Методические рекомендации по обоснованию подсчетных параметров залежей в терригенных отложениях
Методические рекомендации по обоснованию подсчетных параметров залежей в терригенных отложениях
Требования. являются дополнением к действующей Инструкции по организации и производству геологосъемочных работ и составлению Государственной геологической карты СССР масштаба 1:50 000 (1 : 25 000). Они определяют цель и задачи общих поисков в разных условиях их проведения и требования к геологическим результатам поисков в зависимости от условий проведения работ и степени геологической изученности района ГСР-50
Рассмотрены физические основы магнетизма горных пород, основные принципы и методы его использования при геологической съемке. Дан анализ конкретных связей магнитных свойств горных пород с концентрацией магнитных минералов, химическим и фазовым составом этих минералов, их структурными и текстурными особенностями. Прослежены корреляционные связи между магнитными свойствами горных пород и рядом факторов их генезиса и геологического развития. Дана оценка новых методов, основанных на магнитной памяти горных пород о механических, температурных и других физических воздействиях.
Приведены практические примеры использования магнитных характернистик горных пород для решения задач крупномасштабной геологической съемки, а также для тектонических реконструкций, расчленения интрузивных массивов по степени рудоносности.
Для геологов и геофизиков, ведущих геологическую съемку и поиски рудных месторождений
В книге изложены теоретические основы нефтегазопромысловой геологии и освещены современные методы геологического изучения подземных недр. Подробно описаны геологические основы разработки нефтяных и газовых месторождений, а также современные методы и предстоящие задачи по более полному извлечению из недр нефти. Большое внимание уделено вопросам подсчета запасов нефти и газа и методам изучения исходных данных, обеспечивающих наиболее надежную оценку запасов.
Книга предназначена в качестве учебника для студентов нефтяных вузов. Она также может быть использована геологами и геофизиками нефтяных и газовых промыслов
Па базе изучения и обобщения многолетнего опыта гидрогеологических и инженерно-геологических работ в процессе разведки и освоения многих месторождений твердых полезных ископаемых в различных природных условиях с использованием результатов новейших научных разработок и специально вы полненных тематических исследований наложены методы гидрогеологических и инженерно-геологических работ на разных стадиях разведки месторождений полезных ископаемых в процессе их освоения. Приведены также требования к изучению месторождений на разных стадиях разведки и даны методические указания по проведению комплекса гидрогеологических, инженерно-геологических и геокриологических работ.
Учебник предназначается для студентов университетов и вузов нефтегазового профиля по специальностям «Геология нефти и газа» (080500) и «Геология и геохимия горючих ископаемых» (011500). В учебнике рассмотрены теоретические основы раздельного прогнозирования нефтегазоносности, современные методические принципы нефтегазогеологического районирования нефтегазоносных территорий, классификации зон нефтегазонакопления, месторождений и залежей нефти и газа, новые динамо-тектонические, генетические и др. подходы к оценке ресурсов, обоснованию главных направлений и первоочередных объектов поисково-разведочных работ на нефть и газ, их стадийности, ме-тоды поисков, разведки и рацкомплекс ГРР на нефть и газ
Настоящее руководство по методам разведки и подсчету запасов золоторудных месторождений предназначено для практического использования геологами предприятий золото-платиновой промышленности, а так же геолого-разведочных партий и экспедиций, ведущих поиски и разведку месторождений золота. Оно может быть также использованно техниками, коллекторами, горными и буровыми мастерами, непосредственно ведущими работы по документации и опробоваyию горноразведочных выработок и буровых скважин.
В книге рассмотрены основные вопросы методики поисков и разведки полезных ископаемых, используемых промышленностью строительных материалов, даны конкретные рекомендации по разведке и оценке качества главнейших видов минерального сырья, применяемого для производства стройматериалов. Во втором издании отражены современные требования промышленности к качеству минерального сырья, значительно больше внимания уделено опробованию и документации разведочных выработок. Книга дополнена рекомендациями по поискам и разведке месторождений заполнителей для легких бетонов и теплоизоляционных материалов. Впервые в геологической литературе освещаются принципы поисков и разведки месторождений новых видов строительных материалов, а также требования к разведке и оценке строительных материалов, получаемых попутно при разработке месторождений других полезных ископаемых. В книге изложены современные требования к содержанию материалов но геолого-экономнческои оценке месторождений и порядок утверждения кондиций
В монографии освещены региональное тектоническое строение кристаллического фундамента Татарстана, палеотектонические и палеогеографические особенности формирования осадочной толщи. Отражены основные черты строения, генезиса и размещения структурных форм поверхности кристаллического фундамента и осадочного чехла, контролирующих нефтегазонакопление. На основе системного геологического анализа установлены условия формирования залежей нефти, уточнены закономерности их размещения в нефтегазоносных комплексах, проведена типизация ловушек по условиям поиска и разведки залежей, рассмотрены новые нетрадиционные типы ловушек. Дана оценка перспектив нефтегазоносности территории Татарстана, намечены первоочередные направления и объекты геологоразведочных работ. Разработана рациональная методика поисков и разведки залежей нефти в нефтегазоносных комплексах применительно к современному состоянию изученности, параметрам ожидаемых объектов.
