Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Прогнозирование зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты для оценки перспектив нефтегазоносности Красноленинского свода (Западная Сибирь)

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Прогнозирование зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты для оценки перспектив нефтегазоносности Красноленинского свода (Западная Сибирь)"

На правах рукописи

Мулявин Константин Михайлович

Прогнозирование зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты для оценки перспектив нефтегазоносности Красноленинского свода (Западная Сибирь)

Специальность: 25.00.12 - геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 2004 г.

Рйбота выполнена в ОАО «Тюменская нефтяная компания», во Всероссийском нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте (ВНИГРИ)

Научный руководитель:

Доктор геолого-минералогических наук,

профессор, академик РАЕН Искендер Садыхович Джафаров

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук Нина Сергеевна Окнова

Кандидат геолого-минералогических наук Евгений Аркадьевич Романов

Ведущее предприятие - ГУЛ ХМАО-Югры «Научно - аналитический центр рационального недропользования им В И Шпильмана»

Зашита диссертации состоится 2005 г. в 1 ^ часов на

заседании Диссертационного Совета Д216.008.01. при Всероссийском нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте (ВНИГРИ) по адресу: 191104, Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГРИ

Автореферат разослан » 2004 г.

Отзывы, заверенные печатью учреждения, в двух экземплярах просим направлять по адресу: 191104, Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39, Ученому секретарю.

Ученый секретарь Диссертационного Совета

А.К. Дертев

212,0

Общая характеристика работы

Актуальное 1Ь темы. К настоящему времени в пределах лицензионных участков ОАО «ТНК-Нш ань» Красноленинско! о месторождения пробурено более 6500 поисково-разведочных и эксплуатационных скважин

В результате была установлена промышленная нефтст азоносность оттожений мелового (викуловская свита), юрского (баженовская, абалакская, цоменская, шеркалинская свиты, ба-зальный горизонт) и доюрского (верхняя часть) комплексов (образования фундамента).

Залежи нефти в отложениях викуловской и шеркалинской свит находятся в промышленной разработке В опыгно-промыщленной эксплуатации находятся залежи нефти абалакской и тюменской свит на Ем-Ьговской площади, базального горизонта на Каменной площади. Залежи нефти коры выветривания (верхней части) доюрского комплекса находятся в пробной эксплуатации на юг е Талинской площади

Однако, несмотря на большой объем исследований, изученное 1ь выявленных залежей неф ги неравнозначная

Наименее изученными оказались «нетрадиционные» для Западной Сибири залежи углеводородов, связанные с отложениями абалакской свиты, базальното горизонта и коры выветривания доюрского комплекса Слабая изученность этих залежей обусловлена, прежде всего, сложностью их строения, а также гем, что основным объектом постановки геологоразведочных рабо г были отложения шеркалинской свиты.

Ухудшение струк1уры остаточных запасов нефти промышленно разрабатываемых залежей шеркалинской свиты, проблемы, возникающие при разработке залежей в викуловской свите и, соответственно, падение добычи нефти в рассматриваемом районе делает весьма актуальным более уыубленное изучение не I радиционных залежей абалакской свиты

Абалакская свита, промышленная продуктивность отложений которой была установлена в 1991 году, на сегодняшний день является одним из основных объектов нефтедобычи на Крас-ноленинском месторождении За 13 лет добыто 5,3 млн тонн нефги при работающем фонде скважин не превышающем 30

Из-за отсутствия технологий извлечения нефти из отложений тюменской свиты и выработки запасов из торизонта ЮКюп, ирос!аивающий фонд эксплуатационных скважин на месторождениях составляет более 2500 Эти скважины уже в настоящее время могут быть введены в эксплуатацию при условии выделения в них потенциально продуктивных коллекторов абалакской свиты В связи с этим детальное изучение литолого-петрофизических свойств пород абалакской свиты, получения надежных связей типа керн-ГИС, оценка коллекторского потен-

, "ЬККЯ I

ЬКА

циала, прогноз зон развития улучшенных коллекторов явтяются первоочередной задачей и целью представляемой работы

Цель работы. Обоснование выбора критериев npoi ноза зон развития и распространения улучшенных котлекторов в верхнеюрских отложениях абалакской свиты Краснолснинскою свода на основании изучения и выяснения закономерностей их i енезиса и формирования

Основные задачи.

1 Изучение состава и строения абалакской свиты Красноленинского свода

2 Определение факторов формирования колтекторов в отложениях абалакской сви-

гы

3 Выбор комплекса геофизических методов изучения коллекторов и оценка коллек-юрского потенциала абалакской свиты

4 Определение критериев для пролгоза зон развития и закономерностей распространения улучшенных коллекторов.

5 Оценка потенциальных запасов нефти прогнозных зон для их доразведки и ввода в эксплуатацию

Фактический материал.

В основу диссертационной работы положены результаты многолетних исследований автора по изучению геологии и нефтегазоносносш Красноленинского свода, полученные в ходе непосредственной его работы как в Ком п леке ной геолошческой экспедиции ОАО «ТНК-Иягань», так и на скважинах месторождений Собраны и обработаны геотого-геофизическис материалы результаты бурения (более 400 поисково-разведочных и 5500 экеплуа1ационных скважин) и геофизических рабог (100 кв км ЗД и более 10000 пог км 2Д), научные исследования по территории Западно-Сибирской провинции, проводимые в разное время СибНИИНП. ЗапСибНИПШ, СО РАН, ИГиРГИ, ТГНГУ, ОАО «ЦП» ОАО «Т11К», ВНИГРИ. ВНИИНефть, РГУНГ им И М. Губкина и др..

Научная новизна.

1 Разработана методика комплексной интерпретации данных ГИС, на основании которой выделены коллекторы абалакской свиты и оценены их подсчетные параметры

2 Определены типы коллекторов и факторы их формирования в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода

3 Определены критерии прогноза зон развития и закономерности распрос гранения улучшенных коллекторов

Практическая значимость.

1 Обоснованы критерии и методика выделения зон улучшенных котлекторов в отложениях абалакской свиты

2 На основе комплексирования данных различных геолого-1 еофизических методов и применения методов физического и математического моделирования в пределах эталонных участков построены зональные карты и схемы, обосновывающие выделение зон различной перспективности отложений абалакской свиты

3 Разработаны основные факторы, определяющие продуктивность отложений абалакской свиты в пределах Красноленинского свода

4 На основе предложенного автором подхода к выделению продуктивных отложений абалакской свиты на Ем-Е) овском лицензионном участке, совместно с ОАО «ТНК-Нягань» выделены новые объекты на территории 1 алинского месторождения В 2003 г опробованы 6 простаивающих в бездействии скважин (выработаны запасы нефти целевого горизонта ЮКю ц) с коэффициентом успешности 88%, прирост запасов по итогам года составил 1,2 млн тонн

5 Разработанные рекомендации были использованы для обоснования перспектив нефтеносности абалакской свиты за пределами Красноленинского свода, в частности, в Уват-ском районе

Защищаемые положения.

1 Факторы формирования улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты В плотных карбонатных и кремнистых породах эффективная пористость образуется за счет тектонических процессов, выщелачивания и перекристаллизации, в результате чего формируются порово-грещинные, фещинно-поровые, реже трещинные типы коллекторов

2 Закономерности распространения улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинско! о свода Улучшенные коллекторы приурочены к тонким прослоям известняков, доломитов, силицитов в большей степени подверженных трещиннообразованию при воздействии тектонических нагрузок Породы-коллекторы приурочены к присводовым и склоновым частям локальных поднятий

3 Прогноз зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода На основе разработанных критериев наиболее перспективные зоны выделены на Ем-Еговской Талинской и Каменной плошадях

Апробация работы.

Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных и более чем в 25 фондовых работах, неоднократно докладывались на всесоюзных, всероссийских и республиканских научных конференциях и семинарах (1982 год - IV годичная конференция Тюменского отделения ВМО АН СССР 1983 год - конференция 1 ипротюменнефтегаз «Проблемы освоения месторождений Западной Сибири и прилетающих территорий», 1984 I од - г Учкекен, конференция молодых ученых и специалистов, секция «теология и разведка нефтяных и газовых месторождений», 2003 год - VI научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового

потенциала ХМАО» и др ) Кроме того результаты научных исследований были использованы при подготовке и представлении ряда отчетов по подсчету запасов, в т ч 1991 г Г КЗ СССР «Подсчет запасов на Каменной площади», 1997-2003 годы - ¡ащита на ТКЗ ХМАО приростов запасов по пластам абалакской и тюменской свит Талинской, Ем-Еговской и Каменной площадей, 1998 год зашита на Межведомственной комиссии по ГРР ХМАО предварительной модели залежи нефти в пласте ЮК1 абалакской свиты Ем-Еговского месторождения и др ежегодно представлялись при рассмотрении и защите итоюв и планов 1~РР по месторождениям Красно-ленинского свода на заседаниях Межведомственной комиссии по ГРР РФ в 1991-2002 годач

Структура работы.

