ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И НЕФТЕГАЗОНОСТНОСТЬ ТЕРРИТОРИИ КОВЫКТИНСКОГО ГАЗОКОНДЕНСАТНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ (ИРКУТСКАЯ ОБЛАСТЬ)
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 7
1.1. Геолого-геофизическая изученность 7
1.1.1. Геологическая изученность 7
1.1.2. Геофизическая изученность 9
1.2. Стратиграфия 11
1.3. Тектоника 21
1.4. История геологического развития 24
1.5. Нефтегазоносность 31
2. ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ 36
2.1. Литологическое описание 36
2.1.1. Методика макроскопического исследования керна 36
2.1.2. Микроскопические исследования пород 36
2.2. Развитие и литологическое строение парфеновского горизонта 37
2.2.1. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Ковыктинская 69 37
2.2.2. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Ковыктинская 71 38
2.2.3. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Чиканская 11 39
2.2.4. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Хандинская 4 40
2.2.5. Анализ литологического строения парфеновского горизонта 41
2.3. Петрофизические исследования 43
2.3.1. Методика петрофизических исследований 43
2.4. Характеристика коллекторских свойств парфеновского горизонта 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Модель строения месторождения 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Места расположения изучаемых скважин 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Геофизическая изученность района исследований 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Фото керна скважин 62
1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 7
1.1. Геолого-геофизическая изученность 7
1.1.1. Геологическая изученность 7
1.1.2. Геофизическая изученность 9
1.2. Стратиграфия 11
1.3. Тектоника 21
1.4. История геологического развития 24
1.5. Нефтегазоносность 31
2. ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ 36
2.1. Литологическое описание 36
2.1.1. Методика макроскопического исследования керна 36
2.1.2. Микроскопические исследования пород 36
2.2. Развитие и литологическое строение парфеновского горизонта 37
2.2.1. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Ковыктинская 69 37
2.2.2. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Ковыктинская 71 38
2.2.3. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Чиканская 11 39
2.2.4. Строение разреза парфеновского горизонта скв. Хандинская 4 40
2.2.5. Анализ литологического строения парфеновского горизонта 41
2.3. Петрофизические исследования 43
2.3.1. Методика петрофизических исследований 43
2.4. Характеристика коллекторских свойств парфеновского горизонта 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А - Модель строения месторождения 58
ПРИЛОЖЕНИЕ Б - Места расположения изучаемых скважин 59
ПРИЛОЖЕНИЕ В - Геофизическая изученность района исследований 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Г - Фото керна скважин 62
Актуальность данного исследования обусловлена тем, что Ковыктинское месторождение является уникальным ГКМ, оно довольно хорошо изучено глубоким бурением. Но вендские песчаные отложения (парфеновский продуктивный горизонт) являются сложно построенным коллектором. Неоднородность напрямую зависит от литологического и фациального строения, а также от разнородного влияния постседиментационных процессов.
Выявление зависимостей литологических параметров от фильтрационно¬емкостных свойств (ФЕС) является одной из важнейших задач при прогнозе коллектора в межскважинном пространстве.
Полученные результаты используются при прогнозе развития коллекторов различного качества в парфеновском горизонте Ковыктинского ГКМ.
Фактический материал, для написания данной выпускной квалификационной работы, был любезно предоставлен сотрудниками АО «СНИИГГиМС», г. Новосибирск: начальником отдела геологии Восточной Сибири канд. геол.-минерал. наук Ивановой Н.А. и ведущим инженером лаборатории петрофизических исследований Неверовым М.П.
Объектом исследования являются отложения продуктивного парфеновского горизонта Ковыктинского месторождения.
Предмет исследования: литологический состав и коллекторские свойства продуктивного парфеновского горизонта.
Целью работы является изучение геологического строения и нефтегазоносности территории Ковыткинского газоконденсатного месторождения, литологического состава и коллекторских свойств отложений продуктивного парфеновского горизонта.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
• провести сбор, обработку и анализ опубликованных фондовых и литературных материалов по геологии исследуемой территории;
• провести анализ геологического строения территории Ковыткинского газоконденсатного месторождения;
• провести литолого-петрографические исследования кернового материала по парфеновскому горизонту;
• провести петрографическое описание шлифов парфеновского горизонта;
• провести петрофизические исследования пород парфеновского горизонта;
• проанализировать коллекторские свойства пород парфеновского горизонта.
