыслово-геофизических исследований, которые показывают, что проницаемость должна быть значительно выше. Невысокие значения проницаемости коллекторов вулканогенно-осадочного состава, полученные при лабораторных исследованих, объясняется тем, что они характеризуют не породу в целом, а её матрицу. Проницаемость породы на 1-2 порядка выше проницаемости матрицы.

На коллекторские свойства этих пород сильное влияние оказывают вторичные процессы, приводящие к заметной перестройке структуры порового пространства и диаметра фильтрационных канальцев. При этом имеет место как ухудшение (в результате заполнения первичных трещин и пор вторичным кальцитом, гипсом, монтмориллонитом и другими минералами), так и улучшение (при аутигенном каолинитообразовании, развитии вторичных трещин, образовании пор и каверн в результате растворения и перекристаллизации кальцита и других минералов).

Это указывает на необходимость учета данных о составе и содержании вторичных минералов, при оценке емкостных и фильтрационных свойств, а также при разработке методов воздействия на продуктивные горизонты, так как закачиваемые в пласт жидкости вступают во взаимодействия с первыми, развитыми в поровом пространстве коллектора и непосредственно на путях миграции флюидов.

Коллекторы вулканогенного состава приурочены к эоценовым отложениям площадей расположенных в юго-западной части исследуемой

территории, междуречья Куры и Габырры. Относятся они к коллекторам сложного каверно-порово-трещинного типа.

Характерными для коллекторов является неоднородность, неравномерное распределение (в породах) различных пустот-каверн, пор, макро- и микротрещин и широкие диапазоны изменения ёмкостных и фильтрационных свойств как по разрезу, так и по площади.

Коллекторские свойства вулканогенных пород, как и вулканогенно-осадочных, в значительной степени определяются наложенными процессами. Неодинаковое влияние различных аутигенных глинистых минералов на физические свойства пород связано, как с их структурами и кристаллохимическими особенностями, так и закономерностью их пространственного размещения.

Коллекторы глинистого состава представлены сильно уплотненными микротрещиноватыми глинистыми породами, аргиллитами и туфоаргиллитами широко развитыми в средне- и нижнеэоценовых отложениях рассматриваемого района. В отдельных случаях глинистые породы характеризуются вполне удовлеворительными и даже высокими емкостными и фильтрационными свойствами. Поэтому при оценке запасов углеводородных скоплений толщину коллектора среднего эоцена следует приравнять мощности этого стратиграфического подразделения.

Глинистые породы с высокими коллекторскими параметрами распространены в среднеэоценовых отложениях площадей Тауз-Казах, Гырахкесаман и др., где их пористость и проницаемость соответственно составляют 25,6-34,2% и (223-711)х10'15 м2.

Особый интерес представляет новый тип коллектора, обнаруженный в интервале глубин 4020-4007м разреза скважины №9 площади Тарсдалляр, подобно которому ранее не было отмечено. Определены некоторые параметры двух образцов из интервала глубин 4012-4007м, и одного из интервала 4020-4012м. При этом карбонатность, проницаемость, нефте- и водонасы-щенность у первого образца оказались равными 2,0%; 30,0%; 385x10'15м2 ; 33,2% и 66,8%; а у другого - 1,3%; 29,1%; 192х 10"15м2; 11,3% и 10,1%.

Из-за неустойчивости вмещающих пород, не удалось получить промышленных притоков нефти, так как испытание проводилось традиционными для терригенных коллекторов методами.

Основываясь на коллекторских параметрах пород были выявлены некоторые зависимости между глубиной и карбонатностью; глубиной и пористостью; пористостью и проницаемостью.

Глава 5. Характеристика и размещение пород-покрышек в разрезе эоценовых отложений.

Роль флюидоупоров для нефтегазоносных пород-коллекторов палеогеновых отложений Западного Азербайджана играют, в основном, глинистые породы. В отдельных случаях экранами могут служить лишенные трещиноватости карбонатные, туфогенные и другие типы пород.

