CC BY
81
УДК 552.5 (571.5)
Е.М. Хабаров, И.В. Вараксина, М.М. Кротова,
С.В. Сараев, С.В. Родякин, П.С. Черныш ИНГГ СО РАН, Новосибирск
ЛИТОЛОГО-ПЕТРОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПАРФЕНОВСКОГО ГОРИЗОНТА ВЕНДА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ АНГАРО-ЛЕНСКОЙ СТУПЕНИ
E.M. Khabarov, I.V. Varaksina, M.M. Krotova,
S.V. Saraev, S.V. Rodyakin, P.S. Tchernysh
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS
Acad. Koptyug av., 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation
LITOLOGIC-PETROPHYSICAL CHARACTERISTIC OF THE VENDIAN РFRFENOVSKIY HORIZON OF THE CENTRAL PART OF THE ANGARA-LENA STEP
The results of the sedimentary analysis and petrophysical studies of the wells in the central part of the Angara-Lena Step (ANS) are given. The influence of the sedimentation and postsedimental changes on the formation of the reservoir rocks in the upper Vendian petroleum complex are considered. The alluvial deposits of the ANS has the best reservoir properties.
На территории Ангаро-Ленской ступени (АЛС), расположенной на юге Иркутского осадочного бассейна, к настоящему времени открыто несколько крупных месторождений конденсатного газа, а также получены многочисленные промышленные притоки газа и нефти. Новые данные, полученные в результате глубокого бурения в центральных районах Ангаро -Ленской ступени (Левобережное, Ангаро-Ленское месторождения) позволили расширить представления о составе и строении вендских коллекторов (рис. 1). На Левобережном месторождении, открытом в 2004 г., впервые на территории АЛС был получен промышленный приток газа из базального горизонта. Ангаро-Ленское месторождение открыто в 2006 г., когда был получен приток газа из парфеновского горизонта. Месторождения имеют сложное строение, и одним из основных факторов, контролирующих залежи углеводородов, является литологический [1].
Большая часть углеводородов приурочена к верхней части вендского нефтегазоносного комплекса, в частности к парфеновскому продуктивному горизонту, который повсеместно распространен на территории Ангаро-Ленской ступени. В центральной части АЛС в его составе выделяются две части: нижняя преимущественно алеврито-глинистая и верхняя с
преобладанием песчаников. Мощность горизонта около 60 м.
Для нижней части характерно разнопорядковое переслаивание аргиллитов, алевролитов и редких песчаников, роль которых возрастает вверх по разрезу. Аргиллиты алевритистые, субгоризонтально- и волнисто слоистые, часто находящиеся в микропереслаивании с алевролитами. Алевролиты глинистые и песчанистые, субгоризонтально- и
волнистослоистые, по составу слюдисто-полевошпат-литито-кварцевые. Песчаники серые, в основном мелкозернистые, полевошпат-литито-кварцевые, редко слюдисто-полевошпат-литито-кварцевые, с пленочно-поровым хлорит-гидрослюдистым, иногда с примесью гидроокислов железа, цементом, а также неравномерно развитым доломитовым пойкилитовым цементом. Количество карбоната в среднем составляет 5-10%, а в некоторых образцах достигает 20-30%. Породы часто формируют градационные микроциклы, многие из которых представляют собой штормовые слои. Накопление отложений нижней части горизонта происходило на мелководном шельфе с преимущественно глинистой седиментацией и периодическим внедрением песчаников во время штормовых событий. Вверху разреза фиксируется постепенное выдвижение баровых систем, которые сменяются приливно-отливными равнинами и русловыми обстановками с влиянием приливно-отливных течений. Фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) песчаников нижней части горизонта низкие.
