книги из ГПНТБ / Ханин А.А. Породы-коллекторы нефти и газа нефтегазоносных провинций СССР

ское месторождение и др.) в задонско-елецких карбонатных породах связано с развитием трещиноватости и кавернозности как в извест­ няках, так и доломитах. Мощность подсолевых отложений девона, из которых получены промышленные притоки нефти, составляет 500-600 м.

Воронежские отложения Речицкого нефтяного месторождения, содержащие промышленную залежь нефти, представлены карбо­ натным комплексом пород (известняки, доломиты). По характеру развитой в них пустотности они относятся к порово-трещинному типу. Нефть находится не только в матрице, отличающейся низкой открытой пористостью (3,1%) и проницаемостью (0,67 миллидарси), но и в трещинах, причем основные запасы нефти содержатся главным образом в микротрещинах. В матрице нефть распределяется преиму­ щественно в виде ореолов вокруг микротрещин и в доломитах вторичного происхождения.

Изучение свойств коллекторов нефти семилукских отложений Припятского прогиба проведено А. С. Махнач, И. И. Урьевым, К. М. Обморышевым и А. П. Анпилоговым (1971).

ПЕРСПЕКТИВНО НЕФТЕГАЗОНОСНЫЕ ТЕРРИТОРИИ РУССКОЙ ПЛАТФОРМЫ

Среднерусская впадина и Рязано-Саратовский прогиб

Среднерусская (Московская) впадина имеет протяженность около 1300 км, максимальная ширина ее достигает примерно 400 км. Она выполнена мощной толщей осадков палеозоя. Нижний палеозой представлен преимущественно пестроцветными песчаниками и алев­ ролитами, перемежающимися с аргиллитами. Общая мощность отложений нижнего палеозоя во впадине весьма изменчива. Так, в районе Серпухова она около 250 м, в Москве 400 м, в районе Вологды и Любима около 1200 м. Отложения девонской и каменноугольной систем заполняют всю впадину, достигая соответственно 900 и 600 м мощности. Пермские отложения распространены в северо-восточ­ ной части впадины, их мощность в районе Шарьи и Котласа бо­ лее 800 м.

К северу от Котласа Среднерусская впадина переходит в Мезен­ скую впадину. На юго-востоке Среднерусская впадина переходит в узкий (90—160 км) нижнепалеозойский Рязано-Саратовский про­ гиб протяженностью 600 км.

В связи с поисками нефти и газа в центральных районах и северовосточной части Русской платформы особый интерес представляют широко распространенные здесь и имеющие значительную мощность девонские отложения, нефтеносные в районах Волго-Уральской про­ винции. Ниже рассматриваются коллекторские свойства песчаных осадков нижнещигровского горизонта верхнего девона и верхнеживетского подъяруса среднего девона на площади, расположенной

к югу от линии Котельнич— Шаръя— Солигалич— Любим и охваты­ вающей Московскую синеклизу, Токмовский свод и СаратовскоРязанский прогиб.

Коллекторские показатели приводятся для сцементированных песчаных пород по керну, поднятому из скважин и изученному в лабораториях ВНИИГАЗа и ВНИГНИ.

Пески H рыхлые песчаники практически не были изучены в связи

чаников известна в Туймазинском, Саратовском и других районах Волго-Урала. В центральных областях промышленная нефтеносность живетских песчаников не доказана.

Ниже рассматриваются главным образом отложения верхней части живетского яруса — верхнеживетский подъярус (нижняя часть верхнего терригенного комплекса среднего девона). Живетские отложения в отличие от нижнещигровских в ряде пунктов изучены менее детально из-за слабого отбора керна. Подсчет содержания песчаных пород по мощности в разрезе отдельных скважин для верхнеживетского подъяруса по центральным областям Русской плат­ формы был сделан М. Ф. Филипповой и С. М. Ароновой (1958).

Наибольшее содержание песков и песчаников наблюдается в се­ верных разрезах — Любиме (93%) и Солигаличе (85%), при зна­ чительной общей мощности верхнеживетских отложений (189 м в Любиме и 171 м в Солигаличе). На восток, в сторону Котельни­ ческого свода, наблюдается снижение мощности песчаных пород, как и всей мощности верхнеживетских отложений.

На западе от ст. Пестово на Москву протягивается полоса, харак­ теризующаяся сравнительно низкой мощностью песчаных отложений и заниженной общей мощностью верхнеживетских отложений. Затем мощность песчаных пород и общая мощность верхнеживетских

отложений, расширяется в сторону Воронежского массива. Второй, более ясно выраженный максимум содержания песчаных пород в отложениях верхнеживетского подъяруса, наблюдается в районе Тепловки—Елшанки, где мощность их достигает 184 м (Тепловка) и 152 м (Елшанка).