Рабо1а состоит из введения, 7 глав и заключения, объемом 133 стр , 62 рис , 2 (аблиц Выполнена в ОАО '-Тюменская нефтяная компания» и во ВНИГРИ под руководством доктора геотого-минералогических на>к, академика Р\ЕН, профессора И С Джафарова, которому автор выражает свою благодарность за постоянную помощь, внимание и поддержку Автор также признателен за полезные советы и внимание к представленной рабо!е чл -корр РАН М Д Бе-лонину, докторам г-м наук В Н Макаревичу, С В Остапенко, Н В Танинской ГФХафизову и В В Шиманскому, к г -м н М Ю Зубкову, к г -м н В К Рыбаку, к г -м н О В Бакуеву, В Н Баринову, М А Волкову и др

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение

В разное время вопросам нефтегаюносности абалакской свиты были посвящены работы О В Ьакуева, В Н Баринова, В И Белкина, Н М Белкина, М А Волкова, В В Гузеева, Р А Данилина, С Б Денисова, Т Ф Дьяконовой, В Г Елисеева, Г С Зайцева, М Ю Зубкова Ю А Кузьмина, К М Мулявина, И И Нестерова, В Ф Панова, С Ф Панова, IIИ Пастуха, Е А Романова, В К Рыбака. Н А Сергеевой, А В Синькова, С А Скрылева, В П Сонича, И П Тол-столыткина, С Ф Хафизова, В Ф Чарыкова. В В Шиманского, В И Шпильмана, С Ю Шутько, Г С Ясовича и других

Изначально предполагалось, что промышленно нефтеносные отложения абалакской свиты развиты только в пределах Красноленинского свода, причем преимущественно в его северной части Однако в результате исследований, выполненных автором совместно с О В Бакуевым С Ф Хафизовым и др , удалось доказать их существенно более широкое распространение в частности, в Уватском районе на Кальчинской, Северо-Демьянской и ряде других площадей Установлены таюке примеры продуктивности абалакской свиты в Сургу]-ском нефтегазоносном районе (НГР) Тем не менее, основной интерес представляет именно

Краснотенинский свод. 1де эти отложения промышленно нефтс1азоноспы, и где накоплен самый значите 1Ы1ЫЙ фактический материаз Мощности коллекторов небольшие до 5-6 vi, из отложений свиты в отдельных скважинах получены притоки нефти дебитом до 250-300 мэ/сут

Глава 1. Геологическое строение и нефтегазоносное! ь Красноленинского свода

В / лаве рассмотрены геологическая изученность района исследований, особенности геологическою с [роения (стратиграфия, тектоника, гидро/еология) Дана ¡акже характериешка нефтегазоносных комплексов Красноленинского свода на примере Рч-Рговской площади По материалам сейсморазведочных исследований учаыка Гч-Новской п ющади было уточнено строение всех основных продуктивных комппексов, в том чис ie с учетом разломной тектоники

Глава 2. Методика изучения, выделения и оценки коллекторов абалакской свиты

Выдетение коттекюров в опожениях абалакской свиты представ 1яет собой сложную проблему которая связана как с условиями образования пород-ко шекюров так и с вторичными преобразованиями их в процессе литогенеза

Сложная структура пустотного пространства пород-коллекторов, тонкослоисше текстуры, многокомпонентный вещественный состав, интенсивная трешиноватость и сильная диалогическая изменчивость отложений абалакской свиты в совокупности с термодинамическими усювиями залегания существенно снижают эффективность стандартного комплекса ГИС при решении задач выделения и оценки ко.пекторов Информативность Г И С существенно возрастает при включении в комплекс методов КНК, акустического (АК) гамма-гамма-плотпосгною (ГТКп), бокового микрокаротажа (БМК)

Отложения абалакской свиты по результатам изучения керна представлены api и шита-ми, характеризующимися различным содержанием кремнезема, переслаивающимися с чистыми и частично запинизированными карбонатными прослоями чалой юлщины

По данным лиюдою-петрофизических исследований керна абалакская свита расчленяется на верхнюю, преимущественно кремнистую часть, и нижнюю, преимущественно глинистую Карбонатные прослои подвержены вторичным преобразованиям, связанным с доломиш-зацией, сидеритизацией, трещинообразованием и выщелачиванием

Коллекторские свойства изучаемых отложений контролируются преимущественно тре-щиноватостью, пронизывающей всю ю.пцу абалакской свиты а также выщелачиванием карбо-натизированных простоев

С ледуе! ¡аме!И1ь, чю попытки рафабогки методики комплексной ин1ерпре[ации ГИС с целью выделения коллекторов в отложениях абалакской свиты и оценки их емкостных свойс!в ранее уже предпринимались П утман 1997 Методическое руковолство 1999) Однако предлагаемые этими авторами методики не нашли широкого применения даже при оперативной интерпретации I И С на производстве

Автором предлагаются некоторые методические приемы интерпретации ГИС при изучении и выделении коллекторов в от южениях абалакской свиты и оценки их подсчетных параметров

Выделение коллекторов в от южениях абалакской свиты, эффективная емкость которых представ 1ена преичущес1венно вторичными пустотами (кавернами полостями выщелачивания) и трещинами, сводится к выделению уплотненных карбонатизированных или кремнистых прослоев по данным ГИС Основным критерием ошесения уплотненных карбонатизированных прослосв к коллекторам являются повышенные показания НГК. ЬК с учетом кавернометрии, пониженные покайния ГК

Ьолыпое ¡начение приобретают выполняемые в процессе освоения скважины мекиы комплекса «приток-состав», позволяющие не го пжо выдстить работающие интервалы, но и определить профиль притока и состав флюида, притекающею в скважину выбрать наиболее оптимальный режим работы скважины Результаты выполненных при освоении скважин пошко-мстрических иссюдований свидетелылвукм о юм, что притоки пластовою флюида в рафезе абалакской свиты приурочены к прослоям плотных (карбонатных или кремнистых) пород

Нетрофизическая модель коллекторов соответствует в основном трешинно-поровому. порово-трещинному и трещинному типам Эффективными, способными содержать у| юводоро-ды, счшаются трещины, соединяющие поры и каверны которые обра!укм единую фи штраци-онно-емкостную систему

По комплексу методов нейтронного (ННК, Н1 К, КНК), гамма-гамма-плотностною (ГГКп) и гамма-каротажей (ГК) получены значения пористости существенно выше ожидаемых значений, полученных при анализе керна, что, по-видимому, объясняется ограниченностью комплекса методов, не позволяющих достоверно оценить вклад разных составтяющих скелета в го или иное свойство, тонкослоистым строением потенциальных коллекторов, что меньше разрешающей способности большинства 1еофишчсских методов, низким мефоло1ическим обеспечением методов ГИС Решение данной проблемы возможно на основе расширения комплекса радиоакшвных методов с включением компенсационного нейтронного каротажа (КНК) и спектрометрического гамма-каротажа (С1 К)

Г! результате ана шза титолого-петрофизических исследований керпа геофизических ис следований и испытаний установлено следующее

1 Породы-колтекторы абалакской свиты имсюг многокомпонентный состав скелета Они представлены известняками, доломитами, сидеритами, ситицитами, алеврочитами Основными породообразующими минералами являются сидерит, доломит, кальцит, кварц, полевой шпат и труппа глинистых минералов В качестве примесей присутствуют ортаническос вещество (кероген), пирит, тлауконит,

2 Эффективная емкость коллекторов представлена преимущественно кавернами, трещинами и порами, развитыми но трещинам Типы коллекторов порово-трещинные и трешинно-поровые, реже трещинные

3 Ко глекгорские свойства порол абалакской свиты определяются структурно-генетической принадлежностью и степенью вторичных изменении пороц,

4 Количественная интерпретация ГИС не всегда обеспечена надежными петрофизичс-скими данными из за фрагментарною отбора керна, небольшой мощности сложного литоло-гического состава и структуры пустотного пространства пород-коллекторов,

5 Оттенка межтерповой пористости абалакских отложений провотилась по данным БК на основе предложенной диссертантом зависимости Р„ /(К,) типа «[ ИС-керн»,

6 Выделение коллекторов в разрезе абалакской свиты также осуществля юсь па основе применения качественных признаков с привлечением материатов промысзово-геофизических исследований комплексом «приток-состав»

Глава 3. Литологическая характеристика пород верхнеюрских отложений Красноленинского свода

Отложения абалакской свиты изучались макроскопически в керне и в петрографических шлифах (245 обр)