Работа представляет интерес для геологов-нефтяников, производственных и научно-исследовательских организаций, а также студентов нефтяных вузов
Методические рекомендации по обоснованию подсчетных параметров залежей в терригенных отложениях
Рассмотрены принципы составления аэрорадиогеохимических карт по материалам воздушных гамма-спектрометрических и геолого-ландшафтных исследований.
Описана методика составления аэрорадиогеохимических карт вручную, с применением аппаратуры ИКА-2 на борту самолета и с использованием ЭВМ. Анализируются вопросы и результаты применения аэрорадиогеохимических построений для задачи прогнозирования и поисков месторождений твердых полезных ископаемых.
Предназначены для геологов, геофизиков, геохимиков, занимающихся вопросами прогнозирования и поисков месторождений полезных ископаемых.
Методика регламентирует выполнения оценки технологической готовности и достаточности геологической изученности месторождения для принятия решения о подготовленности месторождения к рациональному промышленному освоению. Оценка технологической подготовленности основана на определении доли запасов подлежащих извлечению при существующем состоянии технологической платформы. Оценка геологической изученности – на оценке соответствия достигнутой степени геологической изученности требования промышленности, которые определяются особенностями геотехнологических решений на разработку конкретного месторождения
Методические рекомендации “Дипольные частотные зондирования двухслойной среды” состоят из двух частей. В первой рассмотрены теоретические основы метода частотных зондирований: изложен алгоритм расчёта гармонических электромагнитных полей в горизонтально-слоистых средах при произвольном расположении источника и точки измерения относительно поверхностей раздела; проведена классификация и проанализированы различные модификации метода.
Во второй части-альбоме кажущихся сопротивлений и фаз – в графической форме представлены результаты расчёта гармонического электромагнитного поля дипольных источников в двухслойной среде. Впервые пу6ликуются палетки кажущихся сопротивлений и фаз для горизонтального магнитного диполя, осевой установки электрического зондирования
Методические рекомендации “Дипольные частотные зондирования двухслойной среды” состоят из двух частей. В первой рассмотрены теоретические основы метода частотных зондирований: изложен алгоритм расчёта гармонических электромагнитных полей в горизонтально-слоистых средах при произвольном расположении источника и точки измерения относительно поверхностей раздела; проведена классификация и проанализированы различные модификации метода.
Во второй части-альбоме кажущихся сопротивлений и фаз – в графической форме представлены результаты расчёта гармонического электромагнитного поля дипольных источников в двухслойной среде. Впервые пу6ликуются палетки кажущихся сопротивлений и фаз для горизонтального магнитного диполя, осевой установки электрического зондирования.
В работе рассмотрены теоретические основы метода частотногеометрической фокусировки (ЧГФ), позволяющего ослабить искажающее влияние токов проводимости на результаты измерений в диэлектрическом каротаже и повысить разрешающую способность методов ДИК по отношению к диэлектрической проницаемости пластов. Исследованы радиальные и вертикальные характеристики фокусирующих зондов ЧГФ, показана целесообразность использования установок с частотно-геометрической фокусировкой для изучения диэлектрической проницаемости пластов с пониженным удельным сопротивлением
Методические рекомендации посвящены обоснованию высокочастотного индукционного каротажного изопараметрического зондирования (ВИКИЗ) для исследования разрезов скважин на нефть и газ – выявления пластов-коллекторов, изучения неоднородностей радиального градиента электропроводности по направлению от скважины в глубь пласта, определения истинного удельного сопротивления пласта и др.
Рассмотрены физические основы, методика и аппаратурные решения ВИКИЗ
Работа предназначена для геофизиков и геологов, а также для специалистов, занимающихся электрическими измерениями в скважинах
Горно-геологические информационные технологии (системы, ГГИС) представляют собой комплексы алгоритмов и соответствующих программ (программные средства) для электронно-вычислительных машин (персональных компьютеров), предназначенные для обработки горно-геологических данных, организуемых и накапливаемых в цифровом формате в базах данных. Информационные технологии обеспечивают обработку исходных числовых и текстовых данных, создание на этой основе новой информации об изучаемых объектах, дальнейшую обработку этой информации, обработку графической информации и формирование новых графических документов по результатам обработки информации различных видов.
