Литолого-структурная характеристика карбонатных отложений фаменско-турнейского яруса нефтяных месторождений юга Пермского Прикамья
Автор: Луппов В.И.
Журнал: Вестник Пермского университета. Геология @geology-vestnik-psu
Рубрика: Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
Статья в выпуске: 2 (31), 2016 года.
Бесплатный доступ
Представлено распределение литологических разностей карбонатных пород месторождений юга Пермского Прикамья. Установлено, что турнейские отложения сложены преимущественно сгустково-водорослевыми известняками. Лучшими фильтрационно-ёмкостными свойствами (Кп = 12-15%, Кпр = (100- 200)-10"3мкм2) характеризуются водорослевые, а худшими (Кп = 8-10%, Кпр = (0,1-2)-10"3мкм2) - сгустковые известняки. Результаты исследований рекомендуются к использованию при геологическом и гидродинамическом моделировании нефтяных залежей.
Карбонатные породы, литология, трещиноватость, каверноз-ность, известняк
Короткий адрес: https://sciup.org/147200982
IDR: 147200982 | DOI: 10.17072/psu.geol.31.83
Текст научной статьи Литолого-структурная характеристика карбонатных отложений фаменско-турнейского яруса нефтяных месторождений юга Пермского Прикамья
Анализ литологических особенностей проведен по данным микроописаний на примере 1053 образцов 5 месторождений (Кудрявцевского, Аптугайского, Москудьинского, Солдатовского, Софь-инского), из которых на турнейские отложения приходится 821 образец, на фамен-ские – 232 образца. По литологоструктурным особенностям были выделены шесть литотипов: известняки комковатые (Икм), сгустковые (Исг), детритовые (Ид), водорослевые (Ив), фораминиферо-вые (Иф) и доломиты (Д). Встречаемость их по совокупности всех поднятий приведена в табл. 1, а в пределах отдельных месторождений (поднятий) – в табл. 2.
Турнейские отложения (пласты Т 1 –Т 3 ) сложены преимущественно водорослевыми известняками (34.8%) и сгустковыми (24.7%). В значительном количестве присутствуют также комковатые известняки (16.2%) и детритовые (16,6%), доля всех
литология, трещиноватость, каверноз-
остальных типов пород не превышает 8%. Следовательно, турнейские отложения образованы преимущественно сгустково-водорослевыми известняками.
Плотные части разрезов (пласты Т 1 -Т 3) по литологическому составу отличаются от пористых. Среди плотных над водорослевыми незначительно преобладают сгустковые известняки (28.7%), а среди пористых, наоборот, - водорослевые (39.0%). Более резкое различие отмечается между нефте- и водонасыщенными частями пластов [4]. Пористые породы нефтенасыщенных частей пластов сложены в большей части водорослевыми известняками (43.9%), а плотные в равном соотношении водорослевыми (30,3%) и сгустковыми (29.9%).