Стратиграфический диапазон абалакской свиты охватывает интервал от верхней части нижнекеътовейского подъяруса до кимериджског о яруса Свита представлена морскими и прибрежно-морскими отложениями В разрезе свиты установлена вертикальная зон&тьность ее строения, обусловленная ус ювиями ссдиментотенеза, диагенеза и выразившаяся в соотношении основных породообразующих минеральных компонентов Абалакская свита представгена преимущественно тлипиешми отложениями в раззичпой степени кремнистыми, карбонатными и алевритистыми В разрезе от кровли к подошве уменьшается степень сортировки и ориентировки итинистых минералов снижается доля биогенных и аутигенных компонентов (кремнезема и битумов) и возрастает относительное содержание терригенных

составляющих (аргиллитов, атевротитов и песчаников) В разрезе абалакской свиты вылеплю фи ггачки нижняя, средняя и верхняя

Нижняя пачка представлена в основном аргиллитами серыми, темно-серыми алеврию-выми, iрешиноватыми с детритом бе!емнитов, петеципод, аммонитов, с хоцами итоелов с тонкими простоями известняков и сидеритов Из пинистых минералов преобладает као шнит В нижней части пачки отмечается значительная примесь песчано-алевритового материала а также прослои песчаников алевролитов и оолитовых и!вестняков

Средняя пачка стожена api и иитачи ссрыми. темно-серыми с зеленоватым оттенком с тонкими карбонатными простоями (сидерит известняк доломи!) с остагками белемниюв, двус1ворок, аммонитов, с зернами г тауконша Из i тинистых минералов преобладают ги ipo-слюды и смешаннослойные образования

Верхняя пачка представлена аргиллитами ссрыми темно-ссрыми битуминозными тре-ншнова1ыми, с оршнотенным дебитом. с редкими юнкими карбонатными простоями В кровле верхней пачки иногда появляются тонкие простои глинистых известняков, доломитов или мергелей

Глава 4. Условия формирования коллекторов в верхнеюрских отложениях

Оттожения абалакской свиты представтяют собой переходную юнцу от прибрежно-морских и континентальных оттожений тюменской свиты к морским, сильно битуминозным отложениям баженовской свиты Они опичакнея от перекрывающих их битуминозных оттожений баженовской свиты резким уветичением в составе глинистых минералов смешанно-стойных образований (ССО). \меньшением концентрации керотена и, соответвенно урана и общей радиоактивности пород

Уве [ичение относительной юли смешанно-слойных образований может свидетельствовать об активной вулканической деяте 1ыюсти в момеш накопления них опожений гак как такие образования являются продуктом реакции межтх вулканическим пеплом и морской водой особенно разносш, обобщенные набухающим монгмори понитовым компонентом

На меньшую глубоководность или ботее прибрежно-морской xapaKiep отюжений аба-такской свиты указывают повышенные Th/U отношения (в 5-20 раз по сравнению с баженовской свитой)

Верхняя юна абалакской свиты названная по преобладанию смешапно-стойных обрага-ваний 'зоной ССО", так же как и баженовская свита отосится к пиритовой геохимической фации и характеризуется довотьно высоким содержанием пирита От кровли к подошве описы-

чаемой зоны происходит резкое уменьшение сотержания керогена (в 6 pas) и, соответственно, урана и общей радиоактивности Кровельная часть описываемой зоны пре /ставлена карбонатными разностями и кремнистыми пинами, а тсвригисгыми с небольшим сотержанием керогена Довольно много пирита, причем он часто развит по ихтиодетриту, радиоляриям и диктио-немовым водорослям Биогенный кремнезем присутствует в виде микростяжений и микро-тинз, развитых по органическим остаткам

Следующая зона характеризуется появлением большого количества глаукони1а (селадо-нита7) и названа зоной с очень высоким содержанием ССО По наличию глауконита ее можно отнести к пирит-пауконитокой геохимической фации

Все последующие зоны, входящие в абалакскую свиту от гатались в хлорит-сидеритовой геохимической фации, в которой активность су !ьфидной серы еще более уменьшачась, поэтому появитась возможность для образования других же геюсодержащих минералов хлорита и сидерита

Третья зона "хторит-ССО" характеризуется появлением в составе нинистых минералов хлорита при сохранении преоб гадания ССО, а среди карбонатных минералов - сидерита Увеличивается относительная доля каолинита и особенно гидрослюд

Стедующая, четвертая юна, получившая название "каолини!-ССО" по преобладанию в составе глинистых минератов каолинита и ССО Для нее характерно присутствие юлько сидерита, дру! их карбонатных минералов не встречено

Самая нижняя "С СО-каолинитовая" зона характеризуется преобладанием среди глинистых минералов каолинита что указывает на существенно терршенный состав пород и на приближение источников сноса Об этом же свидетельствуют высокие Th/U отношения, характерные для этой зоны Здесь отмечается практически полное отсутствие биогенного кремнезема, на смену которому прише t чисто обломочный терригенный кварц алевритовой размерности

Лба гакская свита несмотря на небольшую толщину (25-35 м), охватывает значительный временной периот - нескочько ярусов (келловейский оксфордский, кимеритжегеий) что в абсолютном тетоисчислснии составляет 15-18 млн гет Это может свидетельствовать о том, что гтри образовании абалакской тотщи мог™ быть шачительные перерывы осадконакоптения при которых форчироватись поверхности несогласия которые Moiyr играть роль фтюидопроводя-щих канатов в осадочной толще

На формирование коллекторов значительное влияние окатати тектонические процессы Основные разломы и разрывные нарушения, оперяющие разломы более высокою порядка, развиты в преде гах юка гьных поднятий и являются причиной образования трешинных колтскто-ров и высоких дебигов в скважинах Еч-Еговской площади

Ус говия оса тконакоп гения и постседиментационные преобразования пород абалакской

а

свиты способствовали формированию в них сложных порово-трещинных и грещишго-поровых реже простых трещинных коллекторов в поводах разтичных литологических типов В преимущественно пинистых отложениях эффективная пористость могла возникнуть !а счет авто-микроразрывов в про1тессе преобразования ОВ В и югных карбонатных и кремнистых образованиях эффективная пористость образуется за счет перекристаллизации тектонических процессов и выщелачивания

Глава 5. Коллекторские свойства пород верхнеюрских окгожений Красноленинского свода

Пстрофизическая модель коллекторов абалакской свиты строилась на примере Г м-Ьховской и Пальяновской площадей

В результате аналитических исстедований керна (262 обр ) отложений абалакской свиты были и ¡учены минералогический состав плотность, открытая пористость, естественная радиоактивность, водородосодержание твердой фаш и Сор1 Остальные физические (упругие, элегические, электрические, емкость катионного обмена и др.) и фильграционно-счкосгныс (проницаемость, остаточная водонасыщенносгь, распределение размера пор по гидравлическим радиусам, смачиваемость, грешинная, казерновая и межзерновая составляющие пористости,) свойства определялись на единичных обратцах Это связано с гем, что в большинстве своем породы абалакской свиты трещиноваты, имеют тонкослоистое строение и при подъеме на дневную поверхность подвержены згтачитсльному разрушению тго трещинам и поверхностям на-счоения По результатам табораторных исследований керна в разрезе свиты установлены поро-во-трегцинные и трещинно-поровые типы коллекторов

Потикомпоггеггтный состав пород абалакской свиты обуславливает си гьггую зависимость показаний большинства геофизических методов от изменения состава порот

В целом, по абалакской свите, с которой сопоставляется продуктивный пласт ЮК| значения открытой пористости меняются в преде тах 0 4-17 5%, при этом средняя открытая пористость больше в средней гтачке Проницаемость матрицы пород изменяется от 0 04 до 6 0 мд Остаточная водопасыщенность изменяется в пределах 71 05-91 5% и составляет в среднем 85 9% в наиболее характерном для данного типа пород интервале пористости от 2 4 до 14 8%

В нижней пачке открытая пористость пород представленных преимущественно известняками, аргилтитами и сидеритами, колеблется от 1 6 до 9 9% Отмечаются открытые и минеральные трещины, выпотненные кальцитом, ситеритом Проницаемость матрицы составляет 0 06-2.3 мД Грешинная проницаемость 2-7 мД Тип колтектора трещинный и порово-грещинный

В с ре дней пачке среди lex же лию.югических рашостеи, 410 и и нижней появ тяготея кроеной i тауконитовых песчаников и ю шиитов Олкрьпая иористостт. пороц средней пачки И!Менястся oí 0 5 ю 13 6% норовая проницаемость не превышает 0 !-й 0 м а трещинная 1 -3 чд Гип коннектора порово-трещинныи и каверпово третципттыи

В верхней качке преобла тают аргиллиты с прослоями итестняков и доломитов Открытая пористость изменяется от 0 4 до 9 5% Норовая проницаемость составляет 0 38 мд, а трещинная 1,6-4,3 мд Тип кот тектора порово-третцинный

