CC BY
61
УДК 552.578.1/2.061.4:552.51.08:539.217(571.122)
ЛИТОЛОГО-ПЕТРОФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ БСю-БСц ДРУЖНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
М.В.Мордвиниев (ООО "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь"), С.В.Видик (ФГУП Всероссийский научно-исследовательский геологический институт им. А.П.Карпинского)
Продуктивные пласты БСю-БСц Дружного месторождения изучены комплексом литологических, петрофизических и геохимических методов. Установлено, что породы представлены преимущественно мелкозернистыми песчаниками и мелко-крупно-зернистыми алевролитами, относятся к аркозовой и граувакковой группам. Породы являются коллекторами 11—VI классов, из них наиболее распространены 111—IV классы. Изучение литологического состава позволило выделить факторы, снижающие коллек-торские свойства. Геохимические индикаторы свидетельствуют о формировании пластов ВСщ-БСц в морских обстановках, при постепенной смене глубоководных условий мелководными, в условиях преимущественно аридного климата. Степень химического выветривания отлагаемого материала была незначительной.
Ключевые слова: Дружное месторождение; меловые отложения; продуктивные пласты; коллектор; литологический состав; фильтрационно-емкостные свойства; петрохимические модули.
В неокомском нефтегазоносном комплексе Среднеобской нефтегазоносной области (НГО), как и в целом в Западной Сибири, сконцентрированы крупные запасы нефти [3]. Для Дружного месторождения, расположенного в северо-вос-точной части Сургутского нефтегазоносного района, меловые отложения пластов БСю-БСц (сортым-ская свита) также являются основными продуктивными горизонтами. В то же время, анализ геолого-тех-нологических характеристик Дружного месторождения показывает исключительную сложность его строения. Большое число залежей, различных по размеру и внутреннему строению, вариации мощностей, коллекторских свойств пород обусловливают необходимость выявления закономерностей изменения литологических и петрофизических характеристик продуктивных пластов для прогноза распространения зон улучшенных коллекторов.
Стратиграфия и нефтегаэо-носность меловых отложений Дружного месторождения
Отложения сортымской свиты, согласно перекрывающей баженов-скую, по стратиграфическому объему соответствуют куломзинскому, тоарскому и аганскому горизонтам [5]. В составе свиты выделяются три толщи и одна пачка (чеускинская).
Толща 1 (подачимовская) залегает в подошве свиты. Представлена переслаиванием небитуминозных и слабобитуминозных глин. Мощность толщи в пределах сургутского района составляет 3-10 м.
Толща 2 (ачимовская) имеет сложное строение. Она представлена песчаниками и серыми алевролитами, часто известковистыми, лин-зовидными, с прослоями темно-се-рых аргиллитоподобных глин. Встречаются остатки рыб, включения пирита, сидерита. В пределах толщи 2 развиты пласты Ач (БВ4-БВ12). Мощность ачимовской толщи до 150 м.
Толща 3, также имеющая сложное строение, представлена чередованием песчаников и алевролитов с аргиллитами и аргиллитоподобными глинами, серыми, линзовидно-сло-истыми, вверху — слюдистыми с подводнооползневыми дислокациями. К этой толще приурочены про-мышленно-нефтеносные горизонты БСю-БСц, а также БС12. Над пластом БСц залегает савуйская пачка глин (аналог покачевской), а над пластом БС10 — чеускинская. Общая мощность сортымской свиты может достигать 240-500 м.
Породы горизонтов БСю-БСц характеризуются сложным фациа-льным строением и изменчивостью коллекторских свойств. Пласты изолированы друг от друга непроницаемыми покрышками, на территории месторождения в пределах каждого пласта выделяется несколько залежей.
Пласт БС°0 наименее значимый по геологическим запасам нефти и самый верхний продуктивный пласт
в разрезе Дружного месторождения. На рассматриваемой площади он распространен повсеместно.
Пласт БС]0 на площади месторождения представлен повсеместно и является одним из основных объектов разработки. В пределах месторождения в пласте выделяется две залежи. Наибольшее значение имеет Центральная. По типу залежь пластовая, сводовая, вытянута в северо-западном направлении.
Пласт БС*0 достаточно выдержан по площади. В северо-запад-ной, западной и юго-восточной частях месторождения в пласте выделяются обширные зоны глинизации, здесь же отмечается уменьшение эффективных толщин. К характерным особенностям строения относится резкое изменение эффективных толщин пласта в восточной части месторождения. В пределах площади Дружного месторождения в пласте выделяется пять залежей, при этом более 90 % площади приходится на Центральную залежь, приуроченную к Дружному поднятию III порядка. Залежь вытянута в северо-западном направлении; по типу — пластовая, сводовая, в северной части литологически экранированная.
Пласт ВС,0, является самым верхним продуктивным пластом горизонта БСц. Он имеет невыдержанный характер распространения коллекторов и изрезан зонами глинизации, расположенными в мозаичном порядке. Основная зона глинизации пласта проходит полосой субширотного простирания в центральной части месторождения. Общая толщина пласта увеличивается с северо-запада на юго-восток. В пределах месторождения в пласте выделяется несколько залежей, наиболее крупная из которых — Центральная — имеет вытянутую в субмеридианальном направлении форму. Тип залежи — пластовая, сводовая, литологически экранированная.
