Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Нетрадиционные коллекторы и вторичные флюидоупоры в породах осадочного чехла (на примере рифтогенного седиментационного бассейна). Учебное пособие для
.pdf
свойствах породы, которые не имеют практического значения (Ханин,
1956), а следовательно, они могут выполнять функцию экранов.
Учитывая более низкие значения открытой пористости песчаника
и глин тюменской свиты (КП= 3,0–3,7%), мы можем предполагать, что
им присуща такая же или еще более незначительная газопроницаемость,
то есть КПР⩽ 0,378 мД. На основании этого допускается мысль, что поро-
ды тюменской свиты, вскрытые скважиной 603Р, обеспечивают изоляцию
бажено-абалакского комплекса в его подошвенной части. Это, в свою очередь, сохраняет продуктивность комплекса, о чем свидетельствуют нефтепритоки из скважины 603Р с дебитом более 7 т/сут.
В бесприточной скв. 601Р отложения бажено-абалакского комплекса
подстилаются породами тюменской свиты. Среди них различаются алевро-песчаники, алевролиты, алевро-пелитолиты и алевро-глины.
Алевро-песчаники (глуб. 2425,6 м; глуб. 2433,4 м) интересны тем, что
в них преобладают частицы песчаной размерности (45–50%), возникшие
за счет разросшихся до 0,16×0,32 мм кристаллов терригенного кварца.
Отмечаются гнезда размером 0,16×0,20 мм идиоморфного кварца и радиально-лучистого халцедона (0,08×0,116 мм). Наблюдается появление
аутигенного альбита совместно со вторичным кварцем.
Полевые шпаты изменены слабо – частично пелитизированы, слюды – глинизированы.
В небольших межзерновых участках присутствует пелитово-глинистый материал. Там же, по данным петрографических наблюдений, сосредоточены гнезда каолинита (5–10%) и скопления битумов (3–5%).
Вторичное окварцевание (окремнение) – доминирующий наложенный
процесс – повлияло на приобретение породой следующих физических
свойств: газопроницаемости (КПР= 0,629 мД) и открытой пористости
(КП= 13,1%). Это позволяет относить алевро-песчаники тюменской сви-
ты скв. 601Р к VI классу коллекторов, по А. А. Ханину, не имеющих
практического значения.
Алевролиты (глуб. 2450,0 м) претерпели те же самые вторичные преобразования, что и алевро-песчаники, в силу чего их газопроницаемость
и открытая пористость составляют КПР= 0,8702 мД и КП= 9,0% соот-
ветственно. Следовательно, алевролиты тюменской свиты данной скважины также относятся к VI классу коллекторов, по А. А. Ханину, не имеющих практического значения. Это обстоятельство позволяет рассматривать их как породы с экранирующими свойствами.
Алевро-пелитолиты и алевро-глины уже по своей природе являются
экранами. Мы, к сожалению, не располагаем данными по газопроницаемости этих пород, но открытая пористость их косвенно может свидетельствовать об этом:
КП= 3,1% – обр. 601Р-18, глуб. 2437,0 м;
КП= 1,4% – обр. 601Р-20, глуб. 2455,3 м.
11
Приведенные материалы говорят, что породы тюменской свиты,
вскрытые скв. 601Р, обладают весьма низкими коллекторскими свойствами. Поэтому бажено-абалакский комплекс в данном случае экранирован
снизу, то есть утечка углеводородов должна быть исключена или оставаться минимальной. И несмотря на это, скв. 601Р бесприточная!
В скв. 600Р породы тюменской свиты, подстилающие отложения
бажено-абалакского комплекса, включают песчаники, алевро-песчаники
и песчанистые алевролиты.
Отличительной чертой песчаников и алевролитов этой скважины является отсутствие в них наложенной карбонатизации и сульфатизации
(рис. 5). Определяющим вторичным процессом является гидротермальное
окварцевание (окремнение) всех без исключения пород. Активнее всего
оно протекало в изначально наиболее проницаемых породах – песчаниках
(рис. 6). На участке максимального их преобразования, связанного с исчезновением всех неустойчивых минералов терригенного комплекса, сформировался слюдисто-кварцевый разнозернистый песчаник (глуб. 2413,0 м)
(рис. 7).
а б
Рис. 5. Серицит, вторичный кварц, каолинит по выщелоченному полевму шпату (1) и слюде
(2) терригенного комплекса в кварцитовидной породе, развитой по песчанику тюменской
свиты. Увеличение 100; а – николи ||, б – николи +
Характерной его особенностью является двухкомпонентный состав:
минералы кремнезема и фрагменты пород, ими сложенные, + аутигенная
слюда. В шлифах с учетом присутствующих УВ этот состав следующий:
кварц (70–75%), слюда (10–15%), обломки кремнистых пород (3–5%), битум (10–15%). Необходимо подчеркнуть, что рассматриваемый слюдистокварцевый песчаник представляет собой типичное гидротермально-метасоматическое образование, относящееся, по классификации Н. И. Наковника (1968), к формации вторичных кварцитов.