Гаким образом, установлено, что грещинообразовдние способствовало развитию в тюро-лах свиты сложных порово-|рсщинных. каверново-иорово-трещинных и простых трещинных типов коллекторов Преимущественное распространение имеют коллекторы >ффектиштая емкость которых прелставлсна вторичными пустотами' кавернами, трещинами и потостями выщелачивания, а фильтрация УВ осуществляется по сообщающимся порам и микротрегцинам, которые соединяют поры в матрице Наличие порово-трещинных и трещинных колтекторов в абалакских отложениях косвенно подтверждается поношениями промывочной жидкости при их вскрытии бурением в большинстве ратведочных и эксплуатационных скважин К ра¡личным структурно-генетическим типам пород как прави то, приурочены слелующис типы ко ¡лекторов абалакской свиты

трещинные коллекторы приурочены, в основном, к плотным кремнистым породам матрицы верхней, реже средней частям ратрела абалакской свиты; каверново-порово-трещинные и порово трещинные типы коллекторов распространены в карбонатных и пинисю-а гевриговьгх прослоях Здесь эффективной емкостью в основном являются каверны и полости выщелачивания фи и,грация флюита происходит по трещинам Естественная радиоактивность абалакских отложений изменяется в широких пределах, обуслов тсна содержанием радиоактивных элементов урана (Ur) тория (Th) ка тия (К40), и зависит от содержания в породе глинистых минералов и органического вещества При этом концентрация калия и тория находится в прямой зависимости от глинистости породы, а урана от С, Рг Наибо lee радиоактивными в абалакской свитс являются породы с максимальным содержанием органическою вещества Минимальнои радиоактивностью обладают наибо тее чистые разности карбонатных пород В отложениях абалакской свиты естественная радиоактивность имеег двойственную природу В породах, обильно насыщенных ортаникои радиоактивность обусловлена аномальными концентрациями урана Радиоактивность же небитуминозных отложений зависит от их тлииисгости и обусловлена содержанием тория и калия

Глава 6. Закономерности распределения коллекторов в отложениях абалакской сви1ы

Для детальной корреляции и литологического расчленения отложений абалакской спиты испотьзовались ма[ериалы следующих методов ГИГ по 96 скважинам стандартного (ГК'\ КС), бокового (КК) индукционного (ИК), гамма- (ГК), нейтронного гамма (НГК/НКГ), акустиче ского (AKAt) каротажей и кавернометрии (KB) Общая то пцина свиты в границах участка изменяется в пределах от 22 до 37 м, в среднем составляет 29 м

R рафете абалакской свиты в качестве колтекторов по данным ГИС выделяются потенциально-продуктивные пласты (ГОШ) по терминологии М Ю Зубкова (2000), к которым относятся пропластки пород, имеющие геофимческие параметры, характерные для плотных пород пониженные значения естественной гамма-активности (Jy), интервальной) времени распространения продольных волн по данным акустического каротажа (Д1дк), повышенные значения наве денной активности но данным нейтронного каротажа (Jn), кажущегося электрического сопротивления но данным электрических и электромагнитных методов каротажа (рк), объемной плотности пород по данным гамма-тамма-плотностното каротажа (стп) Суммарная толщина прослоев коллектора (ШШ) в разрезе свиты но скважинам, расположенным в пределах рассматриваемого участка, и '.меняется от 0 8 до 5 3 м, в среднем составляя 2 8м

Количество проницаемых прослоев (ППП) изменяется от 1 до 10 При »том наиболее часто в разрезе свиты встречаются 3-6 ППП

Увеличение толщины свиты отмечается в северном и северо-западном направлении на Гм-Сговском и Западно-Ьм-Еговском поднятиях, где кровля свиты занимав! наиболее низкое гипсометрическое положение При эюм максимальные эффективные толщины и максимальное количество ШШ в разрезе свиты по данным бурения отмечается в пределах присводовых и склоновых частей поднятии, в редких случаях - в погруженных зонах

Более детальный анализ строения продуктивных отложений абалакской свиты показывает следующее В разрезе свиты выделяются пачки, индексируемые нами как ЮКт' (верхняя пачка), ЮКт2 (средняя пачка), КЖ,1 (нижняя пачка), выделенные на основании теолого-статистических разрезов (TCP), построенных по данным кавернометрии и частоты встречаемости в разрезе уплотненных разностей пород, являющихся потенциальными коллекторами Прослои плотных (карбонатных и кремнистых) пород, имеющих наибольшее распространение, приурочены к подотве верхней пачки, часто встречаются в разрезе средней пачки, а также н средней части нижней пачки свиты. По данным кавернометрии для средней пачки характерно

максимальное нарушение С1енок скважин, свидетельствующее, вероятно, о грстциноватости пород.

Общие толщины пачек имепякмея в пределах КЖ)1 5 9 -12 5 м, КЖ)2 - 7 3 -19 м ЮКУ - 5 4 -15 9 м Средние значения толщин по указанным пачкам приблизительно равны и составляют 9 5 - 9 7 м

При ттом, наиболее вылержанное по площаци строение имеет средняя пачка пласта ТОК (ЮК]2) при изменении толщины от 7 3 до 11 5 м Наименее выдержанное строение имеет ниж няя пачка, толщина которой в приибах может уветичиваться почти в 3 раза Эти же закономерности характерны и для количества проницаемых прослоев в разрезе пачек

В пачке КЖ11 в среднем фиксируется 1 6 прослоев коллектора, в пачке КЖ|2 -также 1 6, а в пачке ЮК,3 менее 1

Для адех пачек набтюдается увеличение Ь,ф к присводовои части токальных поднятий В ре!ультате проведения детальной корреляции отложений абалакской свиты выявлены следующие особенности общая толщина абалакской свиты уменьшается к присводовой части локальных поднятий, наиболее выдержанной но толщине является средняя пачка, наименее выдержанной по толщине является нижняя пачка, мощность которой в потруженной час1и учас!ка увеличивается почти в три раза; суммарная кшцина ППП увеличивается вверх по разроу, наиболее выдержаны но площади плотные проплас1ки, выделяемые в подошве верхней, в разрезе средней, а также в средней части нижней пачки абалакской свиты

Положение в разрезе сложных порово-трешинных и трещинно-поровых типов коллекторов в отложениях абалакской свиты определяются геодинамическими условиями среды и вещественным составом пород Наиболее реальную картину распределения трсщиноватости можно получить лишь на основе комплекса геолог о-теофишческих данных с применением различных методов моделирования Для отложении абалакской свиты тектонофизическос моделирование выполнялось МЮ Зубковым (2000) и дополнено авюром на основе двух методов - ошико-поляризационного и тектоно-седиментационного, основы которых были заложены в работах В.В.Бедоусова и М.В I ювекою

Данные методы позволяют более наглядно обьясншь природу и закономерноеш распределения трещиноватое! и, нормальных и таш еициальных напряжений, возникающих в изучаемых отложениях под воздействием тектонических подвижек при воспроизведении истории осадконакопления, и в зависимости от упруго-деформационных свойств пород

Моделирование осуществлялось на основе данных сейсморазведки для чего использовались конкретные сейсмовременные ратрезы, а сами модели готовились по принципу структурного подобия по отношению к выбранным для этих целей сейсмовременпым разрезам

1Ь

Оптико-поляризационный метол позволяет иссчедовать характер распредечения касательных напряжений, возникающих вследствие теформапии оптически активных (чвулучепре-чомчяютцих) материалов (метод фотоупругости) Анализ характера распределения касательных напряжений показа г, что они зависят ог морфочотии структуры При этом максимальные их значения (а следовате тьно и максимальная вероятность возникновения тектоногенной грещи-новатости) отмечаются чатце всею и ¡трисво товых частях поднятий и на их крычт.ях В межблочных или погруженных участках фиксируются пониженные величины касательных напряжений

Моделирование с использованием гектомо-ссдичсптационпого метода позволяет иссле-човатг закономерности формирования трещинных дисчокаций, механизм их образования, а также их ориентацию в зависимости от размеров морфологии и амп гитуды растущих поднятий На основе текгоно-седимепыционного мо тепирования и в соответствии с выпочненным на основе сейсморазведки па геотектоническим аначизом приводитесь моде гированис роста по нятии, по результатам которою апалитировались такоггомерности в распреле гении и ориентировке трещин образовавшихся в следствие воздымания поднятий

Полученные в результате седиментационного моделирования данные почтвердичи, что прогнозные участки максимальной субвертикальной трещитюватости приурочены к апикаль ньгм частям поднятий и их крыльям Выдечяюгся несколько направтеиий для которьгх характерны минимальные кривизны меридиональное и северо-западное Вероятно этим направ тениям соответствует простирание рафывпых нарушении, перегибов и склонов складок

Таким обрагом, ретультагы выношенного моделирования позволяют выделить юны и участки с максимальными значениями кривизны По существующим представлениям именно этим зонам соответствуют максимальные напряжения, приводящие к образованию грещин отрыва и разуплотнению пород

Следовательно, карты напряженного состояния в компчсксе с другими свойствами продуктивных отложений (суммарная толщина ППП гипсометрическое положение и г д) могуг с 1ужить в качестве очного из методов прогноза зон и участков улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свитьг

