CC BY
23УДК: 552.541
н.А. йсинцева, РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина
литологические особенности и строение резервуара фаменских отложений центральной части восточного борта хорейверской нго тимано-печерской нгп
На сегодняшний день большой интерес вызывают девонские отложения Хорейверской НГО Тимано-Печорской НГП, так как в них были открыты промышленные залежи нефти. И велика вероятность открытия новых залежей нефти на еще не разведанных участках нефтегазоносной области.
Породы верхнедевонского возраста характеризуются бедным составом флоры и фауны, что связано с массовым вымиранием огромного числа живых организмов в конце девона, поэтому состав пород, их текстурно-структурные особенности весьма своеобразны для рассматриваемого промежутка времени. Количество вымерших морских животных на земле составило 3/4 видов, 1/2 родов и более 1/5 семейств [4]. Большую роль в формировании органогенных построек в это время играли водоросли и строматопоры. Изучаемые отложения представлены различными разновидностями карбонатных пород (рис. 1). Выделяются следующие типы:
1. Известняки сферово-водорослевые. Породы от светлосерых, почти белых или желтоватых до темно-серых. Текстура известняка узорчатая, неотчетливо слойчатая. Данный тип пород характеризуется наличием пор и фенестр, частично или полностью выполненных вторичным кальцитом. Для фенестр характерно плоское дно и причудливо-изогнутой формы верхний контур. Располагаются беспорядочно или согласно слойчато-сти, что придает породе макроузорча-тый облик. Встречаются фенестры со сложным заполнением. Нижняя часть таких фенестр заполнена однородным иловатым осадком с плоской поверхностью. Это так называемые иловые уровни или уровни-ватерпасы,фик-
сирующие горизонтальную плоскость времени седиментации. Строение минеральных заполнений многостадийного типа и свидетельствует о первичности крупных фенестр [17]. Породы сложены преимущественно продуктами жизнедеятельности циа-нобактерий и водорослей (80-95% породы). Водорослевые образования сложены неправильными, округлыми и овальными сгустками и микросгустками (размером 0,03-0,7 мм) пелитоморфно-го известкового вещества, которые сцементированы микро- и тонкозернистыми кристаллами кальцита. На отдельных участках сгустки сливаются, образуя вытянутые, прерывистые прослойки пелитоморфной структуры. В небольшом количестве встречается органогенный детрит (5-20%): раковины остракод и однокамерных фора-минифер [1], кальцисферы, единичные членики криноидей и чехлы зеленых водорослей.
а) Фотография известняка сферово-водорослевого. Видно открытое первичное фенестровое пустотное пространство. б) Микрофотография известняка сферово-водорослевого. На микрофотографии также видно первичное фенестровое пустотное пространство, которое не полностью залечено кристаллами кальцита. Шлиф пропитан прокрашенной смолой. Увеличение 2,5х. в) Биогермная текстура известняка строматопорово-водорослевого. г) Структура комко-
ватого заполнителя в известняке строматопорово-водорослевом.Шлиф пропитан прокрашенной смолой. Увеличение 2,5х. д) Массивная текстура известняка биогермного водорослевого. е) Единичные поры в известняке биогермном водорослевом. Шлиф пропитан прокрашенной смолой. Увеличение 2,5х. ж) Известняк желваковый з) Желвак в пелитоморфной кальцито-вой массе (контакт по стилолитовому шву) в известняке желваковом. Без анализатора. Увеличение 2,5х. и) Известняк строматолитовый. к) Слоистая структура известняка строматолито-вого. Увеличение 2,5х. л) Известняк узловато-слоистый. м) Участки доломитизации в микрозернистой массе. Увеличение 2,5х.
2. Известняки строматолитовые. Цвет пород изменяется от светло-серого до темно-серого. Текстура пород горизонтально- или диагонально-слоистая. Слойчатость выражена расположением стиллолитов и вытянутых по напластованию гнезд, заполненных кристаллами вторичного кальцита [7].
Биота представлена единичными раковинами остракод, остатками водорослевых чехлов, кальцисферами и раковинами однокамерных фораминифер. Количество органогенных остатков не превышает 7%.
