Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Закономерности распространения коллекторов в Юрских терригенных отложениях Восточного Предкавказья в связи с поисками залежей нефти и газа

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

Автореферат диссертации по теме "Закономерности распространения коллекторов в Юрских терригенных отложениях Восточного Предкавказья в связи с поисками залежей нефти и газа"

ГРОЗНЕНСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ ИМ.АКАД. М.Д.МИЛЛИОНЩИКОВА

На правах рукописи УДК 653.98.061.4 (043)

Епифанов Олег Юрьевич

ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ В ЮРСКИХ ТЕРРИГЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ В СВЯЗИ С ПОИСКАМИ ЗАЛЕНЕЙ НЕФТИ И ГАЗА

04.00.17 - Геология, поиски и разведка

нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Грозный 1990

Работа выполне! \ в Грозненском ордена Трудового Красного Знамени нефтяном институте имени акад. М.Д.Милличнщикова.

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических

наук, профессор Александров Б.Л.

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогичоских

наук, профессор Юдин Г.Т.; кандидат геолого-минералогичоских наук, доцент Васин Б.Г.

Ведущее предприятие: производственное объединение "Даг-нефть" (г.Махачкала).

Защита состоится Н0ШР$_1990 г. на засе-

дании Специализированного Совета К063.С0.02 при Грозненском нефтяном институте им.акад. М.Д.Миллионщикова, 364^02, г.Грозный, пр.Революции, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Грозненского нефтяного института им.акад. М.Д.Миллионщикова.

Автореферат разослан ОКМЯГрЯ 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета, кандидат технических науке

.И.Беленко

Актуальность темы. Как указано в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986-1950 годы и на период до 2000 года" для регионов Советского Союза предусмотрено "дальнейшее укрепление и расширение минерально-сырьевой базы..., повышение оффективности и качества подготовки разведанных запасов", В связи с стим большое значение имеет не только открытие новых нефтяных и газовых месторождений, но и дальнейшее исследование старых, уже в значительной мере освоенных площадей. Это является особенно актуальным для Восточного Предкавказья, так как потенциальные возможности прироста здесь ресурсов нефти и газа в первую очередь связаны с выявлением залежей в ловуижах неструктурного типа, а также с дальнейшей разведкой глубокозалегающих нефтегазоносных комплексов.

Нефтегазоносность мезозойских отложений Восточного Предкавказья в значительной степени связана с породами юрского возраста, долгое время являющимися объектом поисков, разведки и разработки залежей нефти и газа. Поэтому при обосновании дальнейших поисково-разведочных работ значительную ценность приобретают результаты изучения, региональных закономерностей размещения юрских пород-коллекторов, условий их формирования. Знание этих закономерностей с учетом своеобразия палеогеографических особенностей формирования территории повышает надежность прогноза распространения определенных типов ловушек УВ, что в свою очередь позволяет разработать и применить рациональный комплекс геолсго-геофизических методов их выявления.

Цель работы. Целью работы является изучение особенностей геологического строения юрских терригенных отложений и выяснение закономерностей развития в них коллекторов промышленных

кондиций на основе К1 индексного анализа геолого-геофизических материалов с учетом ос Ценностей и условий формирования, размещения и литологическох'о состава отих пород под воздействием поетседиментационных преобразований.

Научная новизна. Впервые для изучаемого региона изучены закономерности изменения емкостных и фильтрационных параметров юрских терригенпых ьтлоаений с глубиной их залегания в результате катагенетических преобразований.

Определены критерии выделения поровых коллекторов промышленных кондиций в различных глубокопогруженных зонах в зависимости от степени уплотнения пород, выяснены возмокности нали'шя коллекторов со сложной структурой пустотного прост-р.лства в изучаемых отложениях.

Проанализирован характер различных петрофизичоских связей, определяющих емкостные и фильтрационные критерии выделения промышленных коллекторов. Обоснована нетрофизическая модель юрского терригенного коллектора. В результате комплексного изучения ее особенностей п>тсм многофакторного анализа свойственных ей парных и многомерных статистических связей между петрофизическими параметрами разработана методика выделения поровых коллекторов промышленных кондиций в юрских отложениях. В результате проведенной интерпретации различных геолого-геофизических материалов установлены региональные закономерности распространения юрских песчано-алевролито-глинистых пачек и разделов между ними. Осуществлен комплексный литофаци-альный и петрофизичесний анализ выделенных пачек юры, выполнена оценка мощности поровых коллекторов промысленных .кондиций и выявлены зоны их развития по региону.