В административном отношении Ковыктинское газоконденсатное месторождение (ГКМ) расположено на территории Жигаловского и Казачинско-Ленского районов Иркутской области, в 350 км к северо-востоку от г. Иркутска. Ближайшими к месторождению населенными пунктами являются п. Чикан и п. Жигалово, расположенные соответственно в 50 и 90 км к юго-западу от месторождения (рисунок 1).
Ковыктинское ГКМ расположено в пределах Лено-Ангарского плато, приуроченного к южной части Средне-Сибирского плоскогорья. Рельеф района резко пересеченный, склоны водоразделов крутые. Абсолютные отметки водоразделов достигают 1200 м. Минимальные абсолютные отметки в долинах рек не превышают 600-750 м [38].
В промышленности региона наибольшее развитие приобрели лесная, деревообрабатывающая, горнодобывающая, топливная промышленности, цветная металлургия, энергетика, машиностроение, пищевая, химическая и нефтехимическая промышленность, чёрная металлургия. Важным фактором развития промышленности являются минерально-сырьевые ресурсы области.
Климат района резко континентальный. Зима холодная с температурой воздуха до минус 40-50 °С. Лето короткое, но жаркое с температурой до плюс 30-35 °С. Наибольшее количество дождей отмечается в конце июля и августе. Годовая сумма осадков колеблется от 310 мм до 437 мм. Осенний период короткий и характеризуется быстрым понижением температуры до минусовых значений. Промерзание почв отмечается в конце октября - в начале ноября и продолжается до начала апреля. Глубина промерзания достигает 2,4 м. Устойчивый снежный покров держится в течение 15-185 дней, и высота его в среднем достигает 50 см.
Мерзлотные условия территории месторождения изменяются в связи с широтным и высотным положением объектов строительства на местности. На территории ГКМ многолетнемерзлые породы имеют прерывистое и островное распространение. Они приурочены к пологой и средней крутизне склонам северной экспозиции и днищам падей и долин рек; на водораздельных поверхностях их нет. Мощность многолетнемерзлых пород здесь достигает 150 м, а среднегодовая температура не опускается ниже -2 °С. Есть проявления таких криогенных процессов и явлений, как термокарст, пучение грунтов, наледи, солифлюкция, представляющих опасность для объектов строительства. Гидрографическая сеть в районе месторождения представлена водотоками 1-3 порядков (малые горные реки и ручьи), впадающие в относительно крупные реки Орлингу и Чичапту - правые притоки р. Лены. По характеру внутригодового стока реки относятся к восточносибирскому типу.
Растительный покров образован преимущественно лесами с доминированием хвойных лесообразующих пород. Наиболее распространены коренные кедровые леса с примесью пихты, ели, лиственницы. Центральная и северо-западная часть территории воздействия промобъекта характеризуются ненарушенным состоянием растительности. В восточной части значительные площади нарушены в основном за счет гарей, но в определенной степени из-за техногенного использования земель, связанных с ГКМ [4]. В целом гидрогеологические и инженерно-геологические условия месторождения следует оценивать, как достаточно сложные для бурения эксплуатационных скважин и обустройства газового промысла [8].
Автор выражает благодарность своему научному руководителю канд. геол.- минерал. наук, доценту кафедры динамической геологии Жилиной Елене Николаевне, за помощь и поддержку, при написании данной работы, а также сотрудникам АО «СНИИГГиМС»: начальнику отдела геологии Восточной Сибири канд. геол.-минерал. наук Ивановой Наталье Алексеевне и ведущему инженеру лаборатории петрофизических исследований Неверову Михаилу Павловичу, за предоставленный материал.
Выявление зависимостей литологических параметров от фильтрационно¬емкостных свойств (ФЕС) является одной из важнейших задач при прогнозе коллектора в межскважинном пространстве.
Полученные результаты используются при прогнозе развития коллекторов различного качества в парфеновском горизонте Ковыктинского ГКМ.
Фактический материал, для написания данной выпускной квалификационной работы, был любезно предоставлен сотрудниками АО «СНИИГГиМС», г. Новосибирск: начальником отдела геологии Восточной Сибири канд. геол.-минерал. наук Ивановой Н.А. и ведущим инженером лаборатории петрофизических исследований Неверовым М.П.