Кроме того, среди плотных существенно увеличивается доля доломитов -до 7% против 0.5% в пористых. Особенно сильно по составу отличаются
Таблица 1. Средняя встречаемость типов карбонатных пород по 5 месторождениям
Таблица 2. Встречаемость литотипов карбонатных пород в конкретных месторождениях
|
Тип породы |
Н/ч пласта |
В/ч пласта |
Кавернозные |
Трещиноватые |
|||||
|
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
||
|
Кудрявцевское месторождение |
|||||||||
|
Комковатые |
Пор. |
8.7/9 |
2.7/1 |
||||||
|
Пл. |
1.9/2 |
3.3/1 |
14.3/2 |
2.7/1 |
|||||
|
Сгустковые |
Пор. |
11.8/12 |
2.7/1 |
||||||
|
Пл. |
33.3/34 |
13.3/4 |
57.1/8 |
64.9/24 |
100/4 |
||||
|
Детритовые |
Пор. |
11.8/12 |
3.3/1 |
100/1 |
2.7/1 |
||||
|
Пл. |
5.9/6 |
50/15 |
28.6/4 |
18.9/7 |
|||||
|
Водорослевые |
Пор. |
23.5/24 |
2.7/1 |
||||||
|
Пл. |
3.9/4 |
30/9 |
2.7/1 |
||||||
|
ВСЕГО |
102 |
30 |
10.6/14 |
0.7/1 |
28/37 |
3/4 |
|||
|
Аптугайское месторождение |
|||||||||
|
Комковатые |
Пор. |
9/16 |
11.1/2 |
6.9/5 |
4.7/3 |
||||
|
Пл. |
13.5/24 |
27.8/20 |
29.7/19 |
||||||
|
Сгустковые |
Пор. |
14/25 |
22.2/4 |
1.4/1 |
|||||
|
Пл. |
4.5/8 |
50/9 |
2.8/2 |
||||||
|
Детритовые |
Пор. |
1.1/2 |
|||||||
|
Пл. |
2.8/5 |
5.6/1 |
|||||||
Продолжение табл. 2
|
Тип породы |
Н/ч пласта |
В/ч пласта |
Кавернозные |
Трещиноватые |
|||||
|
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
||
|
Водорослевые |
Пор. |
18.5/33 |
11.1/2 |
5.6/4 |
3.1/2 |
||||
|
Пл. |
29.2/52 |
50/36 |
60.9/39 |
||||||
|
Доломиты |
Пор. |
1.1/2 |
1.4/1 |
||||||
|
Пл. |
6.2/11 |
4.2/3 |
1.6/1 |
||||||
|
ВСЕГО |
178 |
18 |
72 |
64 |
|||||
|
Москудьинское месторождение |
|||||||||
|
Комковатые |
Пор. |
30.3/27 |
10.6/5 |
19/4 |
27.6/2 |
||||
|
Пл. |
3.4/3 |
14.3/1 |
|||||||
|
Сгустковые |
Пор. |
19.1/17 |
10.6/5 |
9.5/2 |
|||||
|
Пл. |
1.1/1 |
2.1/1 |
4.7/1 |
||||||
|
Детритовые |
Пор. |
33.7/30 |
21.3/10 |
14.3/1 |
|||||
|
Пл. |
2.2/2 |
8.5/4 |
9.5/2 |
14.3/1 |
|||||
|
Водорослевые |
Пор. |
6.4/3 |
|||||||
|
Пл. |
2.1/1 |
||||||||
|
Доломиты |
Пор. |
2.1/1 |
|||||||
|
Пл. |
1.1/1 |
25.5/12 |
23.8/5 |
||||||
|
Фораминиферо-вые |
Пор. |
7.9/7 |
4.3/2 |
14.3/3 |
28.6/2 |
||||
|
Пл. |
2.1/1 |
4.8/1 |
|||||||
|
Другие |
Пор. |
||||||||
|
Пл. |
1.1/1 |
4.3/2 |
14.3/3 |
||||||
|
ВСЕГО |
89 |
47 |
21 |
7 |
|||||
|
Софьинское месторождение |
|||||||||
|
Комковатые |
Пор. |
6.0/13 |
28.4/48 |
3.7/1 |
20.7/6 |
11.8/2 |
31.6/ 12 |
||
|
Пл. |
4.5/10 |
6.8/15 |
0.5/1 |
0.5/1 |
0.9/2 |
||||
|
Сгустковые |
Пор. |
9/20 |
8.1/18 |
2.3/5 |
0.5/1 |
0.9/2 |
0.9/2 |
2.7/6 |
|
|
Пл. |
7.2/16 |
12.2/27 |
0.9/2 |
0.5/1 |
1.4/3 |
4.1/9 |
4.5/10 |
||
|
Детритовые |
Пор. |
9.5/21 |
3.6/8 |
2.7/6 |
|||||
|
Пл. |
1.8/4 |
5.4/12 |
0.5/1 |
0.9/2 |
0.5/1 |
||||
|
Водорослевые |
Пор. |
59.3/131 |
8.1/18 |
6.3/14 |
0.9/2 |
10.4/23 |