Результаты детального изучения состава фракции мельче 1мкм указанных выше пород и структурных особенностей глинистых минералов свидетельствуют об их полиминеральном, преимущественно хлорит-каолинит-гидрослюдисто-монтмориллонитовом составе с преобладанием последнего. Встречаются также смешанослойные глинистые образования с чередованием слоев различных типов. Количественная оценка глинистых минералов позволила составить схематические карты распределения глинистых минералов в эоценовых отложениях рассматриваемого региона. Высокое содержание минералов монтмориллонитовой группы, а также присутствие в изученных глинах верхнего эоцена рассеянного органического вещества и различных флюидов в заметных количествах придают им высокую пластичность и флюидоупорность.

Региональными породами-покрышками с отличными изолирующими свойствами для коллекторов нижезалегающих отложений Западного Азербайджана служат глины олигоцен-нижнего миоцена, характеризующиеся большой мощностью (2,7-3,0 км.), хорошей отмученностью, слабым развитием катагенеза, выраженностью тонкопелитовой фракции, преимущественно, набухающими глинистыми минералами, высокой поверхностой активностью и обменной ёмкостью, обогащенностью рассеянным ОВ и битумом и другими особенностями, придающими им высокую пластичность и флюидоупорность.

Глава 6. Оценка перспектив нефтегазоносности эоценовых отложений Западного Азербайджана (Междуречья Куры и Габырры).

Для достоверной оценки перспектив нефтегазоносности следует проанализировать обширный комплекс критериев нефтегазоносности, обуславливающих как процессы нефтегазонакопления, так и процессы нефтегазообразования. Нефтегазоносность эоценовых отложений междуречья Куры и Габырры является установленным фактом, доказательством чего являются месторождения, имеющие промышленное значение.

Породы-коллекторы нижнего эоцена, характеризуются низкими значениями пористости и проницаемости, что ограничивает их емкостные зозможности. Вместе с тем большие дебиты воды из отдельных скважин /казывают на наличие коллекторов с удовлетворительными ёмкостно-фильтрационными свойствами и на возможность накопления в них залежей нефти и газа.

Отложения среднего эоцена характеризуются повсеместными нефте-, газо-, водопроявлениями, а также поглощением бурового раствора в эольших масштабах, что свидетельствует о более благоприятных условиях для углеводородных скоплений.

Цикличность характера вулканических извержений, имевших место з среднеэоценовое время, способствовала: формированию отложений с неоднородным литологическим составом; развитию коллекторских свойств; а также усилению литогенетических преобразований пород. Возможность

этого преобразования, допускается в самых различных по составу породах прошедших этапы МК1 и МКг мезокатагенеза.

Наилучшими коллекторскими свойствами среди поро/: вулканогенно-осадочного происхождения, обладают псаммитовые туфы м туффиты, ортатуффиты, туфопесчаники и туфоалевролиты (пористость и> местами превышает 23%), худшими - фельзитовые и пелитовые их разности. Эти породы являются перспективными в качестве коллекторов для накопления нефти и газа. Перспективы нефтегазоносности

верхнеэоценовых отложений ограничены в связи с отсутствием в их составе мощных слоев пород-коллекторов, характеризующихся высокими ёмкостно-фильтрационными свойствами. Приведенные в работе результаты петрофизических исследований пород дают достаточное представление о коллекторских свойствах и особенностях флюидоупоров Междуречья Куры и Габырры, характере изменения их по площади и разрезу. Тем не менее эти данные не достаточны для научно-обоснованной оценки перспектив нефтегазоносности исследуемого района. Для выполнения этой задачи очень важно знание особенностей процессов нефтегазообразования, свойств нефтематеринских пород и истории развития литогенеза отдельных стратиграфических единиц, применительно к конкретным условиям Междуречья Куры и Габырры. В этой связи в работе были проведены геохимические исследования органического вещества пород методом пиролиза, а также определены величины отражательной способности витринита, дающие достаточно объективное представление о палеотемпературных условиях различных стратиграфических комплексов в различных частях бассейна.

Повышенная флюоресценция исследованных образцов, эквивалентом чего являются данные по отражательной способности витринита (Во=0,4-0,5%) показывает, что данные образцы обладая потенциальными нефтеобразующими свойствами (общее содержание органического углерода ТОС=1,ЭО%; генетический потенциал горных пород (¿1+32)=4,2мгр НС/гр.породы, и т.д.), являются термически незрелыми. Лишь один образец, имеющийся в наличии (Б.Палантекян, скв.№3, с интервала 4700-4710м., верхний эоцен), проявил менее интенсивную флюоресценцию, что является признаком слегка повышенной термической зрелости (ТОС=2,Ю%; (81+52)=9,30мгр НС/гр.породы), т.е.порода находится в начале вступления в нефтяное окно (главная фаза нефтеобразования по Н.Б.Вассоевичу).