3. Известняки строматопорово-водорослевые. Цвет пород светлосерый, серый, коричневато-светлосерый. Текстура биогермная. Структура
Рис. 1. Фотографии образцов и микрофотографии (фотографии шлифов) некоторых изучаемых типов пород
биогермная, органогенная, водорослевая. Породы сложены колониями строматопороидей, которые по внешней форме можно подразделить на цилиндрические, конусовидные, реже - жел-вакообразные, таблитчатые. Межкаркасный заполнитель имеет различный состав и структуру. В зависимости от гидродинамики заполнитель может быть представлен сгустками (при слабой гидродинамике) или комками (при активной гидродинамике) сине-зеленых водорослей. Также в межкаркасном пространстве могут сосуществовать зеленые водоросли. В этом случае при активной гидродинамике они могут формировать породу с хорошим пустотным пространством. В незначительном количестве в породе встречаются обломки раковин остракод, водорослевые сферы, однокамерные фораминиферы, раковины брахиопод, обломки мшанок, членики криноидей [11, 3].
Тип пустотного пространства: межкаркасное, межформенное и внутрифор-менное, поры выщелачивания. 4. Известняки биогермные водорослевые. Цвет пород - от светло-серого до коричневато-серого и серого. Текстура биогермная, реже - массивная. Структура биогермная, водорослевая,
комковатая, органогенно-детритовая (от тонко- до грубодетритовой). Порода сложена преимущественно чехлами зеленых водорослей (Катаепа), между которыми размещены комки сине-зеленых водорослей. В породе встречаются желваки строматопор, единичные остатки багряных водорослей, водорослевые сферы,присутствуют раковины и обломки раковин фораминифер, веточек и ячеек мшанок, члеников криноидей,обломки раковин и раковины остракод, брахиопод, иглы брахиопод, единичные обломки кораллов, иглы морского ежа, обломки пеле-ципод, единичные обломок трилобита, раковины гастроподы, интракласты. Породы пористые. Пустотное пространство представлено межформенными и внутриформенными порами, встречаются поры выщелачивания. Переслаивание глинистых известняков органогенно-детритовых и микрозернистых с органогенным детритом. Цвет пород - зеленовато-серый, темно-серый, коричневато-серый. Текстура пород слоистая, пятнистая. Структура пород органогенно-детритовая (от мелко- до грубодетритовой), мелко-, тонкозернистая, микрозернистая. Порода состоит из органогенных остатков, сцементированных в одних
прослоях микрозернистым, в других -крупнозернистым кальцитом. Иногда количество органогенных остатков не превышает 10%, в этих случаях порода практически полностью сложена микрозернистым кальцитом. Органогенные остатки во всех типах пород представлены раковинами и обломками раковин брахиопод,гастро-под, остракод, остатками иглокожих, кораллов, чехлами зеленых водорослей, онколитами и пелециподами, остатками багряных водорослей,харовых водорослей.
Породы плотные.
5. Известняки узловато-слоистые.
Цвет пород - коричневато-серый, темно-серый, серый. Текстура узловатая и узловато-слоистая. Структура светлой и темной части пород различная. В светлой части пород основная масса представлена микритовым известняком с пелитоморфной глинистой примесью, в котором присутствует органогенный детрит.
Структура темно-серой части пород - микро-, тонкозернистая и представлена скоплениями ромбоэдрических кристаллов доломита в микро-, тонкозернистой известковой массе. Встречаются органогенные остатки (1-5%), представленные обломками
Рис. 2. Разрез фаменских отложений центральной части восточного борта Хорейверской НГО. Условные обозначения к литологической колонке: 1 -известняки сферово-водорослевые, 2 - известняки строматолитовые, 3 -переслаивание известняков строматопорово-водорослевых и водорослевых, 4 - известняки узловато-слоистые, 5 - переслаивание глинистых известняков органогенно-детритовых и микрозернистых с органогенным детритом, 6 - известняки амфипорово-водоросевые, 7 - известняки желваковые, 8 - известняки микрозернистые глинистые. Условные обозначения к типам коллекторов: 9 - неколлектор, 10 - порово-кавренозный, 11 - покрышка
раковин остракод, брахиопод, гастро-под и членниками криноидей. Породы плотные.
6. Известняки микрозернистые глинистые. Цвет породы - зеленовато-серый, темно-серый, серый. Текстура слоистая, реже - пятнистая. Порода состоит из микритовой карбонатной массы с глинистой примесью, в которой находятся единичные органогенные остатки различной степени сохранности, представленные обломками раковин остракод, брахиопод, гастропод, перекристаллизованными чехлами зеленых водорослей, остатками иглокожих. Глинистая примесь составляет 15-20%. Отмечаются единичные зерна кварца алевритовой размерности. Пустотное пространство в данных породах отсутствует.