Еще одной очень важной чертой преобразованного песчаника является крайне низкая открытая пористость (КП= 1,4%), более всего присущая
12
а б
Рис. 6. Вторичный кварцит (слюдисто-кварцевая порода) по песчанику тюменской свиты.
Рис. 7. Совместное нахождение новообразованной слюды (1) и нефти (2) в межзерновом
пространстве вторичного кварцита, развитого по песчанику тюменской свиты. Увеличение
Увеличение 100; а – николи ||, б – николи +
а б
100; а – николи ||, б – николи +
глинам. К сожалению, у нас нет данных по газопроницаемости этой породы, но, учитывая емкостные свойства соседних проб, можно предполагать,
что она свидетельствует о плохом качестве коллекторов. Косвенным подтверждением этому служат физические характеристики песчаника, отобранного на глубине 2384,2 м (обр. 600Р-14), у которого более высокая,
чем в предыдущем случае, открытая пористость – (КП= 14,8%), а газопро-
ницаемость КПР= 2,7343 мД (табл. 1). Такие параметры говорят о низких
(V класс по А. А. Ханину (1956)) коллекторских свойствах песчаника.
Приведенные данные свидетельствуют о выносе основной массы породообразующих элементов, входящих в состав плагиоклазов, калиевых
полевых шпатов, хлоритов и т. д. за пределы пласта, с одной стороны,
и привносе большого количества кремнезема – с другой. Минералы кремнезема отлагались в межзерновом пространстве песчаников и алевролитов
и запечатывали его, регенерировали кристаллокласты кварца. В конечном
итоге это привело к формированию вторичного флюидоупора в породах
13
Таблица 1
Дебиты скважин, физические свойства пород тюменской свиты и палеозойского фундамента
№
Номер
п/п
скважи-
1 130 2514,2 Песчаник 12,1 5,3683 V, низкая 14,00
2 600Р 2384,2 Вторичный
3 138 2847,0 Песчаник
4 601Р 2425,6 Алевро-
5 2450,0 Алевролит 9,0 0,8702 VI, весьма
6 603Р 2435,9 Алевролит
7 611Р 2389,2 Алевро-
8 2372,2 Глина
9 158 2927,9 Гранитогнейс
ны
Глубина
отбора,
м
Красноленинского месторождения
Название
породы
кварцит
по песчанику
слюдистый
песчаник
глинисто-
слюдистый
пелитолит
алевритистая
палеозой-
ского
фундамента
Открытая
пористость,
КП,%
14,8 2,7343 V, низкая 9,40
6,2 0,5166 VI, весьма
13,1 0,6290 VI, весьма
8,7 0,3780 VI, весьма
4,7 3,4620 V, низкая
1,7 1,7403 V, низкая
1,0 0,3094 VI, весьма
Газопрони-
цаемость,
КПР, мД
Характерис-
тика
коллектора
по проницае-
мости, класс
коллектора,
и емкости
(по А. А. Ха-
нину
(1956))
низкая
низкая
низкая
низкая
низкая
Дебит,
Q т/сут
21,60
беспри-
точная
7,10
1,56
21,60
тюменской свиты. В нагретых растворах, кроме Si+4, присутствовали К+,
(Na+), Al+3, F−, необходимые для образования мусковита или парагонитизированного мусковита (слюды).
Исходя из этого можно допустить, что в более тонкообломочных
и менее проницаемых породах тюменской свиты скв. 600Р коллекторские
свойства выражены так же плохо, а может быть, еще хуже. Это обстоятельство обеспечивало экранирование снизу бажено-абалакского комплекса и сохранение его продуктивности: дебит скв. 600Р составляет более
9 т/сут.
В скв. 611Р отложения бажено-абалакского комплекса подстилаются
породами тюменской свиты. Среди них выделяются алевро-песчаники,
14
песчанистые алевро-пелитолиты, алевро-пелитолиты и глины алевритистые. Все они затронуты вторичными изменениями: в большей степени
окварцеванием (окремнением), в значительно меньшей степени – альбитизацией, парагонитизацией слюд (мусковита) и каолинизацией (см. рис. 2).
