CC BY
52
Георесурсы. 2016. Т. 18. № 1. С. 29-32
gr
Georesursy [Georesources] 2016. V. 18. No. 1. Pp. 29-32
УДК 691.3:546.26
Эпигенетические (постседиментационные) преобразования в осадочных породах малохетской свиты нижнего мела на территории Красноярского края
К.А. Галинский, E.H. Фуникова
Тюменский государственный нефтегазовый университет, Тюмень, Россия Поступила в редакцию 11.11.2015
В данной работе рассматривается преобразование обломков в осадочных породах малохетской свиты нижнего мела (Красноярский край), которое связано с неустойчивостью различных минералов во всё более изменяющихся термодинамических условиях пластов. Авторами выявлено, что эти изменения могут быть обусловлены внутрислойным растворением, замещением, пластической деформацией, катаклазом или регенерацией. Как правило, этим процессам подвержены неустойчивые минералы, испытывающие внутрислой-ное изменение. Такие изменения рассмотрены на примере кварца, слюд, полевых шпатов и темноцветных минералов. Особенности эпигенетических преобразований наложили отпечаток в сторону сокращения поро-вого пространства и ухудшения сообщаемости пор, что ухудшает коллекторские свойства. Установленные закономерности в значительной степени упрощают решения теоретических задач о сложных взаимоотношениях в природных системах.
Ключевые слова: эпигенез, постседиментационные преобразования, малохетская свита, породообразующие минералы, вторичные изменения, поровое пространство, регенерация, внутрислойное растворение
DOI: 10.18599/grs.18.1.5
Введение
Минералогический состав отложений малохетской свиты целесообразно исследовать в пределах одной площади. Изучение минерального состава свиты и выявление эпигенетических преобразований производилось в пределах Тагульской площади. Тагульское нефтяное месторождение в географическом отношении расположено на севере Красноярского края, за Полярным кругом, на расстоянии 1700 км от г. Красноярск. Месторождение приурочено к Большехетскому нефтегазоносному району Пур-Тазовской нефтегазоносной области (НГО) (Файбу-сович, Брадучан, 2010).
Малохетская свита (К1шк) согласно залегает на сухо-дудинской свите. Для неё характерны преимущественно отложения подводной равнины дельтового комплекса (мелководные условия) - слаболитифицированные песчаники и алевролиты от темно-серого до практически белого цвета, содержащие линзы и прослои известковых разностей пород (до известняков), включения обугленных растительных остатков и обломков углей (Файбусович, Бра-дучан, 2010) (Рис. 1).
Условия постседиментационных преобразований в таких породах характеризуются неравномерной регенерацией и частичным выщелачиванием, при этом пористость и проницаемость отложений малохетской свиты, несомненно, ухудшается. В составе глинистого и карбонатно-глинистого цементов появляются процессы каолинизации, может образовываться цемент наростания.
Остатки микро- и макрофауны в отложениях свиты не обнаружены. Раннеготеривс-кий-раннеаптский возраст свиты принят на основании споро-пыльцового комплекса.
Мощность свиты достигает 146 м (Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири, Новосибирск, 2003).
В разрезе малохетской свиты (К1тк) выделяются пласты Мх-Ш, Мх-11, Мх-1 (Рис. 1). К подошве малохетской свиты приурочен отражающий горизонт Р (Рис. 1). В нефтегазоносном отношении особый интерес представляет пласт Мх-Ш, который на полную мощность в пределах Тагульской площади вскрыт в 5 скважинах. Толщина песчаников пласта варьирует от 41,2 м до 71,0 м. Пласт лито-логически однороден, песчанистость составляет 0,789 (Закономерности изменения фильтрационно-емкостных свойств..., 1986).
Пласты малохетской свиты (К1тк) объединяются в малохетский продуктивный уровень (К1тк), преимущественно песчаный. Он генетически связан с отложениями подводной дельтовой равнины (осадки фронта дельты). Терригенный материал по бороздинам (подводное продолжение дельтового канала) выносился в прибрежную часть моря. В результате деятельности морских волн образовавшиеся осадки подвергались частичному размыву и переотложению и скапливались вдоль внешнего края подводной равнины.
Пласт № скв. Интервал отбора керна, абсолютные отметки, м Литология К пористости, % Водо-насыщ., % Карбонат-ностъ, %
открытой полной
Мх-Ш Тгл-4 2060-2083.5 1977,3-2000,8 песчаник 18,7 19,1 31,4 13
Тга-13 2086-2100 2010,7-2024,7 песчаник 13,1* 13,6* 25,2* 19,7*
Табл. 1. Сведения о литолого-физических свойствах пород продуктивного пласта Мх-Ш Тагульской площади. *- после экстракции.