Пласт БС], присутствует повсеместно на всей площади месторождения, в ряде скважин он заглини-зирован, зоны неколлекторов прослеживаются мозаично, без ка-ких-либо видимых закономерностей. Некоторое увеличение эффективных толщин наблюдается на севере месторождения и в его южной части, что вызвано опесчанива-нием пласта от центральной части структуры к его периферии. Наиболее крупная из залежей — Центральная. По типу залежь пластовая, сводовая, вытянута в северо-запад-ном направлении.
Пласт БС^ имеет выдержанную мощность на всей рассматриваемой территории. Отмечается опесчанивание пласта вверх по разрезу. Увеличение эффективных толщин происходит преимущественно в северном направление. Область значений толщин меньше средних расположена в центральной части месторождения в виде полосы субширотного простирания. В пределах продуктивного пласта БС^ выделяется три залежи, наибольшую площадь занимает Центральная. По типу залежь пластовая, сводовая, вытянута в северо-северо-западном направлении.
Лшпологическая характеристика пластов
Пласт БС ^ неоднороден по составу, в верхней его части залегают алевролиты от темно-серых до светло-серых, мелко-крупнозерни-стые, глинистые, участками слабо-карбонатистые, со слоеватыми, волнистыми, взмученными текстурами, иногда нарушенными ходами илоедов. Ниже по разрезу отмечается неравномерное переслаивание аргиллитов темно-серых, алеврити-стых-алевритовых, с горизонталь-но-слоеватыми, участками взмученными текстурами, и алевролитов серых, от крупно-мелкозернистых до крупнозернистых, песчаных. В алев-
ролитах преобладают горизонтально- и волнисто-слоеватые текстуры. В основании пласта присутствуют песчаники серые, мелкозернистые, алевритовые с пологоволнисгой слое-ватой текстурой, переслаивающиеся с алевролитами и аргиллитами.
Согласно диаграмме Шепарда (рис. 1), изученные отложения пласта БС°0 характеризуются как алевритовые песчаники, песчаные алевролиты, алевролиты. Содержание песчаной фракции меняется от 26,5-71,5 %, алевритовой — от 28,5 до 72,6 %, пелитовой — 0-2,9 %. Средний диаметр зерен 0,07-0,12 мм с хорошей сортировкой. Суммарная карбонатность составляет 2,3-3,4 %. По вещественному составу песчаники относятся к группе граувакковых аркозов (рис. 2). Цемент кварце-во-регенерационный, пленочно-по-ровый до базального (в неколлекторах). Поровый цемент по составу карбонатно-глинистый. Карбонатный цемент распределен крайне неравномерно. В глинистой фракции цемента преобладает каолинит или хлорит.
Пласт БС]0 крайне неоднороден по составу. Он сложен алевролитами серыми, темно-серыми, буроватыми разнозернистыми, в различной степени песчанистыми и карбонатистыми, иногда слюдистыми; песчаниками серыми, светлосерыми, буровато-серыми, бурыми, от мелкозернистых до средне-мел-козернистых, алевритистыми-алев-ритовыми, карбонатистыми-карбо-натными, иногда слабоглинистыми; редко встречаются аргиллиты темно-серые, алевритовые; иногда наблюдается переслаивание алевролитов и песчаников. Структуры песчаников и алевролитов алевропсам-миторые, псаммоалевритовые и пе-литоалевритовые. Текстуры массивные (более характерны для песчаников), микрослоистые, слойчатые, горизонтально-слоеватые, ко-соволнистые, волнисто-слоистые, участками взмученные или биотур-
Рис. 1. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЙ СОСЛАВ ПОРОД ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ БСю-БСц
ДРУЖНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Глинистая фракция, 100 %
Глинистая фракция, 100 %
Песчаная фракций, 100 %
Алевритовая фракция, 100 % Песчаная фракция, 100 %
Алевритовая фракция, 100 %
Глинистая фракция, 100 %
Глинистая фракция, 100 %
_£__
Алевритовая фракция, 100 % Песчаная фракция, 100 %
Песчаная фракция, 100 %
Алевритовая фракция, 100 %
Глинистая фракция, 100 %
Глинистая фракция, 100 %
Алевритовая фракция, 100 %
Песчаная фракция, 100 %
Алевритовая фракция, 100 % Песчаная фракция, 100 %
Цифры на схеме: 1 - аргиллит, 2-алевролит, 3-песчаник, 4 - песчанистый аргиллит, 5-алевритовый аргиллит, 6-глинистый песчаник, 7- глинистый алевролит, 8 алевритовый песчаник, 9-песчаный алевролит, 10- песчано-алевритовый аргиллит
Рис. 2. ВЕЩЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ АЛЕВРИТО-ПЕСЧАНЫХ ПОРОД ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ БСю-БСц ДРУЖНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (классификационная диаграмма Шутова В.Д., 1967)