Впервые для Восточного Предкавказья построены прогнозные карты аффективной мощности по нижнему и среднему отделим юрских пород, выявлены перспективные участки наличия в юрских терригенних отложениях линзовидно залегающих поровых коллекторов, благоприятные для дальнейших поисков в них залежей нефти и газа.

Практическая ценность. Разработана и рекомендуется для практического использования оптимальная методика выделения поровых коллекторов промышленных кондиций на основе комплексного использования петрофизических и геофизических параметров в условиях юрских терригенных пород Восточного Предкавказья. Установлено, что применение ртой методики достаточно эффективно при региональном изучении закономерностей развития промышленных коллекторов и непроницаемых пород юры, использование которых при оценке перспектив нефтегазоносности выделенных пачек и разделов между ними, несомненно позволит более обоснованно определить первоочередные направления геологоразведочных работ в регионе.

Реализация результатов работы в промышленности. Выполненные оценки эффективной мощности по скважинам ряда месторождений Дагестанской АССР использованы ПО "Дагнефть" при обосновании параметров объектов подсчета запасов углеводородов. Региональные карты суммарной мощности юрских коллекторов промышленных кондиций также приняты к внедрению в ПО "Дагнефть" и в институте "ВНИПИгеотерм"(г.Махачкала).

Основные задираемые положения.

I. Петрофизкческая модель юрского терригенного коллектора порового ти.а, характеризуемая комплексом статистических парных и многомерных.связей между емкостными, фильтрационными и геофизическими параметрами пород, установленных путем матема-

б

тической обработки ЭВМ большого массива керновых данных и материалов ГИС по сквьчсинам Восточного Предкавказья.

2. Предлагаемая методика поэтапной интерпретации геолого-геофизической информации, позволяющая с высокой степенью достоверности выделять норовые коллекторы промышленных кондиций в юрских терригенных отлокениях региона.

3. Региональны^ карты суммарной мощности поросых коллекторов, выделе,-нных в пачках Ш-УП 3 , прогнозные карты эффективной мощности нижне- и среднеюрских пород и прогнозная карта распространения линэовидно залегающих норовых коллекторов промышленных кондиций в никне-среднеюрских терригенных породах Восточного Предкавказья.

4. Установленные на базе геологических построений основные закономерности распространения поровых коллекторов промышленной значимости в юрских терригенных пачках Ш-УП О и разделах между ниш на территории Восточного Предкавказья, описанные с учетом вторичных преобразований пород, и характеристика пространственного строения природных резервуаров УВ, образованных выделенными коллекторами.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы изложены в 5 опубликованных статьях. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на научно-технических семинарах и совещаниях в гоолого-те^тической экспедиции объединения "Ставропольнефтегазг; и Центральной научно-шзледова-тельскоП лаборатории ПО "Дагнефть" и других организациях.

Использованные материалы. Диссертацад выполнена на результатах исследования юрских терригенных отложений Восточного Предкавказья, проведенных авторы в Грозненском нефтяном кне-и№уте им. акад. М.Д.Миллионщикова в период с 1987-1590 гг.

При выполнении работы были использованы:

- литологические описания кернов, отобранных из юрских терригенных пород по месторождениям Восточного Предкавказья;

- результаты петрофизических исследований около 3000 образцов пород, выполненных в лабораториях бывшего Ставропольского филиала СевКавНИПИнефть в г.Пятигорске, ЦНИЛа производственного объединения "Дагнефть", Грозненского нефтяного института;

- результаты интерпретации геолого-геофизических материалов более, чем по 220 сквакинам, выполненной автором или при его участии;

- данные об испытаниях и эксплуатации более, чем по 220 скважинам, выполненных в производственных объединениях "Дагнефть", "Ставропольнефтегаз", геофизическими объединениями Трознефтегеофизика", "Ставропольнсфтегеофизика";

- публикации и фондовые материалы различных авторов и научно-исследовательских организаций, осуществлявших работы в этом регионе.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов, изложенных на <94 страницах машинописного текста, включая рисунков, 7 таблиц. Библиография включает <05 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю работы, доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.Л.Александрову за оказанное внимание и содействие. Большая научно-методическая помощь при подготовке диссертации оказывалась автору доктором геолого-минералогических наук, профессором Ю.А.Стерленкс. Постоянная помошь и консультации были также получены от М.О.Дкабраилоза, Л.А.Ройтмана, 5.Г.Шарафут-

динова,-А.Ю.Штанчаевг.. Всем названным товарищам автор выражает искреннюю благодарности.

СОДЕРЖАВ РАБОТЫ Глава I

Краткий очерк геологического строения Восточного Предкавказья

Первые результаты изучения геологического строения Восточного Предкавказья отмечены в материалах академических окс-педиций и трудах Геологического Комитета. В послереволюционное время начинают широко применяться различные геологические и геофизические методы для изучения особенностей строения пород Восточного Предкавказья.