Одной из особенностей пород тюменской свиты, вскрытых скв. 611Р,
является то, что они практически не охвачены процессами сульфатизации
и карбонатизации. Как отмечалось, определяющим наложенным изменением является окварцевание (окремнение). Характер проявления его типичен для пород тюменской свиты Пальяновской площади. Наиболее интенсивно оно отмечается в самых проницаемых породах – алевро-песчаниках
и песчанистых алевро-пелитолитах. Однако таких масштабов проявления,
как в скв. 600Р на глуб. 2413,0–2414,3 м, оно не достигало. Вместе с тем
открытая пористость всех этих пород, начиная с глин алевритистых и заканчивая алевро-песчаниками, укладывается в узкий диапазон значений
КП= 1,7–9,1%. Сюда же попадают и кварцито-гнейсы палеозойского фун-
дамента Западно-Сибирской плиты. При этом физические свойства алевро-пелитолитов (обр. 611–22) КПР= 3,462 мД; КП= 4,7% и алевритистых
глин (обр. 611–19) КПР= 1,7403 мД; КП= 1,7% свидетельствуют о низких
(V класс по А. А. Ханину (1956)) коллекторских свойствах указанных
пород. Учитывая вышеизложенное и слабый разброс значений открытой
пористости пород тюменской свиты, можно предполагать, что все они
являются плохими коллекторами. Это могло способствовать изоляции бажено-абалакского комплекса в нижней части разреза и сохранению его
продуктивности: дебит скважины составляет всего более 1,5 т/сут.
В скв. 138 породы тюменской свиты представлены песчаниками,
алевро-песчаниками или песчанистыми алевролитами.
Для всех рассмотренных пород, наряду с окварцеванием, имела место
наложенная каолинизация. В большем количестве каолинит диагностирован под микроскопом в песчанике с глуб. 2827,4 м и алевро-песчанике
с глуб. 2840,1 м, где составляет соответственно 10–15% и 5–10%. Следствием этого являются незначительные вариации открытой пористости
пород КП= 9,3–10,6%.
Для песчанистого алевролита (глуб. 2844,9 м) и слюдистого песчаника (глуб. 2847,0 м) характерны вторичная карбонатизация и сульфатизация, которые в предыдущих пробах при описании шлифов не отмечались. При этом если содержание аутигенного кальцита составляет 1–
2%, а ангидрита – доли процента, то открытая пористость песчанистого
алевролита равна КП= 10,5%. Если же развитие вторичного кальцита (2–
3%) сопровождается появлением ангидрита (3–5%) и эти минералы начинают выполнять роль цемента, открытая пористость песчаника снижается до КП= 6,2%, а газопроницаемость достигает КПР= 0,5166 мД (см.
табл. 1), и это при наличии аутигенного каолинита в количестве 3–5%. Такие параметры свидетельствуют о весьма низких (VI класс, по А. А. Хани-
15
ну) коллекторских свойствах, а породы, обладающие ими, уже в большей
степени выполняют функцию флюидоупора.
Приведенный выше материал позволяет уверенно предполагать, что
тюменские отложения создают изоляцию бажено-абалакского комплекса,
обеспечивающую сохранение его продуктивности. Дебит скв. 138 составляет более 20 т/сут. Значительную роль в этом могла сыграть ангидритизация (кальцитизация) наряду с широко проявленным на Пальяновской
площади окварцеванием (окремнением) пород.
В скв. 130 отложения бажено-абалакского комплекса подстилаются
породами тюменской свиты, из которых нами был исследован лишь один
образец, отобранный с глуб. 2514,2 м. Им оказался олигомиктовый песчаник. Песчаник характеризуется тем, что зерна доминирующего кварца
(45–50%) претерпели незначительную регенерацию и разрастание с образованием гнездовидных сростков. При этом восстанавливаются грани
призм и пирамидальные верхушки у кристаллов. Процесс локализован
в межзерновом пространстве, где зерна растущего кварца ассоциируют
с халцедоном. Последний, видимо, кольматирует пустотное пространство
песчаника, отчего его газопроницаемость составляет КПР= 5,3683 мД,
а открытая пористость – КП= 12,1%. Эти показатели говорят о низких
(V класс по А. А. Ханину (1956)) коллекторских свойствах породы. Вместе
с тем надо подчеркнуть, что присущая этому песчанику газопроницаемость является максимальной из числа всех проанализированных нами
пород тюменской свиты Пальяновской площади. Межзерновое пространство в песчанике свободно от аутигенных сульфатов и карбонатов. Оно,
кроме минералов кремнезема, заполнено битумами.
Установлено, что открытая пористость пород фундамента, вскрытых
скв. 130, ниже таковой песчаников тюменской свиты. Она достигает в палеозойских гранитоидах (глуб. 2533,1 м) рекордно мизерного значения
КП= 0,4%. Все вышеизложенное позволяет считать породы фундамента
наиболее надежным экраном. Дебит скв. 130 составляет более 14 т/сут.
