Прикаспийская нефтегазоносная провинция

В подсолевых карбонатных  отложениях установлено нали-чие  двух самостоятельных залежей. Залежь, заключенная в КТ-1, нефтегазоконденсатная, пластово-массивная. Общая высота залежи составляет 290 м, на ее газовую часть  приходится 200м, на нефтяную — 90 м.

С нижней карбонатной толщей (KT-II) связана нефтяная залежь массивно-пластового типа. Вещественный состав,тек- стурно-структурные  особенности и интенсивность  вторичных изменений карбонатных  пород существенно различны для  верхней и нижней продуктивных толщ.

Верхняя карбонатная толща  сложена известняками и доломитами. Известняки светлые с желтоватым или коричневатым оттенком и серые, нередко перекристаллизованные. Известняки подразделяются на органогенные и биохемо- генные, микрозернистые и разнозернистые, криптогенные и обломочные. Среди  органогенных известняков (KT-I) различаются  биоморфные, биоморфно-детритовые, комковатые, сгустково-органогенные и полидетритовые разности. Био- морфные известняки представлены водорослево-фузулини- довыми и фораминиферовыми разностями: содержание ми- крозернистого  кальцита колеблется от 1 до 25%. Биоморфно-детритовые известняки часто перекристалли- зованы, очень слабо доломитизированы, отмечаются трещины и стилолитовые швы, выполненные  черным глинистобитуминозным материалом.

Доломиты широко распространены в разрезе карбонатной толщи  месторождения Жанажол, установлено  наличие тонко-мелкозернистых и  мелко-среднезернистых разно-стей, они имеют метасоматическое происхождение. Заме-щение отмечается в органогенных и биохемогенных разностях известняков. Максимально доломитизация проявилась в сгустковых и биоморфно-детритовых известняках.

Нижняя карбонатная толща (KT-II) сложена известняками органогенно-обломочными, органогенно-детритовыми, би- оморфными  и биоморфно-детритовыми, и в отличие  от верхней толщи редко — доломитами. Биоморфные извест-няки представлены водорослевыми, реже фораминиферо- во-водорослевыми  разностями; отмечается наличие ооли-товых  известняков.

Продуктивные карбонатные  толщи подсолевых отложений месторождения  Жанажол представлены широким набором  различных литогенетических типов  пород. Разнонаправленные постседиментационные процессы обусловили формирование в  них неоднородного и сложного пустотного пространства.

Сравнение верхней и нижней карбонатной толщи выявля-ет существенные отличия в направленности и интенсивности  проявления вторичных процессов, за счет чего в этих толщах преимущественно наблюдаются различные типы пустот.

В продуктивных отложениях KT-I главная роль в формировании пустот принадлежит процессам растворения  и выщелачивания, происходивших  неоднократно, а процессы минерального заполнения — кальцитизация, окремнение проявилось незначительно.

В продуктивных отложениях KT-II главное, неблагоприятное воздействие  на формирование пустотного пространства оказал процесс кальцитизации, который  протекал наиболее интенсивно и почти  повсеместно.

Процессы перекристаллизации и доломитизации сыграли заметную роль в формировании пустотного пространства в верхней карбонатной толще, где присутствуют также первично более плотные известняки. Неоднородная масса по структуре и составу  порода подверглась селективному выщелачиванию  с образованием крупных пор или  каверн. Ка- вернозность развивалась  унаследовано по первично благоприятной  структуре порового пространства за счет растворения и увеличения размеров пор (Атлас, обр.4585). В доломитах, а  также в перекристаллизованных  и доломити- зированных известняках  вновь образованные поры и каверны  выщелачивания большей частью формируются  в плотных измененных участках. В  наиболее плотных разностях растворение  и выщелачивание обусловлены  трещино-ватостью, вдоль полостей трещин развиваются каверны.

Для Жанажольского месторождения  характерно протекание процессов выщелачивания, главным образом в субгоризон- тальном направлении, что проявляется  в форме каверн, отличающихся удлиненными  щелевидными очертаниями, наличии  ориентированных полос пор и  каверн, анизотропии проницаемости  по направлениям. Интенсивное растворение  и вынос материала в отложениях касимовского яруса способствовали формированию коллекторов порового и кавер- ново-порового типов с  высокими фильтрационно-емкостными свойствами (Атлас, обр 4555, 4580, 4558, табл. 5).

В отложениях KT-I преобладает  горизонтальная ориентировка большинства  трещин, длинных прямолинейных, иногда кулисообразных; это приводит к увеличению проницаемости на один-два порядка  Морфология трещин существенно различна, столь же непостоянны качественная и количественная характеристика трещиноватости. Это четко выявляется при насыщении пород люминофором (рис. 41 a,b,c,C, табл.6).