Значительное место в изучении геологии Восточного Предкавказья занимают работы И.О.Брода (1958,1959), Т.А.Мордвил-ко (1956), Г.М.Сухарева (1954), Н.А.Крылова, М.Ф.Мирчинка, А.И.Летапина (1963), М.С.Бурштара (1969,1970), М.С.Илотникова

(1968), Б.К.Лотиева (1963,1974), Ю.А.Стерленко (1963,1974, 1978), А.Е.Салакатина (1964), М.Воротникова (1961,1964, 1967), З.Г.Борисенко (1969), Д.А.Мирзоевп (1968,1970,1986), Г.Т.Юдина (1972,1974,1977), Г.Г.ГасангусеПнова (1966,1980), С.С.Итенберга (1979,1986), Ф.Г.Шарафутдинова (1983,1986) и

да* '

Таким образом, регион Восточного Предкавказья является уже достаточно изученным и характеризуется бопьшим количеством геологс-геофизическог^ материала.

Юрские песчано-глинистые отложения присутствуют почти на всей территории Восточного Предкавказья. В изучаемом терри-генном разрезе по данным М.М.Мацкевича, Н.В.Безносова и др. выделяются все три отдела юрской системы, которые в свою оче-

редь включают породы плинсбах-тоарг.кого, ааленского, байосско-го и келловейского ярусов. Названные яруса юры содержат пять песчано-алепролито-глинистых пачек и разделы между ними. Приводится литологическяя характеристика изучаемых пород по данным Н.В.Безносова, Ф.Г.Шаряфутдинова, Д.А.Мирзоева.

В работе используется схема тектонического районирования Восточного Предкавказья, предложенная в 1987 году коллективом геологов ШиРГИ во главе с А.И.Летавиным. В пределах изучаемой территории выделяются следующие основные тектонические элементы: зона Мгшычских прогибов, Прикумская система поднятий и Ногайская ступень.

Центральное положение в регионе занимает Прикумская система поднятий, которая представляет собой субширотный, достаточно протяженный структурный элемент, включающий в себя 10 более мелких тектонических элементов второго порядка. Прикумская система поднятий ялляется сложного строенной системой различных тектонических элементов, которая имеет ступенчатое строение с постепенным погружением фундамента к востоку от 3000 до 6000 м. В своей южной части она граничит с другим крупным структурным элементом - Ногайской ступенью, которая имеет сложное строение, но в общем также характеризуется постепенным погружением фундамента к юго-востоку. В состав Ногайской ступени на изучаемой территории входит 4 тектонических элемента второго порядка. С севера к Прикумской системе поднятий примыкает сложнопостроенная зона Манычских прогибов, в составе которой выделяются пять более мелких тектонических элементов. Следует отметить, что в пределах зоны Манычских прогибов также происходит погружение фундамента с запада на восток от 1000 до 3000 м.

Нефтегазоносность юрских песчано-глкнистых пород описала по материалам А.И.Летавина, Д.А.Мирзоева, Ф.Г.Шарафутдинова, Е.М.Ланды. Приводится характеристика нефтей и конденсатов по данным А.Н.Резникова, Е.М.Ланды.

Гидрогеологические особенности.и распределение теплового поля юрских терригенных отложений освещены г.о материалам работ Г.М.Сухарева, М.В.Мирошникова, А.И.Никанорова, В.М.Кирьяшкина.

Глава 2

Основные закономерности распространения юрских терригенных отложений, астрофизические показатели песчано-алевролито-глинистых пород и их изменение

с глубиной залегания Юрские терригенные отложения содержат значительное количество нефтяных, газовых и газоконденсатных залежей. В связи с этим становится актуальной задача изучения закономерностей распространения юрских коллекторов на изучаемой территории. Кроме того, в последнее время получен большой материал керно-вых, геофизических, гидродинамических и промысловых исследований, характеризующих различные свойства юрских пород, в результате бурения поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин на более, чем 80 площадях Восточного Предкавказья.

Изучение зон развития коллекторов промышленных кондиций и способов их выделения может оказать существенную помощь при определении районов, перспективных для дальнейших поисков залежей нефти и газа. Таким образом, первоочередной задачей для решения этого вопроса является изучение закономерностей распространения юрских терригенных отложений в регионе, прослеживание их общей мощности, а также условий их формирования. Стратиграфическое расчленение рассматриваемых отложений

и .

