ВВЕДЕНИЕ 4
1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 География 5
1.2 Общее геологическое положение 7
1.3 Стратиграфия 10
1.4 История геологического развития 15
1.5 Нефтегазоносность 18
1.6 Понятие цифрового керна и его применение для современных
геологоразведочных работ на нефть и газ 21
1.7 Электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ 24
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 27
2.1 Материалы и методы исследования 27
2.2 Применяемые классификации пор 29
2.3 Результаты исследований 32
2.4 Обсуждение результатов 56
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 57
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 58
Технология «цифровой керн» - это цифровое представление данных о горной породе (текстурно-структурных особенностях, минеральном и химическом составе, а также характеристиках флюидов), и в настоящее время модели цифрового керна активно используются в нефтегазовом деле для решения целого спектра прикладных задач от геологического моделирования до разработки месторождений углеводородов. Начальным этапом для создания геологической модели является компьютерная томография.
Объектом исследования в данной работе явились породы рифея Байкитской антеклизы, которые представляют интерес по двум причинам. Во-первых, материал позволяет на практике посмотреть геологические и литологические особенности пород месторождения, которое находится в разработке. Во-вторых, различный минералогический состав и текстурно-структурные особенности позволяют оценить в полном объеме возможности микротомографических исследований. Целью настоящего исследования было создание цифровых моделей керна образцов карбонатных и терригенных рифейских отложений Байкитской антеклизы и характеристика порового пространства данных пород. Решались следующие задачи:
• ознакомление с геологическим строением Куюмбинского нефтегазового месторождения
• ознакомление с методикой микротомографических исследований, пробоподготовки, специализированным программным обеспечением, возможностями интерпретации данных;
• составление петрографических описаний пород;
• проведение и интерпретация микротомографических исследований;
• построение 3D моделей порового пространства горных пород;
• интерпретация данных микротомографических исследований с учетом данных по петрографии пород.
Работа подготовлена при поддержке Ресурсных центров «Рентгенодифракционных методов исследования» и «Микроскопии и микроанализа» Научного парка СПбГУ.
В выпускной квалификационной работе на базе литературных источников и фондовых данных проведен анализ геологического строения Куюмбинского нефтегазового месторождения.
Изучены образцы пород копчерской, куюмбинской, долготинской и зелендуконской толщ с помощью петрографических исследований и рентгеновской микротомографии.
В настоящей работе пористость получена по результатам 2D и 3D микротомографических исследований. С помощью визуализации были сделаны выводы о типах пор и их геометрии.
По результатам исследований было выделено 3 литотипа: каверновые доломиты, плотные доломиты, песчаники. Лучшими коллекторами были определены каверновые доломиты, за счет наличия мезопор (каверн), фильтрационные свойства которых будут выше, чем у микропор плотных доломитов или песчаников. Основные выделенные типы пор это: кавер- новый и канальный типы. Так, наилучшими объектами для исследования микротомогрфической съемкой также являются каверновые доломиты. Исследования этих пород значительно более информативны, за счет наличия крупных пор, каверн, трещин, которые можно классифицировать, и определить размеры и распределение в скелете породы.
Анализ опыта применения рентгеновской томографии керна показывает широкие возможности использования метода для решения фундаментальных и прикладных задач в нефтегазовой отрасли. Метод является перспективным для оценки структуры минерального скелета и пустотного пространства горных пород, контроля емкостно-фильтрационных характеристик коллекторов. Рентгенотомографические исследования могут использоваться для контроля стандартных петрофизических исследований керна, позволяя, кроме общего объема пустотного пространства породы, детально оценивать неоднородность его структуры.
1) Абдулин М.И. Геология и нефтегазоносность рифейских отложений зоны сочленения
байкитской антеклизы и курейской синеклизы // Материалы 57-й Международной научной студенческой конференции. Новосибирск. Изд-во: Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, 2019. - 84 с.;
2) Балашов В.А., Савенков Е.Б. Цифровой керн. Моделирование микротечений в поровом
пространстве пород-коллекторов [Электронный ресурс]: Neftegaz.RU. - Электронный журнал - 2019. - № 7. - режим доступа к журналу.: https://magazine.neftegaz.ru/
3) Баранова М.И. Сдвиговые дислокации в районе Куюмбинского газонефтяного место¬
рождения // Нефтегазовая геология. теория и практика. Новосибирск, 2011, Т.6, №3. - 8 с.;
4) Белозеров И.П., Губайдуллин М.Г. О концепции технологии определения фильтрационно-емкостных свойств терригенных коллекторов на цифровой модели керна // Записки Горного института. Архангельск, 2020, Т. 244. - с. 402-407.;
5) Быков Ю.А., Карпухин С.Д. Растровая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ. Аппаратура, принцип работы, применение [Текст]: учебное пособие по курсу "Современные методы исследования структуры материала" / Под ред. Ю.А. Быкова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. - 44 с.
