Прикаспийская нефтегазоносная провинция

Породы сильно изменены постседиментационными  преоб-разованиями: перекристаллизация и кальцитизация оказали наибольшее влияние, характерно распространение  новообразований кальцита в виде мелких щеточек по стенкам пор  и каверн. Повсеместное развитие имеют  процессы растворения и выноса материала; выщелачивание способствовало формированию мелких вторичных пустот (0,06 до 3-5, реже до 10 мм).

Кавернозность отмечается по всему разрезу, но интенсивность  проявления ее различна. Каверны имеют  различный генезис: одни — «унаследованные», развиты в пористо-проницаемых  разностях(Атлас, обр 7433, 6127, 7435), другие

— «вновь образованные» в породах с плотной матрицей (Атлас, обр. 7793, 7435). Существенные различия каверн заключаются в неодинаковом влиянии их на фильтрационные свойства пород и в объёме углеводородов, которые в них содержатся.

Характерно, что продуктивные отложения содержат в большом  количестве сильно обуглероженное, черное органическое вещество, которое частично заполняет первичные пустоты, располагается  между кристаллами кальцита на участках перекристаллизации. Оно значительно  уменьшило эффективное поровое  пространство, однако в настоящее  время это черное органическое вещество является минеральной частью пород  и не оказывает никакого влияния  на характеристики порового пространства коллекторов.

Основная часть породы сложена тонкозернистым кальцитом  неправильной изометричной формы. Размер кристаллов от 3 до 10 мкм, нередко зерна  кристаллов собраны в агрегаты. Порода характеризуется микронеоднородностью, много плотных участков перекристаллизованного кальцита. В породе присут-ствуют отдельные  крупные поры 50-300 мкм, очертания  их сложные, они плохо сообщаются друг с другом. Большинство пор инкрустировано крупными кристаллами доломита.

При исследовании геометрии  порового пространства выделены тонко  и крупнопористые разности, которые  отличаются широким диапазоном пор  от 0,025 до 50 мкм. В тонкопористых породах радиусы фильтрующих пор изменяются в пределах 0,625-5 мкм; в крупнопористых разностях средние размеры пор, определяющих фильтрацию, больше 2,5

10 мкм. Содержание микропор радиусом менее 0,1 мкм соответствующее остаточной воде, сравнительно невелико

6, 8-15,9%. Геометрия порового пространства — сложная.

В разрезе продуктивных отложений  установлена интенсивная повсеместная трещиноватость пород, причем наибольшее распространение имеют горизонтальные и наклонные трещины. Морфология трещин и изменчивость параметров показана на фотографиях образцов, насыщенных люминофором (рис. 43 a,b,c,d, табл. 8). Тонкие секущие трещины обеспечивают резкую анизотропию фильтрационных свойств (рис. 43а); взаимосвязанные тонкие трещины  образуют систему (рис. 43 Ь), а наклонные  тонкие трещины даже при большой  поверхностной плотности не обеспечивают проницаемости (рис. 43 d). Развитие трещин отмечается в пористо-проницаемых  разностях с пористостью до 15% (рис. 43 с) и в относительно более  плотных породах с пористостью  до 4 — 8% (табл. 8).

Наличие трещин в них определяет резко выраженную анизотропию проницаемости, последняя меняется по взаимно перпендикулярным направлениям на два-три порядка. Средние  значения поверхностной плотности  трещин в подобных разностях колеблются в пределах 0,74 — 1,06 см/см2, рас- крытость их неодинаковая — от 5 до 200 мкм. В  более пористых разностях количество трещин снижается, поверхностная плотность  составляет 0,2 — 0,4 см/см2. Характерной  особенностью карбонатных пород  месторождения Тенгиз является развитие трещин различной раскрытости и  морфологии практически во всех типах  коллекторов.

Коллекторы порового типа представлены слабосцементи- рованными  разностями органогенных и органогенно-обло-мочных известняков с широко развитой кавернозностью (Атлас, обр 6158, 7433, 5907, 5921). Мощность коллекто-ров  порового типа варьирует от 2 до 15 м. Как правило, значения пористости равны 10-16%, проницаемость изменяется в  пределах от 0,4 мД до 541,0 мД.

Коллекторы каверново-трещинного типа обладают пори-стостью от 4 до 8%, проницаемостью от 0,6 мД до 2,5 мД (Атлас, обр 7435, 7793). Как правило, они сложены  плот-ными разностями известняков с  неравномерно распреде-ленной пористостью  при одновременном присутствии  в них выщелоченных трещин и каверн. Мощности прослоев подобных коллекторов  составляют 3 — 12 м.

Трещинный коллектор устанавливается  по наличию образцов с относительно низкой емкостью трещин (менее 2%) и проницаемостью от 0,1 мД до единиц и сотен мД, которая  изменяется по взаимно перпендикулярным направлениям на один-два порядка (Атлас, обр. 7428, 7435, табл 7).