7. Известняки желваковые. Цвет пород - коричневато-светло-серый, от светло- до темно-серого. Текстура пород - желваковая, пятнистая, реже -неяснослоистая.
Породы сложены преимущественно желваками микросгустковой структуры; иногда внутри желваков отмечаются перекристаллизованные органогенные остатки. Помимо желваков в породах присутствуют окатанные обломки водорослевых известняков микросгустковой структуры и, возможно, остатки амфипор, а также комки микросгусткового кальцита, перекристаллизованные остатки чехлов зеленых водорослей,строматопор, иглокожих, раковины и обломки раковин остракод, брахиопод, кальцисферы, единичные раковины фораминифер,
гастропод, остатки багряных водорослей.
Породы преимущественно плотные.
ОБСТАНОВКИ ОБРАЗОВАНИЯ ФАМЕНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
Формирование изучаемых отложений происходило в теплом морском бассейне с нормальной соленостью, в лагунной части мелководного карбонатного шельфа. Шельф представлял собой мелководную, смежную с сушей карбонатную платформу с отчетливо выраженным перегибом склона в сторону более глубоких вод [15, 6], обрамленного рифовыми постройками. В этих условиях развивались различные органогенные постройки, распространение которых контролировалось небольшими колебаниями уровня моря [14], при общей верхнедевонской регрессивной направленности изменения ОУМ [12]. В пределах приливно-отливной равнины происходило образование строматоли-товых известняков. В прибрежной части сферово-водорослевые известняки, возможно, могли образовывать биогерм-ные постройки. В мелководных частях лагуны образовывались амфипорово-водорослевые органогенные постройки, а в более погруженных частях на мягком основании жили таблитчатые строма-топоры. Формирование иловых холмов, сложенных сферово-водорослевыми известняками, протекало в погруженных частях лагуны.
На рисунке 2 показана модель литолого-фациальной изменчивости пород по вертикали. В нижней части разреза распространены известняки строматопорово-водорослевые и водорослевые, которые вверх по разрезу сменяются строматолитами, что говорит о понижении относительного уровня моря (ОУМ) и смещение приливно-отливной равнины в сторону морского бассейна. Строматолитовые известняки достаточно выдержанны по площади (рис. 3). Во время низкого стояния ОУМ происходили кратковременные маломощные подъемы ОУМ и накопление тонких глинистых пропластков - известняков микрозернистых глинистых (см. рис. 1). Такие глинистые пропластки отмечаются в большинстве разрезах. Известняки сферово-водорослвые, сменяющие строматолиты в разрезе, образовались при небольшом повышении
1 2 3
Рис. 3. Модель литологического строение продуктивных фаменских отложений центральной части восточного борта Хорейверской НГО. Условные обозначения: 1-7 - см. рис. 1; 8 - ГК; 9 - корреляционные поверхности, границы размывов отложений
ОУМ. Исследованием этих отложений занимался ряд авторов, среди которых можно отметить Шуйского, Максимову, Б.И. Чувашова, А.Л. Анфимова [17, 9, 10, 16]. Большое затруднение вызывает название органогенных форм, которые образовывают сферово-водорослевые известняки. Эти постройки нельзя относить к «рифам» в связи с их особенностями строения, поэтому С.В. Максимовой был введен в практику термин «агглютигермы» [9, 10]. При более сильном подъеме ОУМ формировались известняки амфипорово-водорослевые и желваковые. Образование узловато-слоистых известняков вызывает много вопросов. Стоит отметить их территориальную выдержанность. Эти породы залегают в кровле фаменских отложений и наблюдаются во многих разрезах центральной части восточного борта Хорейверской НГО. Возможно, столь широкое распространение данных отложений связано с климатическими или другими изменениями и массовым вымиранием организмов. Также существует версия, что формирование узловато-слоистых известняков связано с началом подъема ОУМ, а при-
чудливая текстура возникла вследствие жизнедеятельности илоедов [5]. Над фаменскими отложениями залегает трансгрессивная толща глинистых известняков.
СТРОЕНИЕ ПРИРОДНОГО РЕЗЕРВУАРА
Для характеристики строения природного резервуара были выделены пропластки коллекторов, которые в дальнейшем были разделены на различные типы. Выделение типов коллекторов осуществлялось по керновому материалу, с использованием петро-физических (значения пористости и проницаемости) и петрографических (изучение шлифов) данных на основе оценочно-генетической классификации карбонатных коллекторов К.И. Багрин-цевой [2] (рис. 2).