юры в значительной мере затруднено достаточно однородным составом пород и малым количеством фаунистических остатков. Исходя из этого, изучение особенностей распространения юрских тсрри-генных пород необходимо начинать проводя но поярускый анализ, а рассматривая детальное строение песчано-влевролито-глинистых пачек и прослеживая их по региону.

При проведении корреляции разрезов автором были отмечены характерные признаки, способствующие выделению юрских терриген-ных лачек в комплзксе отложений мезозоя Восточного Предкавказья. При этом одним кз основных источников информации для выделения пачек являлись промыслозо-геофизкческие исследования.

Наибольший вклад в изучение зопроса расчленения и сопоставления разрезов юрских терригенных пород внесли Н.В.Безносоп, М.С.Бур^тар, 0.В.Снегирева, М.М.Мацкевич, Ю.Ф.Ыерэленко, Д.А.Мирзоев, И.Б.Беньяминсв, 1.1.С.Плотников, Ф.Г'.Шарафутдинов, С.С.Итенберг, Б.Л.Александров и др. Однако, в связи с тем, что классификация юрских пачек была различной, единого подхода к изучению рассматриваемых отложений не наблюдалось. В 1973 году Н.В.Безносовым и М.С.Бурштаром был предложен проект стратиграфической схемы юрских отложений Северного Кавказа. После некоторых исправлений и поправок на ее основе была принята последняя на настоящее время классификация юрских пачек Восточного Предкавказья, разработанная в ИГиРГ'И. Эта классификация положена в основу настоящей работы.

Всего в разрезе юрских отложений на территории Восточного Предкавказья выделяются семь пачек. Из них только пачки Ш-УП являются песчано-алевролито-глинистыми с различным содержанием каждой из компонент. Пачки I и П в связи с отсутствием или незначительны;/ количеством в них терригенного материала столь

детально не изучались-.

Общая мощность те.рригенного комплекса юрских пород изменяется от 730 до 0 м в пределах региона. Зона их максимальных мощностей приурочена к центральной части территории Восточного Предкавказья (площади Степная, Ахтшская, Юкно-Буйнакская). Следует также отметить, что в целом терригенние отложения юры в восточном направлении характеризуются более полным объемом, повышенными мощностями и хорошей сопоставимостью. Уменьшение мощности рассматриваемого комплекса пород происходит к западу вплоть до их полного выклинивания на площади Владимировская.' Сокращение мощности изучаемых отложений в этом направлении происходит как за счет размыва верхнеюреккх пачек, так и отсутствия в разрезе пород нижней и части средней юры. Таким образом, в юрских терригенных отложениях были выделены пять писчано-алевролито-глинистых пачек с устойчивыми диалогическими и геофизическими характеристиками и определены области их-распространения. Установлено наличие разделов между пачками, сложенных, в основном, глинами с редкими включениями линз глинистых песчаников и алевролитов.

По результатам корреляции разрезов терригеннкх отложений юры построены карты общей мощности пяти песчано-алевролито-глинистых пачек и разделов между ниш на основе масштаба 1:200 ООО, позволяющие установить основные закономерности развития выделенных пачек и реи1 делов на территории.

Для пачек и разделов между ними установлены области их распространения, даны диалогическая и геофизическая характеристики слагающих их пород, описаны закономерности изменения мощности. Рассматривая литологию юрских терригенных пачек, можно сказать, что они представляют собой чередование довольно

мощных пластов песчаников и алевролитов с пропластками заглини-зированных пород и аргиллитовыми' прослоями. В нижней части разреза мощность песчаников сокращается и наблюдается посте' пенная глинизация пород с появлением преимущественно аргилли-товых пластов с подчиненными прослоями алевролитов. 3 верхней части разреза (пачка Ш) юрские отложения представлены чередованием в различной степени глинистых песчаников, алевролитов, известковисткх и доломитизированных аргиллитов. В целом терри-геннуе породы Ш пачки по сравнению с остальной частью разреза, характеризуются повышенным содержанием алевритовой и глинистой фракций, а также несколько большим содержанием карбонатного'материала. По геофизическим данным отложения терригенных пачек юры, в основном, характеризуются пониженными значениями сопротивлений (2-10 0мм) и повышенными величинами амплитуд аномалий ПС до 150 мВ, в зависимости от количества в них глинистого материала.

Петрофизические особенности юрских терригенных отложений рассмотрены автором на материалах более, чем 2600 анализов кернов. Снижение пористости юрских пород происходит по мере увеличения глубины их залегания. Так, для нижнеюрских пород значение пористости снижается в южном направлении от 16,8% на площади Профильная до 8,5% на Кочубеевской площади. Одновременно наблюдается сужение интервала керновых значений пористости от 2j5-27,I% на площади Профильной до 1,4-8,2$ на площади Комсомольской.