Влияние цементации и уплотнения на емкость и фильтрацион­

закономерное размещение коллекторов различных классов в верх­ ней части живетского яруса и нижнещигровском горизонте верхнего девона (А. А. Ханин, 1965).

Терригенные отложения верхней части живетского яруса сло­ жены в основном переслаиванием песков, песчаников, алевролитов и глин. Минералогический состав песчано-алевритовых отложений

более или менее постоянен: кварцевый, с незначительным количе­ ством слюд и более низким содержанием полевых шпатов по сравне­ нию с нижнещигровскими песчаными породами. Цемент песчаников и алевролитов глинистый, карбонатный, железистый, гипсовый, часто сидеритовый, реже кварцевый регенерационный.

Различное содержание цемента, плохая или недостаточная отсортированность и окатанность материала, слагающего данные породыколлекторы, повлияли на развитие коллекторов преимущественно V, IV и III классов; в разрезах развиты также коллекторы наивысших классов — II и I.

На Самарской Луке кварцевый обломочный материал, слага­ ющий среднезернистые песчаники живетского возраста, плохо отсор­ тирован и окатан. Песчаники содержат более 10% глинисто-карбо­ натного цемента, результатом чего является низкая эффективная пористость и проницаемость. Породы относятся к IV и V классам коллекторов пониженной и малой емкости.

В разрезах Сердобска и Арчеды песчаные породы живетского возраста имеют низкие значения проницаемости и пористости и от­ носятся к V классу коллекторов малой емкости. Характерно, что в этом же районе также ухудшаются коллекторские свойства песча­ ных нижнещигровских отложений за счет цементации пор глинистым и карбонатным материалом.

На участке Барановка—Пачелма—Токмово в живетских отло­ жениях встречаются песчаные породы, представленные разно- и мел­ козернистыми песками и глинистыми алевролитами с плохими кол­ лекторскими свойствами. Здесь отсутствуют в разрезах породыколлекторы не только I и II класса, но и III и IV (Исса, Пачелма, Токмово). В разрезах Зубова Поляна, Морсово и Мосолово появля­ ются коллекторы IV класса, а в Мосолове коллекторы III класса и выше; в разрезах Ряжска наблюдается ухудшение коллекторских свойств, фиксируется присутствие коллекторов V класса.

К западу от линии Ряжск—Мосолово коллекторы малой емкости, сложенные алевролитами и глинистыми песчаниками, встречены в разрезе Ясной Поляны. В Подмосковье живетские отложения имеют довольно пестрый состав, присутствуют песчаные и сульфатно­ карбонатные осадки. Только в разрезах Серпухова и Калуги живет­ ские отложения могут представлять интерес как благоприятные коллекторы.

От Калуги по направлению к Боровску по мере удаления от древ­ него берега моря живетская толща фациально изменяется, и уже в Боровске она сложена глинами алевритовыми с прослойками гли­ нистых песчаников, мергелями и глинами, доломитами с ангидри­ тами (наровские слои). Породы как коллекторы не представляют практического интереса и относятся к V классу коллекторов малой емкости.

В северных разрезах Подмосковья (Поваровка, Редкино) живет­ ские отложения представлены сульфатно-карбонатными породами, мергелями, известняками, доломитами, отчасти алевролитами гли­

нистыми (Поваровка). Они относятся к группе коллекторов малой емкости.

К северо-востоку от Редкино и Поваровкп в разрезах живетских

В районе Любима и Солигалича мощность верхнеживетских отло­ жений достигает своего максимума (около 200 м). Песчаные породы составляют более 2/3 всей мощности отложений. Наилучшие пока­ затели пористости и проницаемости отмечаются также в разрезе Лысково, где эти отложения представлены преимущественно светло­ серыми, почти белыми песками и песчаниками, среди которых встре­ чаются прослои и пачки желтовато-серых алевролитов и темно­ серых алевритовых глин. При этом хорошо отсортированные мелко­ зернистые песчаники приурочены к верхней части разреза, тогда как в нижней части разреза отмечаются алевритовые, плохо отсор­ тированные песчаники. Мощность отдельных прослоев песчаников в верхней части разреза колеблется от 1 до 2,5 м.

Ннжнещигровские отложения франского яруса верхнего девона сложены в основном песчано-глинистыми породами, очень одно­ образными, представляющими собою частое чередование песков, песчаников, алевролитов, глин и даже аргиллитов, с единичными тонкими прослоями известняков в нескольких разрезах (Кикино, Горький и др.).

Общая характеристика нижнещигровских отложений центральных областей Русской платформы приведена в работах А. А. Бакирова, Д. В. Наливкина, H. Н. Тихоновича, А. Г. Завидоновой, М. Ф. Филип­ повой, Л. М. Бириной и др.