1.8/4 |
2.3/5 |
0.5/1 |
|
Пл. |
1.8/4 |
5.4/12 |
0.5/1 |
0.5/1 |
0.5/1 |
0.5/1 |
1.4/3 |
||
|
Доломиты |
Пор. |
0.9/2 |
0.5/1 |
0.5/1 |
|||||
|
Пл. |
3.6/8 |
1.8/4 |
1.4/3 |
3.6/8 |
0.9/2 |
||||
|
Обломочные |
Пор. |
0.9/2 |
|||||||
|
Пл. |
0.5/1 |
0.5/1 |
0.5/1 |
||||||
|
Фораминиферовые |
Пор. |
||||||||
|
Пл. |
0.5/1 |
||||||||
|
ВСЕГО |
221 |
169 |
34 |
9 |
27 |
29 |
17 |
38 |
|
|
Солдатовское месторождение |
|||||||||
|
Комковатые |
Пор. |
24/12 |
12.2/5 |
3.9/2 |
12/2 |
33.3/3 |
|||
|
Пл. |
12/6 |
29.3/12 |
5.9/1 |
2.2/2 |
7.1/1 |
16.7/1 |
37.5/3 |
||
|
Сгустковые |
Пор. |
36/18 |
9.8/4 |
37.3/19 |
17.6/3 |
50/7 |
|||
|
Пл. |
2/1 |
24.4/10 |
3.9/2 |
23.5/4 |
7.1/1 |
12.5/1 |
|||
|
Детритовые |
Пор. |
2/1 |
2.4/1 |
27.5/14 |
|||||
|
Пл. |
4.2 |
12.2/5 |
16.7/1 |
12.5/1 |
|||||
|
Водорослевые |
Пор. |
10/5 |
4/2 |
11.8/2 |
11.1/1 |
14.3/2 |
16.7/1 |
||
|
Пл. |
2/1 |
7.3/3 |
5.9/1 |
12.5/1 |
|||||
|
Доломиты |
Пор. |
||||||||
|
Пл. |
4/2 |
23.5/4 |
21.4/3 |
33.3/2 |
25/2 |
||||
Окончание табл. 2
|
Тип породы |
Н/ч пласта |
В/ч пласта |
Кавернозные |
Трещиноватые |
|||||
|
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
Т 1 –Т 3 |
фм |
||
|
Обломочные |
Пор. |
3.9/2 |
|||||||
|
Пл. |
|||||||||
|
Фораминиферовые |
Пор. |
2/1 |
19.6/10 |
33.3/3 |
16.7/1 |
||||
|
Пл. |
2/1 |
2.4/1 |
|||||||
|
ВСЕГО |
50 |
41 |
51 |
17 |
9 |
14 |
6 |
8 |
|
|
ИТОГО |
Пор. |
9.7/53 |
19.3/23 |
4.4/24 |
16.0/19 |
||||
|
Пл. |
33.2/90 |
17.4/21 |
39.9/18 |
25.6/31 |
|||||
Примечание: числитель – %, знаменатель – образцы, пор. – пористые, пл. – плотные, н/ч - нефтенасы- щенная часть пласта, в/ч – водонасыщенная часть пласта, Т1–Т3 – отложения турнейского яруса, фм – отложения фаменского яруса.
водонасыщенные части пластов. Они представлены главным образом сгустко-выми (25.4 – 30,3 %) и детритовыми (28.2 – 28.4%) известняками как в пористых, так и в плотных частях разреза. Среди плотных пород в значительном количестве встречаются доломиты (22.5%).
Основное отличие фаменских отложений состоит в том, что в их эффективных частях преобладают комковатые известняки (47.8%), а в плотной – сгустковые (41%). В плотной части, как и в тур-нейских отложениях, значительно больше доломитов (12.8 против 2.6%).
В заключение следует подчеркнуть, что в целом турнейские отложения сложены сгустково-водорослевыми известняками, а фаменские – сгустково-комковатыми. В плотной части этих отложений характерно увеличение количества доломитов. В сравнении с аналогичными отложениями Соликамской депрессии в пределах Башкирского свода они сложены теми же самыми литотипами карбонатных пород. Однако в Соликамской депрессии по составу они более однородные, т.к. наблюдается резкое преобладание сгустково-комковатых известняков (75%), а доля всех остальных, как и доломитов, второстепенная [7].
