СЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ И ПОСТСЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ ФАКТОРЫ ФОРМИРОВАНИЯ КОЛЛЕКТОРСКИХ СВОЙСТВ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД
АРТИНСКОГО ЯРУСА ВОСТОЧНОГО УЧАСТКА ОРЕНБУРГСКОГО НЕФТЕГАЗО-
КОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Аннотация
Введение 4
1. Общие сведения об Оренбургском НГКМ 6
1.1, Физико-географический очерк и геоморфология 6
1.2, Стратиграфия дочетвертичных отложений 8
1.3, Структурно-тектонические особенности 27
1.4, История геологического развития 30
2. Практическая часть 33
2.1. Материалы и методы исследования 33
2.1.1. Материалы исследования 33
2.1.2. Методы исследования 34
2.2. Анализ разреза скважины Х 36
2.3. Определение литотипической принадлежности 45
2.4. Характеристика постседиментационных преобразований 53
2.5. Типизация порового пространства 55
2.6. Совокупное влияние литотипической принадлежности и вторичных изменений
на ФЕС 57
Заключение 64
Список использованной литературы 65
Приложение А
Оренбургское нефтегазоконденсатное месторождение (ОНГКМ), открытое более чем полвека назад, в настоящее время продолжает активно разрабатываться. Как известно, с целью контроля процесса разработки компании-недропользователи активно применяют трехмерные геолого-гидродинамические модели (ГГДМ), основой которых является геологический каркас. Хорошо подготовленная геологическая основа позволяет наиболее точно решить поставленные перед моделью задачи, в связи с чем качество выполненных литолого-фациальных работ, в частности, напрямую определяет успешность данного мероприятия.
В данной работе представлены материалы, подготовка которых осуществлялась с целью актуализации ГГДМ, выполненной для отложений артинского яруса Восточного участка (ВУ) ОНГКМ. Данные по исследованию каменного материала дают «кластерную» информацию о литологии и связанной с ней фильтрационно-емкостной характеристике пород. В дальнейшем, анализ возможных фациальных обстановок, к которым вероятнее всего приурочены данные «кластеры», позволяет выполнить палеофациальные реконструкции и получить распределение литологических свойств в пространстве. Отметим, что подобные работы выполнялись рядом исследователей, однако затрагивали обширную территорию всего Соль-Илецкого сводового поднятия (к коему относится ОНГКМ). Наиболее авторитетной работой по данной тематике можно считать статью В.А. Жемчуговой «Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности подсолевых отложений юга Оренбургского региона» [3], которая затрагивает довольно большие площади, в связи с чем обладает низкой детальностью, не соответствующих в полной мере обозначенной задаче.
В связи с этим, главной целью настоящей работы является определение литологической характеристики пород - литотипической принадлежности и связанной с ней вторичной преобразованности - и ее влияние на формирование пустотно-емкостного пространства, а также выявление возможной фациальной принадлежности отложений, как фактора контролирующего распределение литологических свойств.
Для достижения обозначенной цели были поставлены следующие задачи:
1. Познакомиться с регионом проведения работ, его геологическим строением и особенностями развития;
2. Детально изучить и описать разрез артинских отложений на примере скважины Х, определить их фациальную приуроченность и литотипическое наполнение;
4. Дать характеристику процессам вторичного преобразования пород;
5. Описать типы формируемого пустотного пространства;
6. Проанализировать численные показатели ФЕС, как результат совокупного влияния литотипической принадлежности и постседиментационных преобразований пород.
Материалы данной работы защищались на международной молодежной конференции «Нефть и газ - 2022» (II место) и на олимпиаде СПбГУ Petropolitan Science (Re)Search.
Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю к.г.-м.н., доценту кафедры осадочной геологии Васильевой Ксении Юрьевне за оказанную поддержку при проведении исследования и оформлении данной работы. Автор также выражает особую признательность генеральному директору компании ООО «АВД КОНСАЛТИНГ» Алексееву Василию Дмитриевичу за методическое сопровождение работы, а также руководителю направления Блока интегрированных решений ООО «Газпромнефть НТЦ» Гритчиной Владлене Владимировне за предоставленные материалы и моральную поддержку. Благодаря вашей лояльности, отзывчивости, интересу и терпению данная работа увидела свет. Спасибо Вам!
Для отложений артинского яруса ВУ ОНГКМ на основе подробных описаний керна и его фотографий, анализа петрографического состава шлифов и ФЕС пород было проведено комплексное исследование по определению влияния литотипа породы и постседиментационных изменений на коллекторские свойства.
