книги из ГПНТБ / Прошляков, Б. К. Вторичные изменения терригенных пород-коллекторов нефти и газа

открытая пористость изменяется от 12 до 25%, а газопроница­ емость по исследованным образцам составляет всего единицы миллидарси. Исключением является лишь район Крагая. Здесь в отложениях валанжин-готеривского возраста встречаются от­ носительно чистые разности алевролитов, открытая пористость которых достигает 30% и более, а проницаемость составляет до

132 мД.

Еосточная половина Прикаспийской впадины (восточнее р. Урал), севернее широты оз. Индер, выделяется крайне низкими коллекторскими свойствами. Анализ значительного количества каменного материала (всего свыше 400 образцов) показывает, что нижнемеловые отложения в пределах этой территории пред­ ставлены глинами и глинисто-алевритовыми породами. Не обна­ ружено ни одного образца, в котором количество обломочного материала превышало бы 50%• Пористость, в том числе и от­ крытая, в зависимости от глубины залегания пород изменяется в широких пределах, достигая 25—32%, однако высокое содер­ жание глинистой части делает эти образования практически не­ проницаемыми. Характеристика литологического состава и кол­ лекторских свойств пород приводится в табл. 58, 59.

В Западном Примугоджарье нижнемеловые отложения вскрыты скважинами в ряде пунктов — Жана-Жол, Кенкияк, Акжар, Каратюбе и др. Разрезы сложены терригенными поро­ дами — песчаниками, алевролитами, глинами, встречаются так­ же прослои конгломератов и глин. По данным Ю. А. Иванова, В. И. Каплуна и др. (1967), песчано-алевритовые породы со­ ставляют в этом районе от 40 до 70% разреза. Очень часто они представлены рыхлыми разностями. Для песчаников и алевро­ литов этого района характерно высокое содержание глинисто­ карбонатного цемента, как правило, составляющее свыше 20%. В подтверждение этого в табл. 59 приведены результаты анали­ за наиболее чистых разностей песчано-алевритовых пород. На соляных куполах нижнемеловые отложения залегают, как пра­ вило, на небольшой глубине — до 400—500 м, вследствие это­ го они слабо уплотнены и имеют высокую открытую пори­ стость — до 30%. Газопроницаемость пород составляет первые сотни миллидарси. Такие относительно небольшие ее значе­ ния определяются высоким содержанием цементирующего веще­ ства.

Такова характеристика нижнемеловых пород-коллекторов отдельных районов Прикаспийской впадины по результатам ис­

глубинам 500 и 1500 м показаны на схематических картах (рис. 61, 62). Т ак же, к а к и в юр с к и х о т л о ж е н и я х , п о в ы ш е н н ы е к о л л е к т о р с к и е с в о й с т в а х а р а к ­ т е р н ы д л я п о р о д п е р и ф е р и й н ы х юг о - в ос т оч -

212

Т а б л и ц а 58

Литологическая характеристика и коллекторские свойства пород левобережья р. Урал

Литологическая характеристика и коллекторские свойства пород восточной части Прикаспийской впадины

сильно глинистыми и известковистыми. В западном и северном направлениях роль песчаников и песков понижается, постепенно

В н о в ь э т и з о н ы п о я в л я ю т с я на с у ше у же в

ни до оз. Эльтон и далее на север), центральная часть между­ речья Урал — Волга, включая нижнее и среднее течение рек Большого и Малого Узеней и Аралсорское поднятие. На схема­ тической карте коллекторов в трансформации для глубины 500 м этим районам соответствуют зоны развития коллекторов III группы. На востоке Прикаспийской впадины, в пределах Запад­ ного Примугоджарья, качество коллекторов выше (II, III груп­ пы в трансформации для глубины 500 м). Для оценки коллек­ торских свойств нижнемеловых отложений южной половины междуречья Урал — Волга данных недостаточно.

Пониженными коллекторскими свойствами характеризуются породы, развитые в Хакинском прогибе. Крайне низкие коллек­ торские параметры имеют нижнемеловые отложения северной части впадины — от Актюбинского Приуралья до Новоузенского прогиба включительно. Южная граница этой области прохо­ дит примерно по широте оз. Индер. По сравнению с другими, описываемая территория отличается наименьшими мощностями нижнемеловых отложений (20—400 м против 400—800 и даже 1200 м). На юго-востоке к ней примыкает Эмбенско-Сагизский прогиб, также являющийся районом развития пород с очень низкими коллекторскими свойствами. В трансформации к глу­ бине 500 м здесь развиты коллекторы не выше VI группы. На юго-западе с Эмбенско-Сагизским прогибом сливается район Кызыл-Кудука — Каскырбулака, в котором развиты породы с неудовлетворительными коллекторскими параметрами. С увели­ чением глубины залегания области развития коллекторов высо­ кого качества сокращаются, что следует из сравнения схемати­ ческих карт, трансформированных для глубин 500 и 1500 м (рис. 61, 62).