Рассмотрены особенности применения объемного метода при подсчете геологических запасов па разных стадиях изучения залежей. Описаны принципы использования геолого-геофизической информации для построения геологической модели и подсчета запасов залежей, современные методики и способы определения и обоснования эффективных толщин, коэффициентов пористости, проницаемости, глинистости, нефте(газо)насыщенности, положений межфлюидных контактов, прогнозных деби-тов, физико-химических свойств пластовых флюидов, давлений, температур и режима залежи. Даны рекомендации по применению передовых компьютеризированных систем обработки и интерпретации геолого-геофизической информации. Рассмотрены вопросы оценки достоверности определения подсчетных параметров и построения геологической модели залежи. Изложены требования к составу, объему и форме представления материалов по подсчету запасов на государственную экспертизу.
Для инженерно-технических и научных работников, занимающихся обработкой и интерпретацией геолого-геофизических материалов и подсчетом запасов нефти и газа. студентов геофизиков и геологов старших курсов ВУЗов
Методические рекомендации по обоснованию подсчетных параметров залежей в терригенных отложениях
Рассмотрены принципы составления аэрорадиогеохимических карт по материалам воздушных гамма-спектрометрических и геолого-ландшафтных исследований.
Описана методика составления аэрорадиогеохимических карт вручную, с применением аппаратуры ИКА-2 на борту самолета и с использованием ЭВМ. Анализируются вопросы и результаты применения аэрорадиогеохимических построений для задачи прогнозирования и поисков месторождений твердых полезных ископаемых.
Предназначены для геологов, геофизиков, геохимиков, занимающихся вопросами прогнозирования и поисков месторождений полезных ископаемых.
Методика регламентирует выполнения оценки технологической готовности и достаточности геологической изученности месторождения для принятия решения о подготовленности месторождения к рациональному промышленному освоению. Оценка технологической подготовленности основана на определении доли запасов подлежащих извлечению при существующем состоянии технологической платформы. Оценка геологической изученности – на оценке соответствия достигнутой степени геологической изученности требования промышленности, которые определяются особенностями геотехнологических решений на разработку конкретного месторождения
Методические рекомендации “Дипольные частотные зондирования двухслойной среды” состоят из двух частей. В первой рассмотрены теоретические основы метода частотных зондирований: изложен алгоритм расчёта гармонических электромагнитных полей в горизонтально-слоистых средах при произвольном расположении источника и точки измерения относительно поверхностей раздела; проведена классификация и проанализированы различные модификации метода.
Во второй части-альбоме кажущихся сопротивлений и фаз – в графической форме представлены результаты расчёта гармонического электромагнитного поля дипольных источников в двухслойной среде. Впервые пу6ликуются палетки кажущихся сопротивлений и фаз для горизонтального магнитного диполя, осевой установки электрического зондирования
Методические рекомендации “Дипольные частотные зондирования двухслойной среды” состоят из двух частей. В первой рассмотрены теоретические основы метода частотных зондирований: изложен алгоритм расчёта гармонических электромагнитных полей в горизонтально-слоистых средах при произвольном расположении источника и точки измерения относительно поверхностей раздела; проведена классификация и проанализированы различные модификации метода.
Во второй части-альбоме кажущихся сопротивлений и фаз – в графической форме представлены результаты расчёта гармонического электромагнитного поля дипольных источников в двухслойной среде. Впервые пу6ликуются палетки кажущихся сопротивлений и фаз для горизонтального магнитного диполя, осевой установки электрического зондирования.
В работе рассмотрены теоретические основы метода частотногеометрической фокусировки (ЧГФ), позволяющего ослабить искажающее влияние токов проводимости на результаты измерений в диэлектрическом каротаже и повысить разрешающую способность методов ДИК по отношению к диэлектрической проницаемости пластов. Исследованы радиальные и вертикальные характеристики фокусирующих зондов ЧГФ, показана целесообразность использования установок с частотно-геометрической фокусировкой для изучения диэлектрической проницаемости пластов с пониженным удельным сопротивлением
Методические рекомендации посвящены обоснованию высокочастотного индукционного каротажного изопараметрического зондирования (ВИКИЗ) для исследования разрезов скважин на нефть и газ – выявления пластов-коллекторов, изучения неоднородностей радиального градиента электропроводности по направлению от скважины в глубь пласта, определения истинного удельного сопротивления пласта и др.
Рассмотрены физические основы, методика и аппаратурные решения ВИКИЗ
Работа предназначена для геофизиков и геологов, а также для специалистов, занимающихся электрическими измерениями в скважинах
Горно-геологические информационные технологии (системы, ГГИС) представляют собой комплексы алгоритмов и соответствующих программ (программные средства) для электронно-вычислительных машин (персональных компьютеров), предназначенные для обработки горно-геологических данных, организуемых и накапливаемых в цифровом формате в базах данных. Информационные технологии обеспечивают обработку исходных числовых и текстовых данных, создание на этой основе новой информации об изучаемых объектах, дальнейшую обработку этой информации, обработку графической информации и формирование новых графических документов по результатам обработки информации различных видов.