Объектом исследования являются отложения продуктивного парфеновского горизонта Ковыктинского месторождения.
Предмет исследования: литологический состав и коллекторские свойства продуктивного парфеновского горизонта.
Целью работы является изучение геологического строения и нефтегазоносности территории Ковыткинского газоконденсатного месторождения, литологического состава и коллекторских свойств отложений продуктивного парфеновского горизонта.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
• провести сбор, обработку и анализ опубликованных фондовых и литературных материалов по геологии исследуемой территории;
• провести анализ геологического строения территории Ковыткинского газоконденсатного месторождения;
• провести литолого-петрографические исследования кернового материала по парфеновскому горизонту;
• провести петрографическое описание шлифов парфеновского горизонта;
• провести петрофизические исследования пород парфеновского горизонта;
• проанализировать коллекторские свойства пород парфеновского горизонта.
В административном отношении Ковыктинское газоконденсатное месторождение (ГКМ) расположено на территории Жигаловского и Казачинско-Ленского районов Иркутской области, в 350 км к северо-востоку от г. Иркутска. Ближайшими к месторождению населенными пунктами являются п. Чикан и п. Жигалово, расположенные соответственно в 50 и 90 км к юго-западу от месторождения (рисунок 1).
Ковыктинское ГКМ расположено в пределах Лено-Ангарского плато, приуроченного к южной части Средне-Сибирского плоскогорья. Рельеф района резко пересеченный, склоны водоразделов крутые. Абсолютные отметки водоразделов достигают 1200 м. Минимальные абсолютные отметки в долинах рек не превышают 600-750 м [38].
В промышленности региона наибольшее развитие приобрели лесная, деревообрабатывающая, горнодобывающая, топливная промышленности, цветная металлургия, энергетика, машиностроение, пищевая, химическая и нефтехимическая промышленность, чёрная металлургия. Важным фактором развития промышленности являются минерально-сырьевые ресурсы области.
Климат района резко континентальный. Зима холодная с температурой воздуха до минус 40-50 °С. Лето короткое, но жаркое с температурой до плюс 30-35 °С. Наибольшее количество дождей отмечается в конце июля и августе. Годовая сумма осадков колеблется от 310 мм до 437 мм. Осенний период короткий и характеризуется быстрым понижением температуры до минусовых значений. Промерзание почв отмечается в конце октября - в начале ноября и продолжается до начала апреля. Глубина промерзания достигает 2,4 м. Устойчивый снежный покров держится в течение 15-185 дней, и высота его в среднем достигает 50 см.
Мерзлотные условия территории месторождения изменяются в связи с широтным и высотным положением объектов строительства на местности. На территории ГКМ многолетнемерзлые породы имеют прерывистое и островное распространение. Они приурочены к пологой и средней крутизне склонам северной экспозиции и днищам падей и долин рек; на водораздельных поверхностях их нет. Мощность многолетнемерзлых пород здесь достигает 150 м, а среднегодовая температура не опускается ниже -2 °С. Есть проявления таких криогенных процессов и явлений, как термокарст, пучение грунтов, наледи, солифлюкция, представляющих опасность для объектов строительства. Гидрографическая сеть в районе месторождения представлена водотоками 1-3 порядков (малые горные реки и ручьи), впадающие в относительно крупные реки Орлингу и Чичапту - правые притоки р. Лены. По характеру внутригодового стока реки относятся к восточносибирскому типу.
Растительный покров образован преимущественно лесами с доминированием хвойных лесообразующих пород. Наиболее распространены коренные кедровые леса с примесью пихты, ели, лиственницы. Центральная и северо-западная часть территории воздействия промобъекта характеризуются ненарушенным состоянием растительности. В восточной части значительные площади нарушены в основном за счет гарей, но в определенной степени из-за техногенного использования земель, связанных с ГКМ [4]. В целом гидрогеологические и инженерно-геологические условия месторождения следует оценивать, как достаточно сложные для бурения эксплуатационных скважин и обустройства газового промысла [8].