На основании сопоставления результатов анализа образцов пород и нефтей (любезно предоставленных со стороны Э.С.1Чта1с10, можно предположить, что в среднем эоцене и в низах верхнего эоцена имеются нефти с повышенной степенью зрелости и с очень похожими характеристиками (по всей вероятности они имели один общий источник ), нижне-эоценовые глины являются наиболее вероятным углеводородным источником для этих нефтей, так как отличаются относительно сильным развитием литогенеза (этапы МКг - МКз мезокатагенеза), термической зрелостью,

большой мощностью и достаточным содержанием органического вещества и битума, и поэтому в значительной степени реализовавшей нефтепроиз-водящий потенциал. Что касается верхнеэоценовых и майкопских глинистых сланцев, обладающих высоким нефтепроизводящим потенциалом, благодаря большой мощности, обогащенности рассеянным ОВ и благоприятной восстановительной геохимической обстановкой, то они остаются потенциальной ступенью генерации, при условии погружения на глубины благоприятные для преобразования исходного ОВ в нефтяные УВ. Верхнеэоцено-вые отложения лишь частично затронуты мезокатагенезом (МК1 мезокатагенеза).

Изучение регионального уровня зрелости в междуречье Куры и Габырры (увеличение в северном направлении мощности осадочного чехла, общего содержания органического углерода (%ТОС), значения отражательной способности витринита (Яо), геотермических градиентов и т.д.) ясно свидетельствует о том, что наилучшее место для нахождения зрелых нефтематеринских пород (эоценового или майкопского возраста) расположено в северной части территории, вдоль оси Иорской депрессии (р.Габырры).

Выявленные особенности процессов нефтегазообразования в комплексе с результатами исследования ёмкостно-фильтрационных, изолирующих, геохимических свойств пород и геологического строения района позволяют выделить следующие основные факторы, определяющие условия формирования залежей нефти и газа в эоценовых отложениях Междуречья Куры и Габырры:

-согласно установленной вертикальной зональности нефтегазообразования (ОСВ, пиролиза, изучения биомаркеров нефтей) в наиболее погруженной части прогиба, в главной фазе нефтегазообразования (в нефтяном окне) находятся нижнеэоценовые отложения, которые по своему фациальному составу, содержанию Сорг, уровня зрелости, могут быть отнесены к нефтематеринским; от наиболее погруженной северо-восточной части территории в сторону юго-западного борта, происходит воздымание эоценовых отложений, где нижнеэоценовые отложения находятся в верхней части главной фазы нефтеобразования (По=0,5-0,6%);

-вышележащие среднеэоценовые отложения не зависимо от литологического типа пород по своим петрофизическим свойствам могут быть отнесены к региональной коллекторской толще. При этом наиболее высокими показателями ёмкостно-фильтрационных свойств отличается приподнятая юго-западная прибортовая часть прогиба; относительно неплохими показателями характеризуются наиболее погруженная северовосточная часть прогиба, а наихудшими показателями - центральная часть района исследования;

-согласно данным полученным в результате литофациального анализа, фации не сохраняют своего постоянства в пространстве и во времени, что связано с тектоническими движениями, имевшими место на границе мезозоя и кайнозоя, приведшими к дополнительным зонам

поднятий и опусканий, а также с изменениями условий в бассейне осадконакопления, состава и содержания материалов, поступающих в бассейн в различные отрезки времени;

-высокопластичные глины верхнего эоцена, не претерпевшие заметных катагенетических изменений (ПК-МК1), тонкопелитовая фракция которых на 70% представлена монтмориллонитом, а также лишенные трещиноватости глинистые мергели, в которых глинистый материал распределен равномерно, являются хорошими покрышками для углеводородных скоплений;

-район исследования по тектоническим условиям относится к сложнопостроенной, сильно дислоцированной геологической структуре II порядка. Здесь на фоне почти моноклинального залегания осадочных пород отмечается ступенчатое опускание отдельных геотектонических блоков в сторону наиболее погруженной части прогиба вдоль продольных региональных разломов;

