WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 |
ТЕКТОНИЧЕСКАЯ ПРИУРОЧЕННОСТЬ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ В ИЗВЕСТНЯКАХ ТУРНЕЙСКОГО ЯРУСА РТ И СТРУКТУРА ПУСТОТНОГО ПРОСТРАНСТВА КОЛЛЕКТОРОВ Морозов В.П.1, Королев1 Э.А., Пикалев2 С.Н.

1 Казанский госуниверситет; 2ЗАО «ТАТЕХ», г. Альметьевск Объектами настоящих исследований являются промышленно нефтеносные известняки турнейского яруса нижнего карбона юго-востока Республики Татарстан (РТ). Выбор в качестве объектов исследования известняков названного возраста продиктован тем, что среди карбонатных пород нижнего и среднего карбона они занимают первое место по запасам нефти. Изученные месторождения располагаются в пределах восточного борта Мелекесской впадины и западного склона Южно-Татарского свода. Породы-коллекторы представлены в различной степени измененными вторичными процессами известняками органогенной природы.

Приуроченность мощной толщи нефтенасыщенных известняков к названным отложениям обусловлена наличием перекрывающей их мощной терригенной толщи пород визейского яруса, обладающих существенной глинистостью.

Сформированные в пределах известняков турнейского яруса нефтяные залежи относятся к массивным неоднородным и контролируются положительными структурами различного порядка [4]. Тектоническое положение месторождений, в которых известняки турнейского яруса повсеместно являются нефтеносными, контролируется, как правило, структурами второго порядка: валы, валообразные зоны, валообразные структуры.

Однако в пределах месторождений промышленно значимая нефтенасыщенность известняков контролируется структурами III-IV порядков. Например, в пределах Демкинского месторождения, расположенного на восточном борту Мелекесской впадины, среди нефтенасыщенных органогенно-обломочных известняков промышленно значимой нефтеносностью обладают лишь известняки наиболее высокоамплитудных Демкинского и Кривоозеркинского поднятий, тогда как нефтенасыщенные известняки других поднятий, меньших по размеру и амплитуде, не являются промышленно значимыми (рис. 1).

Другой пример. В пределах Онбийского месторождения, расположенного на западном склоне Южно-Татарского свода, промышленно нефтеносными образованиями являются такие же известняки, приуроченные к высоко- и среднеамплитудным поднятиям. Тогда как также нефтенасыщенные известняки малоаплитудных поднятий не обладают промышленной нефтенасыщенностью.

Из рисунка 1 следует, что современный уровень ВНК в пределах более высокоамплитудных поднятий располагается выше, чем ВНК в менее амплитулных поднятиях. Такой факт указывает, что более высокоамплитудные поднятия являются более высоко проницаемыми, чем менее амплитудные. Последнее хорошо объяснимо с позиций флюидодинамической концепции формирования промышленной нефтеносности [12].

В пределах изученных месторождений наблюдается определенная связь размеров поднятий (амплитуды поднятий) с:

- емкостно-фильтрационными (коллекторскими) свойствами известняков (рис. 2а, б), - дебитом нефти (рис. 2в), флюида, а также соотношения нефти и воды во флюиде, _ © Нефтегазовое дело, 2005 http://www.ogbus.ru - типом структуры пустотного пространства коллекторов (фото 1), - характером их нефтенасыщенности (фото 2).

Рис. 1. Геологический разрез Демкинского месторождения.

Самой важной зависимостью является первая из вышеперечисленных. Она определяет все другие.

В качестве иллюстрации связи амплитуды поднятий с коллекторскими свойствами пород могут служить также данные таблицы 1.

В настоящей работе под пустотным пространством понимается та часть объема горных пород, которая не заполнена минеральным веществом и может быть занята жидкостью или газом. В составе пустотного пространства по геометрическим критериям могут быть выделены пористость, кавернозность и трещиноватость [1, 5, 15]. Однако вследствие того, что трещиноватость в коллекторах турнейского возраста развита крайне слабо, в настоящей работе она не рассматривается.

Оптико-микроскопическое исследование пустотного пространства в различной степени нефтенасыщенных известняков показало, что среди них можно выделить два основных типа коллекторов: поровые и кавернозные (см. фото 1).

Под поровыми коллекторами в настоящей работе понимаются нефтенасыщенные известняки, обладающие межзерновой пористостью; под кавернозными – известняки, обладающие межагрегатной пористостью или кавернозностью [1].

Межзерновая пористость коллекторов формируется на стадиях седиментогенеза- катагенеза известняков, тогда как межагрегатная является результатом вторичных наложенных процессов [3].

_ © Нефтегазовое дело, 2005 http://www.ogbus.ru 25 0 10 20 30 40 50 60 0 0,0 10 20 30 40 50 60 Амплитуда поднятий, м Амплитуда поднятий, м а б Рис. 2. Графики зависимости пористости (а), проницаемости (б) и дебита нефти (в) от амплитуды поднятий 20 на Демкинском и Онбийском месторождениях.