Автор выражает благодарность своему научному руководителю канд. геол.- минерал. наук, доценту кафедры динамической геологии Жилиной Елене Николаевне, за помощь и поддержку, при написании данной работы, а также сотрудникам АО «СНИИГГиМС»: начальнику отдела геологии Восточной Сибири канд. геол.-минерал. наук Ивановой Наталье Алексеевне и ведущему инженеру лаборатории петрофизических исследований Неверову Михаилу Павловичу, за предоставленный материал.
В ходе подготовки данной выпускной квалификационной работы автор провел сбор и анализ материалов для литолого-петрофизических исследований и изучил геолого-геофизические данные. Подробно посмотрел и принял участи в обработке и описании кернового материала и шлифов по 4 скважинам Ковыктинской площади: Ковыктинская 69, Ковыктинская 71, Чиканская 11 Хандинская 4. Провел петрофизические и литологические исследования, на основании которых представил подробную характеристику парфеновского продуктивного горизонта.
По итогам проведенной работы по комплексу литологических и петрофизических исследований были выполнены следующие задачи:
1. Просмотрено 262,27 м и описано 56 м кернового материала, совместно с проведением вспомогательных работ по уточнению важных для автора данных, путем дополнительного макроскопического исследования.
2. Проанализированы данные по микроописанию пород Ковыктинского ГКМ, с самостоятельным описанием 8 шлифов, методом оптико-петрографического анализа.
3. Построены диаграммы гранулометрического и вещественного составов пород.
4. Дано детальное описание строения парфеновского продуктивного горизонта.
5. Проведены петрофизические исследования по определению абсолютной газопроницаемости, открытой пористости, объемной и кажущейся минералогической плотности 162 петрофизических цилиндров для оценки фильтрационно-емкостных свойств пород парфеновского горизонта
6. Построены зависимости коллекторских свойств исследуемых образцов от их литологических параметров. Выделены типы и классы коллекторов для пород парфеновского горизонта по классификации А.А Ханина.
В результате описания керна исследуемых скважин, петрофизических исследований и построения литолого-петрофизических характеристик, было установлено, что песчаники парфеновского горизонта преимущественно кварцевые, средне-мелкозернистые, обладают низкими коллекторскими свойствами, относясь к V классу коллектора с признаками IV и реже III классов.
На коллекторские свойства исследуемых пород влияет размерность зерен, а также количество цемента в поровом пространстве. Снижение коэффициента пористости и коэффициента проницаемости исследуемых образцов наблюдалось при превышении пороговых значений содержания алевритовой фракции (более 30 %), а также глинистого (более 10 %), кварцевого (более 5 %) и карбонатного (более 7 %) цементов.
По итогам проведенной работы по комплексу литологических и петрофизических исследований были выполнены следующие задачи:
1. Просмотрено 262,27 м и описано 56 м кернового материала, совместно с проведением вспомогательных работ по уточнению важных для автора данных, путем дополнительного макроскопического исследования.
2. Проанализированы данные по микроописанию пород Ковыктинского ГКМ, с самостоятельным описанием 8 шлифов, методом оптико-петрографического анализа.
3. Построены диаграммы гранулометрического и вещественного составов пород.
4. Дано детальное описание строения парфеновского продуктивного горизонта.
5. Проведены петрофизические исследования по определению абсолютной газопроницаемости, открытой пористости, объемной и кажущейся минералогической плотности 162 петрофизических цилиндров для оценки фильтрационно-емкостных свойств пород парфеновского горизонта
6. Построены зависимости коллекторских свойств исследуемых образцов от их литологических параметров. Выделены типы и классы коллекторов для пород парфеновского горизонта по классификации А.А Ханина.
В результате описания керна исследуемых скважин, петрофизических исследований и построения литолого-петрофизических характеристик, было установлено, что песчаники парфеновского горизонта преимущественно кварцевые, средне-мелкозернистые, обладают низкими коллекторскими свойствами, относясь к V классу коллектора с признаками IV и реже III классов.
На коллекторские свойства исследуемых пород влияет размерность зерен, а также количество цемента в поровом пространстве. Снижение коэффициента пористости и коэффициента проницаемости исследуемых образцов наблюдалось при превышении пороговых значений содержания алевритовой фракции (более 30 %), а также глинистого (более 10 %), кварцевого (более 5 %) и карбонатного (более 7 %) цементов.