пород+слюды шпаты пород+слюды шпаты
Квариевая группа: 1к - мономиктовые кварцевые, 2к - кремнекластито-кварцевые, Зк- полевошпато-квариевые, 4к- мезо-миктовые кварцевые; аркозовая группа: 5а - собственно аркозы, 6а - граувакковые аркозы; граувакковая группа: 7г— кварцевые граувакки, 8г-полевошпато-квариевые граувакки, Яг-собственно граувакки, Юг- кварцево-полевошпатовые граувак-ки, 11г-полевошпатовые граувакки; 12-попе не собственнотерригенного происхождения
- OIL AMD GAS GEOLOGY, 4*2011-A
Рис. 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОРОВОГО ПРОСТРАНСТВА ПОРОД ПРОДУКТИВНЫХ ПЛАСТОВ
А - алевролит крупнозернистый, песчаный, слюдистый, неколлектор, скв. 4053у/56, пласт БС}0, Б- песчаник мелкозернистый, алевритовый, карбонатисшй, неколлектор, скв. 4068/57, пласт БС|0, В- песчаник мелкозернистый, алевритовый, коллектор Ш класса, скв. 4157у/33, пласт БС[0, Г-песчаник мелкозернистый, алеврита-стый, слюдистый, коллектор Ш класса, скв. 4157у/33, пласт БС^0, Д Е-песчаник мелкозернистый, алевритовый, слюдистый, коллектор V класса, скв. 4053у/56, пласт БС^; К - каолинит; С - хлорит; (3 - кварц; I - иллит
бированные. Отмечаются намывы углистого детрита и слюды, фрагменты толстостенных раковин пе-леципод.
По данным гранулометрического анализа содержание песчаной фракции составляет 1,3-90,8 %,
алевритовой — 9,2-84,0 %, пелито-вой — 0-38,6 %. Медианный диаметр зерен 14,2-179,6 мкм. Сортировка от хорошей до средней. Суммарная карбонатность изменяется от 1,8 до 36,8 %. По результатам рентгеноструктурного анализа пе-
литовой фракции содержание каолинита составляет 25-93 %, хлорита — 4-40 %, гидрослюды (илли-та) — 3-57 %, смешанно-слойных — 0-6 %.
В исследованных отложениях пласта БС^ выделены песчаники, алевритовые песчаники, песчаные алевролиты, алевролиты и глинистые алевролиты (см. рис. 1). По минеральному составу обломочной части песчаники и алевролиты относятся к аркозовой (граувакковые аркозы) и граувакковой (кварце-во-полевошпатовые и полевошпато-во-кварцевые граувакки) группам (см. рис. 2). Наиболее распространены граувакковые аркозы. В изученных алевролитах обломочная часть составляет 55-80 %. Цемент кварцево-регенерационный, поро-вый, порово-пленочный, пленочный, пленочно-поровый, в неколлекторах преимущественно баэальный, иногда пойкилитовый, распределен неравномерно. По составу цемент коллекторов преимущественно глинистый, карбонатно-глинистый, в неколлекторах — карбонатный. Глинистая составляющая представлена каолинитом, хлоритом, глини-сто-ги д росл юд истым материалом, карбонатная — кальцитом и сидеритом. По наблюдениям в растровом электронном микроскопе поровое пространство выполнено преимущественно каолинитовым цементом (рис. 3, А) и осложнено прерывистыми хлоритовыми пленками (см. рис. 3, А-Щ. Также отмечается регенерация зерен кварца (см. рис. 3, 5).
Пласт БС*0 сложен песчаниками бурыми, буро-серыми, светло-серыми, мелко-среднезернисты-ми, алевритистыми, иногда слабо-карбонатистыми или глинистыми; алевролитами серыми (от светло-серых до темно-серых), бурыми, мелко-крупнозернистыми, песчанистыми — песчаными, участками карбонатными, глинистыми; переслаиванием песчаников и алевролитов. Структуры алевропсаммитовые (пес-
чаники), псаммоалевритовые (алевролиты). Текстуры массивные, микрослоистые, слоеватые, пологовол-нисто-, горизонтально-слойчатые, иногда нарушенные взмучиванием и биотурбацией.
По данным гранулометрического анализа содержание песчаной фракции составляет 1,8-90,1 %, алевритовой — 9,9-75,9 %, пелито-вой — 0-35 %. Медианный диаметр зерен 17,3-262,4 мкм. Сортировка хорошая, в алевролитах — до средней. Суммарная карбонатность равна 0,3-47,8 %. По результатам рентгеноструктурного анализа пе-литовой фракции содержание каолинита составляет 14-88 %, хлорита — 6-45 %, гидрослюды — 6-66 %, смешанно-слойных — 0-6 %.
Согласно классификации Ше-парда, изученные отложения пласта БС^0 относятся к песчаникам, алевритовым песчаникам, песчаным алевролитам, алевролитам и глинистым алевролитам (см. рис. 1). По минеральному составу обломочной части (см. рис. 2) отложения характеризуются как граувакковые арко-зы и кварцево-полевошпатовые гра-увакки.