Рис.1. Местоположение района исследований. Условные обозначения: 1 -граница Сибирской платформы; 2 - контур надпорядковых структур (антеклизы, синеклизы, желобы, ступени); 3 - контур структур II порядка (своды, валы, выступы, прогибы); 4 - месторождения газа: 1 - Ковыктинское, 2 - Атовское, 3 - Братское; 5 - Левобережное; 6 - Ангаро-Ленское
Верхняя часть горизонта на западе сложена, главным образом, песчаниками разнозернистыми, прослоями гравелитистыми, плохо и средне сортированными. В восточных разрезах преобладают средне-мелкозернистые песчаные фракции. Отмечаются прослои алевро-аргиллитов. В большинстве скважин доминируют песчаники полевошпат-литито-кварцевые, количество кварца в которых колеблется от 40 до 80%, а на северо-востоке развиты в основном кварцевые песчаники. Для всех песчаников характерны различные по составу цементы: порово-пленочный хлорит-гидрослюдистый, кварцевый регенерационный и пойкилитовый доломитовый. Наиболее
крупнозернистые, прослоями гравелитистые, плохо сортированные породы, широко развитые на западе, накапливались на прибрежной аллювиальной равнине в преимущественно русловых обстановках. Они отличаются повышенным содержанием хлорит-гидрослюдистого, часто с примесью гидроокислов железа, цемента (до 20-30%) при практически полном отсутствии других типов цемента, значительным содержанием лититовой составляющей и высокими значениями пористости (до 21%). На востоке осадки верхней части горизонта отлагались в основном в аллювиальнодельтовых обстановках с влиянием приливно-отливных течений. Периодически происходило отмирание питающих каналов и в мелководных заливах и/или на приливно-отливных равнинах накапливались тонкосиликокластические отложения. Присутствие в разрезах восточных скважин прослоев и пачек (до 5 м) алеврито-глинистых пород снижает качество коллекторов в этой части месторождения. Пористость песчаников также ниже и в целом составляет не более 5 %. Тем не менее, практически везде отмечаются прослои плохо сортированных русловых песчаников с преимущественным развитием глинистого и хлорит-гидрослюдистого цемента (5-10%), характеризующихся относительно хорошей пористостью (5-12%). На северо-востоке формировались баровые системы, в которых накапливались кварцевые песчаники, отличающиеся широким развитием регенерационного кварцевого и местами доломитового пойкилитового цемента с низкими значениями пористости (< 5%). В конце парфеновского времени произошло восстановление прибрежно-морского режима, что способствовало более существенной переработке кластического материала. Во всех скважинах вверх по разрезу отмечается тренд на возрастание роли кварцевого обломочного материала, увеличивается количество кварцевого регенерационного (до 10%) и пойкилитового доломитового (до 10%) цементов и значительно снижаются ФЕС.
На основе имеющихся данных был проведен анализ вариаций значений пористости в разрезах парфеновского горизонта (рис. 2). Интервалы, где породы имеют значения пористости свыше 15 %, отмечаются только на западе территории и приурочены к наиболее крупнозернистым с примесью гравелитового материала полевошпат-литито-кварцевым русловым песчаникам с обильным хлорит-гидрослюдистым цементом. Интервалы, в которых пористость пород изменяется в пределах 10 - 15% встречаются в русловых отложениях и восточных и западных разрезов, где связаны со средне-крупнозернистыми полевошпат-литито-кварцевыми песчаниками, отличающихся от аналогичных высокопористых пород меньшим количеством лититовых обломков и цемента. Наиболее широко распространены песчаники с пористостью от 5 до 10%, также отложенные в преимущественно в русловых обстановках. Породы, как правило, плохо сортированные. В их составе в различных соотношениях присутствуют мелко-, средне-, крупнозернистые и реже грубозернистые песчаные фракции. Во многих образцах наблюдается слабо проявленная горизонтальная микрослойчатость, обусловленная некоторым преобладанием какой-либо из фракций. Песчаники
полевошпат-литито-кварцевые, а на северо-востоке кварцевые, с достаточно низким (<10%) содержанием цемента. Интервалы с пористостью пород менее 5% приурочены к глинисто-песчаным отложениям приливно-отливных равнин и баров, переработанных приливно-отливными течениями. В целом, наблюдается снижение пористости пород с запада на юго-восток.