0 10 20 30 40 50 60 Амплитуда поднятий, м в а б Фото 1. Упинский горизонт нижнетурнейского подъяруса. Демкинское месторождение. Известняки органогенно-обломочные фораминиферовые нефтенасыщенные: а – поровый коллектор (скважина 1164), б – кавернозный коллектор.

_ © Нефтегазовое дело, 2005 http://www.ogbus.ru Пористость, % Проницаемость, n * 10-мкм максимального Дебит нефти, в % от Неравномерно нефтенасыщенный керн. Скважина 1166, Алин- Равномерно нефтенасыщенный керн. Скважина 4606, Демкинское поднятие (см. рис. 1). Непромышленная залежь. ское поднятие (см. рис. 1). Промышленная залежь.

Фото 2. Нефтенасыщенность керна Демкинского месторождения. Глубина увеличивается слева направо и сверху вниз.

Выход керна 100%.

_ © Нефтегазовое дело, 2005 http://www.ogbus.ru Таблица Емкостно-фильтрационные свойства известняков турнейского яруса Место- Номер Амплитуда Коллекторские свойства Тип коллек- Характер Заполнен- Дебит нефти, рождение скважины поднятия, Пористость, Проницае- тора нефтена- ность пус- % от максиЗначимость где распо- % мость, n·10-3 сыщенно- тотного про- мального зназалежи ложена сква- мкм2 сти странства чения жина, м флюидом Демкин- 1165 35 7,95 0,77 Поровый Неравно- Нефть + во- Вода ское Не про- мерная да 0.4 -18,8 0,0 - 22,мышленная 4606 67 15,5 432,11 Каверноз- Равномер- Преимуще- Промыш- ный ная ственно 2,3 - 24,8 0,3 - 2680,ленная нефть Онбий- 11845 15 8,75 1,36 Поровый Неравно- Нефть + во- Вода ское Не про- мерная да 0,3 -15,4 0 - 34,мышленная 11521 30 11,26 34,7 Смешанный: Равномер- Преимуще- Промыш- поровый и ная ственно 7,1-19,5 0,0 -152,ленная кавернозный нефть среднее Примечание: в ячейках таблицы даны значения.

минимум - максимум _ © Нефтегазовое дело, 2005 http://www.ogbus.ru На вторичную природу кавернозности, образованной в результате выщелачивания, косвенно указывают данные Н.К.Фортунатовой [11], согласно которым пористость многих различных по генезису и не подверженных вторичным изменениям известняков, включая рассматриваемые в настоящей работе, характеризуется весьма близкими величинами.

Известняки, относящиеся к поровому типу коллекторов, обычно обладают пористостью после экстракции углеводородов до 5-8%, и проницаемостью по воздуху до n·10-3 мкм2 (n – первые единицы). Часто по экспериментальным определениям их проницаемость равна нулю. Известняки с такой пористостью даже, несмотря на их макроскопически видимую нефтенасыщенность, не относятся к промышленному типу коллекторов.

Известняки, относящиеся к кавернозному типу коллекторов, обладают пористостью более 10% и проницаемостью более 10-50·10-3 мкм2. В шлифах размер каверн обычно оценивается величиной более 0,1-0,2 мм, иногда каверны видны даже невооруженным глазом и их размер составляет до 1-3 мм. Формирование кавернозности по оптико-микроскопическим наблюдениям заключается в растворении кальцита, цементирующего органические остатки, и, естественно, выносе части растворенного вещества.

Описываемая кавернозность встречается лишь в органогенно-обломочных известняках. Среди других изученных известняков турнейского яруса (биокластовых и обломочных) развитие кавернозности не обнаружено.

Объяснение приведенным фактам о выщелачивании лишь известняков органогенной природы заключается в том, что органические остатки известняков являются органо-минеральными образованиями и являются более устойчивыми к процессам растворения, тогда как неформенный кальцит, являющийся цементом, более подвержен вторичным преобразованиям. Поэтому известняки, содержащие органические остатки, в отличие от других известняков, которые не сложены компонентами, поведение которых может быть различным, могут менять под влиянием внешних факторов свои емкостно-фильтрационные характеристики, прежде всего, благодаря высокой способности изначально пелитоморфного кальцита к растворению-кристаллизации.

К тому же, хорошо известно, что процесс растворения кальцита известняков при прочих равных условиях (давление, температура) значительно интенсивнее происходит в открытой системе (проницаемые покрышки), чем в закрытой (идеальные покрышки) [7, 10, 13]. Рентгенографическое изучение минерального состава глинистых покрышек над залежами показывает, что над крупными залежами в пределах высокоамплитудных поднятий наблюдается процесс отрицательной трансформации глинистых минералов [9], что называют регрессивным эпигенезом [8].