По минералогическому составу пески и песчаники нижнещигровского горизонта — кварцевые, реже полевошпатовые и слюдистые. Количество полевых шпатов в них колеблется от 5 до 20%, а в неко­ торых случаях (Зубова Поляна) достигает 37%. Зерна минералов чаще всего окатанные, реже угловато-окатанные и еще реже угло­ ватые. Цементом является глинистое вещество, иногда сидерит, гипс, кальцит и др. Пески и песчаники, как указывает М. Ф. Филип­ пова (1958), неоднократно перемывались и переотлагались, что сказалось как на минералогическом составе зерен, так и на их форме и цементе.

Разрезы нижнещигровского горизонта (табл. 22), содержащие большое количество песчаных пород с высокими коллекторскими свойствами (I и II классы), расположены в северной части Москов­ ской синеклизы (Любим) и на северном склоне Токмовского свода (Горький, Лысково). Процентное содержание песчаных пород (счи­ тая к мощности толщи) в разрезе Любима 68%, Горького 50%, Лысково 55%. Песчаные породы этих разрезов характеризуются высокой проницаемостью, достигающей 3650 миллидарси (Любим). В разрезах Подмосковья ннжнещигровские отложения представлены главным образом мелкозернистыми кварцевыми песчаниками. В рай­ онах Калуги, Боровска, Ясной Поляны, Серпухова и Редкина

и глубина залегания этих отложений, а также процентное содержание песчаных пород. Однако в этом направлении намечается увеличение в песчаных осадках глинистого и карбонатного цемента.

В разрезе Казанлы проницаемость песчаных пород колеблется

впределах 165—1300 миллидарси; в разрезе Сердобска отсутствуют I, II и III классы коллекторов и присутствуют IV и V классы, прони­ цаемость колеблется от меньше 5 до 300 миллидарси.

Внижнещигровском горизонте наиболее развиты коллекторы I

иII классов, характеризующиеся высокими фильтрационными и емко­ стными показателями. В пределах рассматриваемой территории выде­

ляются три зоны развития коллекторов. Первая зона, южная, занимает полосу от Кикино до Сердобска на востоке и к западу до района Калуги. Она характеризуется развитием коллекторов V, IV и III и отчасти I и II классов. Снижение фильтрационных и емкост­ ных показателей коллекторов связано с более повышенным содержа­ нием глинистого и кальцитового цемента. В пределах этой полосы в живетских породах также распространены коллекторы низших

классов.

Вторая зона, наиболее обширная, охватывает значительную часть центральных областей Русской платформы (Самарская Лука, обширная площадь от Ряжска до Пачелмы на юге, от Любима до Лысково на севере, Редкино на северо-западе). Эта зона характе­ ризуется преимущественным развитием коллекторов I и II классов, с высокими фильтрационными и емкостными показателями. Породы чрезвычайно однородны, величины содержания цементирующих ве­ ществ небольшие, обычно от долей процента до 3—4%.

Третья зона охватывает северо-восточную часть данной тер­ ритории (Солигалич, Шарья, Котельнич) и характеризуется разви­ тием коллекторов не только I, II классов, но и III, IV, V классов.

На восток от Любима в сторону Шарьи и далее к Котельниче­ скому своду наблюдается равномерное уменьшение содержания песчаных пород, увеличение глинистости, большая цементация песчаных коллекторов, что сказывается на наличии в разрезах пород-коллекторов также средней, пониженной и низкой проница­ емости и емкости (классы коллекторов III, IV, V и VI).

Из сказанного следует, что существует определенная законо­ мерность в распределении песчаных коллекторов на рассматриваемой территории. Коллекторы более высоких классов занимают зоны, где осадконакопление шло в условиях углубленного дна, и песча­ ные отложения этих зон обладают большей мощностью и однотип­ ностью, чем в условиях относительного мелководья, например на склонах поднятий, на приподнятых участках дна.

Нефтепроявления в Мезенской впадине обнаружены в южной части. Так, в опорной скважине (Аныб) на глубине 1500 м был полу­ чен керн из верхнедевонских отложений, пропитанный нефтью. Здесь же в разрезе пород верхнекаменноугольного возраста выяв­ лены пласт известняка, слабо пропитанный нефтью, и прослои битуминозных известняков. Выше по разрезу скважины, в Аныбе,

процесса окварцевашш. При отсутствии процесса растворения на контактах кварцевых зерен породы обладают пористостью 19—21% и проницаемостью 100—170 миллидарси и более. При содержании в породе 22% карбонатного цемента они являются практически непроницаемыми.