Глава VII

СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ В ОБЛАСТИ ИЗУЧЕНИЯ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ

И ПОРОД-ЭКРАНОВ НА БОЛЬШИХ ГЛУБИНАХ

Проблеме нефтегазоносное™ на больших глубинах (5000— 10 000 м) в настоящее время уделяется чрезвычайно большое внимание. Этот интерес вызван не только теоретическими сооб­ ражениями, он диктуется практической необходимостью непре­ рывно пополнять запасы нефти и газа, учитывая, что на малых и средних глубинах во многих развитых странах недра уже раз­ веданы. Считают, что на больших глубинах сосредоточены зна­ чительные запасы углеводородов (в СССР, например, около трети всех запасов газа приурочено к глубинам свыше 5000 м). В связи с этим в Европе и Америке все шире развертывается бурение на глубины свыше 5000 м. В Советском Союзе Аралсорская скв. СГ-1 (Прикаспийская впадина) пробурена на глу­ бину 6806 м, Медведовская 2 (Краснодарский край) — на 6320 м, на Шаховой косе (Азербайджан) скважина достигла 6522 м, скв. Луги-1 (Западная Украина)—6262 м. Биикжальская скв. СГ-2 (Гурьевская область), находящаяся в бурении, перешла шестикилометровый рубеж. На глубину 6000—7000 м пробурены скважины в ГДР, Румынии, Франции. В США (штат Оклахома) скв. им. Бэйдена № 1 в 1972 г. достигла глубины 9159 м.

Одной из ключевых задач обсуждаемой проблемы является оценка коллекторских и экранирующих свойств пород. Исходя

ших глубинах нельзя ожидать наличия коллекторов высокого качества, поскольку тенденция процесса такова, что породы ста­ новятся все менее пористыми и проницаемыми. Действительно, песчано-алевритовые породы, извлеченные из разведочных сква­ жин с глубины более 4500—5000 м, почти всегда оказываются низкопористыми и практически непроницаемыми. Вместе с тем мировой опыт разработки месторождений нефти и газа пока­ зывает, что на больших глубинах породы могут иметь высокие коллекторские свойства. Например, туфогенные песчаники с

глубины 5450—5460 м из Медведовской скв. 2 имеют открытую

делах исследуемых территорий из Биикжальской скв. СГ-2 с глубины 5499—5504 м извлечены каменноугольные песчаники и алевролиты е открытой пористостью 8—12% и проницаемо­ стью 0,4—0,8 мД. Песчано-алевритовые породы из Аралсорской скв. СГ-1 с глубины 4132—4358,1 м обладают открытой пори­ стостью 4—11%, а проницаемость в отдельных случаях дости­ гает Д) мД.

В связи с этим возникает вопрос, насколько типичны хоро­ шие коллекторы для больших глубин, что можно ожидать в этом плане на глубине 10—15 км?

Из изложенного следует, что процессы катагенеза существен­ но влияют на облик и физические свойства пород. Коллектор­ ские качества при погружении терригенных образований сни­ жаются неравномерно, а в ряде интервалов (1500—2500, 4900— 5500 м) наблюдается даже повышение пористости и проницае­ мости. Геохимические исследования при высоких температурах и давлениях (Н. И. Хитаров, С. Д. Малинин, Г. Кеннеди и дру­ гие),, а также изучение разрезов глубоких скважин приводят к заключению о том, что устойчивость породообразующих ми­ нералов с увеличением глубины залегания неоднократно изме­ няется; следовательно, возникают условия, благоприятные для растворения и удаления отдельных соединений. Это препятству­ ет снижению пористости при погружении, а в ряде случаев вы­ зывает и повышение величины коллекторских параметров.

Кроме процессов катагенеза, существенное влияние на кол­ лекторские свойства оказывает трещиноватость пород, возни­ кающая под действием тектонических сил и в результате естественного гидроразрыва. Способностью растрескиваться обла­ дают практически все породы, даже каменная соль, отлича­ ющаяся весьма высокой пластичностью. В Прикаспийской впа­ дине, например, при структурно-поисковом бурении на Челкарском соляном ма!ссиве из многих скважин извлекались каменная соль и гипс, по мельчайшим трещинам пропитанные вяз­ кой нефтью. Очевидно, в какой-то момент времени трещины были открытыми, что и привело к заполнению их нефтью. Впол­ не возможно, что наиболее легкие, подвижные фракции нефти улетучились и сохранилась лишь в основном смолисто-асфаль- теновая часть.

Впородах различного литологического состава образования

изалечивание трещин происходят неодинаково. В малоуплот­ ненных пластичных породах трещины имеют в основном тек­ тоническое происхождение. Они быстро исчезают под действием литостатического (горного) и стрессового давлений. В сильно уплотненных (&б>0,9), хрупких породах трещины возникают

220