На наличие двух типов коллекторов указывают также данные определения емкостно-фильтрационных свойств нефтенасыщенных известняков. На графиках рисунка 3 показано распределение пористости и проницаемости по частоте встречаемости. Исходными данными для построения графиков служил керновый материал Демкинского месторождения, представленный лишь органогеннообломочными известняками. Для построения графиков использовались данные по четырем скважинам: известняки двух из них по результатам оптикомикроскопического определения являлись коллекторами порового типа, двух дру_ © Нефтегазовое дело, 2005 http://www.ogbus.ru гих – кавернозного. Бимодальный характер распределения пористости и проницаемости на графиках прямо указывает на наличие двух типов коллекторов.

0 0,0- 2,5- 5,0- 7,5- 10,0- 12,5- 15,0- 17,5- 20,0- 22,50-50 50-100 100-200 200-400 400-800 >2,5 5,0 7,5 10,0 12,5 15,0 17,5 20,0 22,5 25,Проницаемость, n•10-3 мкмПористость, % Рис. 3. Частота встречаемости значений пористости (а) и проницаемости (б) в нефтенасыщенных известняках верхнетурнейского подъяруса Демкинского месторождения.

Однородность-неоднородность нефтенасыщенных зон массивных залежей может быть объяснена исходя из возможности дифференциации флюидов либо по диффузионному механизму, либо – по фильтрационному благодаря расслоению водонефтяного флюида под действием сил гравитации. В настоящем сообщении принимается осадочно-миграционная модель формирования месторождений нефти, в основу которой положен подток флюида в ловушку и его последующая дифференциация на нефть и воду.

Характер макроскопически видимой нефтенасыщенности пород, определяемой визуально по керну, имеет определенную связь с выделенными типами структур пустотного пространства коллекторов: поровых и кавернозных.

В зависимости от структуры пустотного пространства (пористые или кавернозные коллектора) характер нефтенасыщенности известняков может быть:

неравномерным и равномерным (см. фото 2).

В коллекторах порового типа преобладает неравномерное распределение нефти в известняках даже в пределах первых десятков сантиметров по вертикали при закономерной тенденции снижения нефтенасыщенности сверху вниз. При формировании нефтяной залежи в известняках, обладающих невысокими коллекторскими свойствами (поровый тип коллектора), в условиях высокого капиллярного давления [2, 6, 15], преобладающим механизмом разделения флюида не нефть и воду должен являться диффузионный механизм. Здесь разделение первично гомогенного флюида не может быть реализовано в больших объемах породы и как следствие должна формироваться неоднородность: чередование нефтенасыщенных и водонасыщенных участков, что реально хорошо видимо в керне.

Пористость нефтенасыщенных и водонасыщенных соседних участков керна всегда является одинаковой и по данным лабораторных испытаний составляет преимущественно 5-8%; проницаемость тех и других редко составляет до 5·10-мкм2, чаще равна нулю. Под микроскопом структурно-текстурные характеристики тех и других известняков не отличаются друг от друга. Визуально определяемые границы нефтенасыщенных и водонасыщенных участков пород являются нечеткими расплывчатыми.

_ © Нефтегазовое дело, 2005 http://www.ogbus.ru значений количество значений Частоты встречемости, Частота встречаемости, количество На фотографиях керна (см. фото 2) видна также вытянутость пятен и полос в горизонтальном направлении, что может быть объяснено либо анизотропией коллекторских свойств известняков, либо горизонтальной миграцией флюида в процессе формирования залежи, либо обеими названными причинами. Анизотропия коллекторских свойств известняков (проницаемость) действительно имеет место: проницаемость по напластованию обычно несколько выше, чем в перпендикулярном направлении.

Весьма высокое содержание воды в таких коллекторах можно объяснить невозможностью разделения первичного флюида на нефть и воду под действием сил гравитации вследствие высокой роли капиллярных сил, благодаря малому размеру пор в коллекторе.

Опробования рассмотренных неравномерно нефтенасыщенных известняков показали лишь притоки воды, ни в одной из аналогичных скважин Демкинского и Онбийского месторождений притоков нефти не получено.

В коллекторах кавернозного типа наблюдается другой характер нефтенасыщенности. Здесь всегда в отличие от известняков, относящихся к коллекторам порового типа, нефтенасыщенность пустотного пространства является полной.

Другими словами здесь не встречается как в вышерассмотренном случае чередования нефте- и водонасыщенных участков. Пустотность известняков заполнена нефтью. Такие известняки при макроскопическом изучении являются равномерно нефтенасыщенными (см. фото 2).

На практически полную занятость нефтью пустотного пространства известняков кавернозного типа могут указывать и данные эксплуатации залежей нефти в таких коллекторах: соотношение нефти и воды составляет 10-20:1. Коллекторские свойства таких равномерно нефтенасыщенных кавернозных известняков весьма высоки: Кп>10-15%, Кпр>5010-3 мкм2. Дебит нефти из таких коллекторов может достигать первых десятков тонн в сутки.

Pages:     || 2 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.