Трещинно-поровый тип  коллектора отличается повышенными  значениями пористости либо за счет объема изолированных каверн, расширения полостей трещин или наличия тонко-пористых участков (Атлас, обр. 7786, 6158).

Следует отметить, что несмотря на относительно глубокое (свыше 5,5 км) погружение продуктивных пород месторождения  Тенгиз в них широко развиты типичные коллекторы поро- вого типа, а трещины, сохраняя значительную протяженность  и раскрытость, обеспечивают сообщаемость пластов между собой. Большое  влияние на раскрытость трещин и  сохранение поровых коллекторов  на больших глубинах оказывает аномально  высокое пластовое давление (АВПД).

Надо подчеркнуть, что  этот рифовый массив отличается хорошей  сообщаемостью пластов между  собой за счет широкого развития разно-ориентированных  трещин, обеспечивающих фильтрацию флюидов. Особенностью пород-коллекторов является развитие всех видов пустот: трещин, каверн и пор практически в  каждом образце, но долевое содержание их неодинаково, что обеспечивает преобладание фильтрации по порам или трещинам и раз-витие пластов с поровой  или трещинной проницаемостью.

Изучение пространственного  размещения различных типов коллекторов  и изменчивость их свойств позволили  построить модель природного резервуара месторождения Тенгиз (рис.44). На представленной модели видно частое чередование  пластов с преобладанием поровых, трещинных или сложных типов  коллекторов. Размещение пластов и  их мощность имеет «линзовидный»  характер, что обусловлено изменчивостью  литофациального состава рифогенных отложений. Мощность пластов весьма непостоянна и колеблется от 5 до 10 м, реже более. Наблюдается частая смена типов коллекторов от одной  скважины к другой, изменчивость величин  эффективной пористости и проницаемости.

Королёвское нефтяное месторождение

Королёвское нефтяное месторождение  расположено на юго- востоке Прикаспийской  впадины и приурочено к восточной  части Приморского свода, на юге  оно сочленено с Тенгизским поднятием. По сейсморазведочным данным Королёвская  и Тенгизская структуры размещаются  в пределах единого пологого крупного поднятия, которое фиксируется по подошве верхнедевонского комплекса (сейсмический горизонт П3). Существование  этого поднятия подтверждено разрезами  скважин 10 месторождения Тенгиз и  скв. 13 месторождения Королевское. Залежь нефти открыта в 1984 скв. 10.

Для Королёвского месторождения  характерно наличие аномально высокого пластового давления. Поднятия Тенгизское, Королёвское и др., которые наблюдаются  в каменноугольнонижнепермском  комплексе, по-видимому, представляют собой останцы единого крупного рифового поднятия. Они отделились друг от друга в результате интенсивного предпермского размыва. Это фиксируется  артинскими врезами, отделяющими Тенгизскую структуру от Королёвской. Изначальная  общность условий седиментации определила сходство строения карбо-натных толщ, а также типов и свойств  коллекторов, развитых в них. По подошве  соли Королёвское поднятие представляет собой асимметричную антиклинальную складку субмеридио- нального простирания размером 4,5x8,5 км (в пределах замкнутой изогипсы 4600 м) и высотой 800 м.

Южная сводовая часть поднятия осложнена двумя небольшими куполами с амплитудами 100 м и 200 м. По перекрывающим  соленосным отложениям на Королёвской  площади сейсморазведкой закартирован соляной купол Южный Ата- нак (в  районе скв. 10). В сводовой части структуры (скв. 16) под артинской толщей на глубине 3869 м вскрыты отложения среднего карбона, а в крыльевых частях структуры (скв.9 и 10) на глубинах 4554-4568 м известняки серпуховского и  визейского ярусов (скв. 13 гл.4755), что  свидетельствует о значительном размыве каменноугольных отложений.

Роль экрана выполняют  глинисто-сульфатные непроницаемые  породы верхнеартинского возраста. Продуктивными  являются отложения нижнего-среднего карбона. Толщина нефтенасыщенных  пластов различного возраста неодинакова  и меняется по скважинам от 250 до 300 и более метров.

Среди постседиментационных преобразований основная роль принадлежит  процессам перекристаллизации и  выщелачивания. Вторичное минералообразование  проявилось слабее и наблюдается  в настоящее время в виде инкрустаций  части полостей в биогермных разностях, а также присутствует в виде вторичного кальцита по стенкам каверн. Перекристаллизация развивалась неравномерно. В детри- товых известняках ей подверглись  только скелетные остатки организмов, водорослевые и биогермные разности пере- кристаллизованы почти полностью. Процессы доломитизации имели частичное  развитие в продуктивной толще.

Так же, как и на Тенгизе, особенностью известняков Королёвского месторождения является наличие  большого количества черного органического  вещества, которое занимает межкристаллическое пространство перекристаллизован- ных  разностей и, частично, заполняет  первичные поры. Оно является твердой  минеральной частью породы, заполняющей  первичные пористые участки.

