CC BY
8Список литературы
1. Пармузина Л.В. Верхнедевонский комлпекс Тимано-Печорской провинции (строение, условия образования и закономерности размещения коллекторов и нефтегазоносность). - М.: Недра, 2007.-152 с.
2. Пармузина Л.В. Описание, расчленение и корреляция разрезов верхнедевонского комплекса Тимано-Печорской провинции. - Санкт-Петербург: Недра, 2005.-200 с.
Сведения об авторах
Пармузина Л. В., д. г.-м. н., профессор, заведующая кафедрой «Геология нефти и газа», Ухтинский государственный технический университет, тел.: 8(82147) 7-44-78
Кочетов С. В., аспирант, кафедра «Геология нефти и газа», Ухтинский государственный технический университет, тел.: 8 950 569 0692
Parmuzina L.V., Doctor of Geology and Mineralogy, professor, Head of Department of Petroleum Geology, UkhtaState Technical University, phone: 8 (82147) 7-44-78
Kochetov S. V. , post-graduate at Department of Petroleum Geology, Ukhta State Technical University, phone: 8 950 569 0692
УДК 551.762.3 (571.1)
ВЕРХНЕЮРСКИЙ НЕФТЕНОСНЫЙ ГОРИЗОНТ В ЯМАЛО-КАРСКОМ РАЙОНЕ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
И.В.Кислухин
(Тюменский государственный нефтегазовый университет)
Ямальский полуостров, ярус, размыв, месторождение, порода, отложения Yamal peninsular, stage, erosion, field, rock, deposits
Upper-Jurassic oil-producing horizon inYamal-Kara District in Western Siberia. Kislukhin I. V.
The structure and areal development of Nurminian suite are refined. The oil showings revealed in the cores permit to consider the sandy-aleurite formations of the Middle-Nurminian subsuite as a new oil-and-gas prospecting target in the north-west areas of West Siberia province. Fig. 3, ref. 5
В первой половине 20 века территория Ямальского полуострова изучалась в районах, примыкающих к Приполярному Уралу. Это объясняется небольшими глубинами залегания осадочных образований, а иногда и выходами на дневную поверхность. Здесь пробурено около 100 колонковых скважин по направлениям Салехард - Полуй, Салехард - Яр-Сале, Щучья-Салетта и другим. На большей части Щучинского выступа осадочные образования позднеюрского возраста отсутствуют. Верхняя юра вскрыта на Куноватской (скв. 20), Пуй-ковской (скв.29,31), Ярсалинской (скв.20), Сюнай-Салинской (скв.41,42,43,45), Верхоречен-ской (скв.2), Мшистой (скв.1), Медведевской (скв.21,24), Пугор-Пугольской (скв.23), Шугинской (скв.82,83), Кутопъеганской (скв.1) и других площадях. В разрезах некоторых из перечисленных скважин описаны морские глинистые образования с прослоями песчаников. Фаунистические определения указывают на позднеюрское время формирования рассматриваемых отложений. К этому времени в Западной Сибири была установлена закономерность в глинизации верхнеюрских образований с востока на запад. Появление в западных районах песчано-алевритовых пород в верхней юре противоречило сложившемуся мнению о характере изменения разреза. Поэтому большинство исследователей относило эти песчано-алевритовые породы к средней юре, а возрастные определения верхней юры часто считали результатом ошибки при привязке и изучении каменного материала.
В конце прошлого столетия буровые работы перенесены в северные районы полуострова Ямал. Бурились скважины на Новопортовском, Нейтинском, Нурминском и Средне-ямальском поднятиях, где песчано-алевритовые прослои имеют резко подчиненное значение, поэтому вопрос о развитии песчаных образований в верхней юре западных районов не поднимался, а каменный материал отбирался в очень небольших количествах. Например, баженовская свита охарактеризована керном только в скв.6 Нурминского (инт.2901-2906 м)
и 53 Крузенштернского (инт.3470-3480 м) месторождений, 51 Северо-Мантойского (инт.2246-2265 м) поднятия, а также в ряде скважин на Западно-Яротинской площади (рис.1). Во всех разрезах - это черные битуминозные аргиллиты, плитчатые с отпечатками фауны и ихтиодетрита. При нагревании пластинки керна ощущается запах жженой резины. На полуострове Ямал образования волжского надъяруса имеют такие же литофациальные характеристики, как и в других районах провинции. Поэтому при отсутствии каменного материала в скважине, баженовская свита может быть обособлена в разрезе по комплексу ГИС с обязательной привязкой по радиоактивному и индукционному каротажам. Осадочные образования верхней юры имеют сложное строение, поэтому при их изучении возникают вопросы, разрешение которых возможно только при условии детального изучения условий формирования осадочного чехла, не только в конце юрского, но и в начале ран-немелового времени. Прежде всего необходимо учесть стратиграфическое несогласие, выявленное в описываемом районе на границе юры и мела. На территории Западной Сибири размыв части юрских образований описан многими исследователями. По работам В.Н. Сакса и З.З. Ронкиной (1957), В.Н. Соколова (1960) известно, что на рубеже юрского и ран-немелового времени осевая часть Малохетского вала выведена на дневную поверхность, а денудационные процессы привели к размыву значительной части юрских осадков [1,2]. В сводах Малохетского и Фунтусовского поднятий образования валанжина залегают на байосских породах. Аналогичные несогласия имеют место и на многих других приподнятых зонах в Усть-Енисейском районе (Зимнее, Мессояхское, Семеновское и другие).