6) Вараксина И.В., Хабаров Е.М. Микроструктуры, литологические ассоциации и условия
образования рифейских строматолитов Байкитской антеклизы (запад Сибирской плат-формы) // Литосфера. Новосибирск, 2007, №4. - с. 59 - 72.;
7) Васильева К.Ю. Стадийность постседиментационных изменений карбонатных пород
рифея - венда Куюмбинского месторождения и ее связь с геологической эволюцией Байкитской антеклизы (юго-запад Сибирской платформы): Диссертация. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2017. - 137 с.;
8) Воробьев К.А., Воробьев А.Е., Тчаро Х. Цифровизация нефтяной промышленности: тех¬
нология «цифровой» керн // Вестник Евразийской науки. 2018, т.3, №3. - 14 с.
9) Гайдукова, Т.А. Нефтегазоносные провинции и области России. Томск: Изд-во: Томский политехнический университет, 2006. - 113.;
10) Гаршина О.В., Казаков Д.А., Некрасова И.Л., Хвошин П.А., Предеин А.А., Казымов К.П., Жданов В.М., Осовецкий Б.М., Конесев Г.В. Применение метода рентгеновской томографии для оценки влияния технологических жидкостей на горные породы в процессе бурения и освоения скважин // Нефтяное хозяйство. Пермь, 2020, № 6. - с. 40-45;
11) Жемчугова В.А. Актуальные научно-технические проблемы развития геолого-геофизических, поисково-разведочных и промысловых работ в Республике Коми. М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 2002, кн. 2. - 243 с.
12) Жемчугова В.А. Практическое применение резервуарной седиментологии при моделировании углеводородных систем: Учебное пособие для вузов. М.: Изд-во: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2014. - 344 с.;
13) Журавлев А.В., Вевель Я.А. Возможности использования вычислительной микротомографии в микропалеонтологических и литологических исследованиях // Нефтегазовая геология. Теория и практика. СПб.: Изд-во: ФГУП «ВНИГРИ», 2012, т.7, №2. - 13 с.;
14) Конторович А.Э., Изосимова А.Н., Конторович А.А., Хабаров Е.М., Тимошина И.Д. Геологическое строение и условия формирования гигантской юрубчено-тохомской зоны нефтегазонакопления в верхнем протерозое сибирской платформы// Геология и геофизика. Новосибирск, 1996, т. 37, №8. - с. 166-195.;
15) Кузнецов В.Г., Журавлева Л.М. Пустотное пространство карбонатных тайдалитов — палеоклиматический аспект // Литология и полезные ископаемые. М.: Изд-во: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина, 2019, № 4. - с. 351-363;
16) Недоливко Н.М., Ежова А.В. Петрографические исследования терригенных и карбонатных пород-коллекторов: учебное пособие. Томск: Изд-во: Томского политехнического университета, 2012. - 172 с.;
17) Сурков, В.С. Нефтегазоносность Сибири и Дальнего Востока // Труды института геологии и геофизики. М.: Наука, 1981, №513. - 155 с.;
18) Хабаров Е.М., Пономарчук В.А., Вараксина И.В. Седиментационные бассейны, изотопная геохимия и геодинамическая эволюция западной окраины Сибирского кратона в рифее // Эволюция тектонических процессов в истории земли. Материалы XXXVII Тектонического совещания. Новосибирск: СО РАН, Гео, 2004. - с. 244-247.;
19) Харахинов В.В., Шленкин С.И., Зеренинов В.А., Рябченко В.Н., Зощенко Н.А. Нефте-газоносность докембрийских толщ Куюмбинско-Юрубчено-Тохомского ареала нефтегазонакопления // Нефтегазовая геология. теория и практика. 2011, т.6, №1. - 8 с.
20) Choquette Р. W., Pray L. С. Geo1ogic Nomenclature and Classification of Porosity in Sedi- mentery Carbonates // AAPG Buli., 54, 1970. Р.207-250;
21) Ivan Yakimchuk, Nikolay Evseev, Dmitry Korobkov, Oleg Dinariev, Olga Ridzel, Vladimir Khan, Vyacheslav Semkov, Alexander Zhonin, Dmitry Kravets. Digital Core Analysis - In-novative Approach for EOR Agent Screening at Pore-Scale for Achimov Rocks. SPE Russian Petroleum Technology Conference, Virtual, October 2020;
22) Kseniia Y. Vasileva, Victoria B. Ershova, Andrey K. Khudoley, Rustam R. Khusnitdinov, Anton B. Kuznetsov, Vsevolod Y. Prokofiev, Andrey Bekker. Diagenetic history of the pro¬terozoic carbonates and its role in the oil field development in the Baikit Anteclise, South¬western Siberia. Precambrian Research, Volume 342, 2020, Article 105690;
Интернет-ресурсы :
23) http://www.mining-enc.ru- сайт «Горная энциклопедия»
24) https://dvp.gazprom-neft.ru- сайт ПАО «Газпромнефть», проект «Куюмба»;
25) https://researchpark.spbu.ru/- сайт ресурсного парка СПбГУ
26) https://www.cdu.ru/ - Центральное диспетчерское управление топливно-энергетического комплекса. Большая нефть «Куюмбы»