Проницаемость изучаемых отложений уменьшается в южном направлении в соответствии с изменением пористости. В наиболее глубокопогруженннх зонах (площадь Комсомольская) образцы иссле-

дованных кернов с проницаемостью

практически не

встречаются. Анализируя изменение содержания пелитовой фракции в юрских отложениях по региону необходимо отметить, что в центральной и северной частях региона интервал изменения глинистости составляет в среднем Ю-30%» тогда как в южной части он соответствует 30-50$. Рост степени дисперсности и глинистости пород при переходе к более погруженным зонам свидетельствует о нарастающей удаленности этих зон от областей сноса обломочного материала и, следовательно, об увеличении глубины седи-ментационного бассейна.

Наилучшие фильтрационное свойства юрские породы имеют в

центральной и северной частях региона. Здесь отдельные значе-

о

ния проницаемости по керну достигают 2000-3000 фм .

Выполненный анализ имеющегося петрофизического материала показал полную сопоставимость изменений емкостных и фильтрационных характеристик пород с глубиной залегания юрских отложений, обычно наблюдаемую для коллекторов порового типа в зависимости рт роответствующих им термобарических условий. С увеличением глубины залегания юрских терригенних горизонтов Восточного Предкавказья происходит закономерное ухудшение их коллекторских свойств, выражающееся в уменьшении величин открытой пористости и проницаемости. Эти данные язлявгея подтверждением результатов, полученных ранее р.К.Прошляковым и В.А.Ха-нм^ым. Следует т^кке отметить, что ухудшение кзллекторских свдйсув и, в чертнррти, сщ^е укрытой пористости изучаемых прррд р глубиной статисти^ерки соответствует океродаздц^едэдрму закону, как дде пород с различной .стеценад гли^ртррт11? так и для различных интервалов изменения проницаемости. Это крр-венно подтверждает наличие закономерной связи между проницаемостью и степенью глинистости юрских коллекторов.

Кроме этого, подтверждено, что присутствие глинистого материала л юрских отложениях отрицательно сказывается на их емкостных и фильтрационных характеристиках. В результате статической обработки петрофизических данных на ЭВМ получены уравнения связи открытой пористости ( Кп ) с глубиной залегания отобранных кернов ( Нп/) ) в различных диапазонах изменения величин ..л проницаемости по воздуху и весовой глинистости.

Анализ полученных связей КП" / С НПл) позволяет оце-

« - ♦ •

нить вероятную глубину потери свойств поровых коллекторов промышленных кондиций всеми диалогическими разностями юрских терригенных отложений Восточного Предкавказья. Характер установленных связей также показывает, что на больших глубинах в юрских породах возможно присутствие коллекторов со сложной структурой порового пространства (порово-трещинных или порово-каверновых).

Глава 3

Детальное изучение литолого-петрофизических свойств,

их статистических взаимосвязей и выявление особенностей

петрофизической модели юрских пород

При выделении коллекторов промышленной значимости и определении их параметров в первую очередь проводитря анализ статистических связей петрофизических и геофизических свойств пород. Только проводя ксрл.едоваэде таких связей,можно выявить особенности петрофизичррк9й модели изучаемых отложений и в дальнейшем на их основе обосновать граничные значения геофизических показателей, необходимые для выделения э разрезе колле-. торов промышленных кондиций.

Первостепенное значение при оценке емкостных и фильтрационных параметров юрских пород имеет анализ взаимозависимост :

величин открытой пористости и проницаемости ( КЛр ). Для установления этой связи было использовано более 2800 °нализов образцов пород, имеющих определения открытой пористое- и и воздухопроницаемости. Путем математической обработки данных на ЭШ получены уравнения, описывающие связь Кп = / (Кпр) как без учета влияния глинистости, так и при различном содержании в образцах пород глинистого материала. Отмечена общая особенность всех полученных связей - с возрастанием величин проницаемости происходит увеличение открытой пористости юрских пород, что обычно характеризует поровый тип коллектора. Кроме того, сопоставление связей К„=_/(Кпр) » дифференцированных с учетом влияния глинистости, показывает, что с ее ростом наблюдается более заметное снижение значений открытой пористости и проницаемости изучаемых отложений.

Для определения фильтрационных свойств юрских пород особую важность представляет изучение связи между величинами проницаемости и глинистости, так как без учета фактора глинистости количественная интерпретация материалов ГИС сильно затруднена. В результате проведенных исследований был получен ряд уравнений связывающих между собой величины проницаемости и весовой глинистости юрских пород при различных значениях их открытой пористости. Установлено, что с ростом весовой глинистости происходит закономерное снижение значений проницаемости рассматриваемых отложений пород. При этом с увеличением значений открытой пористости уменьшение проницаемости под влиянием глинистости происходит менее интенсивно.