Изучение пород-коллекторов в разрезах кембрия, вскрытых рядом разведочных скважин на территории Западной Латвии, позволило И. А. Апинте (1971) дать нм следующую общую оценку. Терригенные породы среднего—верхнего (?) кембрия обладают хорошими коллекторскими свойствами в менее погруженных рай­ онах Балтийской синеклизы. Мощность среднекембрийских отло­ жений изменяется от 3 до 34 м. Коллекторы обладают пористостью 14— 25% и проницаемостью 60—450 миллидарси. Суточный дебит нефти на Кулдигской площади составляет 4 м3 и на Гарждайской 68 м3. Благоприятными коллекторскими свойствами обладают также алевро­ литы и песчаники нижнего кембрия, характеризующиеся пористостью 12—34% и проницаемостью до 900 миллидарси.

В средне-верхнекембрийской песчано-алевритовой толще пород развиты коллекторы I, II и III классов, преобладает III класс. На ряде структур конседиментационного типа коллекторы более высоких классов развиты в центральных частях поднятий. Кол­ лекторские показатели пород значительно снижаются от присут­ ствия цементов. Наиболее развит кварцево-регенерационный цемент в отложениях погруженной части Балтийской синеклизы (К. А. Салаускас, 1971).

Львовская впадина

Львовская впадина расположена между западными склонами Украинского кристаллического массива на востоке и внешней частью Предкарпатского мезозойского прогиба на западе. Южная граница для средне- и верхнепалеозойской части впадины замы­ кается в верхнем течении Днестра, а на севере уходит под мезозой­ ские отложения Висленской впадины Польши.

Львовская впадина выполнена толщей девонских, каменноуголь­ ных и пермских отложений. На Львовскую палеозойскую впадину наложена сравнительно небольшая Львовская мезозойская мульда, где развиты главным образом песчано-глинистая юрская толща мощностью 250—1000 м и мелоподобные известняки и мергели мела мощностью от 100 м на северо-востоке до 1800 м на юго-

западе.

В западной части Львовской впадины выявлен ряд крупных структур типа валов, приуроченных к приподнятым краям блоков фундамента. Поисково-разведочные работы проводились на локаль­ ных структурах, осложняющих валы Львовской впадины (Великомостовская, Белз-Милятинская, Куличковская, Нестеровская и др.). В разрезе каменноугольных и девонских отложений были установлены нефтегазонроявления и породы-коллекторы. На площади Белз из

пород нижнего девона получен газоводяной фонтан. На Великомостов» ской площади установлена промышленная газоносность отложений среднего девона. При испытании нижнелопушинской подсвиты, представленной крепкими песчаниками и алевролитами, с глубины 2393—2404 м (в скв. 6) получен фонтан газа с абсолютно свободным дебитом 90—100 тыс. м3/сут. Второй газовый фонтан получен из скв. 7. Абсолютно свободный дебит газа составлял 64 тыс. м3/сут. Этаж газоносности продуктивного горизонта 80 м, мощность гори­ зонта 12—19 м. Пористость 8%, остаточная водонасыщенность 60%, проницаемость 20—40 миллидарси. Газовая залежь незначительного объема.

ЭПИГЕРЦИНСКАЯ ПЛАТФОРМА И АЛЬПИЙСКИЕ СКЛАДЧАТЫЕ СООРУЖЕНИЯ ЮГА ЕВРОПЕЙСКОЙ

ЧАСТИ СССР

На юге и юго-западе Европейской части СССР протягиваются альпийские складчатые сооружения Восточных Карпат, Горного Крыма и Кавказа, окаймленные передовыми прогибами. Между альпийскими складчатыми сооружениями и Русской платформой располагается эпигерцинская платформа, названная М. В. Мурато­ вым Скифской плитой. Вместе с эпипалеозойской платформой Сред­ ней Азии она выделяется под названием Скифско-Туранской плат­ формы. Скифская плита имеет форму клина, суживающегося к западу и расширяющегося к востоку. Она включает Степной Крым, СевероЗападное Приазовье, Северный Кавказ и Предкавказье. Ее крайняя западная часть с севера ограничена линией выходов кристаллических пород Азово-Подольского массива Украинского щита, далее на юго-восток она граничит с сопредельными участками юго-восточного продолжения Донбасса, Ергеней и Нижнего Поволжья, на юге — с горными сооружениями Крыма и Кавказа и на востоке — с запад­ ным побережьем Каспийского моря.

В строении Скифской плиты выделяют две тектонические обла­ сти — Донецко-Каспийскую и Предкавказскую, отличные по истории геологического развития, возрасту складчатого фундамента и струк­ туре осадочного чехла.

Северная Донецко-Каспийская тектоническая область образует субширотную полосу, протягивающуюся на расстоянии почти 700 км от восточной границы Днепровско-Донецкой впадины до Каспий­ ского моря, обрамляя с юга Русскую платформу. В ее пределах выделяют складчатое сооружение Донбасса, являющееся выступом

бенное продолжение складчатого Донбасса.

Предкавказская тектоническая область характеризуется более резко выраженной структурной расчлененностью складчатого фунда-