НАУЧЮ-ТЕХН№ЕСКИЙ ЖУРНАЛ KVI^. I
шйшйШ29
К.А. Галинский, Е.Н. Фуникова
К.А. ваН^Иу, Е.Ы. Бишкоуа
Физико-литологическая характеристика изученных отложений
Основные литофизические свойства пород продуктивного пласта Мх-Ш отражены в табл. 1.
Пласт-коллектор Мх-111 сложен мелко-среднезернисты-ми песчаниками и алевропесчаниками светло-серого до почти белого цвета. Порода слаболитифицирована, до песка, содержит прослои крепких известковых песчаников до известняков.
Песчанистость пласта составляет 0,568-0,916, среднее значение 0,79, среднее значение расчлененности - 8.
Открытая пористость по керну, определенная в скважине Тгл-4, изменяется в пределах 6,5-25,8 %, проницаемость - 0,06-365,5х10-3 мкм2, остаточная водонасыщен-ность - 18,5-56,6 %. Пористость по ГИС изменяется в пределах 14,6-28,0 %, составляя в среднем - 20,5 %.
Покрышкой служат вышележащие алевритовые и алев-ропелитовые отложения маршевого типа.
Седиментогенез отложений малохетской свиты (пласт Мх-Ш) и литолого-петрографическая характеристика пород
Пласты малохетской свиты сложены мелко-среднезернистыми песчаниками и алевропесчаниками от светлосерого до почти белого цвета. Порода слабо литифицирована, до песка, содержит прослои крепких известковых песчаников до известняков. Текстура ориентированно-слоистая, со слабо выраженным послойным распределением акцессориев. Встречается кварц с редкими воздушно-капельными включениями пелитовой размерности, со следами неравномерной регенерации; полевые шпаты - калиевые разности и плагиоклазы различной степени изменённости, но при этом довольно часто встречаются в значительной степени выщелоченные разности (Рис. 2).
При изучении вопроса седименто-генеза образований малохетской свиты можно сделать следующие выводы.
- С точки зрения петрографической характеристики, изученные интервалы представлены двумя типами пород -алевролитом и песчаником, в различной степени преобразованными.
- По минералогическому составу исследованные породы - полевошпа-тово-кварцевые.
Рис. 1. Сводный разрез (литологическая колонка) юрских и меловых отложений Тагулъ-ского месторождения (Сакс, Ронкина, 1957). 1 - глина, 2 - алевролит глинистый, 3 -песчаник, 4 - алевролит, 5 - аргиллит, 6 - уголъ, 7 - газ, 8 - нефтъ.
Рис. 2. Фото шлифа № 15485-08. Вид -при скрещенных николях, увеличение 100Х, интервал отбора 2050,0-2060,0 м, место взятия 1,87м. Малохетская свита, пласт Мх-Ш, скв. Тгл-4.
3
Л ЕЕОКЕЕОиКСЕЗ
Георесурсы. 2016. Т. 18. № 1. С. 29-32
ЕГ
Оеогевигеу [Оеотевтщга!. 2016. V. 18. N0. 1. Рр. 29-32
- Для большинства исследованных образцов характерно сочетание нескольких разновидностей цемента. Однако, количественные их соотношения изменчивы, обычно доминирует глинистый или кварцевый цемент.
Эпигенез образований малохетской свиты (постседиментационные преобразования пород)
Известно, что наряду с литологическими признаками эпигенетические преобразования пород в значительной степени определяют характер распространения пород-коллекторов и опосредованно влияют на формирование ли-тологических ловушек (Фролов, 1992). Поэтому помимо изучения петрографического состава пород, были рассмотрены и вторичные процессы исследуемых объектов.
Изменения породообразующих минералов
Преобразование обломков в породах малохетской свиты связано с неустойчивостью различных минералов во все более изменяющихся термодинамических условиях пластов. Разнообразные изменения обусловлены внутри-слойным растворением, замещением, пластической деформацией, катаклазом, регенерацией, спаиванием и растворением под давлением. К неустойчивым минералам, испытывающим внутрислойное изменение, относятся кварц, слюды, полевые шпаты и темноцветные минералы.
Кварц
Кварц является одним из самых распространенных минералов осадочных пород, хотя до сих пор он недостаточно используется для оценки эпигенетических преобразований.
Схематично судьба обломочного кварца в осадочном процессе выглядит следующим образом. В корах выветривания и почвах кварц подвергается как коррозии, так и регенерации. В ходе метагенеза происходят изменение его размеров и различные виды обработки его поверхности. Сквозным процессом для кварца при эпигенезе является его регенерация, которая может реализоваться на любой стадии преобразования заключающих его пород (диагенеза, катагенеза и др.) и сопровождаться образованием в конечном итоге дипирамидально-призматических его зерен (Фролов, 1995).
