Научный журнал
Успехи современного естествознания
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,736

РЕКОНСТРУКЦИЯ ФАЦИАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ НЕФТЕНОСНЫХ ПЛАСТОВ Ю11 И Ю12 КАЗАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ)

Черданцева Д.А. 1 Краснощекова Л.А. 1 Меркулов В.П. 1
1 ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»
В статье приводятся данные определения условий осадконакопления верхнеюрских коллекторов Казанского нефтегазоконденсатного месторождения. Для уточнения фациальной принадлежности изучаемых пород авторами проведена текстурная типизация кернового материала из дополнительно пробуренной разведочной скважины № 14. Все изучаемые образцы керна предварительно ориентировались палеомагнитным методом, что позволило получить данные об ориентировке осадочных текстур пород непосредственно на момент их образования. При изучении условий формирования отложений месторождения впервые применена методика объемной фотографической развертки керна для измерения элементов залегания слойков осадочного материала и детального изучения текстурных особенностей песчано-алевритовых пород. Описанные в статье типы и виды слоистости, совместно с данными гранулометрического анализа и литологического изучения пород, позволили определить обстановки юрского осадконакопления, наиболее характерные для изучаемых отложений. Был сделан вывод о прибрежно-морском генезисе песчаников в продуктивных пластах изучаемого месторождения.
месторождение нефти
пласт
фация осадконакопления
палеомагнитный метод
слоистая текстура
1. Белозёров В.Б. Палеогеографические особенности формирования нефтеносных пластов васюганской свиты Западной Сибири / В.Б. Белозеров // Известия Томского политехнического университета. – 2007. – Т. 311, № 1. – С. 67–72.
2. Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна в юрском периоде / А.Э. Конторович, В.А. Конторович, С.В. Рыжкова, и др. // Геология и геофизика. – 2013. – Т. 54, № 8. – С. 972–1012.
3. Курчиков А.Р. Характеристика геологического строения и нефтегазоносности юрского нефтегазоносного комплекса Западной Сибири / А.Р. Курчиков, В.Н. Бородкин. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2015. – 140 с.
4. Черданцева Д.А. Типизация текстур пласта Ю11-2 на примере скв. 14 Казанского нефтегазоконденсатного месторождения (Томская область) // Уральская горная школа – регионам: сборник докладов Международной научно-практической конференции. (Екатеринбург, 2012, 23–24 апреля). – Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2012. – C. 64-65.
5. Черданцева Д.А. Фациальный анализ отложений верхнеюрских пластов Казанского нефтегазоконденсатного месторождения (Томская область) / Д.А. Черданцева // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 7–2. – С. 28–31.
6. Ботвинкина Л.Н. Методическое руководство по изучению слоистости / Л.Н. Ботвинкина. Тр.ГИН АН СССР. – М.: Наука, 1965. – Вып. 119. – 260 с.
7. Ботвинкина Л.Н. Слоистость осадочных пород / Л.Н. Ботвинкина. Тр. ГИН АН СССР. – М.: Наука, 1962. – Вып. 59. – 542 с.
8. Барабошкин Е.Ю. Практическая седиментология. Терригенные резервуары. Пособие по работе с керном / Е.Ю. Барабошкин. – М.: ГЕРС, 2011. – 152 с.
9. Чернова О.С. К вопросу о классификации текстур осадочных горных пород на современном этапе развития литологических исследований / О.С. Чернова // Фациальный анализ в нефтегазовой литологии: труды II Регионального совещания (Томск, 2012 г.). – Томск: Изд-во ТПУ, 2012. – С. 338–349.
10. Алексеев В.П. Атлас фаций юрских терригенных отложений (угленосные толщи Северной Евразии) / В.П. Алексеев. – Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. – 209 с.

Казанское месторождение углеводородов было открыто в южной части Томской области в 1967 г. На сегодняшний день на месторождении выявлены нефтяной Ю11, нефтегазоконденсатный Ю12 и газоконденсатные пласты Ю13-4, Ю3 и Ю4. Для нефтяных залежей в ряде случаев границы зон их распространения проведены условно, особенно в областях отсутствия сейсмических данных, не все основные разновидности пород-коллекторов охарактеризованы образцами керна. Для решения указанных задач на месторождении в 2008 г. были пробурены дополнительные разведочные скважины, главным образом на основные пласты Ю11 и Ю12. В настоящей работе приведены результаты детального изучения текстурных характеристик образцов пород по разрезу скважины 14, позволяющие уточнить преобладающие литологические разности, слагающие пласты Ю11 и Ю12. Цель проведенных исследований заключалась в установлении последовательности осадконакопления терригенных пород изучаемых пластов и реконструкции фациальных условий их образования с возможностью в дальнейшем детализировать ранее построенные седиментационные модели месторождения.

Краткий очерк геологического строения месторождения

Казанское нефтегазоконденсатное месторождение располагается на востоке центральной части Западно-Сибирской низменности, в административном отношении – на территории Парабельского района Томской области (рис. 1). В соответствии с нефтегазогеологическим районированием месторождение находится в пределах Казанского нефтегазоносного района, входящего в состав Васюганской нефтегазоносной области.

cher1.tif

Рис. 1. Обзорная карта района исследования. Условные обозначения: прямоугольник – Казанское месторождение; 1 – магистральные трубопроводы; месторождения: 2 – нефтяные, 3 – газоконденсатные, 4 – нефтегазоконденсатные

Геологическое строение, нефтегазоносность и палеогеографические условия образования юрского комплекса Западной Сибири подробно рассмотрены в работах [1–3].