Рассмотрены особенности применения объемного метода при подсчете геологических запасов па разных стадиях изучения залежей. Описаны принципы использования геолого-геофизической информации для построения геологической модели и подсчета запасов залежей, современные методики и способы определения и обоснования эффективных толщин, коэффициентов пористости, проницаемости, глинистости, нефте(газо)насыщенности, положений межфлюидных контактов, прогнозных деби-тов, физико-химических свойств пластовых флюидов, давлений, температур и режима залежи. Даны рекомендации по применению передовых компьютеризированных систем обработки и интерпретации геолого-геофизической информации. Рассмотрены вопросы оценки достоверности определения подсчетных параметров и построения геологической модели залежи. Изложены требования к составу, объему и форме представления материалов по подсчету запасов на государственную экспертизу.
Для инженерно-технических и научных работников, занимающихся обработкой и интерпретацией геолого-геофизических материалов и подсчетом запасов нефти и газа. студентов геофизиков и геологов старших курсов ВУЗов
Методика определения подсчетных параметров терригенных пород–коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью по данным геофизических исследований скважин (на примере отложений хамакинского горизонта нефтегазовых месторождений Республики Саха (Якутия)» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат наук Ракитин Евгений Андреевич
Оглавление диссертации кандидат наук Ракитин Евгений Андреевич
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ РЕСПУБЛИКА САХА (ЯКУТИЯ)
1.1. Общая геологическая характеристика района исследований
1.2. Условия формирования и характеристика строения хамакинского горизонта по разрезу и площади распространения
1.3. Характеристика постседиментационных эпигенетических преобразований горных пород хамакинского горизонта
1.4. Текстурные особенности горных пород хамакинского горизонта
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ПЕТРОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ЦЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ ПЕТРОФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
2.1. Взаимоотношения текстурных особенностей и фильтрационно-емкостных свойств горных пород хамакинского горизонта
2.2. Структурные характеристики и взаимосвязи физико-литологических
параметров горных пород хамакинского горизонта
ГЛАВА 3. ПЕТРОФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ С ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ ТЕКСТУРНОЙ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЁ ПАРАМЕТРОВ
3.1. Существующие представления о построении петрофизических моделей текстурно-неоднородных коллекторов
3.2. Формирование петрофизической модели терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью
3.3. Удельное электрическое сопротивление терригенных пород-коллекторов с глинистыми прослоями и карбонатно-ангидритовыми
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОДСЧЕТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ С ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ ТЕКСТУРНОЙ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ
4.1. Обоснование методики выделения коллекторов в отложениях хамакинского горизонта
4.2. Определение коэффициента пористости терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородности
4.3. Определение коэффициента нефтегазонасыщенности и оценка
характера насыщенности коллекторов хамакинского горизонта
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых», 25.00.10 шифр ВАК
Повышение точности определения подсчетных параметров текстурно-неоднородных песчано-алеврито-глинистых коллекторов по данным геофизических исследований скважин: на примере викуловских отложений Красноленинского свода 2013 год, кандидат наук Акиньшин, Александр Вадимович
Разработка методики интерпретации данных ГИС для восстановления геологической неоднородности горизонта Д1 Ромашкинского месторождения 2009 год, кандидат технических наук Тер-Степанов, Валентин Валентинович
Разработка петрофизической модели неоднородных песчано-алевритовых пород-коллекторов с целью повышения достоверности количественной интерпретации данных ГИС: На примере некоторых месторождений Западной и Восточной Сибири 2005 год, кандидат геолого-минералогических наук Асташкин, Дмитрий Александрович
Условия формирования и закономерности распространения пород-коллекторов нижневендских нефтегазоносных отложений центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы 2014 год, кандидат наук Коновальцева, Елена Сергеевна
Методика интерпретации данных ГИС в терригенных алеврито-глинистых и трещиноватых породах на примере отложений Терско-Сунженской нефтегазоносной области 2012 год, кандидат технических наук Эзирбаев, Тимур Борисович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика определения подсчетных параметров терригенных пород–коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью по данным геофизических исследований скважин (на примере отложений хамакинского горизонта нефтегазовых месторождений Республики Саха (Якутия)»»
Актуальность темы исследования. Настоящий период освоения и развития крупной сырьевой базы углеводородов на территории Республики Саха (Якутия) характеризуется вовлечением в разработку залежей углеводородов с коллекторами сложного текстурного и структурного строения. К такому типу залежей относятся отложения хамакинского горизонта, с которым связаны большие перспективы поиска, разведки и добычи углеводородов.