Кварц песчаных пород является чутким индикатором
Рис. 3. Песчаник мелкозернистый аркозо-вый с базально-поровышравномерным кар- Рис. 4. Песчаник мелкозернистыш арко-бонатныгм цементом. Вид - при скрещен- зовый с базально-поровыш равномерныш ны1х николях, увеличение 100Х, обр. 15551- карбонатныш цементом. Вид - при скре-08, инт. 2073-2080м, место взятия 0,29 м. щенныгх николях, увеличение 100Х, обр. Малохетская свита, пластМх-Ш, скв. Тгл- 15620-08, инт. инт. 2073-2080, место 4, а - регенерация зерен кварца б - корро- взятия 1,58 м, Малохетская свита, зия и регенерация кварца, в - растворение пласт Мх-Ш, скв. Тгл-4, биотит на рани коррозия полевыгх шпатов. ней стадии аморфизации.
перехода от катагенеза к метагенезу и от последнего к метаморфизму. Начальный бластез обломочного кварца свидетельствует о начале метагенеза, а появление полноблас-тических структур - о переходе к региональному начальному метаморфизму.
Динамику процесса изменения кварца по мере усиления интенсивности эпигенетических преобразований отражают несколько идущих последовательно друг за другом явлений, сопровождаемых формированием до четырех - пяти петрографо-генетических типов кварца. Вслед за появлением локально регенерированного кварца идет развитие многозональных аутогенных кварцевых каем, нередко достигающих одной трети первоначальной величины обломочных зерен, вследствие развития массы, неоднократно возобновляемой. Возникающие при этом новообразования микроструктурны (Рис. 3).
Усиление степени преобразования сопровождается развитием процессов направленной коррозии (Рис. 3). Последующие преобразования кварца, обычно связанные с дальнейшим усилением стрессовых деформаций, способствуют развитию грануляционных и рекристаллизаци-онных процессов, захватывающих порфиробласты вначале с периферии, а затем и целиком.
Полевые шпаты
Известны новообразования полевых шпатов разного состава: ортоклаз, микроклин, альбит и олигоклаз.
Полевые шпаты преобразуются преимущественно в каолинит. Начальные этапы изменения полевых шпатов хорошо проявляются в песчаниках с карбонатным цементом. Вначале обломки разбиваются на прямоугольные блоки. На второй стадии появляются овальные пятна, сложенные каолинитом. Позже целостность обломка полевого шпата нарушается, и каолинит появляется в порах. Развитие процесса все более усиливается, обломки исчезают, и каолинит начинает занимать значительную часть пор. По обломкам эффузивов развиваются хлорит и лейкоксен.
В породах с первично-глинистым цементом местами отмечается выщелачивание кварца, иногда контактирующие зерна кварца спаяны. В породах со вторичным цементом наблюдается незначительное замещение полевого шпата и мусковита хлоритом, а кварца и хлорита - каолинитом.
Слюды (биотит, мусковит)
В обломочных породах первичный обломочный биотит заметно трансформируется, начиная с раннего катагенеза. В породах этой стадии присутствует, как правило, биотит различной степени преобразования: от неизмененного до полностью преобразованного (Рис. 4).
Другую линию преобразования биотита составляет его хлоритизация, захватывающая периферические участки его зерен или развивающаяся на месте колломорф-ных сгустков. Новообразованный хлорит первоначально имеет буроватую окраску, затем перекристаллизовывается в бледно-зеленый хлорит.
Усиление степени постседиментацион-ного преобразования сопровождается мусковитизацией и образованием чередующихся пакетов хлорита и мусковита.
НАУЧЮ-ТЕХН№ЕСКИЙ ЖУРНАЛ I
ииитаиЯУ.^
К.А. Галинский, E.H. Фуникова
K.A. Galinskiy, E.N. Funikova
На более поздних этапах преобразования (после диагенеза) биотит разбухает, расщепляется на волокна и попа-кетно преобразуется в разнообразные комбинации глинистых минералов; нередко между пакетами или волокнами концентрируются скопления лейкоксена, окислов железа, карбонатов и реже опала. Мусковит гидратируется, в торцах пластинок расщепляется и местами переходит в каолинит. Наиболее интенсивно слюды изменены в песчаниках и меньше в алевролитах.
Выводы
Рассмотренные выше изменения приводят к заполнению поровых пространств вторичными минералами или сближению зерен. Как видно из изложенного, распад обломочных минералов приводит к формированию целого ряда новообразований. Так, за счет полевых шпатов и слюд формируются каолинит, гидрослюды, хлорит, монтмориллонит. При этом выносятся избыточные К, Са, Ре, Т1, 81. Растворение под давлением также приводит к выносу 81 и №.
Особенности эпигенетических преобразований наложили отпечаток в сторону сокращения порового пространства и ухудшения сообщаемости пор.
Всё это несомненно ухудшает коллекторские свойства.