-для приразломных зон характерна высокая раздробленность с широким развитием трещиноватости, что благоприяствует вертикальной миграции УВ;

С учётом всех вышеуказанных факторов в работе приводится механизм формирования углеводородных скоплений в районе Междуречья Куры и Габырры и осуществлено районирование территории исследования по степени перспективности эоценовых отложений для поисков нефти и газа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Анализ фаций эоценовых отложений НГР междуречья Куры и Габырры свидетельствует о том, что в целом накопление осадков происходило в морском бассейне, с восстановительной геохимической обстановкой, в который поступали продукты вулканических извержений, терригенный и седиментационный материал. Фации не сохраняют своего постоянства в пространстве и во времени, что связано с активными тектоническими движениями, имевшими место на границе мезозоя и кайнозоя, приведшими к образованию дополнительных зон поднятий и опусканий, изменениями условий в бассейне осадконакопления, а также изменениями состава и содержания материалов, поступающих в бассейн в различные отрезки времени. Этот фактор является одной из причин резкого изменения по площади продуктивности отдельных скважин.

Региональный характер нефтегазоносности эоценовых отложений на территории Азербайджана и соседних с ним районов Восточной Грузии и Южного Дагестана свидетельствуют о благоприятном для нефтегазо-образования истории геологического развития обширной территории включая рассматриваемый район.

В эоценовых отложениях имеет место распространение коллекторов терригенного, карбонатного, вулканогенно-осадочного, вулканогенного и глинистого состава.

Песчано-алевритовые образования, а также коллекторы <арбонатного состава не представляют промышленного интереса ввиду их маломощности и ограниченности распространения.

Основные нефтегазоносные объекты приурочены к отложениям среднего эоцена. Нефтегазоносность их связана с вулканогенно-осадочными 1 в меньшей степени с глинисто-карбонатными отложениями. Терригенные коллекторы представляют ограниченный интерес.

Среди вулканогенно-осадочных пород среднего эоцена, на долю которых приходится более 90% мощности разреза среднего эоцена, продуктивными являются в основном псаммитовые и алевритовые туфы и туффиты, а также трещиноватые мергели и туфомергели, характеризующиеся относительно лучшими коллекторскими свойствами. Общее пустотное пространство коллекторов среднего эоцена обусловлено первичными межзерновыми порами, вторичными порами, связанными с наложенными процессами, а также вторичными макро- и микротрещинами. Невысокие значения проницаемости этих коллекторов, полученные при лабораторных исследованиях объясняются тем, что они характеризуют не породу в целом, а её матрицу. Проницаемость породы на 1-2 порядка выше проницаемости матрицы.

Характерными для коллекторов вулканогенно-осадочного состава является их неоднородность, неравномерность, неравномерное распределение в них пустот (пор, каверн, трещин) и широкие диапазоны изменения коллекторских свойств в пространстве и во времени, что осложняет точное прогнозирование скоплений углеводородов.

Верхнеэоценовые глинистые отложения, обладающие высокой пластичностью являются хорошими покрышками для углеводородных скоплений. Неплохими покрышками могут служить также лишенные трещиноватости глинистые мергели, в которых глинистый материал распределен равномерно. Региональными покрышками с отличными изолирующими свойствами для нижезалегающих коллекторских пород служат глины олигоцена-нижнего миоцена, характеризующиеся хорошей отмученностью, слабым развитием литогенеза, обогащенностью рассеянным органическим веществом, выраженностью набухающими глинистыми минералами и другими особенностями, придающими им высокую пластичность и флюидоупорность.

Определены закономерности изменения состава фракции мельче 1мкм глин в пространстве и во времени, что проливает свет на процесс развития литогенеза отложений и степень развития процесса преобразования рассеянного в породах органического вещества в нефтяные углеводороды.

Преобразование рассеянного органического вещества в нефтяные углеводороды происходило в наиболее погруженных участках бассейна, где существовали благоприятные для этого термобарические, восстановительные геохимические и другие условия. Здесь нижне- и

среднеэоценовые отложения прошли главную фазу нефтеобразования (по Н.Б.Ваосоевичу). Нижнеэоценовые отложения по своему фациальному составу, содержанию Сорг, уровню зрелости и т.д., могут быть отнесены к нефтематеринским породам. Определенная роль в ускорении преобразования рассеянного в породах органического вещества в нефтяные углеводороды принадлежит вулканическим извержениям.