При изучении фильтрационных параметров юрских отложений была также получена зависимость между величинами проницаемости и относительной глинистости ( ), аппроксимируемая двумя

уравнениями связи Кпр » характеризующими ироницае-

и непроницаемые породы. Анализ этой зависимости также показывает закономерное ухудшение фильтрационных характеристик изучаемых отложений с увеличением их глинистости. Изучены фильтрационные свойства образцов пород, замеренные параллельно и перпендикулярно напластованию в условиях их залегания.

Глава 4

Разработка методики выделения коллекторов промышленных кондиций по данным ГИС и петрофизическим параметрам в условиях юрских терригенных пород В работе предложен метод,. обеспечивающий практическую возможность комплексного использования петрофизических и геофизических материалов при количественной оценке величины проницаемости изучаемых пород. Его основой являлось ыногофактор-ное исследование характера четырехмерной связи между такими величинами, как открытая пористость ( Кп ), относительное сопротивление ( Р ), проницаемость ( Кпр ) и глинистость ( СГЛ ) в условиях изучаемых коллекторов.

Для изучения связи открытой пористости с относительным сопротивлением юрских пород проведена статистическая обработка на ЭВМ всего имеющегося петрофизического материала, в результате которой были получены уравнения связи (Кп) в двух видах. Первый предложен В.Н.Дахновым, а второй - Г.Е.Арчи. Прослежено влияние степени.глинистости на вид установленных связей. Рост со;;.зрмания глинистого материала в коллекторах юрских отлокений приводит к уменьшению их относительного сопротивления и величины открытой пористости, что полностью подтверждается полученными уравнениями Р - / ( К п)

Г.Е.Арчи показат, что между относительным сопротивленцы

я проницаемостью существует качественная связь. Следует выделить ее общее направление: проницаемость снижается при увеличении относительного сопротивления. Позднее было предложено следующее уравнение, связывающее эти параметры и пористость для песчаных пород:

-0.56 ,

-■(,087 _(и.035-Кп )

• К„р .....

Автором для получения аналогичного уравнения, но для условий юрских терригенных пород Восточного Предкавказья по результатам статистического анализа двухмерных связей Р= j (Кп) и КП= / (Кпр) с учетом влияния глинистости была рассчитана выборка вероятных величин Р, Кп И Кпр . После обработки этих данных на ЗШ получено следующее уравнение для изучаемых отложений:

п „ ,,-2.055 ,/10.0232 • Кл )

Р= 0,4565- К "Кпр ..... ■

Используя это уравнение, можно оценить проницаемость любого интервала по известным величинам пористости и относительного сопротивления, полученным, например, при интерпретации результатов ГИС. Было также получено уравнение четырехмерной связи между открытой пористостью, проницаемостью, относительным сопротивлением и весовой глинистостью (См ). где для каждого набора данных

Р , к п и Кпр определялось среднее (вероятное) значение Сгл • Оно имеет следующей вид:

Р^ 0,754 • Кп • Кпр • - игл ...... (3)

Показано, что для качественного разделения юрских пород на коллекторы и неколлекторы при кондиционном значении воздухопроницаемости I 'фм2 это уравнение может быть использовано с

достаточной степенью надежности.

Для достаточно надежного определения фильтрационно-ем-кост!:ых характеристик хе^ригепных пород по промыслово-гсофизи-ческим материала:;! необходимо более точное знание степени глинистости коллектора. Оно может быть определено через какой-либо параметр глинистости, входящий в значительное число пет-рофизичес...:х уравнений, лежащих в основе комплексной геологической интерпретации данных материалов. В связи с этим явилось целесообразным определить характер взаимосвязи величины относительной амплитуды аномалии ПС ( <к Пс ) с некоторыми из параметров глинистости, а именно, с весовой ( СРЛ ) и относительной ( \ ) глинистостью. В результате обработки имеющихся материалов были получены уравнения, описывающие связи /пс=_-/~(Сг.л) и ^ {'I) , показывающие, что при увеличении глинистости

юрских терригенных пород происходит закономерное уменьшение величины относительной амплитуды аномалии ПС.

Кроме того, было получено уравнение, связывающее параметр относительной глинистости ( £ ) и относительный разностный параметр ГК ( л ). Следует отметить возрастание параметра относительной глинистости, происходящее при увеличении значений параметра д , которое происходит значительно быстрее при более высоких значениях относительной глинистости.