Цемент кварцево-регенераци-онный, порово-пленочный, пленоч-но-поровый, поровый до базально-го (преимущественно в карбонатных разностях), в некоторых неколлекторах участками пойкилитовый. Количество цемента меняется от 1-2 до 30-48 %. По составу поровый цемент глинистый, карбонат-но-гл и н исты й, гл и н исто-карбонат-ный, карбонатный. Глинистая составляющая цемента представлена каолинитом, единично — глинисто-гидрослюдистым материалом и хлоритом, карбонатная — кальцитом. По наблюдениям в растровом электронном микроскопе поровое пространство выполнено каолини-товым цементом, крустификацион-ный чешуйчатый хлорит покрывает поверхность зерен, образуя сплошные пленки (см. рис. 3, Г).
Пласт БС°, сложен песчаниками светло-серыми, серыми, буровато-серыми, средне-мелкозерни-стыми, мелкозернистыми; алевролитами светло-серыми, мелко-круп-нозернистыми, в различной степени глинистыми, биотурбированными; переслаиванием алевролитов тем-но-серых и алевролитов светло-се-рых, песчаных, иногда карбонати-стых. В разрезе некоторых скважин в верхней части пласта залегают аргиллиты темно-серые, алевритовые, горизонтально-слойчатые, поло-го-волнистые, с единичными прослоями песчаников. Структуры алевропсаммитовые и псаммоалевритовые. Текстуры микрослоистые.
По данным гранулометрического анализа в песчано-алеврито-вых породах пласта БС,0, содержание песчаной фракции составляет 13,5-88,7 %, алевритовой — 12,3-76,6 %, пелитовой - 0-20,4 %. Медианный диаметр зерен 39,0-206,7 мкм. Сортировка в песчаниках хорошая, в алевролитах — от средней до хорошей. Суммарная карбонатность равна 3,4-31,2 %. По результатам рентгеноструктурного анализа пелитовой фракции содержание каолинита составляет 18-70 %, хлорита - 16-49 %, гидрослюды — 10-57 %, смешанно-слойных — 2-6 %.
Изученные отложения пласта БС,0, по гранулометрическому составу (см. рис. 1) относятся к песчаникам, алевритовым песчаникам, песчаным алевролитам, алевролитам, глинистым алевролитам и алевритовым аргиллитам. Характерно, что аргиллиты и глинистые алевролиты распространены в зоне глинизации пласта. По минеральному составу обломочной части изученные в шлифах песчаники и алевролиты относятся к аркозовой (граувакковые аркозы) и граувакковой (кварцево-полевошпатовые грау-вакки) группам.
Цемент кварцево-регенераци-онный, пленочно-поровый, порово-
пленочный, участками базальный. По составу цемент преимущественно глинистый, представлен каолинитом, хлоритом, гидрослюдой, иногда — карбонатно-глинистый.
В разрезе пласта БС], преобладают алевролиты,песчаники распространены в меньшей мере, иногда отмечаются аргиллиты (серые алевритистые, темно-серые и черные, тонкоотмученные, с остатками корней растений) и единичные прослои угля. Как правило, наблюдаются переслаивание и чередование различных пород. Текстуры микрослоистые, обусловленные послойным распределением акцессорных минералов, ориентировкой удлиненных обломков, чешуек слюды и растительного детрита, линзовид-но-волнистые, пологоволнистые, обусловленные неравномерным расположением глинистого материала; оползневые и взмучивания. Структуры алевропсаммитовые, псаммоалевритовые, пелитоалеври-товые.
По данным гранулометрического анализа содержание песчаной фракции составляет 1,3-88,5 %, алевритовой — 11,1-90,9 %, пелитовой — 0-39,1 %. Медианный диаметр зерен 14,5-181,5 мкм. Сортировка от хорошей до средней. Суммарная карбонатность равна 0,5-45,2 %. По результатам рентгеноструктурного анализа пелитовой фракции содержание каолинита составляет 9-96 %, хлорита — 1-54 %, гидрослюды — 2-62 %, смешан-но-слойных — 1-6 %.
В исследованных отложениях пласта БС], (по Шепарду) выделены песчаники, алевритовые песчаники, песчаные алевролиты, алевролиты и глинистые алевролиты (см. рис. 1). По минеральному составу обломочной части песчаники и алевролиты относятся к граувакковым аркозам, кварцево-полевошпато-вым и полевошпато-кварцевым грауваккам (см. рис. 2). Обломочная часть составляет 55-97 %.
Цемент кварцево-регенераци-онный, порово-пленочный, пленоч-но-поровый до базального, в карбонатных разностях иногда пойки-литовый. Количество порового цемента составляет 1-45 %. По составу цемент глинистый, карбонат-но-гл и н исты й, гл и н исто-карбонат-ный, в неколлекторах часто карбонатный. Глинистая составляющая цемента представлена каолинитом, глинисто-гидрослюдистым материалом и хлоритом, карбонатная — кальцитом. По наблюдениям в растровом электронном микроскопе поровое пространство сильно осложнено крустификационными хлоритовыми пленками, неравномерными скоплениями мелкотаблитчатых частиц каолинитового цемента, иногда регенерированным кварцем (см. рис. 3, Д) и аутиген-ным иллитом (см. рис. 3, £).