Глава 7. Критерии прогноза зон ра¡вития и закономерное!и распространения улучшенных коллекторов

Залежи в абалакской свите (пласт ЮК:) в пределах Краснолеггинското свода как правило, приурочены к локальным поднятиям, перегибам тектоно-напряженным зонам Отмечается увеличение общей толщины от сводовой части поднятия к прогибам Состав коллекторов преимущественно карбонатный или кремнистый Эффективная емкость представлена в основном

порами кавернами и полостями выще тачивания по [ретинам, а фи тьтрация УВ осущесгв шеь ся по сообщающимся порам и микро!рещинам которые соединяют норы в матрице Преоб та-даюг сложные порово-трещиннт те коллекторы Простые типы ко I текюров норовые и трещинные имеют подчиненное значение Поровый тип коллектора приурочен к редким тонким ( 0 4 м) прослоям ракушечников или песчаников и алевролитов Трещинный тип ко т тсктора приурочен к плотным кремнистым породам матрицы (силициты)

Залежи нефти в абалакской свите имеют чрезвычайно сложное строение, обусловленное как типом ко тлекторов так и границами их распространения, по типу относятся к литологиче-ски экранированным

Границы распространения улучшенных коллекторов (наиболее продуктивных участков залежей) контролируется двумя факторами суммарной толщиной потенциально-продуктивных пластов (ППП) и геодинамическими условиями - напряженным состоянием пород абалакской свиты Сопоставление материалов переинтерпретации временных сейсмических разрезов по от тельным профилям с данными бурения указывает на возможность использования кинематических параметров сейсмических волн для прогноза суммарной толщины карбонатных прослоев и продуктивности скважин Оценка напряженного состояния пород абалакской свиты по материалам сейсморазведки с учетом данных физического моделирования возможна на основе математического моделирования и требует своего дальнейшего развития

В качестве основных критериев для выделения зон улучшенных коллекторов в пределах рассматриваемого участка на данном этане следует считать следующие суммарная толщина ПНИ > 2,5 м,

участки перегибов пластов, вылеляемые по данным математического моделирования, как зоны разуплотнения,

п тастовое давление в залежи близко к первоначальному (г е на довольно значительном удалении от участков опышо-промышленной разработки) На основе перечисленных критериев с испо тьзоваттием материалов сейсморазведки составлена карта-схема перспективных зон для обнаружения высокопродуктивных участков в залежах абалакской свиты в пределах Ем-Еговской площади

Все локальные поднятия в своих крыльевых часлях осложнены ратрывными нарушениями различной ориентации Преобладающими направлениями простирания дизъюнк1ивов являются северо-восточное и северо-западное Большинство нарушений представлено субвертикальными сбросами практически безамп титудными даже по отражающему горизонту А. приуроченному к кровле фун тамента и имеющему наиболее контрастное строение по отношению к вьтшезалегающим отражающим горизонтам

Максима 1ьная концентрация разрывных нарушений отмечается в присводовык и крыльевых частях юка 1ьных поднятий Все нарушения носят сбросово-в¡бросовый характер, имеют различную амп гитуду - от 0 м до 25 -35 м, что сопоставимо с общей юлщиной абалакской свиты

Прогнозирование зон развития улучшенных коллекторов в абалакской свите (пласт ЮК])

Автором диссертации дтя протнозирования тон развития у тучшенных коллекторов бы-ти рассмотрены возможности их определения или ггрогнотирования по комплексу теолого-геофизических методов В качестве основных методов испотьзовались титолого-петрографический, петрофизичсский сейсмическое физическое, тектоно-седимснтационное и математическое моделирование Одна иг згих моде тей принята за основу при картопостроении Она устанавливает взаимосвязь между складкообразованием и параметрами трещиноватости (I Д 1 олф-Рахт, 1986) В соответствии с ней трещинная пористость и трещинная проницаемость определяются из соотношений

Кпф " 50 h (dV/dx2) (1) и

Кттр.р = 22 * 10® [h (d2¿/dx2)f I2 (2), где Кптр - коэффициент трещинной пористости, КпрТр - коэффициент трещинной проницаемости, h - общая толщина пласта в метрах,

d2z/dx2 - вторая производная от поверхности, характеризующая кривизн) изгиба структуры,

I - рашер трещинного интервала в метрах

Величина трещинного интервата определена устовно, как произведение количества плотных простоев (исходя из предположения, что раскрытые трещины могуг существовать только в них), выделяемых в разрезе абалакской свиты, на среднюю тотшину трещинного интервала отдельного простоя

Кол Гекторами в п гасте IOK¡ абалакской свиты являются (ичи могут ягляться) гонкие прос юи птотных карбонатных или кремнистых пород, раттеленные глинистыми перемычками Эти представления базируются на том. что плотные породы наименее пластичны и в большей степени подвержены трещирообразованито при воздействии тектонических нагрузок В Э1их породах, имеющих наиболее жесткий каркас, существуют бтагоприятные гтре гпосьпки не тотько для закрепления образовавшихся в резутьтате тектонических или каких-тибо тругих процессов трещин, но и для уветичения трешинной емкости за счет растворения и выщетачи-вания при цирк>зяции пластовых фттоитов Г тинистые перемычки, также подвергшиеся трс-

ценообразованию могуг выно шять роть матрицы и обеспечивать подпитку основных фильтрующих каналов, не внося при этом какого-либо существенною вк тада в обеспечение филыра-ции

Однозначно установить наличие коттекюров в абалакской свите (очевидно что не все плотные прос юи явтяютсч колтекторачи) в настоящее время молено только по резутыатам испытания скважин Стетует заметить, что и резутьтаты испытания абатакских отложений часто неоднозначны, гак как их исс тедование иногда производитесь без изоляции нсфтенасышенных атевро-песчаных пластов тюменской свиты, а также возможно продуктивной коры выветривания пород фундамента Вес вышеперечисленное указывает на сложность выделения и оценки коллекторов в абалакских отложениях существующими ныне геотого-юофизическими методами.

Границы залежей пласта ЮКц а следовательно и запасы нефти в настоящее время достоверно не установлены

Интенсивность получаемых притоков нефти из рассматриваемых отложений определяется несколькими факторами.

наличием в разрезе прослоев плотных пород (силицитов, известняков, толомитов). их количеством и суммарной толщиной,

- благоприятная геодинамичсская обстановка (зоны растяжения, обуславливающие разуплотнение пород, образование трещин отрыва), определяемая структурно-тектони-ческими, структурно-морфологическими особенностями строения абалакской свиты:

б мгоприятное энергетическое состояние залежи п тастовые давления чотжпы быть как можно бтиже к начальным Последняя предпосытка весьма актуальна так как в зонах интенсивных отборов текущие пластовые давления значительно ниже гтервонача тьных

Сочетание указанных факторов в общем случае опреде 1яет благоприятные и ти неб таго-приягыые условия для продуктивности абалакских отложений

На основании разработанных критериев и с учетом определяющих продуктивность факторов автором построены карты протнозных зон развития котлекгоров пласта ЮК] абалакской свиты Талинской Ем-Ьговской (рисунок) и Каменной птощадей Красноленинскош месторождения На построенных картах показаны открытые зачежи УВ с начальными извлекаемыми запасами нефти 6 8 м нт тон но категории Сь прогнозные зоны развития улучшенных коллекторов а) с вероятностью обнаружения в них за тежей УВ бо тее 90% и б) с вероятностью око то 50%

Начальные извлекаемые запасы УВ перспективных участков оценива шсь по принципу аналотии и составляют но зонам 2,6 и 0 8 м ш тонн соответственно

Условные обозначения

1 -Открытые залежи нефти 2 Прогнозные зоны

а - с вероятностью обнаружения залежей У В 90%

015 - Номер скважины 5 - с вероятностью обнаружения залежей УВ 50%

?320 - Абсолютная отметка кровли пласта КЖ1 7? Эффективная нефтенасыщенная толщина пласта ЮК1

4 4*% - Изолинии кровли пласта ЮК1 5. ^ - Граница лицензионного участка 6 Коэффициенты

трещинной пористости и ~^ во 0 2 _02-оз НИ 0 3 и более

трещинной проницаемости

Рис. Карта прогнозных мт улучшенных коллекторов опыожений абалакской свиты Еч-Еговской площади.