Для низкопористых мелко-комковатых известняков характерна интенсивная  трещиноватость. Преобладают трещины  горизонтальной ориентировки, длинные (до 5 см) слабоизвилистые, кулисообразные. Среднее значение их поверхностной  плотности высокое — 1,69 см/см2; раскры-тости  — 19,5 мкм, хотя иногда раскрытость возрастает до 50 мкм. Емкость трещин — 3,1 %. Эти  породы представляют типичный трещинный  тип коллектора (рис. 41 а,в). Интенсивность  развития трещиноватости уменьшается  в пористых доломитах. Величина поверхностной плотности трещин снижается до 0,75 см/см2. Трещины более короткие, но за счет выщелачивания трещин увеличивается среднее значение раскрытости до 89 мкм. Тонкие открытые трещины со-единяют каверны и служат путями основной фильтрации. Нередко в породах наблюдается одновременное развитие трещин различной ориентировки (рис. 41 с), которые определяют проницаемость до 29,2 мД. Наряду с горизонтально ориентированными трещинами увеличивается число наклонных и субвертикальных, создается анизотропия проницаемости. Величины поверхностной плотности трещин также невысоки и колеблются в пределах 0,22-0,76 см/см2, а раскрытость трещин значительна и составляет 50-173 мкм. Ширина каверн 5-8 мм, длина 30-40 мм. Незначительная поверхностная плотность трещин связана с интенсивным растворением полостей трещин и развитием каверн выщелачивания вдоль них. Собственно трещины сохранились только как каналы, соединяющие пористые зоны (рис.41 с).

В разрезе продуктивной толщи  месторождения Жанажол присутствуют типично поровые коллекторы высоких  классов с проницаемостью в 10-100 м (табл. 5). В таких коллекторах минимальные  значения пористости не ниже 7,5%, нижний предел проницаемости составляет 1 мД. Остаточная водо- насыщенность — 15% и достигает 39% в низкопроницаемых. За счет интенсивного развития кавернозности  эти породы характеризуются более  высокой пористостью от 16 до 25% и  проницаемостью 500-1000 мД и более; содержание остаточной воды незначительно - 7-10%. В  коллекторах каверно- во-порового типа дополнительная емкость каверн составляет в среднем 2,5 % (Атлас, обр. 4580).

На формирование различных  типов коллекторов место-рождения Жанажол оказало влияние несколько  факторов: накопление осадков в условиях открытого шельфа, существование  неустойчивого тектонического режима, неоднократный подъем отложений  на поверхность, неодинаковая направленность постседиментационных процессов. Всё  это проявилось в одновременном  наличие в разрезе пористопроницаемых пластов, маломощных низкоемких плотных  и трещиноватых прослоев. Характерна значительная изменчивость эффективных  толщин пластов-коллекторов, широкий  диапазон изменения пористости и  проницаемости, повсеместное развитие трещин и каверн различного генезиса. Перечисленные особенности способствовали созданию неоднородного пустотного пространства и обеспечили практически  наличие коллекторов всех типов, но долевое содержание их в KT-I и KT-II неодинаково (табл. 5,6).

Коллекторы порового типа преобладают в KT-1, нижний предел пористости их равен 6,5%. Наблюдается постепен-ное  возрастание предельных значений пористости до 22%, и увеличение проницаемости  от 1 до 500 мД и более (Атлас, обр. 4558). Содержание остаточной воды в поровых  коллекторах закономерно снижается  с 38% до 10% по мере улучшения фильтрационных свойств коллекторов. Коллекторы порового типа образуют пласты толщиной от 10 до 40 м. В типичных коллекторах порового типа очень часто наблюдается мелкая кавернозность (Атлас, обр. 4555).

Каверново-поровый тип  коллектора представлен биоморф- ными известняками. За счет интенсивно развитой унаследованной кавернозности пористые разности известняков отличаются более  высокими значениями проницаемости  и эффективной пористости, содержание воды незначительно менее 10%. В каверноео-поровом  типе коллектора дополнительная емкость  каверн составляет в среднем 2,5%. Нижний предел пористости в каверново-поровом  коллекторе равен 18%, проницаемости 500 мД (Атлас, обр. 4170, 4585).

Коллекторы трещинного типа встречены в различных ин-тервалах продуктивной толщи. Ёмкость собственно трещин достигает 1,5-3,1 % (Атлас, обр. 4609, 4629). Сильно трещиноватые разности представляют относительно мощные интервалы, развитые в нижней части продуктивного  разреза скв. 19. Толщина плотных  разностей трещиноватых известняков  составляют 2-3 м, реже до 50 м. Интенсивное  развитие кавернозности и трещиноватости в плотных доломитах приводит к образованию каверново-трещинного типа коллектора, емкость которого за счет каверн возрастает до

4,5- 8%. В породах с очень плотной матрицей развиты крупные изолированные каверны и пористые участки, за счет этого пустотное пространство коллекторов приобретает сложное строение.