При изучении кернового материала и петрографических шлифов было установлено, что в изучаемых отложениях преобладает порово-каверновый тип коллектора. Трещины встречаются редко и не играют большой роли в строении месторождений. Породы-коллекторы представлены известняками строматопорово-водорослевыми
и амфипорово-водорослевыми, реже встречаются пористые прослои в сферово-водорослевых известняках. Мощность этих пропластков не превышает 2 м, что видно на рисунке 2. Пористость по разрезу изменяется в пределах от 0 до 20 %, а проницаемость - от 0,05 до 700 мД. На рисунке 2 видно, что в пределах пластов-неколлекторов отдельные значения проницаемости могут достигать 10 мД, при значениях пористости, не превышающих3-4%, такие значения проницаемости связаны с единичными трещинами в образцах, отобранных для петрофизических исследований.
Модель строения природного резервуара показана на рисунке 4, и, как предполагается, пропластки коллекторов выдержаны в пределах изучаемой площади.
Образование порово-кавернового типа коллектора связано с поверхностями несогласия, во время которого породы выводились выше уровня моря и подвергались выщелачиванию [8, 13]. Как правило, поверхности несогласия находятся под глинистыми пропластками, которые фиксируются повышенными
В изучаемом природном резервуаре в роли покрышки выступают глинистые отложения, достаточно выдержанные на изучаемой площади, сложенные переслаиванием глинистых известняков органогенно-детритовых и микрозернистых с органогенным детритом. Мощность этой покрышки достигает 8-10 м.
Таким образом, основную роль в образовании пород изучаемого разреза играли водоросли и строматопоры, распространение которых контролировалось небольшими колебаниями ОУМ. Наилучшими коллекторскими свойствами обладают известняки амфипорово-водорослевые и водорослевые, на что в значительной степени повлияли процессы выщелачивания на гипергенных стадиях развития изучаемой площади.
Коллектора природного резервуара представлены в основном порово-каверновым типом, а покрышкой являются трансгрессивные глинистые отложения турнейского возраста.
Литература:
1. Ахметшина Л.З., Гибшман Н.Б., Куандыков Б. М., Ускова Н.А., Кононец В.И., Баймагамбетов Б.К., Кухтинов Д.А., Дегтярева Л. В. Атлас палеонтологических остатков, микрофаций и обстановок осадконакопления фаменско-каменноугольных отложений Прикаспийской впадины (Казахстанская часть). - Алматы, 2007. - С. 180-185.
2. Багринцева К.И. Карбонатные породы - коллекторы нефти и газа. - М., 1977. - С. 231.
3. Богуш О.И., Иванова Р.М., Лучинина В.А. Известковые водоросли верхнего фамена и нижнего карбона Урала и Сибири.
- Новосибирск: Наука, 1990. - 160 с.
4. Буко А. Эволюция и темпы вымирания. - М.: Мир, 1979. - С. 308.
5. Дженкинс Х.К. Пелагические фациальные обстановки // Обстановки осадконакопления и фации: В 2-х т. Т. 2: Пер. с англ. / Под ред. Х. Рединга. - М.: Мир, 1990. - С. 129.
6. Жемчугова В.А. Природные резервуары в карбонатных формациях Печорского нефтегазоносного бассейна. - М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2002. - С. 243.
7. Крылов И.Н. Строматолиты (природа и принципы классификации) // Известковые водоросли и строматолиты (систематика, биостратиграфия, фациальный анализ). - Новосибирск: Наука, 1988. - С132-140.
8. Лидер, М. Р. Седиментология. Процессы и продукты / Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 439 с.
9. Максимова С.В. Водоросли породообразователи и водорослевые фации // Труды института геологии и геофизики СО АН СССР. 1977. Вып. 360. С. 70-79.
10. Максимова С.В. Очерки по прикладной палеоэкологии. - М.: Наука, 1984. - С. 92.
11. Маслов В.П. Атлас породообразующих организмов (известковых и кремневых). - М.: Наука, 1973. - С. 265.
12. Меннер В. Вл., Шувалова Г.А., Обуховская Т.Г., Овнатанова Н.С., Кузьмин А.В., Москаленко К.А., Баранова А.В. Колебания уровня моря и история позднедевонского бассейна в Тимано-Печорской провинции// Известия вузов. Геология и разведка.