Пласт БС*, представлен чередованием ритмично сложенных пачек, в верхней части которых преобладают грубозернистые породы (песчаники), сменяющиеся вниз по разрезу более тонкозернистыми (алевролитами и аргиллитами). В целом пласт сложен песчаниками светло-серыми, буро-серыми, серыми, мелкозернистыми, алевритовыми, иногда карбонатными; алевролитами светло-серыми, темно-серыми, серыми, мелко-крупнозерни-стыми, крупно-мелкозернистыми, глинистыми, песчанистыми, карбо-натистыми-карбонатными; аргиллитами серыми, темно-серыми алевритовыми; переслаиванием алевролитов, аргиллитов и песчаников.
Структуры в песчаниках — алевропсаммитовые, в алевролитах — псаммоалевритовые. Текстуры микрослоистые, слоеватые, косоволни-стые, косослоистые, обусловленные ориентировкой удлиненных обломков, чешуек слюды и растительного детрита, слойчатые за счет слойков обогащения слюдой и акцессорными минералами.
По данным гранулометрического анализа содержание песча-
ной фракции составляет 2,0-88,9 %, алевритовой — 11,1-88,5 %, пели-товой — 0-23,1 %. Медианный диаметр зерен 27,7-190,8 мкм. Сортировка от хорошей до средней. Суммарная карбонатность равна 1,3-49,4 %. По результатам рентге-ноструктурного анализа пелитовой фракции содержание каолинита составляет 18-84 %, хлорита — 7-62 %, гидрослюды — 0-51 %, смешан-но-слойных — 0-8 %. Доля обломочной части в песчаниках — 73-97 %, в алевролитах — 55-71 %.
Изученные отложения пласта БС^ (см. рис. 1) относятся к песчаникам, алевритовым песчаникам, песчаным алевролитам, алевролитам и глинистым алевролитам. По минеральному составу обломочной части (см. рис. 2) отложения характеризуются как граувакковые аркозы и кварце-во-полевошпатовые граувакки.
Цемент кварцево-регенераци-онный, порово-пленочный, пленоч-но-поровый, поровый до базального пойкилитового. Количество порового цемента от 2-4 до 10-45 %. По составу цемент карбонатно-гли-нистый, глинисто-карбонатный, карбонатный. Глинистая составляющая цемента представлена каолинитом, глинисто-гидрослюдистым материалом и хлоритом, карбонатная — преимущественно кальцитом, редко сидеритом. По наблюдениям в растровом электронном микроскопе поровое пространство коллекторов выполнено неравномерными скоплениями мелкотаблитчатых частиц каолинитового цемента, крустифи-кационный чешуйчатый хлорит покрывает поверхность зерен, образуя сплошные пленки.
Наиболее характерными вторичными процессами являются регенерация кварца, серицитизация полевых шпатов, пелитизация, гидратация биотита и карбонатизация. Карбонатизация пород, проявляющаяся во всех продуктивных пластах, значительно ухудшает их пет-рофизические характеристики.
Филыпраиионно-емкостные свойства
Изменчивость фильтрацион-но-емкостных свойств пород в Западной Сибири изучалась многими исследователями [2]. Общепризнанным является факт снижения пористости и проницаемости вниз по разрезу. Однако значительный разброс данных параметров отмечается и для пород, расположенных на близких глубинах, что обусловлено в первую очередь их литологиче-ским составом и фациальной принадлежностью. В данной статье представлен результат комплексного изучения пород-коллекторов продуктивных пластов БС°0, БС]0, БС,0, БС,0,, БС],, БС*, Дружного месторождения для определения взаимосвязи между их литологическими и емкостными характеристиками.
Аналитические определения пористости, проницаемости и других свойств выполнены в ООО "Ко-галымНИПИнефть", литологиче-ское изучение — ООО "КогалымНИ-ПИнефть" и ФГУП "ВСЕГЕИ".
Песчаники и алевролиты относятся к коллекторам с высокими, средними, пониженными, низкими, весьма низкими фильтрационно-ем-костными свойствами (классы коллекторов от II до VI) и неколлекторам (табл. 1).
Снижение коллекторских свойств как в песчаниках, так и алевролитах связано с текстурными особенностями и увеличением суммарного содержания мелкоалевритовой и глинистой фракций. Алевролиты, в которых содержание песчаной фракции менее 10 %, являются неколлекторами. Практически для всех пластов наблюдается зависимость коллекторских свойств от количества и состава цементирующего материала. В коллекторах II класса цемент поровый или пленоч-но-поровый при содержании 1-4 %. При увеличении цемента до 30 % и более, что характерно для карбонатных разностей, происходит фор-
OIL AND GAS RESERVOIRS
Рис. 4. ГИСТОГРАММЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ
БС
18 л 16-14-12 10-I
БС?,
n, ri
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
И-
8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
80 70 H 60 50-40-30-20-10
БС
ПппПгпГ>-П-
n
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
к.%
100-, 90-80-70-60-50-40-30-20-10-0-
bcí,
г-ГНГН
+
ц \
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
мирование неколлектора. Ухудшение фильтрационно-емкосгных свойств также наблюдается при снижении доли каолинита и увеличении гидрослюдисто-хлоритового материала в глинистой фракции. Как правило, ухудшение коллектор-ских свойств сопровождается увеличением плотности пород от 1,96-2,10 (коллекторы II-III классов) до 2,68 г/см3 (неколлектор).