В целом, по трем площадям суммарные извлекаемые запасы прогнозных зон составляют более 17 0 млн тонн Средняя эффективная нефтенасыщеиная голшина - 2,6 метров, максимальная - до 7 метров

Следует огмстшь, что высокая значимость перспективных зачежей обусловлена вводом их в промышленную разработку в кратчайшие сроки так как они расположены в непосредственной близости к нефтепромыслам и являются транзитными (в последствии возвратными) i оризонгами при разбуривании и разработке пластов тюменской свиты

Заключение

Разработка критериев npoi нозирования, выделения и оценки сложнопостроенных, нетрадиционных для Западной Сибири коллекторов нефти в отложениях абалакской свиты базировалась на основе комплексных геолого-геофизических исследованиях с привлечением методов физическою, сейсмического, тектоно-седиментационного и математического моделирования

Изучены особенности геологического строения рассматриваемых залежей, вещественный состав пород-кол текторов, их фильтрационно-емкостные свойства как на основе лабораторных исследований керна, так и данных геофизических и гидродинамических исследований скважин

В итоге проведенной работы получены следующие основные результаты

1 На основе анализа и обобщения материалов исследований керна, данных геофи зических и гидродинамических исследований и испытаний скважин в абалакской свите выделены преимущественно сложные порово-трещинпые и трещинно-поровые реже простые трещинные типы коллекторов,

2 Разработана методика интерпретации ГИС с целью выделения в разрезе скважин сложнопостроенных карбонатных коллекторов абалакской свиты и оценки их типа и емкостных свойств,

3 Выявлены основные факторы, определяющие продуктивность отложений абалакской свиты верхней юры,

4 Обоснованы критерии выделения и оценки сложнопостроенных залежей нефти абалакской свиты с использованием данных комплекса геолого-геофизических и дистанционных методов исследования Сформу тированы этапы и принципы комплексирования различных методов для изучения рассматриваемы объектов,

5 Благоприятными предпосылками для обнаружения наибо тее продуктивных зон в ¡алежах абалакской свиты являются

наличие как можно большею количества прослоев пород имеющих жесткий каркас (силицитов или карбонатов) при этом, более предпочтительны карбонаты ("известняки или доломиты) как наиболее подверженные процессам растворения и выщелачивания

благоприятная теодинамическая обстановка (зоны растяжения обчставливающие ра уплотнение пород, образование трешин отрыва), определяемая структурно-тектоническими, структурно-морфологическими особенностями строения абалакской свиты,

благоприятное энергетическое состояние залежи пластовые давления должны быть близки к первоначальным

6 На основе использования разработанных критериев в пределах опытных участков, по залежам абалакской свиты выделены наиболее перспективные зоны и участки на Рм-Ьговской, Талинской и Каменной площадях Полеченные и процессе работы результаты позволяют наглядно оценить ореоты развития коллекторов с улучшенными ФЕС в отложениях абалакской свиты на территории Красноленинского свода и перспективы их нефтегазоносное™

7 Подготовлена программа опробования пласта ЮК] абалакской свиты в эксплуатационных скважинах пробуренных на нижележащие пласты тюменской свитьт и находящихся в бездействии по геолого-техническим причинам В результате ее реализации (начата в 2003 году на Талинской площади) уже сейчас порчен прирост промышленных запасов нефти в объеме 1 5 млн тонн (дебиты нефти составляют 10-70 т/сут)

8 Полученные в ходе исследований выводы были успешно использованы для обоснования перспектив нефтеносности отложений абалакской свиты в других районах Западной Сибири, в частности, в Уватском районе

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Основные итоги поисково-разведочных работ Главтюменнефтегаза за 19761980 гг и перспективные направления их на 1981-1985 гг // Сборник тезисов IV годичной конференции Тюменского отделения ВМО 4Н СССР, ЗапСибНИГНИ, Тюмень, 1983 (Соавтор ЮБ Фаин)

2 О подтверждаемости малоамплитудных структур и перспективах открытия месторождений-спутников в Среднем Приобье // ВНИИОЭНГ, РНТС, серия "Нефтегазовая геология, геофизика и бурение", Москва, вып 4, 1984 (Соавторы Ю Б Фаин, В Г Артеменко)

3 Литолого-стратиграфическая характеристика отложений баженовской и аба лакской свит центральной части Красноленинского свод /7 Сборник научных трудов, ОАО "СибНИИНП", Тюмень, 1998 С 138-158 (Соавторы М Ю Зубков, А И Чуйко)

4 Перспективы нефтегаюносносш неокомских отложении Краснолешшското свода // Вестник недропользователя ХМЛО .N"27 2001 С 54-57 (Соавторы О В Бакуев, С Ф Хафизов, С Ю Шут ько)

5 Перспективы нефтеносности и особенности распространения базадьного пласта на примере Каменной площади Красноленинского месторож тения "Нефтяное хозяйство", Москва, вьнт 6,2002 - С 11-13 (Соавторы М А Волков, В Л Рыбак, ГН Смагина и др )

6 Сейсмоформационное изучение юрского нефтегазоносного комплекса Ханты-Мансийского и Томского Нриооья // «Геофизика«, Москва, спец Выпуск, 2002 - С 41-53 (Соавторы <\ Ф 1 лебов, Г И Евдокимова)

7 Особенности корреляции и распространения коллекторов пласта "П" на Каменной площади Красноленинского свода // Сборник трудов VI научно-практической конференции "Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО". Ханты-Мансийск Том 2, 2003 -С 186-190 (Соавторы М А Волков, В К Рыбак, ТН Смагина)

Подписано к печати ^ ЬЛ^р^ 2004 г Зак Л' <? V

_ Тир _100_ Объем 1,1 уч изд л

Ризограф, Санкт-Петербург, ул Пестеля, 11

///-¿¿г

РНБ Русский фонд

2006-4 2120

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мулявин, Константин Михайлович

Список рисунков.

Список таблиц.

Введение.

Глава 1. Геологическое строение и нефтегазоносность Красноленинского свода.

1.1. Состояние геолого-геофизической изученности.

1.2. Стратиграфическая характеристика.

1.3. Тектоника.

1.4. Гидрогеология.

1.5. Нефтегазоносность.

1.6. Характеристика нефтегазоносных комплексов Красноленинского свода по результатам сейсморазведочных исследований на примере Ем-Еговской площади.

Глава 2. Методика изучения, выделения и оценки коллекторов абалакской свиты.

2.1. Методика выделения коллекторов с использованием комплекса ГИС.

2.2. Методика комплексной интерпретации данных ГИС с целью выделения коллекторов и оценки их подсчетных параметров.

Глава 3. Цитологическая характеристика пород верхнеюрских отложений Красноленинского свода.

3.1. Вещественный состав пород абалакской свиты.

3.2. Вещественный состав пород баженовской свиты.

Глава 4. Условия формирования коллекторов в верхнеюрских отложениях.

Глава 5. Коллекторские свойства пород верхнеюрских отложений Красноленинского свода.

5.1. Петрофизическая характеристика коллекторов абалакской свиты.

5.2. Характеристика фильтрационно-емкостных свойств отложений баженовской свиты.

Глава 6. Закономерности распределения коллекторов в отложениях абалакской свиты.

Глава 7. Критерии прогноза зон развития и закономерности распространения улучшенных коллекторов.

7.1. Геологическое строение и условия залегания отложений абалакской свиты.

7.2. Геологическая модель залежей нефти пласта IOKi.

7.3. Прогнозирование зон развития улучшенных коллекторов в абалакской свите (пласт

KMCi).

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Прогнозирование зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты для оценки перспектив нефтегазоносности Красноленинского свода (Западная Сибирь)"

Актуальность темы. К настоящему времени в пределах лицензионных участков ОАО «ТНК-Нягань» Красноленинского месторождения пробурено более 6500 поисково-разведочных и эксплуатационных скважин.

В результате была установлена промышленная нефтегазоносность отложений мелового (викуловская свита), юрского (баженовская, абалакская, тюменская, шеркалинская свиты, ба-зальный горизонт) и доюрского (верхняя часть) комплексов (образования фундамента).

Залежи нефти в отложениях викуловской и шеркалинской свит находятся в промышленной разработке. В опытно-промышленной эксплуатации находятся залежи нефти абалакской и тюменской свит на Ем-Еговской площади, базального горизонта на Каменной площади. Залежи нефти коры выветривания (верхней части) доюрского комплекса находятся в пробной эксплуатации на юге Талинской площади.

Однако, несмотря на большой объем исследований, изученность выявленных залежей нефти неравнозначная.

Наименее изученными оказались «нетрадиционные» для Западной Сибири залежи углеводородов, связанные с отложениями абалакской свиты, базального горизонта и коры выветривания доюрского комплекса. Слабая изученность этих залежей обусловлена, прежде всего, сложностью их строения, а также тем, что основным объектом постановки геологоразведочных работ были отложения шеркалинской свиты.

Ухудшение структуры остаточных запасов нефти промышленно разрабатываемых залежей шеркалинской свиты, проблемы, возникающие при разработке залежей в викуловской свите и, соответственно, падение добычи нефти в рассматриваемом районе делает весьма актуальным более углубленное изучение нетрадиционных залежей абалакской свиты.