Встречаемость литотипов пород в пределах конкретных месторождений не всегда подчиняется общей закономерности, описанной выше для пластов в целом (табл.2). Так, среди турнейских отложе- ний Москудьинского месторождения преобладают детритовые и комковатые известняки, а на Софьинском – комковато-сгустковые. Кроме этого, на этих месторождениях отмечается повышенное количество доломитов в водонасыщенных частях (23.3 – 25.5%).
Кавернозность и трещиноватость пород. По макроописаниям керна в тур-нейско-фаменских отложениях отмечаются кавернозность, а также иногда значительная микро- и макротрещиноватость как, например, на Аптугайском месторождении. Относительно встречаемости их в различных литологических типах пород можно отметить следующее (табл. 1): в турнейских отложениях кавернозными являются водорослевые известняки (44.8%), чаще всего встречающиеся, и в подчиненном количестве – комковатые (25.9%), в фаменских - преимущественно сгустковые (30.7%), хотя преобладают в них преимущественно комковатые, и доломиты (27.9%).
Трещиноватость пород в турнейских отложениях в первую очередь свойственна водорослевым известнякам (38.5%) и сгустковым (26.2%), а в фаменских – сгустковым (42%) и комковатым (34%). Следует подчеркнуть несколько меньшую склонность пористых пород к трещинооб-разованию в сравнении с кавернозностью.
Согласно табл.2, можно говорить о сильном колебании количества кавернозных пород (до 57% на Кудрявцевском ме- сторождении) среди отдельных литологических типов в пределах конкретных месторождений и о преимущественной приуроченности их к плотным частям разрезов. Именно это можно сказать относительно трещиноватости. В плотных породах на трещиноватые разности приходится иногда до 60.9 - 64.9% (Аптугайское и Кудрявцевское месторождения), а в пористых не более 27.6 - 28.6% (Москудьин-ское месторождение). В турнейских отложениях в среднем трещиноватых пород среди пористых 4.4%, а среди плотных -39.9%. В фаменских отложениях среди пористых и плотных пород на трещиноватые приходится соответственно 16.0 и 25.6%. Что касается кавернозности, то в плотных породах турнейских отложений её доля также высока - 33.2 против 9.7% в пористых. В фаменских отложениях кавернозные породы среди плотных и пористых встречаются примерно в одинаковом количестве, соответственно 17.4 и 19,3%.
Отдельно по каждому месторождению и пласту в целом встречаемость трещиноватых, кавернозных, а также одновременно трещиноватых и кавернозных пород выше ВНК (по данным 836 образцов керна) представлена в табл.3. Полученные результаты также подтверждают крайнюю неравномерность развития трещиноватости и кавернозности [10]. Это проявляется в том, что степень интенсивности их неодинакова как на отдельных месторождениях, так и в породах разновозрастных отложений [3]. Например, трещиноватость характерна для турнейских отложений Кудрявцевского (51,5 - 90%) и Аптугайского (57,1%) месторождений и фаменских - на Кудрявцевском (66,7%). В целом она достаточно высокая и больше всего свойственна пл. Т2 (49,1 %) и Тз (37,3%). Именно это можно сказать и о проявлении кавернозности. Но в целом по кавернозности выделяется пл. Т2, где она достигает 43,1%. Породы одновременно кавернозные и трещиноватые встречаются значительно реже. В данном случае резко выделяются пл. Т2 на Аптугайском месторождении, где на них приходится значительная доля (55,6 %), и пл. Т3 на Кудрявцевском, где таких пород 40%.
Резюмируя полученные данные, нужно подчеркнуть, что трещиноватость и кавернозность плотных турнейских отложений выше в сравнении с подобными отложениями фаменских, причем выделяется среди них по этим признакам пл.Т 2 . В пористых породах наблюдается обратное соотношение, более трещиноватыми и кавернозными являются фаменские отложения.