В целом по горизонтам БСю-БСц среднее значение пористости меняется — 16,8-19,8 %, проницаемости — (61,1-104,7)10^ мкм2. Проницаемость горизонта БСц хуже, чем БСю. Распределение Кп и Л^р по пластам имеет слож-
Таблица 1
Распространенность классов коллекторов по пластам Дружного месторождения
Пласт Класс коллектора
Песчаники Алевролиты
БС?0 III-V, неколлектор IV, V, неколлектор
БС]0 II-V, неколлектор III-V, неколлектор
БС?0 II-V, неколлектор III-V, неколлектор
БС?, III-VI, неколлектор неколлектор
БС!, II-VII, неколлектор III-V, неколлектор
II-V, неколлектор IV-VII, неколлектор
КОЛЛЕКТОРЫ НЕФТИ И ГАЗА
Рис. 5. ГИСТОГРАММЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОНИЦАЕМОСТИ
10-
91 8-
7-
6-
5Н
4-
3-2-1 0-
БС
5 10 25 50 100 200 500 1000
60-«и 50-I 40-
30-20-10-0J
БСт
10
25
50 100 200 500 1000
80-70* 60-50-40-30-20-10-
бс;
а
10 25 50 100 200 500 1000 -3 2
К , п - 10 мкм
30-1 25-20-| 15-10-5-0-
БС?,
ю
25
50 100 200 500 1000
801 70 60 50 40 30-20-10
БС,1.
ю
25
50 100 200 500 1000
90 80 70-60-50-40-30-20 ЮН
бс;
1 5 10 25 50 100 200 500 1000
-3 2
AL, п • 10 мкм
ный характер (рис. 4, 5): на гистограммах распределения Кп отчетливо проявляется асимметрия, Кпр имеет бимодальное распределение. Максимальной пористостью (/£ ф — 19,8 %, мода — 24-26 %) обладают породы пласта БС°0, но проницаемость этого пласта низкая (76,5- 1(Н мкм2). Высокие фильтрационно-ем-костные свойства установлены для пласта БС]0 {К„ ср - 19,3 %, Кпр ^ -
102,6-10"3 мкм2), несколько хуже — для пластов БС*0 и БС]Г Самые низкие пористость и проницаемость зафиксированы в пластах БС°, и БС^
ф - 16,8 и 16,9 %, /СР ср - 61,1-103
и 69,5-103 мкм2 соответственно). Коэффициент водоудерживающей способности {/4сЬ являющийся комплексным показателем качества коллекторов, меняется в широких пределах - от 15 до 99 %, среднее значение — от 39 (пласт БС]0) до 58 %
(пласт БС?,).
Анализ распределения филь-трационно-емкостных свойств позволил установить, что в пластах БСм-БСц наиболее распространены коллекторы III-IV классов (по А.А.Ханину [6]). При этом в пластах БС° -БС^, а также БС°0 содержание этих классов примерно одинаковое и меняется в пределах 21-34 %. В
пластах БС]0-БС*0 преобладают коллекторы IV класса - 45-47 %, коллекторы III класса составляют 18,1-25,0 %. Увеличение доли коллекторов IV класса в горизонте БСц^ по сравнению с БС1Ь происходит за счет уменьшения коллекторов V класса (7,1-9,7 % в горизонте БСм, 11,9-19,4 % в горизонте БСц). На долю коллекторов II класса с проницаемостью (500-1000)-10"3 мкм2 в горизонте БС-ю приходится 3,7-3,9 %, в горизонте БСц — 1,4-5,2 %; необходимо отметить, что в пластах БС^ и БС^ коллекторы II класса отсутствуют. Рассчитанные коэффициенты корреляции между параметрами
Таблица 2
Основные петрохимические модули для пород продуктивных пластов БС10-БСи
Дружного месторождения
Пласт
Модуль
бс;0 БС,20 БС?1 БС], БС,2,
Гидролизатный Минимум 0,20 0,23 0,20 0,25 0,24
(А12Оз+ТЮ2+Ре2Оз+РеО+МпО)/8Ю2 Максимум 0,47 0,48 0,54 0,47 0,48
Среднее 0,32 0,33 0,35 0,37 0,36
Алюмокремниевый А120з/8Ю2 Минимум 0,15 0,18 0,15 0,18 0,18
Максимум 0,32 0,32 0,36 0,31 0,33
Среднее 0,22 0,23 0,24 0,24 0,24
Фемический (Ре0+Ре203+Мд0)/8Ю2 Минимум 0,06 0,06 0,06 0,08 0,07
Максимум 0,19 0,21 0,20 0,20 0,21
Среднее 0,12 0,12 0,13 0,15 0,15
Титановый ТЮ2/А120з Минимум 0,027 0,024 0,032 0,035 0,039
Максимум 0,092 0,110 0,061 0,085 0,118
Среднее 0,051 0,051 0,048 0,059 0,062
Натриевый модуль Ма20/А120з Минимум 0,12 0,12 0,07 0,12 0,12
Максимум 0,28 0,27 0,26 0,23 0,27
Среднее 0,19 0,19 0,17 0,18 0,18
Общая нормативная щелочность Минимум 0,32 0,31 0,25 0,33 0,33
(Ма20+К20)/А1203 Максимум 0,52 0,52 0,49 0,48 0,63
Среднее 0,41 0,40 0,38 0,39 0,40