В разрезе скв. 17 Медвежьего месторождения отсутствие верхневолжских и берриас-ских пород доказано микрофаунистическими определениями, когда единый образец на основании литологических особенностей разделен на два, и каждый из них проанализирован отдельно. В одном из образцов определен комплекс фораминифер средней волги, а в другом - нижнего валанжина [3].
Рис. 1. Каменный материал по скв. 51 Северо-Мантойской площади
На полуострове Ямал размыв части верхнеюрских образований на Новопортовском месторождении достаточно обоснованно доказывается большинством исследователей. Здесь не прослеживается опорный отражающий горизонт "Б", приуроченный к кровле баженов-ской свиты, по причине отсутствия в присводовой части структуры битуминозных аргиллитов. На погруженных склонах Новопортовской складки верхнеюрские породы представлены нурминской и баженовской свитами (скв.58,103, 101,210,213), в присводовых скважинах встречаются только фрагменты верхнеюрских пород, причем на образованиях тюменской свиты зафиксировано залегание разновозрастных пород. Например, в скв. 104 над тюменской свитой (инт. 2165-2175м) обнаружен кимериджский аммонит. Во многих других скважинах описываемого поднятия встречаются взмученные образования верхней юры, представленные черными глинами с глауконитом и алевритовым материалом.
Отсутствие в разрезе битуминозных аргиллитов в центральной части полуострова неоднозначно интерпретируется исследователями. Одни считают это результатом некомпенсированного осадконакопления, другие - размывом. Анализ литологических, фаунистических и других факторов позволяет нам предполагать крупное стратиграфическое несогласие в
центральной части Ямальского полуострова. Палеонтологические определения в разрезах многих скважин указывают на то, что различные горизонты верхней юры перекрываются готеривскими глинистыми породами (Кислухин,1999), что подтверждает крупное стратиграфическое несогласие между юрой и мелом. Зона отсутствия в разрезе ранненеокомских и верхов юрских образований отмечается на значительной территории от Нейтинской структуры на юге до Западно-Тамбейской площади на севере, от Бованенковского месторождения на западе до Западно-Сеяхинской площади на востоке (рис.2).
Рис. 2. Зоны развития стратиграфических несогласий на полуострове Ямал
Сейсмические материалы подтверждают вышеизложенное. В указанных районах теряется прослеживаемость горизонта «Б», что непосредственно связано с отсутствием в разрезе битуминозных аргиллитов баженовской свиты [4].
Нередко в зонах размыва части осадочных образований позднеюрского возраста на границе юры и мела отмечаются небольшие базальные слои с примесью или прослоями неотсортированного песчано-алевритового материала. Например, в скв. 98 Бованенковской описано 2,7 м разнозернистого слабосцементированного песчаника, в скв.10 Восточно-Бованенковской на границе юры и мела фиксируется 1 м грубозернистого песчаника, в скважинах Нейтинской площади в подошве меловых образований зафиксировано 0,2м грубозернистого слабосцементированного песчаника. Следы стратиграфического несогласия в рассматриваемом возрастном диапазоне отмечаются также в других районах провинции [4].
Фондовые и опубликованные материалы, данные сейсмопрофилей и колонковых скважин, позволяют сделать вывод о полном или частичном размыве верхнеюрских отложений в северо-восточных районах, прилегающих к Уралу, Пай-Хою и Щучинскому выступу.