Главной особенностью терригенных пород-коллекторов продуктивных отложений хамакинского горизонта является высокая степень текстурной неоднородности различного масштаба. Наблюдаемые на керне текстуры горных пород представлены как однородными песчаными разностями, так и неоднородными, которые осложнены тонкослоистым распределением глинистых прослоев и очаговыми карбонатно-ангидритовыми включениями постседиментационного эпигенетического происхождения, образовавшимися в результате заполнения пор песчано-алевритовой матрицы горных пород вторичными минералами.
Основная сложность в изучении подобного типа коллекторов геофизическими исследованиями скважин (ГИС) состоит в том, что непроницаемые элементы неоднородности имеют размеры от нескольких миллиметров до 20-25 см, а методы ГИС с небольшим вертикальным разрешением регистрируют интегральные характеристики. В результате получается, что на практике пластопересечения характеризуются параметрами ГИС, отражающими интегральные свойства текстурно-неоднородных горных пород, и керновыми определениями, которые, как правило, направлены на изучение свойств коллекторской части разреза и выполняются на однородных по текстуре образцах керна. Сопоставление параметров однородных образцов с усредненными параметрами ГИС (прямые зависимости типа «керн-ГИС») без учета текстурно-неоднородного строения рассматриваемых коллекторов, как правило, влечет за собой ряд существенных ошибок и погрешностей в
определении подсчетных параметров (коэффициента пористости и нефтегазонасыщенности) по данным ГИС.
В связи с этим вопрос разработки петрофизического обеспечения и методики определения подсчетных параметров терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью является актуальной научной и практически значимой задачей.
Степень разработанности темы исследования. Изучение текстурно-неоднородных коллекторов занимает одну из ключевых позиций в теории и практике интерпретации данных ГИС сложнопостроенных коллекторов нефти и газа. Значительный вклад в изучение двухкомпонентных сред сложнопостроенных коллекторов, представленных тонкослоистым переслаиванием песчаников и глин, включая разработку теоретических и практических основ интерпретации данных ГИС, разработку методов определения текстурных компонент и построения петрофизических моделей внесли работы таких отечественных исследователей, как А.В. Акиньшина, Д.А. Асташкина, Я.Н. Басина, Е.О. Белякова, Б.Ю. Вендельштейна, В.Н. Дахнова, Т.Ф. Дьяконовой, Б.Н. Еникеева, В.А. Ефимова, Б.И. Извекова, В.Г. Мамяшева,
A.В. Мальшакова, В.И. Петерселье, Е.Е. Полякова, Е.А. Романова, Р.А. Резванова,
B.В. Семенова, Т.В. Соколовой, А.В. Хабарова, Г.А. Шнурмана и др. Опубликованных работ по описанию и оценке терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью практически не имеется, не считая работ, где ученые косвенно касаются решения данной проблемы. Соответственно, чтобы достичь эффективного изучения и освоения нефтегазовых залежей, связанных с подобными объектами, требуется разработки соответствующего петрофизического и методического обоснования геологической интерпретации данных ГИС.
Целью исследования является разработка методики определения подсчетных параметров терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью по результатам комплексного изучения литолого-
петрофизических параметров по керну, интерпретации геофизических методов исследований скважин и промысловой информации.
Основные задачи исследования:
1. Изучить особенности геологического строения терригенных пород-коллекторов месторождений углеводородов Республики Саха (Якутия).
2. Описать влияние текстурной и структурной неоднородности горных пород хамакинского горизонта на их фильтрационно-емкостные и физические свойства.
3. Сформировать петрофизическую модель терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью и определить её параметры по данным исследований керна и показаниям методов ГИС.
4. Разработать методику определения подсчетных параметров терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью.
1. Выявлены закономерности изменения фильтрационно-емкостных свойств горных пород по разрезу и площади распространения хамакинского горизонта в зависимости от размерности зерен породообразующих минералов, характера распределения и содержания цементирующего материала различного генезиса.
2. Обоснована текстурно-компонентная модель коллекторов хамакинского горизонта, описывающая взаимосвязь содержания трех элементов неоднородности (песчаные прослои, глинистые прослои, карбонатно-ангидритовые включения) в коллекторе и их параметров.
3. Разработаны петрофизические модели пористости и удельного электрического сопротивления терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью, учитывающие разнонаправленное влияние элементов неоднородности на показания методов ГИС.
4. Разработана методика определения подсчетных параметров терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью в
отложениях хамакинского горизонта нефтегазовых месторождений Республики Саха (Якутия) по данным стандартного комплекса ГИС.
Теоретическая и практическая значимость работы заключается в разработке петрофизического обеспечения определения подсчетных параметров коллекторов хамакинского горизонта, учитывающего их трехкомпонентную текстурную неоднородность, и в повышение достоверности интерпретации данных стандартного комплекса геофизических методов исследований скважин.