- 2001. № 5. - С. 18-33.
13. Постседиментационные изменения карбонатных пород и их значение для историко-геологических реконструкций / Отв. Ред. Кузнецов В.Г. - М.: Наука, 1980. - С. 96.
14. Селлвуд Б.У. Мелководные морские карбонатные обстановки// Обстановки осадконакопления и фации: В 2-х т. Т. 2: Пер. с англ. / Под ред. Х. Рединга. - М.: Мир, 1990. - С. 65-66.
15. Уилсон Дж. Л. Карбонатные фации в геологической истории/ Пер. с англ. - М.: Недра, 1989. - 463 с.
16. Чувашов Б. И., Анфимов А.Л. К проблеме происхождения «узорчатых известняков (на примере девонских и пермских карбонатов Урала// Ежегодник - 2008. - Вып. 156. - Екатеринбург: Институт геологии и геохимии УрО РАН. - С. 86-90.
17. Шуйский В.П. Фациальная природа Фамен-Турнейских отложений киенкопского вала // Литология и условия образования докембрийских и палеозойских отложений Урала: Тезисы докладов АН СССР, 1981, С. 54-71.
Рис. 4. Модель строения природного резервуара. Условные обозначения: 1 -неколлектор, 2 - порово-каверновый тип коллектора, 3 - покрышка, 4 граница комплексов (секвенций), 5 - ГК, 6 - обозначение скважины
значениями гамма-каротажа и соответ- моря был недлительным, и гиперген-
ствуют поверхностям максимального ные процессы не привели к образо-
затопления (MFS). Следовательно, их ванию достаточно мощных прослоев
можно легко проследить. В некоторых коллекторов с вторичным пустотным
случаях вывод породы выше уровня пространством.
Москва, Всероссийский выставочный центр, павильон № 55
27-29 нояб
11-я Российская выставка с международным участием
ТРУБОПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ
строительство, эксплуатация, ремонт
Проводится под патронатом Государственной Думы Российской Федерации
ОСНОВНЫЕ РАЗДЕЛЫ
* Магистральные, технологические и промысловые трубопроводы
• Трубопроводы в ЖКХ и газораспределении
ТЕМАТИЧЕСКИЕ НАПРАВЛЕНИЯ
ЗяНОНЦил СЛЬНИЯ н нпрпгннмиа йи<щ
н И1\Гчц|]1|»н<чнт1 Грыф|10|МС СЩн фмУчфшю.ишм финаЬор?с. Лл I, гернн шш1 ыс 1 |чшсппр| мропкн
¡■1Н Н«ЙЦ| I ¡111ННМС 1с\щ ии1ни к у I рпц I ч. 1ЫИЬС ГруСЧ»П1Н>[ВДОП.
Мпишны .............. |:чипI¿ИГ ПЗ С7 [ЮИТеЛЪй ГШ <1 |Ч'ЧИ|| IIX
гр^чч'ирн1- >д6п ¿ттляцни
I■ I:: ' иклче^'М и и-'КИкч^клИ лкмшнп 14..1
Впу трцтруп1 апгоотн кп
3|и Щ I ■ :' ■ '■ М рОШ^'ШВ (11 КИррП'М!11
Груби и грубиос ир!.чй нмдетио Грубоириййды для к'ЁрЮ-. 1м?_ш-. пи™ пОжси им.
и I ИД1Х1И 'лм.мияя.
Ирниинадспш 4>уи$ к^Йиш^и гру Сопроводи
н 1 айлшериык гч.нерыитт ТруболКиоду ч^рк* I нчеекнх Ошлжтон. |!(1Л ||^|иние ¡руйшцтжиы
АдоЙу рл. мсоы&доч при« лры НршЕцнйлйн ..-. II 1№1ч^пйгбпоиио[а* 1 ь ■ рЗ оирарошю ■■ I иА'иорт. олшы |р>^:1, - 1 >*ршм .рупп.................
■ш
Научно-техническая конференция "СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДОВ"
Круглый СТОП
"РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ1'
Устроитель выставок 2002-2011 гг. ЗАО ВК ВВЦ'Промышленность и строительство'' Тел/факс; Е4991760-2648. [499) 760 31-61 ЕчпаИ: expopiom@rambler.nl, Silfl@bk.ni
ОФИЦИАЛЬНЫЙ СЛИТ ВЫСТАВКИ:
www.trubosystem.ru