Таким образом, увеличение глинистости юрских коллекторов приводит к закономерным изменениям их геофизических параметров, а именно, к снижению значений относительной амплитуды аномалии ПС и, соответственно, к возрастанию величины а ^ . При этом для юрских песчаников изучаемого региона наблюдается более тесная связь значений параметра оСпс с относительной глинистостью, чем с весовой.

В работе изложена методика выделения юрских терригенных коллекторов промышленных кондиций по данным ГИС и петофизи-ческим параметрам. Эта методика включает в себя несколько этапов интерпретаций материалов ГИС. На начальной стадии проводится корреляция разрезов ' юрских терригенных пород, при этом выделяются песчано-алевролито-глинистые пачки и разделы между ними, границы которых уточняются при прослеживании их по региону. В результате устанавливаются границы распространения отдельных юрских терригенных пачек и разделов, выявляются изменения их литологического состава и мощности, определяющие условия их формирования.

Так как наиболее информативными геофизическими методами в изучаемом районе для оценки степени глинистости юрских отложений являются ПС и ГК, то по их материалам проводятся по-интервальные определения значений параметров Хпс и л . Затем, используя полученные уравнения связей оС

оСпс- j ( и д - £ , определяются соответствующие им величины весовой и относительной глинистости пород. Это позволяет провести качественную оценку ожидаемых значений коллек-торских параметров выделенных интервалов.

Для характеристики емкостных свойств изучаемых отложений юры используются материалы электрического каротажа (БКЗ,БК), позволяющие оценить величины относительных сопротивлений для выбранных интервалов пачек и разделов. После поинтервальной обработки полученных материалов, используя полученные зависимости Р = / ( К п ) , определяется ожидаемая величина открытой пористости для каждого интервала юрских пород с учетом степени их глинистости.

На "третьем этапе выполняются количественные определения

фильтрационных характеристик юрских коллекторов, поскольку для всех выделенных интервалов разреза уже имеются значения открытой пористости, относительного сопротивления, а также найденные ранее весовой и относительной глинистости. Используя уравнение (2), рассчитывается вероятная величина проницаемости каждого из изучаемых интервалов, а, следовательно, и решается вопрос о возможности его отнесения к коллекторам с ожидаемой величиной проницаемости, превышающей конкретное граничное значение. Показано, что для некоторых интервалов в случае получения значений проницаемости, близких к граничным, целесообразно использовать связь Кпр= £ . Это позволит более достоверно оценить получаемые величины проницаемости таких интервалов.

Глава 5

Закономерности распространения поровых коллекторов про ¡.тленных кондиций в юрских терригеиных отложениях Восточного Предкавказья в связи с поисками залежей нефти и газа

По разработанной автором методике поэталной интерпретации геолого-геофизических материалов были выделены коллекторы промышленных кондиций и построены региональные карты эффективной мощности юрских песчано-алевролито-глинистых пачек и разделов между ними.

Выделенные пачки юры на территории Восточного Предкавказья включают в себя постоянный комплекс литофаций. Отложения слабоглинистых более отсортированных пород, имеющих повышенный коэффициент гесчанитости, располагаются в основном в центральных частях областей распространения пород выделенных пачек. Для терригенных пород разделов между пачками наблюдается

обратная зависимость. Менее глинистые, с повышенной песчанис-тостью отложения тяготеют к краевым зонам областей их развития.

Почти все природные резервуары в разрезах изуча отложений не ограничены с севера, а некоторые и с юга линиями отсутствия поровых коллекторов. С остальных сторон резервуары окружают уплотненные песчано-адевролитовые и глинистые породы, утратившие свойства поровых коллекторов промышленных кондиций. В большинстве случаев линия выклинивания коллекторов, ограничивающая резервуары, имеет сложную, извилистую форму.

В зонах отсутствия поровых коллекторов промышленных кондиций выделяются сохранившиеся линзы коллекторов, образовавшиеся в результате различной степени уплотнения терригенных пород пачек и разделов и изменения содержания в них глинистого материала.

На основе изучения закономерностей распространения поровых коллекторов промышленных кондиций юрских терригенных пачек и разделов на территории региона вьщелены участки с более благоприятными коллекторскими свойствами, которые при дальнейшем исследовании условий нефтегазоносности отложений могут быть рекомендованы для поисков залежей нефти и газа.

Выводы

I. В результате применения большого количества геологических и геофизических данных, отражающих особенности литологи-ческого состава и строения юрских терригенных пород, выполнена корреляция вскрытых скважинами разрезов изучаемых отложений, позволившая выделить и регионально проследить пять песчано-алевролито-глинистых пачек и разделы, между ними. Установлены границы областей распространения юрских терригенных пачек и' разделов ка изучаемой территории, выявлена совокупность

литологичсских и обусловленных ими геофизических характеристик каждой пачки и раздела, определены границы и формы их выклини-иония. Используя весь комплекс указанных признаков, построены региональные карты общей мощности этих пачек.