Продуктивные скважины приурочены преимущественно к зонам тектонического раздробления, что связано с увеличением здесь емкостных и особенно фильтрационных свойств благодаря развитию трещиноватости пород.

С учетом имеющихся факторов в работе разработан механизм формирования УВ скоплений в междуречье Куры и Габырры, на основании которого осуществлено районирование территории по степени] перспективности эоценовых отложений для поисков нефти и газа. Согласно проведенному районированию территории, можно выделить следующие конкретные высокоперспективные площади:

- в первой зоне для проведения поиского-разведочных работ первоочередными являются площади Чбандаг, Тюлькитепе, Байдачатма;

- во-второй зоне площади Джандаргель, Кушкуна, Сев.Джейранчель.

Приведенные в работе результаты комплексного исследования литолого-петрофизических и геолого-геохимических особенностей пород эоценовых отложений ИГР междуречья Куры и Габырры могут быть использованы при определении основных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ, а также при решении различных вопросов, связанных с разработкой месторождений нефти.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. "Коллекторские свойства отложений среднего эоцена междуречья Куры и Иори". Материалы Научно-технической-конференции молодых ученых и специалистов по развитию научных основ разработки месторождений нефти и газа. Баку, Элм, 1989.

2. "К оценке коллекторских параметров мезокайнозойских отложений глубокозалегающих зон междуречья Куры и Иори". Материалы I Всесоюзного совещания-семинара "Нефтегазоносность больших глубин и грязевой вулканизм". Баку, Элм, 1989.

3. "Формирование и эволюция флюидоупоров нефтегазоносных отложений Азербайджана". АНХ,1994,№1-2,с.13-17(совместно с Хеировым М.Б.и др.).

4. "Фациальная характеристика палеогеновых отложений Западного Азербайджана". АНХ, 1994, №9-10, с.3-9 (совместно с Буниат-Заде З.А., Хеировым М.Б., Сафаровым И.Г.).

5. "Породы-коллекторы среднеэоценовых отложений Куринской впадины". АНХ, 1993, №11-12, с.8-14 (совместно с Хеировым М.Б.).

6. "О роли литологических особенностей пород при вскрытии, освоении объектов и разработке месторождений нефти". Материалы научной конференции Азербайджанского Общества Геологов - Нефтяников "Геологические аспекты моделирования разработки нефтяных залежей", Баку, 1995г., (совместно с Хеировым М.Б., Дильбази З.Г.)

Личный вклад автора соискателя в работах опубликованных в соавторстве.

- в работе (3) - детально рассмотрено формирование и эволюция флюидоупоров нефтегазоносных отложений Западного Азербайджана;

- в работе (4) - изучено изменение фациального состава эоценовых отложений в пределах междуречья Куры и Габырры;

- в работе (5) - исследованы и детализированы коллекторские свойства среднеэоценовых отложений междуречья Куры и Габырры;

- в работе (6) - установлена роль литологических особенностей пород при вскрытии, освоении и разработке месторождения Тарсдалляр.

Дилбази Анхилика ЗаЬид гызынын

"Гэрби Азэрба_р1аиьш (Кур вэ Гэбирри ча]ларарасы вади)

еоссп чекуитулэри коллсктор-сухурлары вэ опларып исфтлн-газлылыг нсрспсктивлзрн" диссертасвда кшииип

ХУЛАСЭСИ

Щирми илдэн артыг бир муддат эрзиндэ тадгигат об]скти олмаларына бахма]араг, бу куна гэдэр костарилан сухурларын литоложи-нетрографик, петрофизики вэ дикэр хусусицэтлэри, елэчэ дэ онларын фэзада За^шма ганунаэдгунлуглары Ьаггында муфассэл вэ дуруст ма"лумат .¡охдур. Буну1ша элагэдар олараг, Кур вэ Гэбнрри ча^арарасы ра]ону еосен чокунтупэрниигг петрофизики хассэлэринин муфассэл о]рэнмаси ва оыларын нефтли-газлылыг перспективл^инин эсасландырылмасы диссертантын гаршысыида бир мэгсэд кими го]улмушду.