Осадочные образования келловей-оксфорд-кимериджского возраста также имеют сложное строение. Если в пределах северных областей это глины и аргиллитоподобные глины, иногда с примесью алевритового материала, то в центральных и южных районах в разрезах верхней юры отмечаются достаточно крупные песчано-алевритовые прослои. Чтобы проследить развитие песчано-алевритового материала в образованиях позднеюрского возраста в северо-западных районах Западной Сибири рассмотрим строение некоторых площадей на полуострове Ямал.
Верхореченская площадь. В разрезе скв. 1 по данным ГИС породы палеозойского фундамента перекрываются мощной толщей песчано-алевритового состава с резко подчиненным значением глинистого материала. На современной стадии изученности при отсутствии керна не представляется возможным определить здесь границу юры и мела. Либо юрские осадочные образования здесь полностью отсутствуют, либо развиты в песчано-алевритовых прибрежно-морских фациях небольшой мощности. В стволе скв. 3 кровля аналогов тюменской свиты фиксируется на глубине 1630 м. Интервал залегания верхней юры (+ келловея) определяется по положению в разрезе и каменному материалу в интервале 1630-1616 м. Сложены эти осадки чередованием песчано-алевритового и глинистого материала. Скв.2 расположена в зоне развития осадочного чехла толщиной 2500 м. Образования юрской системы достигают здесь 300 м. Разрез верхней юры преимущественно глинистого состава, в центральной части в нем обособляются два песчаных пласта (инт.2241-2260 м), суммарные толщины которых достигают 12 м.
На основании детального сопоставления разрезов глубоких скважин выявлено, что на юге полуострова Ямал, верхнеюрские образования в разрезе скв. 50 залегают в интервале 1330-1423 м. Песчано--алевритовый материал составляет здесь до 40% от всей массы осадочных пород позднеюрского возраста. Как отмечено выше, песчаные образования в киме-ридже зафиксированы на многих других структурах, прилегающих к Щучинскому выступу.
На Усть-Юрбейской площади песчано-алевритовый материал содержится в 20-метровой пачке (инт. 2153-173 м, скв. 30). Интересные данные получены на Сюнай-Салинской площади (скв. 43), где отобран каменный материал из верхней юры в интервале 1480-1500 м. Он представлен светло-серым песчаником, мелкозернистым, с глинистым цементом и тонкими прослойками темно-серых глин. Отмечается скопление обломков раковин моллюсков, что является очень характерным для песчаников верхней юры. В вышележащих образованиях (инт. 1450-1456 м скв. 43) определена берриасская фауна. На Новопортовской площади в скв. 103 (инт. 2343-2352 м) отобраны глауконитовые песчаники, выше которых (инт.2319-2329 м) определен кимериджский аммонит.
Формирование осадков верхней юры на Ростовцевской, Каменномысской, Нурминской, Среднеямальской структурах происходило в одинаковых литолого-палеогеографических обстановках. Сложены они преимущественно глинами и битуминозными аргиллитами с прослоями песчано-алевритового материала.
По предложению Н.Х. Кулахметова, В.И. Кислухина и П.Я. Зининберг осадочные образования верхней юры и келловея на юге Ямальского полуострова обособлены в ранге свиты, название которой дано по реке Нурма - Яха - нурминской [5].
Стратотип нурминской свиты, принят по скв. 8 Южно-Нурминской площади в интервале глубин 3045-2985 м. Свита подразделяется на 3 подсвиты. Нижняя-представлена темно-серыми, иногда черными, в разной степени алевритовыми, нередко комковатыми глинами с
конкрециями глинистого сидерита. Толщины не превышают 45-50 м. Средняя подсвита сложена преимущественно серыми и зеленовато-серыми мелкозернистыми полимиктовыми песчаниками и алевролитами. Отмеченный зеленоватый оттенок придает породе тонкодисперсный глауконитовый материал. Толщины достигают 40 м. Верхняя - это 3-х-10-метровая пачка темно-серых тонко отмученных глин, иногда с очень тонкими прослойками голубоватого алевролита.
В разрезе нурминской свиты зафиксирован нефтенасыщенный керн в скв. 64 Ростовцев-ской и скв.8 Южно-Нурминской площадей, но залежей углеводородов промышленного значения пока не выявлено. Это обусловлено очень низкой степенью изученности и, в первую очередь, незначительным процентом отбора каменного материала.