Абалакская свита, промышленная продуктивность отложений которой была установлена в 1991 году, на сегодняшний день является одним из основных объектов нефтедобычи на Крас-ноленинском месторождении. За 13 лет добыто 5,3 млн. тонн нефти при работающем фонде скважин не превышающем 30.

Из-за отсутствия технологий извлечения нефти из отложений тюменской свиты и выработки запасов из горизонта ЮКю-u, простаивающий фонд эксплуатационных скважин на месторождениях составляет более 2500. Эти скважины уже в настоящее время могут быть введены в эксплуатацию при условии выделения в них потенциально продуктивных коллекторов абалакской свиты. В связи с этим детальное изучение литолого-петрофизических свойств пород абалакской свиты, получения надежных связей типа керн-ГИС, оценка коллекторского потенциала, прогноз зон развития улучшенных коллекторов являются первоочередной задачей и целью представляемой работы.

Цель работы.

Обоснование выбора критериев прогноза зон развития и распространения улучшенных коллекторов в верхнеюрских отложениях абалакской свиты Красноленинского свода на основании изучения и выяснения закономерностей их генезиса и формирования.

Основные задачи.

1. Изучение состава и строения абалакской свиты Красноленинского свода.

2. Определение факторов формирования коллекторов в отложениях абалакской свиты.

3. Выбор комплекса геофизических методов изучения коллекторов и оценка коллек-торского потенциала абалакской свиты.

4. Определение критериев для прогноза зон развития и закономерностей распространения улучшенных коллекторов.

5. Оценка потенциальных запасов нефти прогнозных зон для их доразведки и ввода в эксплуатацию.

Фактический материал.

В основу диссертационной работы положены результаты многолетних исследований автора по изучению геологии и нефтегазоносности Красноленинского свода, полученные в ходе непосредственной его работы как в Комплексной геологической экспедиции ОАО «ТНК-Нягань», так и на скважинах месторождений. Собраны и обработаны геолого-геофизические материалы: результаты бурения (более 400 поисково-разведочных и 5500 эксплуатационных скважин) и геофизических работ (100 кв. км ЗД и более 10000 пог. км 2Д), научные исследования по территории Западно-Сибирской провинции, проводимые в разное время СибНИИНП, ЗапСибНИГНИ, СО РАН, ИГиРГИ, ТГНГУ, ОАО «ЦГЭ», ОАО «ТНК», ВНИГРИ, ВНИИНефть, РГУНГ им. И.М. Губкина и др.

Научная новизна.

1. Разработана методика комплексной интерпретации данных ГИС, на основании которой выделены коллекторы абалакской свиты и оценены их подсчетные параметры.

2. Определены типы коллекторов и факторы их формирования в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода.

3. Определены критерии прогноза зон развития и закономерности распространения улучшенных коллекторов.

Практическая значимость.

1. Обоснованы критерии и методика выделения зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты.

2. На основе комплексирования данных различных геолого-геофизических методов и применения методов физического и математического моделирования в пределах эталонных участков построены зональные карты и схемы, обосновывающие выделение зон различной перспективности отложений абалакской свиты.

3. Разработаны основные факторы, определяющие продуктивность отложений абалакской свиты в пределах Красноленинского свода.

4. На основе предложенного автором подхода к выделению продуктивных отложений абалакской свиты на Ем-Еговском лицензионном участке, совместно с ОАО «ТНК-Нягань» выделены новые объекты на территории Талинского месторождения. В 2003 г. опробованы 6 простаивающих в бездействии скважин (выработаны запасы нефти целевого горизонта КЖю-и) с коэффициентом успешности 88%, прирост запасов по итогам года составил 1,2 млн. тонн.

5. Разработанные рекомендации были использованы для обоснования перспектив нефтеносности абалакской свиты за пределами Красноленинского свода, в частности, в Уват-ском районе.

Защищаемые положения.

1. Факторы формирования улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты. В плотных карбонатных и кремнистых породах эффективная пористость образуется за счет тектонических процессов, выщелачивания и перекристаллизации, в результате чего формируются порово-трещинные, трещинно-поровые, реже трещинные типы коллекторов.

2. Закономерности распространения улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода. Улучшенные коллекторы приурочены к тонким прослоям известняков, доломитов, силицитов в большей степени подверженных трещиннообразо-ванию при воздействии тектонических нагрузок. Породы-коллекторы приурочены к присводо-вым и склоновым частям локальных поднятий.

3. Прогноз зон улучшенных коллекторов в отложениях абалакской свиты Красноленинского свода. На основе разработанных критериев наиболее перспективные зоны выделены на Ем-Еговской, Талинской и Каменной площадях.

Апробация работы.

Основные положения диссертации опубликованы в 7 печатных и более чем в 25 фондовых работах, неоднократно докладывались на всесоюзных, всероссийских и республиканских научных конференциях и семинарах (1982 год - IV годичная конференция Тюменского отделения ВМО АН СССР, 1983 год - конференция Гипротюменнефтегаз «Проблемы освоения месторождений Западной Сибири и прилегающих территорий», 1984 год - г. Учкекен конференция молодых ученых и специалистов, секция «геология и разведка нефтяных и газовых месторождений», 2003 год - VI научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО» и др.)- Кроме того, результаты научных исследований были использованы при подготовке и представлении ряда отчетов по подсчету запасов, в т.ч. 1991 г. - ГКЗ СССР «Подсчет запасов . на Каменной площади .»; 1997 - 2003 годы - защита на ТКЗ ХМАО приростов запасов по пластам абалакской и тюменской свит Талинской, Ем-Еговской и Каменной площадей; 1998 год - защита на Межведомственной комиссии по ГРР ХМАО предварительной модели залежи нефти в пласте K)Ki абалакской свиты Ем-Еговского месторождения и др.; ежегодно представлялись при рассмотрении и защите итогов и планов ГРР по месторождениям Красноленинского свода на заседаниях Межведомственной комиссии по ГРР РФ в 1991-2002 годах.

Структура работы.

Работа состоит из введения, 7 глав и заключения, объемом 133 стр., 62 рис., 2 таблиц. Выполнена в ОАО «Тюменская нефтяная компания» и ВНИГРИ под руководством доктора геолого-минералогических наук, академика РАЕН, профессора И.С. Джафарова, которому автор выражает свою благодарность за постоянную помощь, внимание и поддержку. Автор также признателен за полезные советы и внимание к представленной работе чл.-корр. РАН М.Д. Бе-лонину, докторам г.-м. наук В.Н. Макаревичу, С.В. Остапенко, Н.В. Танинской, С.Ф.Хафизову и В.В. Шиманскому, кандидатам г.-м.наук М.Ю. Зубкову, В.К. Рыбаку, О.В. Бакуеву, а также В Н. Баринову, М.А. Волкову и др.

В разное время вопросам нефтегазоносности абалакской свиты были посвящены работы О.В. Бакуева, В.Н. Баринова, В.И. Белкина, Н.М. Белкина, МА. Волкова, В.В. Гузеева, Р.А. Данилина, С.Б. Денисова, Т.Ф. Дьяконовой, В.Г. Елисеева, Г.С. Зайцева, М.Ю. Зубкова, Ю.А. Кузьмина, И.И. Нестерова, В.Ф. Панова, С.Ф. Панова, П.И. Пастуха, Е.А. Романова, В.К. Рыбака, Н.А. Сергеевой, А.В. Синькова, С.А. Скрылева, В.П. Сонича, И.П. Толстолыткина, С.Ф Хафизова, В.Ф. Чарыкова, В.В. Шиманского, В.И. Шпильмана, С.Ю. Шутько, Г.С. Ясовича и других.

Изначально предполагалось, что промышленно нефтеносные отложения абалакской свиты развиты только в пределах Красноленинского свода, причем преимущественно в его северной части. Однако в результате исследований, выполненных автором совместно с О.В. Бакуе-вым, С.Ф. Хафизовым и др. удалось доказать их существенно более широкое распространение, в частности, в Уватском районе - на Кальчинской, Северо-Демьянской и ряде других площадей. Установлены также примеры продуктивности абалакской свиты в Сургутском нефтегазоносном районе (НГР). Тем не менее, основной интерес представляет именно Красноленинский свод, где эти отложения промышленно нефтегазоносны, и где накоплен самый значительный фактический материал.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Мулявин, Константин Михайлович

Заключение

Разработка критериев прогнозирования, выделения и оценки сложнопостроенных, нетрадиционных для Западной Сибири коллекторов нефти в отложениях абалакской свиты базировалась на основе комплексных геолого-геофизических исследованиях с привлечением методов физического, сейсмического, тектоно-сидементационного и математического моделирования.

Изучены особенности геологического строения рассматриваемых залежей, вещественный состав пород-коллекторов, их фильтрационно-емкостные свойства как на основе лабораторных исследований керна, так и данных геофизических и гидродинамических исследований скважин.