Методология и методы исследования. Решение поставленных задач осуществлялось путем обработки и интерпретации данных геофизических методов исследований скважин с использованием результатов опробования и испытания скважин и литолого-петрофизических исследований кернового материала. В процессе работы использовались следующие методы исследования: обработка и интерпретация геолого-геофизической информации; обобщение и анализ проведенных ранее исследований текстурно-неоднородных коллекторов; построение петрофизических моделей емкостных и физических свойств; построение петрофизических зависимостей «керн-ГИС».
1. Основными факторами, определяющими сложное строение в структурно-текстурном отношении тип коллекторов хамакинского горизонта и широкий диапазон вариации их фильтрационно-емкостных и физических свойств, являются размерность породообразующих зерен, характер распределения и содержание цементирующего материала различного генезиса.
2. Текстурно-компонентная модель и уравнения взаимосвязи петрофизических свойств, учитывающие трехкомпонентную текстурную неоднородность терригенных пород-коллекторов, повышают достоверность интерпретации данных геофизических методов исследований скважин в отложениях хамакинского горизонта.
3. Методика определения подсчетных параметров терригенных пород-коллекторов с трехкомпонентной текстурной неоднородностью исключает систематические погрешности расчета коэффициентов пористости и
нефтегазонасыщенности, обусловленные наличием текстурной неоднородности, и тем самым повышает точность оценки геологических запасов углеводородов в отложениях хамакинского горизонта.
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ
ТЕРРИГЕННЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ РЕСПУБЛИКА САХА (ЯКУТИЯ)
1.1. Общая геологическая характеристика района исследований
Республика Саха (Якутия) в настоящее время является одной из перспективных территорий для поиска и разведки месторождений нефти и газа, обеспечивающих прирост углеводородного сырья нефтегазодобывающей промышленности. Открытие крупных нефтяных и нефтегазовых месторождений определил высокий промышленный потенциал нефтегазоносности Якутии.
В соответствии с принятой схемой нефтегеологического районирования Сибирской платформы, рассматриваемые месторождения углеводородов расположены в Непско-Ботуобинской нефтегазоносной области Лено-Тунгусской НГ провинции [17; 18; 63; 97]. В тектоническом плане они расположены в восточной половине Сибирской платформы, на территории Непского свода и прилегающих смежных участков Непско-Ботуобинской антеклизы [17; 18; 63; 97].
Геологоразведочные работы на территории Республики Саха (Якутии), проводимые с начала 30-х годов и активно продолжающиеся в настоящее время, выявили сложное строение природных резервуаров нефти и газа, обусловленные глобальными и региональными структурными трансформациями. Сложность геологического строения территории обусловлена наличием густой сети разломов, разбивших изучаемые отложения на множество отдельных блоков разной площади. Амплитуда смещения блоков по вертикали уменьшается снизу вверх, что свидетельствует об их древнем заложении.
Многими исследователями [5; 17; 18; 33; 63; 97] подчеркивается, что в настоящее время на территории месторождений не сохранилось ни одной ловушки древнего заложения, синхронной процессам нефтегазообразования. На сегодняшний день они представляют собой зону древних разрушенных залежей, где текущее состояние нефтегазоносности связано с вторичным
перераспределением углеводородов с последующей миграцией и аккумуляцией в отдельных блоках современных ловушек.
Сочетание разломов различных направлений определило блоковый характер строения осадочного чехла, формирование систем оперирующих разрывов и сдвиговых нарушений, контролировавших флюидодинамику, и в завершении привело к современному распределению залежей углеводородов восточной половины Сибирской платформы.
Характерной особенностью масштабной тектонической активности в рассматриваемом районе, а именно в обстановках растяжения, сжатия или сдвига, является проявление траппового магматизма [16; 17; 18; 59; 97]. Считается [16; 59], что на рассматриваемой территории трапповый магматизм сопровождался активной формой температурного воздействия магматического расплава на вмещающие породы. Так образовались трапповые интрузии пластообразной формы (силлы) и секущие дайки (вертикальные интрузивные тела), проходящие через глубинные разломы древнего заложения [97] (рис. 1.1).
Активное внедрение трапповых интрузией происходило в основном в межсоленосные толщи сульфатно-галогенно-карбонатных формаций верхневедско-нижнекембрийского осадочного комплекса, которые являются региональной покрышкой для всего нефтегазового комплекса более ранних отложений [12]. При внедрении трапповых интрузий во вмещающих породах существенно повышалась температура, изменился термо-барический режим и, как следствие, активизировались геохимические процессы. В результате, под действием температуры и пара, растворялось значительное количество минеральных компонент, обогащающих пластовые воды межсолевых отложений хлоридами, карбонатами и сульфатами.