2. На основе анализа изменения петрофизических показателей юрских пород с глубиной их залегания выявлено закономерное ухудшение чх коллекторских свойств, выражающееся в уменьшении величин открытой пористости и проницаемости. Получены уравнения, связывающие открытую пористость с глубиной залегания отобранных кернов в различных диапазонах изменения величин их проницаемости по воздуху и веоовой глинистости. Определены вероятные глубины потери свойств паровых коллекторов промышленных кондиций всеми диалогическими разностями юрских пород Восточного Предкавказья. Показана возможность присутствия на больших глубинах в изучаемых отложениях поровых коллекторов промышленной значимости, связанных с линзами межзерновых проницаемых песчаников и алевролитов с высоким пластовым давлением насыщающих их флюидов.

3. Путем обобщения и анализа геолого-геофизических данных обоснована летрофизическая модель юрского терригенного коллектора. Установлено, что изучаемые коллекторы относятся к порово-му типу, в которых глинистый материал играет роль цемента, связывая зерна скелета породы. Отмечено значительное влияние на емкостные и 'кльтрационные характеристики юрских коллекторов величины их глинистости. Получены уравнения, описывающие связь этих параметров мэжду собой, при этом изучена степень влияния глинистости на пид каждой связи. Показана возможность количественной оценки глинистости юрских терригеннкх пород по их геофизическим параметрам.

4. Доказана практическая возможность количественной оценки величины проницаемости юрских песчано-глинисть-х отложений Восточного Предкавказья по материалам ГИС.

5. Разработана методика выделения коллекторов промышленных кондиций в юрских терригенних отложениях изучаемого региона.

По этой методике осуществлено выделение поровых коллекторов промышленной значимости в юрских пачках и разделах и изучены региональные закономерности их распространения. Выделены благоприятные по коллекторским свойствам участки, которые при наличии других благоприятных критериев нефтегазоносности могут быть рекомендованы для дальнейших поисков залежей нефти и газа.

6. Построена и рекомендуется для практического использования при региональной оценке перспектив нефтегазоносности карта суммарной мощности линзовидно залегающих поровых коллекторов промышленных кондиций, выделенных в нижне-среднеюрских поро дах Восточного Предкавказья. Апробированные автором отдельные приемы комплексной обработки геолого-геофизических данных и критерии литофациального районирования, а также предлагаемые способы оценки ф1льтрационных характеристик в условиях терри-генных пород могут быть успешно применены при изучении районов со сходным геологическим строением нефтегазоносных комплексов

- Мангышлака, Западной Сибири и других.

Список опубликованных работ пс теме диссертации

I. Епифанов Ю.Г., Ансимов Л.Ю., Епифанов О.Ю. Возможности уточнения величины й Тек Д^ более достоверной оценки пористости по материалам акустического каротажа на примере месторождения Юбилейное Дагестанской АССР. - Грозн.нефт. ин-т. Трозный, 1935. - 9 с. - Деп. в ВИНИТИ 30.10.85

}? 7566-В85.

2. Епифанов О.Ю. Характер изменения петрофизических показате- , лей юрских песчано-глинистых коллекторов Восточного Предкавказья в зависимости от глубины их залегания. - Грозн. нефт.ин-т. - Грозный, 1989. - 22 с. - Деп. в ВИНИТИ 07.08. 1989, » 5329-В89.

3. Епифа.-ов О.Ю. Метод комплексного использования петрофизических и геофизических параметров юрских песчано-глинистых пород для количественной оценки проницаемости коллекторов промышленных кондиций. - Грозн.нефт. ин-т. - Грозный,

1989. - II с. - Деп. в ВИНИТИ 07.08.89 1? 5330-В89.

4. Епифанов О.Ю. Результаты изучения статистических связей емкостных и фильтрационных параметров юрских песчано-глинистых горизонтов Восточного Предкавказья и особенности петрофизической модели слагающих их коллекторов. - Грозн. нефт. ин-т. - Грозный, 1989. - 21 с. - Деп. в ВИНИТИ 07.08.89 » 5328-В89.

5. Епифанов О.Ю. О характере связи геофизических параметров ПС и ГК с глинистостью юрских песчано-глинистых пород Восточного Предкавказья. - Грозн.нефт. ин-т. - Грозный,

1990. - 17 с. - Деп. в ВИНИТИ 07.02.90 № 697-В90.