В итоге проведенной работы получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа и обобщения материалов исследований керна, данных геофизических и гидродинамических исследований и испытаний скважин в абалакской свите выделены преимущественно сложные порово-трещинные и трещинно-поровые, реже простые трещинные типы коллекторов;

2. Разработана методика интерпретации ГИС с целью выделения в разрезе скважин сложнопостроенных карбонатных коллекторов абалакской свиты и оценки их типа и емкостных свойств;

3. Выявлены основные факторы, определяющие продуктивность отложений абалакской свиты верхней юры;

4. Обоснованы критерии выделения и оценки сложнопостроенных залежей нефти абалакской свиты с использованием данных комплекса геолого-геофизических и дистанционных методов исследования. Сформулированы этапы и принципы комплексирования различных методов для изучения рассматриваемых объектов;

5. Благоприятными предпосылками для обнаружения наиболее продуктивных зон в залежах абалакской свиты являются:

- наличие как можно большего количества прослоев пород, имеющих жесткий каркас (силицитов или карбонатов); при этом, более предпочтительны карбонаты (известняки или доломиты) как наиболее подверженные процессам растворения и выщелачивания;

- благоприятная геодинамическая обстановка (зоны растяжения, обуславливающие разуплотнение пород, образование трещин отрыва), определяемая структурно-тектоническими, структурно-морфологическими особенностями строения абалакской свиты;

- благоприятное энергетическое состояние залежи - пластовые давления должны быть близки к первоначальным.

6. На основе использования разработанных критериев в пределах опытных участков, по залежам абалакской свиты выделены наиболее перспективные зоны и участки на Ем-Еговской, Талинской и Каменной площадях. Полученные в процессе работы результаты позволяют наглядно оценить ореолы развития коллекторов с улучшенными ФЕС в отложениях абалакской свиты на территории Красноленинского свода и перспективы их нефтегазоносности.

7. Подготовлена программа опробования пласта K)Ki абалакской свиты в эксплуатационных скважинах пробуренных на нижележащие пласты тюменской свиты и находящихся в бездействии по геолого-техническим причинам. В результате ее реализации (начата в 2003 году на Талинской площади) уже сейчас получен прирост промышленных запасов нефти в объеме 1.5 млн. тонн (дебиты нефти составляют 10-70 т/сут.).

8. Полученные в ходе исследований выводы были успешно использованы для обоснования перспектив нефтеносности отложений абалакской свиты в других районах Западной Сибири, в частности, в Уватском районе.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мулявин, Константин Михайлович, Санкт-Петербург

1. Абдулин Р.А. Отчет по теме 7/88 Детализация геологического строения продуктивных пластов шеркалинского горизонта Талинского месторождения. Новотарманск, 1988, фонды ОАО «ТНК-Нягань».

2. Белкин В.И. Отчет о НИР. Разработка геологических моделей сложных резервуарных систем. Тюмень, 1988, фонды СибНИИНП.

3. Бондаренко С.С., Куликов Г.В. Подземные промышленные воды. М: Недра, 1984, 358с.

4. Геология нефти и газа Западной Сибири / А. Э. Конторович, И. И. Нестеров, Ф.К. Салманов и др. М., Недра, 1975. 680 с.

5. Гидрогеологические и палеогидрогеологические условия формирования залежей нефти и газа / Е. А. Барс, С.Н. Титкова, Н.А. Климанова и др. М. Наука, 1977. 79 с.

6. Гидрогеология Западно-Сибирского нефтегазоносного мегабассейна и особенности формирования залежей углеводородов. Л.: Недра, 1985, 279 с. (Министерство геологии СССР, ВНИГРИ).

7. Елисеев В.Г. Индексация продуктивных пластов в разрезе юры Красноленинского свода. Тюмень, труды ЗапСибНИГНИ, 1978, вып. 130, с.64-68.

8. Елисеев В.Г., Нестеров И.И. Стратиграфия мезозойско-кайнозойских платформенных отложений Шаимского и Красноленинского нефтеносных районов. Тюмень, труды ЗапСибНИГНИ, 1971, вып. 43, с. 41-43.

9. Жданов С.А. Разработка эффективной технологии доразработки абалакской свиты комбинированным воздействием водных оторочек, содержащих нефтеводорастворимый полимер, с созданием в пласте режима растворенного газа. ОАО «ВНИИнефть», Москва-1997 г.

10. Зорькин JI.M. Геохимия газов подземных вод нефтегазоносных бассейнов. М., Недра, 1973.224 с.

11. Зубков М.Ю. Цитологическая и емкостная характеристика, условия формирования баже-новской и абалакской свит Ем-Еговской и Каменной площадей. АО «Эколого-инженерный центр», Тюмень-1993 г.

12. Зубков М.Ю. Отчет о НИР. Изучение вещественного состава нефтегазоносных отложений и закономерности их распространения на площадях. Тюмень, 1988, фонды СибНИИНП.

13. Зубков М.Ю. Стандартные литолого-петрофизические исследования керна, отобранного из разведочных и эксплуатационных скважин ОАО «ТНК-Нягань». Договор №591С7. ОАО «СибНИИНП», ООО «Сибгеоцентр», Тюмень, 2000 г.

14. Зубков М.Ю., Скрылев С.А., Чуйко А.И.,. Опыт и проблемы применения геофизических методов при изучении залежей нефти в абалакской свите Красноленинского месторождения. Ж-л «Каротажник», №41

15. Зубков М.Ю. "Условия образования залежей нефти в баженовской свите" Диссерт. на со-иск. уч. ст. канд. геол.-минер. наук, 230 е., Тюмень, 1984 г.

16. Карагодин Ю.Н. Литостратиграфическая модель нижне-среднеюрских отложений Красно-ленинского свода Западной Сибири. Геология и геофизика, 1993, т. 34, №4, с. 19-26.

17. Кругликов Н.М. Гидрогеология северо-западного борта Западно-Сибирского артезианского бассейна. Л., Недра, 1964. 16с. (Труды ВНИГРИ. Вып. 238).

18. Матусевич В.М. Геохимия подземных вод Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. М., Недра, 1976. 157 с.

19. Методическое руководство по выделению коллекторов и определению пористости пород абалакской свиты Ем-Еговской свиты. КГЭ ОАО «Кондпетролеум», Нягань-1999г.

20. Мухер А.Г., Отчет по теме Выявление закономерностей размещения пород-коллекторов в нижне-среднеюрских отложениях Красноленинского свода с помощью детальных палеогеографических реконструкций. Тюмень, 1983, фонды ЗапСибНИГНИ.

21. Нежданов А.А., Огибенин В.В. Зоны повышенной продуктивности в отложениях тюменской свиты Красноленинского свода. Геология нефти и газа, 1982, №9, с. 7-12.

22. Обоснование геологической модели залежи нефти в отложениях абалакской свиты Ем-Еговской площади. КГЭ ОАО «Кондпетролеум», Нягань-1997 г.

23. Отчет о научно-исследовательской работе по теме "Цитологическая и емкостная характеристика, условия формирования баженовской и абалакской свит Ем-Еговской и Каменной площадей" Авт.: М.Ю. Зубков и др., 163 е., Тюмень, 1993 г.

24. Оценить ресурсы нетрадиционных видов углеводородного сырья России. Отв. исп. Якуце-ни В.П. Фонды ВНИГРИ Санкт-Петербург, 2002.

25. Перерва В.М. Отчет Детальные (1:25000) аэрокосмогеодинамические исследования на площади Каменной. Москва, 2000, фонды ОАО «ТНК-Нягань».

26. Промышленная оценка сложных коллекторов Западной Сибири геофизическими методами исследования скважин. Этап 2. МИНГ им. И.М.Губкина / Добрынин В.М., Москва-1988г.

27. Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Вторая научно-практическая конференция. Под редакцией Шпильмана В.И. Волкова В.А. Ханты-Мансийск. 1999г., стр. 206222,269-280

28. Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Третья научно-практическая конференция. Под редакцией Волкова В.А. Издательство «Путиведъ». Ханты-Мансийск. 2000г., стр. 174-187, 308-313,445-453

29. Розин А.А. Подземные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна и их формирование. Новосибирск, Наука, 1977.101 с.

30. Рыбак В.К., Мухер А.Г. Детальная корреляция отложений тюменской свиты Талинской площади Западной Сибири. Тюмень, 1984, труды ЗапСибНИГНИ, вып. 188, с. 39-46.

31. Рыбак В.К., Шумило Н.И. и др. Отчет по подсчету запасов нефти и растворенного газа Каменной площади Красноленинского месторождения Октябрьского района Тюменской области по состоянию на 1.04.1990 г. Тюмень, 1991, фонды ЗапСибНИГНИ.

32. Щербаненко В.М., Евдокимова Т.Н. и др. Отчет о результатах детальных сейсмических исследований ЗД, проведенных сп 1-ЗД/97-98 на Каменной площади в Ханты-Мансийском автономном округе Тюменской области. Новосибирск, 1998, фонды ОАО «Сибнефтегео-физика».