Согласно представлениям, описанным в работе [19] А.В. Городнова, В.Н. Черноглазова и О.П. Давыдовой, нагретые и насыщенные тяжелые рассолы могли фильтроваться вниз в нефтегазоносносные горизонты по существующим тектоническим разломам и временным разрывным нарушениям, образовавшимся в результате интенсивного прогрева вышезалегающих межсоленосных толщ.
месторождений [97, с. 175]
Тектонические разломы и временные разрывные нарушения представляли собой транзитный путь для интенсивного вертикального массообмена высококонцентрированных растворов, характеризующийся миграционными процессами перераспределения по литерале.
На рисунке 1.2 схематично показано, как, по мнению авторов [19], происходило влияние траппового магматизма, а именно: формирование отрицательного градиента температур и образование нисходящей фильтрации флюидов в осадочном чехле в направлении от интрузивных тел. По мере удаления от трапповых интрузией на глубину залегания терригенных отложений происходило снижение пластовой температуры. При дальнейшем проникновении и охлаждении из высококонцентрированного нагретого рассола в проницаемых терригенных коллекторах осаждалось значительное количество минеральных компонент различного состава, что приводило к существенному ухудшению их фильтрационно-емкостных свойств [76].
1.2. Условия формирования и характеристика строения хамакинского горизонта по разрезу и площади распространения
Отложения хамакинского горизонта и его аналогов на исследуемой территории имеют ограниченную зону распространения и в стратиграфическом отношении приурочены к осадкам древнего терригенного комплекса венда. В разрезе осадочного чехла проницаемые горные породы хамакинского горизонта выделяются в интервале песчаной пачки паршинской свиты, индексируемом как пласт В10. Покрышкой для залежей углеводородов хамакинского горизонта служат вышезалегающие глинистые породы верхней части паршинской свиты.
Толщина экранирующей пачки увеличивается с северо-запада на юго-восток, по площади изменяется в пределах от 20 до 50 м. По литологическому составу, экранирующая пачка представлена темно-серыми со слабым зеленоватым оттенком аргиллитами, от тонкоотмученных до алевритистых и слойков и прослоев темно-серых песчаников и алевролитов, от разнозернистых
до мелко-крупнозернистых, алевритовых, переходящим в мелкозернистый глинистый алевролит. В аргиллитах отмечается неравномерное распределение тонких линзовидных существенно глинистых. Текстура пологоволнистая и линзовидно-прерывистая, в редких прослоях нарушена мелкими оползаниями, по которым произошло смещение слойков. В целом качество покрышки хорошее и достаточно выдержано по площади, что обеспечивает ей хорошие экранирующие свойства.
Согласно данным полевых геофизических работ и поисково-разведочного бурения, а также сведениям опубликованных работ [18; 97], общая толщина продуктивного горизонта в пределах района исследований изменяется от нескольких до 60 и более м, увеличиваясь в юго-восточном направлении и до полного выклинивания на севере и северо-западе. На рисунке 1.3 схематично изображен геологический профиль строения хамакинского горизонта В10, на котором отражено изменение его суммарной мощности в направлении от северо-запада на юго-восток.
По своему строению, разрез хамакинского горизонта представлен темно-
серыми и серыми с буроватым оттенком песчаниками, неравномерно чередующимися с прослоями глинистых алевролитов и аргиллитов. При послойном описании керна выделяются различные по толщине прослои песчаных, алевритовых и глинистых разностей, отличающихся размером зерен обломочного материала, сортировкой и свойственным им внутренним строением. По мнению большинства исследователей [6; 9; 14; 15; 17; 18; 28; 32; 33; 34; 39; 43; 44; 50; 51; 55; 56; 57; 60; 61; 62; 68; 69; 70; 71; 86; 88; 91; 92; 97], высокая вертикальная и латеральная неоднородность литологического состава и строения изучаемого горизонта возникла в результате сложных литолого-седиментационных условий формирования разреза и последующих стадий эпигенеза горных пород.
По результатам литолого-фациальных исследований и построений седиментационных моделей, опубликованных в работах [43; 50; 51; 56; 57; 62; 68; 71; 86; 88], генезис осадкообразования терригенных отложений определялся как континентальный, в обстановках временных потоков аллювиально-
пролювиального комплекса, так и прибрежно-морской, в обстановках приливно-отливной равнины и прилегающих мелководных участках шельфа дельтового комплекса.
В современном представлении [43] терригенные отложения венда сформировались в условиях развивающейся трансгрессии моря снизу вверх по разрезу, где континентальная обстановка осадконакопления сменилась на прибрежно-морскую. В период формирования хамакинского горизонта большая часть рассматриваемой территории месторождений углеводородов представляла собой прибрежную аккумулятивную равнину, периодически затапливаемую морем. Осадки формировались в водной среде с высоким и средним уровнем энергетической активности, в условиях временных потоков, несколько удаленных от областей сноса, а также в условиях устьевых баров и дельтовых потоков. Поступление терригенного материала приходило со слаборасчлененной поверхности выступающих пород фундамента, расположенных за пределами НБА на севере и северо-западе, такие сведения приведены в работах [92; 97].