Апарылан тэдгигатлар ашагыдакы нэтичэларэ калл^э имкан вермишдир:

-бахылан ра^дун еосен чекунтулэрииин коррелЗасщасы верилмиш;

-мухтэлиф типли сухурларын фэзада ЗаЗылма ганунаэдгунлуглары муэ^эн едилмиш;

-катокенетик дэЗишикликлэрин сухурларын петрофизики хассэлэринэ тэ"сири а^ыгшащдырылмыш;

-орта еосен чокунтулари аксари^атиниц коллектор ролу опадыш муэ^'эн олунмуш;

-уст еосен килларинин орта еосен коллекторлары учун ертук, алт еосен киллэринин иса "нефтэмэлэкатирэн" сухурлар олдугу муэцанлэшдирилмишдир.

Бунларын асасында пефтин эмэлэ калмэсинэ, ]атагларьш формалашмасына тэ"сир едэн асас факторлар муэ^энлэшдиршмиш вэ нефтли-газлылыг перспективлщи елми эсасларла гиумэтлэнди.

Кур ва Гэбирри ча]ларарасы вадинин еосен чокунтулэринин этрафлы тэдгигинин натичалэриндэн бурада ахтарыш вэ кеоложи-кэшфиЦат ишлэринин истигамэтиннн дэгиглэшднрилмэсиндэ, гу]'уларын ачылмасы, истисмары вэ нефт ]атагларынын ишлэнмэсиндэ иетифада олуна б ил ар.

19

Anjelika Z.Dilbazi.

"RESERVOIR ROCK OF EOCENE DEPOSITS OF WESTERN AZERBAIJAN

(KURA-GABYRRY INTERFLUVE) IN RELATION TO THEIR OIL and GAS BEARING PROSPECTIVES".

SUMMARY

Purpose of the work:

Studying the petrophysical characteristics of the Eocene deposits of the <ura-Gabyrry Interfluve oil and gas area for scientific basing of their oil and gas jearing prospectives.

Scientific novelty:

- a correlation of Eocene deposits within the boundaries of the Middle <ura-Gabyrry oil and gas area has been conducted on the basis on an all-round study of the litological-stratigraphical and petrographic characteristics of the ■ocks combined with microfaunistic data and geophysical data;

- spatial dislocation conformity, disposition of various rock types in accordance with the sedimentation conditions of the area have been defined;

- effect of catagenetic changes on the petrophysical characteristics of the Eocene deposits have been observed;

- it was defined that all the middle Eocene rock types, especially Dsammitic tuff and tuff its, are reservoir rock and consequently present an interest of first priority for oil prospecting works;

- upper Eocene shales, possessing good fluid proof qualifies, are cap -■ock for the entire middle Eocene;

- litological and geochemical researches have defined the stages of the ithogenesis development in the Eocene deposits; it has also been defined that the lower Eocene shale rocks make up the main oil producing layer;

- the main factors which control the conditions of formation and the mechanism of oil deposits formation in the Kura-Gabyrry Interfluve Eocene deposits have been revealed and a scientific evaluation of their oil and gas Dearing prospectives has been given.

АЗЭРБА J4AH РЕСПУБЛИКАСЫНЫН ЕЛМЛЭР АКАДЕМИЛАСЫНЫН _КЕОЛОКИ JA ИНСТИТУТУ_

Эл]азмасы Ьугугунда ДИЛБАЗИ АНЖИЛИКА ЗАЬИД гызыпыи

"ГЭРБИ АЗЭРБАЛЧАНЫН (KYP ВЭ ГЭБИРРИ ЧАША PAP АСЫ ВАДИ) ЕОСЕН Ч6КУНТУЛЭРИ КОЛЛЕКТОР-СУХУРЛАРЫ ВЭ ОНЛАРЫН НЕФТЛИ-ГАЗЛЫЛЫГ ПЕРСПЕКТИВЛЭРИ"

Kecmoioija, минералок^а елмлэри намизэди алимлик дэрэчэси алмаг учун тэгдим едилмиш диссертаси]анын

АВТОРЕФЕРАТЫ

Бакы - 1995