В юго-восточной части описываемого района толщина верхней юры имеет повышенные мощности, достигающие 250 м. В скв. 3021 Восходной площади верхняя юра (с келловеем) обособляется в интервале 2425-2256 м. По заключению комплекса ГИС в нурминской свите выделяется большое количество песчано-алевритового материала (инт. 2340-2367 м; 23752394 м). Постепенно в сторону палеовпадин, где расположены Западно-Яротинские скважины, песчано-алевритовый материал становится более тонкозернистым и здесь, в разрезе нурминской свиты, начинают преобладать глинистые и алевритовые разности пород.
На восточном склоне Новопортовской складки зафиксированы песчано-алевритовые отложения в фаунистически охарактеризованных породах верхней юры. Прослои светлосерого алевролита описаны в инт. 2830-2845 м (скв.11 Арктическая) в образованиях киме-риджского возраста. На Среднеямальском поднятии (скв.15 инт. 2965-2974 м) в верхней юре описаны песчано-алевритовые породы, при изучении которых отмечены признаки углеводородов.
Развитие песчано-алевритовых горизонтов в верхнеюрских образованиях зафиксировано по керну, либо уверенно обособляется по данным ГИС на западе Тазовского полуострова. По описанию керна в разрезе скв.50 Семаковской площади в верхней юре суммарный объем песчаников не превышает 9 м.
В западных районах Ямбургского поднятия фиксируется пласт песчаника толщиной 11 м (скв. 445). На Харасавэйском месторождении песчаные породы по данным ГИС предполагаются в разрезах скважин: 47 (инт. 3140-3164 м), 42 (инт. 3274-3276 м), 45 (инт. 31323200 м), 48 (инт.3150-3175 м.). Песчаники средненурминской подсвиты прослежены нами на Ямбургском (скв.180,184,441) и Семаковском (скв.54) месторождениях.
В пределах южного побережья Обской губы границу развития нурминской свиты можно уверенно провести по скважинным данным. Здесь происходит глинизация верхнеюрских отложений. В разрезах скважин, где присутствуют песчано-алевритовые пласты, толщина их не превышает 1-2 м, то есть они находятся близко к зоне полной глинизации разреза, а в скважинах 1,40 и 4 Сандибинской площади верхнеюрские образования сложены уже только глинистыми породами.
Изложенные выше данные позволяют сделать вывод о широком площадном развитии верхнеюрских песчано-алевритовых пород в северо-восточных районах Западной Сибири. Включение в новую корреляционную схему 2003 г. нурминской свиты полностью соответствует фактическому материалу, но ее распространение показано достаточно условно. Автором существенно уточнена площадь ее развития (рис.3).
Нефтегазопроявления в песчаниках нурминской свиты позволяют ее обособить в качестве одного из перспективных нефтегазопоисковых объектов.
Не исключена также вероятность развития продуктивных песчаников в верхней юре в акватории Карского моря. Значительные размеры выявленных там объектов, увеличенные толщины песчано-алевритовой составляющей и хорошие коллекторские свойства (по данным ГИС на западе полуострове Ямал), нефтепроявления в керне позволяют прогнозировать крупные залежи нефти в осадочных образованиях позднеюрского возраста на всей территории Южно-Карской нефтегазоносной области.
Необходимо отметить, что официальной точкой зрения считается, что при опробовании верхнеюрских образований на Харасавэйском месторождении, получены промышленные притоки газоконденсата (скв. 19) из баженовской свиты.
Анализ данных буровых работ показал, что забой скв.19 остановлен в нижнемеловых образования, а следовательно, притоки газоконденсата могли быть получены только из вышележащих горизонтов баррем-аптского возраста. Причем длительное время скважина простаивала с открытым стволом не обсаженная эксплуатационной колонной.
Рис. 3. Свиты верхней юры северо-западных районов Западной Сибири
Верхнеюрские осадочные образования являются перспективными в нефтегазоносном отношении на юге Ямальского полуострова и в Южно-Карской нефтегазоносной области. Этот новый нефтепоисковый объект в арктических районах в значительной степени будет способствовать реализации ресурсного потенциала Западной Сибири.
Список литературы
1. Сакс В.Н., Ронкина З.З. Юрские и меловые отложения Усть-Енисейской впадины. - М., Госгеол-техиздат, 1957. - С. 27-95.
2. Соколов В.Н. Геология и перспективы нефтегазоносности арктической части Западно-Сибирской низменности. Л. Гостоптехиздат, 1960. - С.56-89.