Железный Минимум 0,25 0,26 0,24 0,27 0,26
(Ре0+Ре203+Мп0)/(А1203+ТЮ2) Максимум 0,50 0,52 0,49 0,54 0,58
Среднее 0,37 0,37 0,38 0,42 0,42
Индекс химического выветривания Минимум 14,50 12,34 21,67 14,72 10,54
А1203/(А1203+Са0+Ма20+К20)-100 Максимум 66,59 66,08 72,98 65,59 65,90
Среднее 54,49 52,65 58,33 53,34 52,37
Химический индекс выветривания Минимум 15,15 12,84 22,82 15,31 10,99
А1203/(А1203+Са0+Ма20)-100 Максимум 78,42 77,02 85,57 77,30 77,95
Среднее 62,88 60,72 67,30 61,35 60,32
Ре/Мп Минимум 4 4 13 3 4
Максимум 77 77 97 77 70
Рис. 6. ПА/1ЕОКЛИМАТИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ ДЛЯ ПЛАСТОВ БСю-БСц ДРУЖНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
А - по В.С.Ерофееву и Ю.Г.Цеховскому (1983), Б - по Л.Саттнеру и П.Датгу (1986)
пористости и проницаемости меняются от 0,36 (пласт БС]0) до 0,67
(пласт БС^}, для всех пластов горизонта БСц они близки к 0,5, что свидетельствует о низких корреляционных зависимостях между данными параметрами.
Распределение коллекторов различных классов по территории имеет сложный характер. Зоны повышенной проницаемости в горизонте БСю приурочены к юго-вос-
точной части Центральной залежи, а в горизонте БСц имеют локальное распространение и хаотичное расположение.
Геохимическая характеристика отложений
Результаты рентгено-спектра-льного анализа пород были использованы для расчета петрохимиче-ских модулей, индексов химическо-
го выветривания (табл. 2), фациаль-ных индикаторов и построения ряда диаграмм. Степень химического выветривания материнских пород и зрелость поступавшего в область седиментации материала, которые оценивались по гидролизатному (ГМ), алюмокремниевому (АМ) и натриевому (НМ) модулям, были незначительными и на всем этапе формирования пластов БС-ю-БСц почти одинаковыми. В то же время наблюдается незначительное, но устойчивое уменьшение средних значений ГМ и АМ и увеличение НМ вверх по разрезу (см. табл. 2), что свидетельствует о уменьшении зрелости формировавшихся осадков. На слабую измененность материала в областях палеоводосборов указывают также индекс химического выветривания, среднее значение которого для всех пластов около 50 [9, 11], и химический индекс выветривания [8]. Модуль общей нормативной щелочности позволяет отнести изученные породы к нормально- и повышенно-щелочным, а железный модуль — к нормально-железистым. Средние значения титанового модуля меняются в широких пределах — от 0,062 (пласт БС*.,) до 0,048 (пласт БС^) — и не могут быть интерпретированы однозначно. Вверх по разрезу наблюдается его уменьшение, при этом пониженное значение модуля в пласте БС,0.,, вероятно, обусловлено
повышенной глинистостью пород данного пласта.
Отношение Ре/Мп, являющееся индикатором положения осадков на фациапьном профиле бассейна [4, 7], меняется от 3-13 до 70-97, причем в пределах каждого пласта происходит постепенное увеличение показателя вверх по разрезу, что соответствует переходу от глубоководных осадков к мелководным. Таким образом, каждый пласт представляет собой циклит, формировавшийся на регрессивном этапе, при обмелении и опреснении бассейна.
□ БС,'0 БС,20
♦ БС®
□ БС,\ Д БС2
ЭЮ^Уо 100
1
0 0,2 Ре203+Ре0
□ бс; А БС2 • БС,°,
□ БС,1, Д БС2
Гумидный климат
0
0,6 0,8 1 Са0+Мд0+Ма20+К20
~~20 25 30
А1203+К20+Ма20, %
Аридный климат
На основе использования диаграмм В.С.Ерофеева и Ю.Г.Це-ховского [1], а также Л.Саттнера и П.Датта [10] (рис. 6) установлено, что формирование пластов БСю-БСц происходило в условиях климата, близкого к аридному.
Выводы
1. Коллекторами продуктивных пластов БСю-БСц являются преимущественно песчаники мелкозернистые и алевролиты мелко-крупно-зернистые. Породы имеют близкий вещественный состав и относятся к аркозовой и граувакковой группам.