В скв. 158 отложения тюменской свиты отсутствуют. Она находится
в так называемой лысой зоне, по терминологии сибирских геологов. Породы бажено-абалакского комплекса ложатся непосредственно на складчатый фундамент. О физических свойствах пород, его слагающих, мы,
к сожалению, можем судить лишь по одной пробе (см. табл. 1), поднятой
с глуб. 2927,9 м (обр. 158–9). Это гранитогнейс, практически не измененный вторичными процессами. Порода обладает газопроницаемостью
КПР= 0,3094 мД и открытой пористостью КП= 1,0%, которые показывают
отсутствие коллекторских свойств. В этой связи нельзя исключать, что
гранитогнейсы и породы складчатого основания с аналогичными физическими характеристиками могут выступать в роли экрана, обеспечивая
в «лысых» зонах изоляцию бажено-абалакского комплекса. На основании
сказанного допускается мысль о консервировании нефти в бажено-абалак-
16
ском комплексе, что доказывается нефтепритоками из скв. 158 с дебитом
более 20 т/сут.
Таким образом, отложения тюменской свиты, среди которых были породы с изначально хорошей проницаемостью (Зубков и др., 1991; Лукин,
Гарипов, 1994), испытали масштабный гидротермальный эпигенез. Он выразился в запечатывании межзернового пространства песчаников, алевропесчаников и других пород минералами кремнезема, редко сульфатами
и карбонатами. В результате кольматации и укрупнения обломков кварца
регенерационной каймой сформировались вторичные экраны по породам
тюменской свиты. Этот вывод имеет исключительное значение, так как
новообразованные флюидоупоры обусловили достаточно надежную изоляцию бажено-абалакского комплекса и сохранность в них углеводородов
на территории Пальяновской площади. Это обстоятельство позволит в последующих разделах работы увязать характер вторичного минерагенеза
в высокобитуминозных толщах бажено-абалакского комплекса с продуктивностью скважин. Однако прежде необходимо решить, откуда бы взяться такому огромному количеству подвижного SiO2в горячих водах, чтобы
превратить коллекторы тюменской свиты в свою полную противоположность. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо обнаружить в нижнесреднеюрских породах процессы, приводящие к масштабной мобилизации
кремнезема, и определить территорию Красноленинского свода, где это
происходило. При этом напомним, что в пределах упомянутой структуры
существует (существовала в период тектоно-гидротермальной активизации. – А. К.) единая флюидодинамическая система с песчаными пластами
тюменской и шеркалинской свит (Москвин и др., 2002).
Освобождение SiO2и перевод его в подвижное состояние происходят,
в частности, при интенсивном кислотном выщелачивании алюмосиликатов (Сережников, 1988). Одним из основных продуктов этого процесса
являются минералы группы каолинита. Общеизвестно, что в мезозойских
толщах Западной Сибири наряду с глеевым присутствует обломочный
и гидротермальный (гидротермально-метасоматический) каолинит. Поэтому развитие гидротермального каолинита (минералов группы каолинита)
в нижне-среднеюрских отложениях Пальяновской и соседних площадей
Красноленинского свода представляет для нас первостепенный интерес.
Этот интерес продиктован еще и тем, что с помощью упомянутых минералов можно реконструировать геодинамическую обстановку, в которой
возникала порода.
Установлено, что кристаллическая структура каолинита очень чутко
реагирует на стрессовое давление (Франк-Каменецкий и др., 1983), которое характерно для рифтогенных осадочных бассейнов, вовлеченных
в тектоническую активизацию (Коробов, Коробова, 2011, a, б). В результате одностороннего бокового давления может произойти трансформация
каолинита в диккит или накрит – минералы группы каолинита (Франк-Каменецкий и др., 1983). Тектоническая активизация сопровождается форми-
17
рованием локальных зон тектонического неравновесия, в которых происходит перераспределение вещества гидротермальными растворами, циркулирующими под влиянием пульсирующего стресса (Коробов и др., 2017).
Следовательно, с помощью минералов – индикаторов тангенциальных напряжений (минералов группы каолинита) можно выявить участок Красноленинского свода, с которого мигрировали в нагретых растворах продукты
выщелачивания на территорию Пальяновской площади, а также соотнести
время возникновения там вторичных экранов и залежей УВ.
1.1.1. Гидротермальные минералы группы каолинита
как показатели напряженно-динамического состояния пород
Минералы группы каолинита объединяют метагаллуазит, накрит, диккит и собственно каолинит (Франк-Каменецкий и др., 1983). Как уже отмечалось, в породах тюменской свиты Пальяновской площади постоянно
присутствует каолинит (рис. 8–17; табл. 2). Интересно, что степень его
18
а
б
в
г
19
д
е
ж
20
з
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]