Седиментогенез карбанатных отложений турнейского яруса и их петрофизические свойства (на примере скв. 1267 демкинского месторождения)

На территории Республики Татарстан основная часть запасов нефти в карбонатных породах сосредоточена в отложениях турнейского яруса нижнего карбона. На основании литологических исследований проведена реконструкция условий их образования.

Объектом исследования при выполнении работы являлся керновый материал. Основными методами исследования служили: макроскопическое описание керна, оптико-микроскопический анализ шлифов, рентгенографический анализ, определение пористости, проницаемости и нефтенасыщенности.

Осаждение карбонатов зависит от биогенных и абиогенных факторов: климата, формы и объема бассейна осадконакопления и др. В турнейское время отложения формировались в условиях регрессии моря в виде широких полос, параллельных береговой линии. Поэтому образованные карбонатные породы легко стратифицируются по литологическому составу и данным ГИС. Эти породы отличаются по составу из-за смены автотрофных породообразующих организмов на гетеротрофные.

В кровле этого яруса отсутствуют терригенные отложения, т.к. они были размыты. Как известно, карбонатные коллекторы отличаются от терригенных тем, что коллекторские свойства первых определяются фоновым литогенезом и вторичными изменениями. Процессы фонового литогенеза распространены повсеместно и лишь ухудшают коллекторские свойства пород. Вторичные же изменения, а именно выщелачивание и сопряженные процессы перекристаллизации и доломитизации повышают коллекторские свойства. В результате выщелачивания, которое происходило одновременно с нефтенакоплением, образуются нефтеносные известняки. Выщелачивание приводит к формированию в известняках вторичной кавернозности. Однако не все известняки подвержены выщелачиванию. Выщелачивание развито лишь в органогенных известняках. Нефтеносные известняки слагают антиклинальные поднятия (поднятия III-IV порядков).

В данной работе выделено три типа известняков: биокластово-зоогенные, биокластово-фитогенные и биокластово-фитозоогенные (рис. 1).

Рис. 1. Фотография образцов. Левое верхнее фото – биокластово –зоогеный тип, Правое верхнее фото – биокластово-фитогенный тип, нижнее фото – биокластово-фитозоогенный тип.

Первый тип известняков, подверженный выщелачиванию, равномерно нефтенасыщен углеводородами, поэтому его окраска коричневая различных оттенков. Текстура массивная. По данным оптико-микроскопического исследования биокластово-зоогенные известняки сложены раковинами фораминифер различной сохранности, сцементированные спаритом. Цемент выполнения порового типа (рис. 2). Биокластово-фитогенные известняки макроскопически серые до светло-серых. Их текстура слоистая. Как показывают оптико-микроскопические исследования, форменные структурные компоненты известняков представлены преимущественно водорослевым детритом. Цемент базальный, выполнения, по структуре – микрит (рис. 2). Биокластово-фитозоогенные известняки являются переходным между первым и вторым типами.

Рис. 2. Фотография шлифов. Левое верхнее фото – биокластово-зоогеный тип, правое верхнее – биокластово-фитогенный тип, нижнее фото – биокластово-фитозоогенный тип.

Выщелачивание в нефтяных залежах приводит к формированию однородных по текстуре кавернозных пород. Данный процесс селективный и затрагивает лишь биокластово-зоогенные известняки состоящие из органических остатков зоогенной природы и цементирующего их зернистого кальцита (микрита). При этом органические остатки, опираясь друг на друга, слагают каркас породы. Это приводит к образованию кавернозных коллекторов с высокими значениями пористости (15-20%) и проницаемости ((100-1000)∙n·10^-3 мкм², где n – первые единицы), а также равномерной нефтенасыщенностью. Встречаются в кизеловском и упино-малевском горизонтах.

Биокластово-фитогенные известняки не несут признаков выщелачивания. Относятся к коллекторам порового типа. Обладают малыми значениями пористости (3-8%) и проницаемости, имеют лишь пятнистую нефтенасыщенность. Обнаруживаются в черепетском горизонте.

Биокластово-фитозоогенные известняки также подвержены процессам выщелачивания, однако степень выщелачивания довольно мала.

Выщелачивание биокластово-зоогенных известняков турнейского яруса обычно развито в больших объемах пород, равных по размеру промышленным нефтяным залежам.

Кудбанов А.Г. «Казанский (Приволжский) федеральный университет»