Установленные особенности могут свидетельствовать: во-первых, деформационным напряжениям в большей степени подвержены турнейские отложения [2,9]; во-вторых, наиболее интенсивно трещиноватость проявлялась в плотных породах и особенно в турнейских отложениях; в-третьих, системы трещиноватости фамен-ских и турнейских отложений различаются, в первом случае - она была совершенней гидродинамически, что обеспечило более активное кавернообразование в фа-менских отложениях [8].
Особенность проявления трещиноватости состоит в том, что её максимальные значения тяготеют к центральным зонам купольных поднятий. Примером могут служить скв. 19 на Кудрявцевском куполе, где на трещиноватые породы приходится от 66 до 90%, скв. 42 на Западно-Кораблевском (100%), скв. 4 на Аптугай-ском (до 94,7%), скв. 93 на Солдатовском (31,9%), скв. 63 на Софьинском (до 72,7%). В меньшей степени трещиноватые породы развиты на крыльях поднятий: в скв. 40 и 51 Кудрявцевского месторождения до 20%, в скв. 39 и 48 Солдатовского - соответственно до 45,5 и 20%.
Минимальная встречаемость или полное отсутствие трещиноватых пород наблюдается в мульдообразных участках между куполами: в скв. 138 Западно-Кораблевского поднятия - 13,3%, в скв. 156 Аптугайского - 0,0%, в скв. 37 и 38 Солдатовского соответственно 4,8 и 0,0%. Отмеченную приуроченность
Таблица 3. Встречаемость трещиноватых и кавернозных пород на различных структурах
|
Месторождение, поднятие |
Трещиноватые |
Кавернозные |
Кавернозно-трещиноватые |
скв. / образец |
|||||||||
|
Пл. Т 1 |
Пл. Т 2 |
Пл. Т 3 |
Пл. фм |
Пл. Т 1 |
Пл. Т 2 |
Пл. Т 3 |
Пл. фм |
Пл. Т 1 |
Пл. Т 2 |
п л . Т 3 |
Пл. фм |
||
|
Кудрявцевский купол |
9.6/5/ 52 |
51.5/ 17/93 |
90/9/ 10 |
66.7/4 /6 |
0.0/0/ 52 |
18.2/6 /33 |
40/4/ 10 |
16.7/1 /6 |
0/0/52 |
18.2/6 /33 |
40/4/ 10 |
0/0/6 |
7/101 |
|
Зап. Кораблев-ское поднятие |
7.1/2/ 28 |
– |
100/3 /3 |
– |
2.7/1/ 37 |
– |
100/ 3/3 |
– |
2.7/1/ 37 |
– |
10/3/3 |
– |
4/31 |
|
Аптугайское месторождение |
14.6/ 13/89 |
57.1/ 36/63 |
0/0/3 |
– |
4.5/4/ 89 |
58.7/ 37/63 |
0/0/3 |
– |
1.1/1/ 89 |
55.6/ 35/63 |
0/0/3 |
– |
6/155 |
|
Москудьинское месторождение |
15/3/ 20 |
20/4/ 20 |
– |
– |
30/6/ 20 |
35/7/ 20 |
– |
– |
0/0/20 |
0/0/ 20 |
– |
– |
10/20 |
|
Солдатовское месторождение |
2.1/4/ 194 |
– |
24.4/ 11/45 |
24.2/ 40/ 165 |
12.4/2 4/194 |
– |
6.7/3/ 45 |
14.5/ 24/ 165 |
0.5/1/ 194 |
– |
0/0/ 45 |
5.5/9/ 165 |
14/404 |
|
Софьинское месторождение |
4.5/2/ 44 |
– |
35.7/5 /14 |
19.1/9 /47 |
9.1/4/ 44 |
– |
21.4/3 /14 |
19.1/9 /47 |
2.3/144 |
– |
0/014 |
4.3/2/ 47 |
5/105 |
|
Все месторождения |
6.8/29 /427 |
49.1/ 57/ 116 |
37.3/ 28/75 |
24.3/ 53/ 218 |
8.9/39 /436 |
43.1/ 53/ 116 |
17.3/ 13/75 |
15.6/ 34/ 218 |
0.9/4/ 436 |
35.41/ 116 |
9.3/7/ 75 |
5.1/11 /218 |
46/816 |
Примечание: числитель – %, знаменатель – количество трещиноватых или кавернозных образцов и общее количество проанализированных обр., тире – отсутствие керна, Т 1 –Т 3 – отложения турнейского яруса, фм – отложения фаменского яруса.