3. Кислухин В.И., Кислухин И.В., Брехунцова Е.А. Формирование позднеюрского бассейна на севере Западной Сибири. //Палеогеография, биостратиграфия и палеобиостратиграфия бореального мезозоя.- Новосибирск. Академ. изд. «Гео.».2006. -С.192-194.
4. Кислухин И.В. Экранированные ловушки - основной объект поисков залежей углеводородного сырья на полуострове Ямал. // Известия высших учебных заведений. «Нефть и газ», №4. - Тюмень. 2009. - С. 67-73.
5. Кулахметов Н.Х., Кислухин В.И., Зининберг П.Я. Литолого-фациальное районирование верхней юры севера Западной Сибири, как основы оценки перспектив нефтегазоносности. // Геология и оценка нефтегазового потенциала Западной Сибири. - М.: Недра.1994. - С.59-73.
Сведения об авторе
Кислухин И.В., ассистент кафедры «Геология нефти и газа», Тюменский государственный нефтегазовый университет, Институт геологии и геоинформатики, тел. : (3452)251 -091
Kislukhin I.V., assistant lecturer of the department «Geology of oil and gas», Tyumen State Oil and Gas University, Institute of Geology and Geoinformation Science ", phone: +7 (3452) 251 -091
УДК 622.27
ПРОБЛЕМЫ СОХРАНЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛАБОСЦЕМЕНТИРОВАННЫХ ПОРОД
В.В. Паникаровский, Е.В. Паникаровский
(ООО «ТюменНИИгипрогаз»)
Глинистость, коэффициент Пуассона, пластовое давление, коэффициент разгрузки Clay content, Poisson's ratio, reservoir pressure, discharge factor
Vhe problem of maintaining the strength characteristics of poorly cemented rocks. Pani-korovski V.V., PanikorovskiE.V.
It is known that engineering-and-technical errors in the process of exploitation of poorly cemented reservoir rocks result from neglecting the strength characteristics of such rocks related with a presence of clay constituent in the cement. The stability and strength of these rocks are determined by their clay content and are a basis for determining the elastic properties of rocks. It was found that poorly cemented rocks containing more 20% of clay possess higher strength properties as compared to rocks with a lower clay content. Fig.2, ref. 3.
Инженерно-технические ошибки в процессе эксплуатации слабосцементированных пород-коллекторов возникают из-за неучёта прочностных характеристик слабосцементиро-ванных пород, связанных с присутствием в составе цементирующего материала глинистой составляющей. К глинистым минералам, входящим в состав глинистого цемента, относят высокодисперсные водные алюмосиликаты из класса слоистых силикатов с непрерывными слоями кремнекислородных тетраэдров и алюмокислородно-гидроксильных октаэдров. В данную группу следует относить глинистые минералы монтмориллонитового, каолинитово-го и гидрослюдистого типов, а также смешанослоиные и высокодисперсные силикаты.
Основной проблемой глиносодержащих пород является адсорбция воды на поверхности глинистых частиц, в результате которой происходит образование водных кристаллогидратов. Наиболее подвержены данному процессу глинистые минералы: монтмориллонит, илит и хлорит. В результате впитывания воды происходит увеличение объёма и изменение структуры минералов, которое приводит к снижению проницаемости пород-коллекторов.
Л.Н. Кульчицким и В.Г. Ульяновым установлено, что формирование адсорбционного слоя происходит преимущественно на поверхности кремнистых тетраэдров, где сосредоточено основное количество адсорбционных центров глинистых минералов.
Основные представления о массообменных процессах в глинистых породах изложены в работах Б.В. Дерягина. Согласно его выводам, роль сил разной природы изменяется в зависимости от расстояния между поверхностями частиц, которые зависят от физико-химического взаимодействия в системе глинистая порода-насыщенный флюид [1]. При изменении в пласте первоначальной физико-химической обстановки в результате проникновения пресных водных фильтров частицы глин приобретают дополнительный химический потенциал, создающий эффект расклинивающего давления. В зависимости от физико-химической обстановки, условий залегания, литолого-минералогического состава глиносо-держащих пород влияние расклинивающего давления на физические свойства коллекторов проявляется при различных условиях.
Если силы сцепления глинистых частиц со скелетом породы превышают величину расклинивающего давления, то глина адсорбирует воду из внутреннего пространства, достигая нового равновесия.
Если силы сцепления глинистых частиц со скелетом породы меньше значения расклинивающего давления, то сцепление между частицами и скелетом породы ослабевает, части-