Рис. 2. Характеристика пористости в разрезах центральной части Ангаро-Ленской ступени. Типы разрезов: 1 - западный, 2 - юго-восточный, 3-4 -
восточный, 5 - северо-восточный
Сходные тенденции отмечаются и при распределении проницаемости в разрезах. Если суммировать результаты связей между петрографическими типами пород и их пористостью и проницаемостью, то выясняется следующее. Пористость и проницаемость пород существенно зависили не только от размерности и степени сортировки песчаников, но и от их состава. Так наибольшими значениями пористости и проницаемости обычно обладают не очень хорошо сортированные породы с относительно высоким содержанием лититовой компоненты. Существенно кварцевые хорошо сортированные породы обычно имеют более низкие значения пористости.
Они характеризуются достаточно плотной упаковкой зерен и развитием регенерационного кварцевого цемента, который почти полностью уничтожил седиментационные поры. Значительное снижение пористости и проницаемости наблюдается и в песчаниках с повышенным содержанием доломитового пойкилитового цемента.
На основании петрофизических исследований были выявлены зависимости параметра насыщения (Рн) от коэффициента водонасыщения (Кв). Коэффициенты водонасыщения (Кв) определялись в лабораторных условиях методом центрифугирования. Параметр насыщения (Рн), предложенный В.Н.Дахновым, зависит от коэффициента водонасыщения, а также от геометрии объема занимаемого в порах остаточной водой [2]. В процессе эксперимента получены зависимости Рн = Кв-П, где коэффициент «п» характеризует определенный класс продуктивного коллектора. Значения коэффициента «п» от 1.7 до 2.0 характерны для хорошо сцементированных слабоглинистых терригенных пород, а значения коэффициента п > 2.0 - для пород со сложной геометрией пор и слабой глинистостью, а также гидрофобных коллекторов с межзерновой пористостью [3]. Проведенные исследования показали, что для существенно кварцевых песчаников барового и прибрежно-морского генезиса, широко развитых в восточных и северовосточных разрезах, характерны значения коэффициента «п», попадающие в интервал от 1.8 до 2.0, что типично для хорошо сцементированных терригенных пород. В песчаниках руслового генезиса значения коэффициента «п» варьируют от 2.0 до 2.9, что указывает на коллекторы со сложной геометрией пор, а также характерно для гидрофобных коллекторов с межзерновой пористостью.
Для оценки электрических свойств пород от пористости использовалась зависимость Рп = Кп-т, где Рп - электрический параметр пористости, Кп -коэффициент пористости образца, «т» - показатель цементации породы. Показатель цементации пород (т) для парфеновского горизонта в изученных скважинах изменяется в пределах от 1.6 до 1.9, при среднем значении 1.8, что характерно для хорошо сцементированных терригенных пород с межзерновой пористостью [3].
Таким образом, анализ литолого-петрофизических характеристик парфеновского горизонта центральной части АЛС показал, что фильтрационно-емкостные свойства изученных отложений в значительной степени контролировались постседиментационными процессами. Наилучшими коллекторскими свойствами в парфеновском горизонте обладают русловые отложения, характеризующиеся плохой сортировкой и широким развитием железисто-глинистого цемента. Хорошо сортированные песчаники прибрежно-морского и барового генезиса характеризуются пониженными значениями пористости и проницаемости за счет интенсивного развития регенерационного кварцевого и доломитового пойкилитового цемента.
1. Фонин П.Н., Конторович А.Э., Моисеев С.А., Пимичев Г.В. Левобережное и Ангаро-Ленское месторождения - новые открытия на Ангаро-Ленской ступени // «Тюмень-2007»: Материалы международной геофизической конференции. - Тюмень, 2007. - СБ-КОМ.
2. Дахнов В.Н. Геофизические методы определения коллекторских свойств и нефтегазонасыщения горных пород / В.Н. Дахнов - М.: Недра, 1975. - 344 с.
3. Добрынин В.М. Петрофизика / В.М. Добрынин - М.: Недра, 1991. - 368 с.
© Е.М. Хабаров, И.В. Вараксина, М.М. Кротова, С.В. Сараев, С.В. Родякин, П.С.Черныш, 2009