На начальном этапе формирование хамакинского горизонта проходило при высоких гидродинамических уровнях водных потоков аллювиально-пролювиального комплекса [70]. Средняя плотность и скорость потоков была достаточно высокой, что способствовало приносу большой массы грубозернистого материала. Характерно это для нижней части пласта, где преобладают преимущественно крупно- и разнозернистые песчаники с примесью гравийного материала до 20-35 %, прослоями до плохо отсортированных и слабо окатанных, с закономерным увеличением зернистости к подошве песчаных прослоев. Текстура неясно слоистая, пологоволнистая и косослоистая, редкие слойки аргиллитов, но в основном крупнозернистые и гравелистые участками массивные. Встречаются единичные обломки аргиллитов зеленовато-серых размером более 2-3 см.
При дальнейшей развивающей трансгрессии моря обстановка сменилась на преимущественно дельтовую, что привело к снижению динамики водных потоков в дельтовых каналах и к более мелкозернистому составу осадков. Причем
происходило не только утонение гранулометрического состава пород вверх по разрезу, но и осадки становились более кварцевыми, хорошо окатанными и отсортированными, так как осадок подвергались неоднократному перемыву и переотложению.
В то же время, когда происходило снижение речных потоков, происходило накопление тонкообломочных глинистых осадков, которые по разрезу сменяются песчано-алевритовыми прослоями. Существовал и климатический фактор [91], повлиявший на изменения транспортирующей способности рек, с максимальной скоростью переноса обломочного материала, на среднюю и ослабленную. Считается, что климат был семиаридный, семигумидный с переменной влажностью.
По мере опускания поверхности прибрежной аккумулятивной равнины, поток воды со стороны моря увеличивался. В результате поступавший в бассейн осадконакопления песчаный материал подвергался активному действию волн и морского течения в зоне приливно-отливной равнины, а в период ослабевания движения из суспензии осаждался тонкодисперсный материал морского происхождения. Такая обстановка осадконакопления способствовала формированию протяжённых и незначительных толщин прослоев тех или иных литологических разностей пород [74]. Поэтому для разреза хамакинского горизонта характерно тонкое ритмичное переслаивание песчано-алеврито-глинистых осадков в геологическом строении пласта, указывающие на устойчивые условия накопления прибрежно-морского бассейна [93].
На момент завершения формирования хамакинского горизонта вся территория была затоплена морем [71]. Присутствие окатанных зерен зеленоватой окраски глауконита, в разрезе большинства скважин верхней части пласта указывают на морские условия седиментации в момент завершения формирования пласта.
В целом из всего вышесказанного следует, что начально-трансгрессивный этап развития бассейна осадконакопления и последовательная смена режима седиментации осадков обусловили сложное строение природных резервуаров
нефти и газа древних отложений, которое выражено как в разрезе пласта, так и по площади. Это подтверждается тем, что многие уже открытые и разведанные залежи углеводородов в отложениях хамакинского горизонта зачастую не выдержаны по площади распространения и к тому же в зонах максимальных толщин не всегда прослеживается промышленные притоки углеводородов.
Дополнительно стоит отметить, что история формирования изучаемых отложений представляла собой длительный и сложный процесс, насыщенный тектоническими событиями рассматриваемого региона, которые в корне изменили структурный облик древних отложений. Большинство открытых залежей углеводородов в отложениях изучаемого горизонта на рассматриваемой территории относятся к пластово-блоковому и структурно-литологическому типу, изолированному литологическими и тектоническими экранами [17, с. 121]. В работе коллектива авторов [17, с. 121] отмечено, что определяющими факторами ограничения нефтегазоностности залежей являются литологическое замещение коллекторов на непроницаемые породы и ограничения дизъюнктивными нарушениями. Поэтому для открытых современных месторождений УВ и разведанных площадей Республики Саха (Якутия) характерно строение экранированных отдельных блоков залежей нефти и газа, гидродинамически-изолированных, имеющих самостоятельные газожидкостные контакты.
Современное состояние терригенных коллекторов пласта В10 сформировано в результате не только седиментационных процессов, но и постседиментационными эпигенетическими преобразованиями горных пород, которые с разной степенью интенсивности и по-разному воздействовавшие на формирование и сохранение пород-коллекторов в разрезе продуктивных отложений.
Согласно опубликованным данным и результатам исследований [11; 14; 32; 33; 34; 43; 76; 77], процессы преобразования привели к существенным изменениям как в структурном, так в текстурном плане осадочных горных пород, чем обусловлено крайняя изменчивость коллекторских свойств горных пород как по разрезу одной скважины, так и по площади залежи углеводородов в целом.