Процессы растворения  и выноса материала проявились широко и привели к образованию вторичной  пористости и кавернознос- ти пород. Размеры пустот изменяются от 0,08 до 5 мм и более. Отличительной особенностью кавернозности является развитие ее вдоль полостей трещин и расширение радиусов фильтрующих поровых каналов  в пористых разностях известняков. Выщелачи-вание по трещинам было настолько  интенсивным, что собственно трещины  почти не сохранились, от них остались только довольно редкие и короткие следы, располагающиеся между отдельными кавернами или пористо-кавернозными участками. Это сильно затрудняет определение  величины поверхностной плотности  трещин и оценку типа коллектора. Нередко  в разрезе присутствуют разности известняков, в которых развиты  каверны различной формы, сообщающиеся между собой, они являются следами  ранее заложенных трещин.

Продуктивная толщо Королёвского месторождения сложе-на разными  литогенетическими типами известняков, среди которых можно выделить биогермные, органогенно-обломочные, органогенно-детритовые и биохемогенные. Преобладают водорослевые и реликтово-водорослевые известняки, реже присутствуют органические остатки  мшанок, криноидей, брахиопод, фораминифер.

В разрезе артинских отложений  отмечается частое чередование ангидритов, ангидрито-доломитовых пород и  темносерых глинистых известняков. В продуктивной толще нижнего  карбона большое число органогенно-детритовых и обломочных известняков. Серпуховско-окские отложения представлены светлосерыми микрозернистыми трещиноватыми  известняками с низкой пористостью 2-3%; встречены органогенно-детритовые, пористо-кавернозные разности известняков. Они неравномерно перекристаллизованы, емкостные свойства их значительно  выше, за счет кавер- нозности они достигают 8% и более.

В скв. 10 серпуховские отложения  сложены темно-серыми и черными  сильно перекристаллизованными известняками с реликтово-биоморфной структурой. Они кавернозны за счет интенсивного проявления процесса выщелачивания. Частично открытые крупные поры и мелкие каверны  выполнены черным органическим веществом. В скв. 10 сгустко- вые, шламово-детритовые известняки характеризуются низкими  свойствами пористости 0,57-6,0% и проницаемости  до 0,8 мД. Нижняя часть разреза представлена сильно трещиноватыми известняками.

В скв.9 облик пород меняется: преобладают светлосерые сгу- стковые  известняки, биогермные, встречены  фрагменты мшанок, кораллов, криноидей. Полости пустот выполнены вторичными кристаллами кальцита. Отмечено интенсивное  развитие вертикальных открытых трещин, со следами коричневого битума. Пористость низкая до 1,0, реже до 6,7%.

В разрезе нижнего карбона (малиновский горизонт-визе) преобладающее  развитие имеют органогенно-обломочные и сгустковые известняки. Обломки  органических фраг-ментов мелкой, средней  и крупной размерности, окатан- ность  неодинакова — очень хорошая  и средняя. Цемент микрозернистый. В  известняках интенсивно проявились процессы унаследованного выщелачивания, за счет кото-рых размеры пор значительно  увеличены.

Крупнозернистые органогенно-обломочные разности отличаются повышенной пористостью  до 10%. Пористо-проницаемые, сильно кавернозные  брахиоподовые, органоген- но-детритовые и реликтово-водорослевые известняки слагают разрез отложений визе скв. 13,15,16. Они характеризуются высокими фильтрационными свойствами поро- вых  коллекторов: пористость более 9%, проницаемость  до 157 мД (табл. 9). Максимальные значения проницаемости установлены в  известняках, вскрытых скважиной 16 в  интервале 3945 — 4056 м, где преобладают  органогенно-обломочные и реликтово-водорослевые известняки.

Характерной особенностью коллекторов  Королевского месторождения является сложное строение пустотного пространства карбонатных пород. Одновременное  наличие пор, каверн и трещин, которые  присутствуют в различном сочетании, создает многообразие видов пустот и определяет изменчивость их морфологии.

Систематизация материала, проведенного на основе данных электронной  микроскопии и фотоснимков образцов кубической формы, насыщенных люминофором, позволила составить схему, в  которой дана детальная качественная и количественная характеристика пор, каверн и трещин (табл. 10). Выбрано 5 литогенетических типов пород, для которых проведено сравнение величин фильтрационно-емкостных па

раметров и отражена изменчивость морфологии пор, ка-верн и трещин. Самым  трудным моментом является определение  по совокупности пустот типа коллектора; в нашей терминологии слово, стоящее  на последнем месте определяет преобладающие  условия фильтрации. Из этой сравнительной  таблицы, очевидно, что величины пористости и проницаемости свойственны  поровым типам коллекторов, а  имеющиеся каверны увеличивают  полезную емкость и усложняют  строение пустот.