Закономерности пространственного  размещения карбо-натных коллекторов  различных типов показаны на модели природного резервуара (рис 42). Отложения  мелководного шельфа, характерные для  верхней карбонатной толщи месторождения  Жанажол, обладают выдержанным харак-тером  распространения коллекторов порового типа в пре-делах резервуара, одинаковой направленностью постсе- диментационных преобразований пород. Небольшие глубины  погружения и особенности тектонического режи-ма обеспечили интенсивное выщелачивание  пород и об-разование высокоемких  коллекторов каверново-порового и  порового типов. Последующие тектонические  процессы способствовали развитию микротрещиноватости  и обра-зованию сложных — каверново-трещинных  и трещинных коллекторов. Существенная разница между каверново-по- ровым  и каверново-трещинным типами определяется генезисом пустот: вторичная пустотность  развивается в изначально пористо-проницаемых  средах, либо в плотных, после образования  в пластах трещиноватости.

Нефтяное месторождение  Тенгиз

Тенгизское месторождение, открытое в пределах Каратон- Тенгизской зоны поднятий, является уникальным нефтяным месторождением, оно находится во внутренней приборто- вой зоне Прикаспийской  впадины. Месторождение Тенгиз приурочено к высокоамплитудной органогенной постройке, расположенной на верхнедевонском  карбонатном цоколе (рис.3).

Структура Тенгиз по кровле подсолевых отложений имеет размеры 23x17 км, амплитуда поднятия — 1000 м. В  стро-ении месторождения принимают  участие подсолевые ни-жнепермские (артинские), среднекаменноугольные (баш-кирские), нижнекаменноугольные и верхнедевонские отложения. Вся толща представлена карбонатными поро-дами, общая мощность которых в сводовой части структуры по данным сейсморазведки достигает 3500 м.

Нижнюю часть карбонатного разреза слагают шельфовые слоистые известняки верхнего девона, образующие единое сравнительно пологое основание  в пределах Тенгизской и Королевской  структур. Мощность отложений верхнего девона составляет около 2000 м, скважинами вскрыта лишь верхняя часть этой толщи на периферии структуры. Нижнесреднекаменноугольные карбонатные породы формируют ярко выраженную органогенную постройку. Их мощность в сводовой части Тенгизского  поднятия достигает 1500 м. Верхнюю часть  карбонатной толщи (35-100 м) слагают  известняки нижнебашкирского возраста, на которых с резким стратиграфическим  несогласием залегают маломощные терригенно-карбонатные  образования артинского яруса. Мощность последних в сводовой структуре  колеблется от

10 до 100 м. В продуктивных отложениях месторождения Тенгиз интенсивное развитие кавернозности и трещиноватости обеспечивает высокие емкостные и фильтрационные свойства пород и развитие сложных типов коллекторов. Емкостное пространство представлено неодинаковым соотношением вторичных пор, каверн и трещин различного размера и генезиса.

Выделяются коллектора трех основных типов: трещинного (емкость  менее 3%), порово-каверново-трещинного с пористостью от 3 до 7%, порового — свыше 7%. Коллекторы различного типа неравномерно распределены по месторождению, но в целом образуют гидродинамически единый природный резервуар. Залежь массивного типа, характеризуется развитием  АВПД (81-93 МПа). Дебиты нефти, как правило, превышают 100 куб.м/сут., BHK не установлен. Экраном для залежи служат артинские  глинисто-карбонатные и кунгурские сульфатно-галогенные породы.

В настоящее время нет  однозначного представления о геологическом  строении и литофациальных особенностях под- солевых продуктивных отложений  месторождения Тенгиз. Ряд исследователей связывают структуру с антиклинальной складкой, не нарушенной разломами. Другие высказывают мнение о тектоно-седиментационной модели месторождения Тенгиз. Некоторые  исследователи отождествляют Тенгиз с палеоатоллом.

На месторождении Тенгиз продуктивны отложения нижнего  и среднего карбона, вскрытые на глубинах 3900-5000 м.

Они отличаются неоднородностью  вещественного состава, частым чередованием прослоев известняков с различными текстурно-структурными особенностями, сильной расслан- цованностью керна  на тонкие (1-2 мм) пластинки. В толще  преобладают органогенные известняки, которые в пределах нижнебашкирского и серпуховского ярусов имеют  биогерм- ный характер. Среди них  выделены биоморфные, изобилующие остатками  водорослей, органогенно-детритовые, сгуст- ковые и в меньшем количестве органогенно-обломочные разности. В разрезах отдельных скважин широко развиты органогенно-обломочные и доломитовые известняки. Отмечаются прослои микрозернистых известняков. Продуктивные отложения, изученные по различным скважинам, характеризуются широким диапазоном изменения пористости и проницаемости (табл. 7,8). Нижний предел коллекторов порово- го типа — 6% при проницаемости 0,1 мД. Мощность прослоев поровых коллекторов по скважинам существенно различна, что видно на представленной ниже модели (рис.44). Проницаемость колеблется от 10 мД до 320 мД, реже в отдельных кавернозно-пористых разностях она равна 540 мД и более (табл. 7). Иногда даже в пористых известняках отмечается увеличение проницаемости в горизонтальном направлении, что связано с расширением пор до мелких каверн (Атлас. Обр. 7433). Количество остаточной воды изменяется от 10,2% до 25%. В породах с большим содержанием черного органического вещества содержание остаточной воды снижается до 6-9%.