2. Снижение коллекторских свойств связано с текстурными особенностями и увеличением суммарного содержания мелкоалевритовой и глинистой фракций. Алевролиты с содержанием песчаной фракции менее 10 % являются неколлекторами. На коллекторские свойства пород влияет количество и состав цементирующего материала — при его содержании 30 % и более происходит формирование неколлектора; также неблагоприятным фактором является снижение доли каолинита и увеличение гидрослю-дисто-хлоритового материала в глинистой фракции. Карбонатизация пород, проявляющаяся во всех продуктивных пластах, значительно ухудшает их петрофизические характеристики.
3. По фильтрационно-емкост-ным свойствам изученные породы являются коллекторами И-\Л классов, из наиболее распространены коллекторы Ш-1У классов. В пластах БС^-БС,0, коллекторы II класса отсутствуют. Наилучшими фильтраци-онно-емкостными свойствами обладает пласт БС]0, хотя в целом наблюдается уменьшение пористости вниз по разрезу, пласты БС^-БС^ имеют более высокий /Сп, чем БС®,, что, вероятно, обусловлено литоло-го-фациальными особенностями пласта БС",, в частности его повы-
шенной глинистостью. Проницаемость пород горизонта БС10 выше, чем БСц.
4. Формирование продуктивных пластов БС^-БСц происходило в морских обстановках, при постепенной смене глубоководных условий мелководными, преимущественно аридного климата. Степень химического выветривания отлагаемого материала была незначительна.
Литература
1. Ерофеев B.C. Парагенетиче-ские ассоциации континентальных отложений (Семейство аридных парагене-зов. Эволюционная периодичность) / В.С.Ерофеев, Ю.Г.Цеховский. — М.: Наука, 1983.
2. Икон Е.В. Закономерности изменения коллекторских свойств пород неокома с глубиной их залегания во фроловской мегавпадине / Е.В. И кон, В.И.Конюхов, М.Л.Мороз // Вестник недропользователя (Ханты-Мансийского автономного округа). — 2009. — № 20.
3. Крылов H.A. Структура и качественная характеристика ресурсов нефти Западной Сибири / Н.А.Крылов, Э.М.Халимов, Ю.Н.Батурин, В.В.Але-нин, В.И.Азаматов // Геология нефти и газа. - 1993. - № 9.
4. Маслов A.B. Осадочные породы: методы изучения и интерпретации полученных данных. — Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2005.
5. Решение 6-го межведомственного стратиграфического сове-
щания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири. — Новосибирск, 2003: Объяснительная записка — Новосибирск: Изд-во СНИИГГиМСа, 2004.
6. Ханин А.А. Породы-коллекто-ры нефти и газа нефтегазоносных провинций СССР. — М: Недра, 1973.
7. Яночкина З.А. Статистические методы изучения пестроцветов. — М.: Недра, 1966.
8. Harnois L. The CIW index: a new chemical index of weathering // Sed. Geol. - 1988. - V. 55. - № 3-4.
9. Nesbitt H.W. Early Proterozoic climates and plate motions inferred from major element chemistry of lutites / H.W.Nesbitt, G.M.Young // Nature. -1982. - V. 299.
10. Suttner L.J. Alluvial sandstone composition and paleoclimate, I Framework mineralogy / L.J.Suttner, P.K.Dutta // J. sed. Petrology. - 1986. - V. 56. - № 3.
11. Visser J.N.J. Major element geochemistry and paleoclimatology of the Permo-Carboniferous glaciogene Dwyka Formation and post-glacial mudrocks in Southern Africa / J.N.J.Visser, G.M.Young // Paleogeogr., Paleocli-mat., Paleoecol. - 1990. - V. 81.
в М.В.Мордвинцев, С.В.Видик, 2011
Михаил Васильевич Мордвинцев, начальник отдела, [email protected];
Светлана Владимировна Видик, кандидат геолого-минералогических наук, заведующая лабораторией, [email protected].
Рецензент В.П.Девятов.
LITHOLOGIC AND PETROPHYSICAL FEATURES OF PRODUCTIVE BEDS BS10-BSU OF DRUZHNOYE FIELD
Mordvintsev M.V. (OOO "LUKOIL-West Siberia"), Vidik S.V. (FGC1P All-Russia research geological institute named after A.P.Karpinsky)
Productive beds BS^-BSu of Druzhnoye field have been studied by a complex of lithologie, petrophysical and geochemical methods. It was found out that rocks are predominantly represented by fine-grained sandstones and fine-coarse grained siltsto-nes and related to arkose and greywacke groups. The rocks are reservoirs of ll-VI classes, among them are most distributed reservoirs of lll-IV classes. Study of litho-logical composition allowed to identify factors decreasing reservoir properties. Geochemical indicators are indicative of forming beds BSio-BSh under sea environments in gradual change of deepwater conditions by shallow ones, under conditions of predominantly arid climate. Extent of chemical weathering of deposited material was insignificant.
Key words'. Druzhnoye field; cretaceous deposits; productive beds; reservoir; lithological composition; permeability storage capacity; petrochemical modules.