трещиноватости в структурнотектоническом плане следует считать типичной особенностью карбонатных отложений [1,5]. Связь трещиноватости с наиболее изогнутыми и крутыми элементами антиклинальных и флексурообразных структур отмечена на Карачаганакском месторождении [6]. Наличие ее подтверждается и изменением скоростей акустических волн в плане [1] и оптикополяризационным моделированием распределений упругих деформаций [6]. Во всех исследованиях образование зон разуплотнения наблюдается, как правило, непосредственно над купольными зонами поднятий.
В конкретных скважинах повышенной трещиноватости в большинстве случаев сопутствует и увеличение кавернозности. Это характерно для скв. 19 Кудрявцевско-го поднятия, для скв. 45 Солдатовского, для скв. 63 Софьинского. Однако в отличие от трещиноватости интенсивное развитие кавернозности свойственно иногда и крыльевым частям поднятий. Одновременное сочетание кавернозных и трещиноватых пород отмечается только в еди- ничных скважинах: в скв.19 на Кудряв-цевском поднятии, в скв.45, 91 и 93 на Солдатовском, в скв.63 на Софьинском.
Таким образом, результаты изучения литолого-коллекторских особенностей фаменско-турнейских карбонатных пород сводятся к следующему. В пределах южной платформенной части Пермского Прикамья турнейские отложения сложены преимущественно сгустково-водоросле-выми известняками. Среди пористых пород преобладают водорослевые, а среди плотных – сгустковые, водонасыщенные части пластов представлены сгустково-детритовыми известняками.
Выражаю благодарность сотрудникам Центра исследования керна и пластовых флюидов (г. Кунгур) за любезно предоставленные материалы.
Список литературы Литолого-структурная характеристика карбонатных отложений фаменско-турнейского яруса нефтяных месторождений юга Пермского Прикамья
- Ахметов Р.Т. Определение литологического состава и пористости карбонатных пород путем анализа диаграмм комплекса ГИСвмасштабе пористости//Тр. БашНИ-ПИнефть. Уфа, 1996. C.37-47
- Багринцева К.И. Особенности формирования и свойства карбонатных коллекторов сложного строения//Особенности строения и формирования сложных коллекторов: сб. науч.тр. ВНИГНИ. 1982. Вып.239. С.3-21.
- Бетехин А.Г. Минералогия. М.: Госгеолиздат, 1950. C.580.
- Богомолова А.Ф., Глазова В.М. Роль начальной водонасыщенности коллекторов в процессе извлечения нефти//НТО. Сер. Нефтепромысловое дело/ВНИИОЭНГ. М.,1975. 98с.
- Гудок Н.С., Богданович Н.Н., Мартынов В.Г. Определение физических свойств нефтеводосодержащих пород. М.: Недра, 2007. 672с.
- Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. Петрофизика. М.: Недра, 1981. 234с.
- Митрофанов В.П. Особенности фильтрационноёмкостных свойств карбонатных коллекторов Соликамской депрессии/ВНИИОЭНГ. М., 2001. 113с.
- Оршинская Н.Н., Бондарчук А.П. Оценка коллекторов в сульфатно-карбонатном комплексе девона в Преддобружии//Нефтяная и газовая промышленность. 1989. №3. C.21-23.
- Перькова Я.Н. Влияние различных факторов литогенеза на коллекторские свойства карбонатных отложений Астраханского газоконденсатного месторождения.//Особенности строения и формирования сложных коллекторов: сб. науч.тр. ВНИГНИ. Вып.239. C.37-46.
- Тульбович Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа. М.: Недра, 1979. 168с.