Совокупный анализ седиментационных и постседиментационных признаков карбонатных отложений выявил ряд закономерностей влияния как седиментационных, так и вторичных процессов на коллекторский потенциал рассмотренных пород. В первую очередь, ФЕС отложений действительно могут зависеть от условий осадконакопления, что подтверждается высокими коллекторскими свойствами грейнстоунов, слабо преобразованных вторичными процессами. Песчаноподобные при седиментации (в первую очередь, грейн- и пакстоуны) отложения способны сохранять свою первичную меж- и внутризерновую пустотность, что делает их хорошими потенциальными коллекторами. Вторичные процессы также оказывают влияние на формирование ФЕС. Наравне с такими негативными факторами как сульфатизация и окремнение, активную роль в формировании новых пустот играют процессы выщелачивания и доломитизации, причем последний способен формировать лучшие коллекторы из обнаруженных в ходе исследования.
Данная работа, как уже говорилось ранее, позволяет наметить пути для дальнейшего исследования. Анализируя вышесказанное можно предположить, что лучшие с точки зрения первичных пустот отложения - это биокластовые отложения субтидали, а также отложения, связанные с мобилизацией осадка из этих зон (приливно-отливных каналов, вдольбереговых баров), в связи с чем анализ цикличности позволит выделить такие интервалы. Уровни проявления активной доломитизации, благоприятные для формирования коллекторов, вероятнее всего, связаны с супратидальными условиями, которые, однако, в условиях существовавшего аридного климата могли активно «продуцировать» закупоривающие пустоты и изолирующие коллекторы друг от друга гипсы и ангидриты.
Так или иначе, рассмотренные в работе породы являются сложными коллекторами - вся совокупность факторов, влияющих на формирование их пустотного пространства, не позволяет вывести простую формулу, по которой определить «идеальный коллектор» не составило бы труда, однако, в любом случае, подобные закономерности позволяют значительно приблизиться к ней.
1. Багманова С.В. Геология Волго-Уральской нефтегазоносной провинции: учебное пособие / С.В. Багманова, А.С. Степанов, А.В. Коломоец, М.П. Трифонова. - Оренбург: ОГУ, 2019- 127 с.
2. Жемчугова В.А. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности подсолевых отложений юга Оренбургского региона / В.А. Жемчугова, А.П. Жуков, Е.В. Бондарь, В.И. Днистрянский // Геология, бурение, разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. Серия 1. - М.: Газпром Экспо Москва, 2009. - С. 3-20.
3. Жемчугова В.А. Резервуарная седиментология карбонатных отложений. - М.: ООО «ЕАГЕ Геомодель», 2014. - 232 с.
4. Лисов А. С., Кваснюк Л. Н., Чечулина Ю. В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:200 000. Издание второе. Серия ЮжноУральская. Лист M-40-IX (Советское). Объяснительная записка. - М.: Московский филиал ФГБУ «ВСЕГЕИ», 2017. 97 с
5. Лядский П. В. Кваснюк Л. Н., Жданов А. В., Чечулина О. В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Уральская. Лист М-40 (Оренбург) с клапаном М-41. Объяснительная записка. - СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2013. 392 с. + 1 вкл.
6. Рединг, Х. и др. Обстановки осадконакопления и фации: В 2-х т. Т. 2 / Под ред. Х. Рединга; пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - 384 с., ил.
7. Сухаревич П.М. Закономерности размещения и условия формирования залежей нефти и газа Волго-Уральской области. Том IV. Оренбургская область / П.М. Сухаревич, А.И. Кулаков, В.С. Коврижкин и др. - М.: «Недра», 1978. - 216 с.
8. Уолкер, Р., Джеймс, Н. Фациальные модели / под ред. Р. Уолкера, Н. Джеймса; пер. с англ.- М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2017. - 916 с.
9. Черняхов В.Б. Производственная геологическая практика в Оренбургской области. - Оренбург: ОГУ, 2002. - 126с.
Англоязычная литература
10. Choquette, P. W., and L. C. Pray, 1970, Geologic Nomenclature and Classification of Porosity in Sedimentary Carbonates: Bulletin American Association Petroleum Geologists, v. 54, p. 207-250.
11. Dunham, R.J. (1962) Classification of carbonate rocks according to depositional texture. In: Classification of Carbonate Rocks (Ed. W.E. Ham), Am. Assoc. Pet. Geol. Mem., 1, 108-121.
12. Einsele, G. Sedimentary basins: evolution, facies, and sediment budget. / Gerhard Einsele. - Berlin: Springer-Verlag, 1992. - 632 p.
13. Wayne M. Ahr. Geology of carbonate reservoirs: the identification, description, and characterization of hydrocarbon reservoirs in carbonate rocks / Wayne M. Ahr. - New Jersey: John Wiley & Sons, Inc, 2008. - 277 p.
Картографические издания
14. Государственная геологическая карта масштаба 1:200 000. Лист М-40-I (второе издание). 2000 г. / В.А. Ефремов, А.М. Пущаев. - СПб.: картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2005.
15. Государственная геологическая карта масштаба 1:200 000. Лист М-40-II (второе издание). 2000 г. / В.А. Ефремов, А.М. Пущаев. - СПб.: картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2003....18