Таким образом, установленные закономерности в значительной степени упрощают решения теоретических задач о сложных взаимоотношениях в природных системах.
Литература
Закономерности изменения фильтрационно-емкостных свойств осадочных пород в типовых разрезах Западной Сибири. Под ред. Ирбэ H.A. ЗапСибВНИИгеофизика. 1986. 309 с.
Сакс В.Н., Ронкина З.З. Юрские и меловые отложения Усть-Енисейской впадины. М: Госгеолиздат. 1957. 232 с.
Файбусович Э.Я., Брадучан Ю.В. Легенда Западно-Сибирской серии листов Госгеолкарты-1000/3. 2010.
Фролов В.Т. Литология. Кн.1. М: Изд-во МГУ. 1992. 336 с.
Фролов В.Т. Литология. Кн.3. М: Изд-во МГУ. 1995. 352 с.
Для цитирования: Галинский К.А., ФуниковаЕ.Н. Эпигенетические (постседиментационные) преобразования в осадочных породах малохетской свиты нижнего мела на территории Красноярского края. Георесурсы. 2016. Т. 18. №1. С. 29-32. DOI: 10.18599/grs.18.1.5
Сведения об авторах
Кирилл Александрович Галинский - ассистент кафедры геологии месторождений нефти и газа, аспирант
Тел: +7(3452)22-97-08, e-mail: [email protected]
Екатерина Николаевна Фуникова - ассистент кафедры геологии месторождений нефти и газа, аспирант
Тел: +7(922)484-69-37, e-mail: [email protected]
Тюменский государственный нефтегазовый университет, Институт геологии и нефтегазодобычи
Россия, Тюмень, ул. Володарского, д. 38
Epigenetic (Postsedimentary) Transformations in Sedimentary Rocks of the Lower Cretaceous Malokhetskian Formation in the Krasnoyarsk Territory
K.A. Galinskiy, E.N. Funikova
Tyumen State Oil and Gas University, Tyumen, Russia
Received November 11, 2015
Abstract. In this paper we consider transformation of sedimentary rocks of the Lower Cretaceous Malokhetskian formation (Krasnoyarsk Territory), which is associated with the instability of various minerals in an increasingly changing thermodynamic conditions. We found that these changes may be due to interlaminar dissolution, replacement, plastic deformation, cataclase or regeneration. Typically unstable minerals experiencing interlaminar changes are subject to these processes. Such changes are considered on the example of quartz, mica, feldspar and mafic minerals. Epigenetic changes have left their mark in the direction of reducing the pore space and deteriorating pore connectivity that degrades reservoir properties. Identified regularities greatly simplify solutions of theoretical problems about the complex relationships in natural systems.
Keywords: Epigenesis, postsedimentary conversion, deposit, Malokhetskian formation, rock-forming minerals, secondary changes, pore space, regeneration, interlaminar dissolution
References
Faybusovich E.Ya., Braduchan Yu.V. Legenda Zapadno-Sibirskoy serii listov Gosgeolkarty-1000/3 [Legend of the West Siberian series of state geological map-1000/3]. 2010.
Frolov V.T. Litologiya [Lithology]. B. 1. Moscow: MGU Publ. 1992. 336 p.
Frolov V.T. Litologiya [Lithology]. B. 3. Moscow: MGU Publ. 1995. 352 p.
Saks V.N., Ronkina Z.Z. Yurskie i melovye otlozheniya Ust'-Eniseyskoy vpadiny [Jurassic and Cretaceous sediments of the Ust-Yenisei basin]. Moscow: Gosgeolizdat Publ. 1957. 232 p.
Zakonomernosti izmeneniya fil'tratsionno-emkostnykh svoystv osadochnykh porod v tipovykh razrezakh Zapadnoy Sibiri [Regularities of reservoir properties variations of sedimentary rocks in typical sections of Western Siberia]. Ed. Irbe N.A. ZapSibVNIIgeofizika. 1986. 309 p.
For citation: Galinskiy K.A., Funikova E.N. Epigenetic (Postsedimentary) Transformations in Sedimentary Rocks of the Lower Cretaceous Malokhetskian Formation in the KrasnoyarskTerritory. Georesursy [Georesources]. 2016. V. 18. No. 1. Pp. 29-32. DOI: 10.18599/grs.18.1.5
Information about authors
Kirill A. Galinskiy - Assistant of the Department of Oil and Gas Fields Geology, PhD student
Phone: +7(3452)22-97-08, e-mail: [email protected]
Ekaterina N. Funikova - Assistant of the Department of Oil and Gas Fields Geology, PhD student
Phone: +7(922)484-69-37, e-mail: [email protected]
Tyumen State Oil and Gas University
Russia, Tyumen, Volodarskogo str. 38
SCIENTIFIC AND TECHNICAL JOURNAL
GEDRESDURCES