Геологический разрез Казанского месторождения представлен песчано-глинистыми отложениями мезозойско-кайнозойского осадочного чехла, залегающими на метаморфизованных породах палеозойского складчатого фундамента. Среди доюрских отложений (мощностью до 18–42 м) отмечаются карбонатные, терригенно-карбонатные, вулканогенно-осадочные, грубообломочные терригенные, вулканические образования, часто разбитые карбонатными (сидеритовыми) прожилками и метасоматитами сложного кремнисто-гидрослюдистого состава.

На породах фундамента с угловым и стратиграфическим несогласием залегают юрские отложения, представленные терригенными породами нижнего и среднего отделов урманской, тогурской, салатской свит и континентальными отложениями тюменской свиты. В пределах последней выделяется продуктивные пласты Ю3 и Ю4, имеющие слабое площадное распространение.

Образования верхнего отдела имеют преимущественно прибрежно-морской и глубоководно-морской генезис. К первым относятся породы васюганской свиты с алевропелитовым пластом Ю15-6 нижней подсвиты и песчаными пластами-коллекторами Ю11, Ю12 и Ю13-4 верхней подсвиты; общая мощность свиты составляет 40–70 м. Ко вторым, более глубоководным, – отложения георгиевской (мощность 4–9 м) и баженовской (мощность 24–31 м) свит, представленные аргиллитами с фауной аммонитов, белемнитов и включениями глауконита. Юрские отложения согласно и без перерывов перекрываются меловыми, палеозойскими и четвертичными отложениями.

Пласт Ю11 вскрыт всеми скважинами и является одним из первоочередных объектов промышленной разработки месторождения. Основным нефтегазоносным пластом на месторождении считается пласт Ю12 васюганской свиты, который прослеживается в разрезе всех скважин и занимает значительную часть Казанской структуры. Вниз по разрезу залегает продуктивный пласт Ю13-4, в котором отдельные пласты Ю13 и Ю14 разделены глинистым пропластком. При этом, в некоторых скважинах месторождения такой пропласток может вообще отсутствовать, в результате чего отмечаются окна слияния, позволяющие объединять пласты в единый гидродинамически связанный пласт.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования данной работы являются образцы керна пород-коллекторов пластов Ю11 и Ю12 из скв. 14 Казанского месторождения (глубина отбора керна 2481,3–2516,7 и 2556,2–2562,4 м). Общее макроскопическое описание колонки керна составило более 40 м. Вещественный состав и структурно-текстурные характеристики отложений пластов детально охарактеризованы посредством изучения 16 образцов, предварительно ориентированных палеомагнитным методом, и выполненных из них шлифов. В дальнейшем особенности этих образцов комплексно изучены петрофизическим, морфоструктурным, петроструктурным методами. Для более точной и объемной характеристики текстурных особенностей были созданы круговые развертки ориентированного палеомагнитным методом на север керна, при этом на магнитометре снимался компонент вязкой намагниченности – угол между современным северным направлением и направлением на север в момент образования осадка. Использование в настоящее время для этих целей 3D-сканирования внутреннего ствола скважин является крайне дорогостоящей процедурой. Предложенная авторами методика создания объёмной развёртки керна менее затратна и впервые используется в настоящей работе. Получение фоторазвёрток керна позволило проследить изменение текстурных особенностей породы в объёме, в том числе ориентировку и углы падения слойков, характер их распространения и взаимоотношения, количественное соотношение и другие характеристики осадочных образований. Схема построения круговой развертки керна для детального изучения текстурных особенностей показана на рис. 2.

cher2.tif

Рис. 2. Схема построения круговой развертки керна на 360 градусов, N – направление керна на палеосевер

Результаты исследования и их обсуждение

Отложения пластов Ю11 и Ю12 представлены средне-мелкозернистыми песчаниками и алевроглинистыми породами. Песчаники сложены зернами кварца (60–75 %), полевых шпатов (до 15–35 %) и обломками пород (до 10–15 %). Цемент песчаных пород варьирует в пределах 5–30 %, представлен глинистым, глинисто-гидрослюдистым, каолинитовым, хлоритовым пленочным и поровым закрытого и открытого типа; карбонатным – коррозионным и базальным типом.

Помимо однородных или микрослоистых песчаников встречаются песчаники с прослоями углисто-глинистого материала или линзовидными микровключениями глинистого вещества. Песчаники в разрезе чередуются с мелкозернистыми серыми алевролитами, для которых характерна пологоволнистая, реже линзовидно-волнистая и градационная слоистость, обусловленная чередованием песчаного и глинистого материала с толщиной отдельных слойков до 1–1,5 см. Слоистость в песчаниках и алевролитах часто нарушена биотурбацией. В породах наблюдаются тонкие прослои углистого (до 1 см), глинистого и сидеритового материала, остатки растительного детрита и конкреции и стяжения пирита диаметром до 2 мм [4, 5].

Типизация текстур отложений пластов Ю11 и Ю12, представленная в табл. 1, проводилась в соответствии с классификацией [6, 7] с привлечением данных [8, 9]. Фациальное расчленение разреза скважины основано на классификации макрофаций юрских отложений по [10] и отражено в табл. 2.

Таблица 1

Типизация текстур осадочных отложений пластов Ю11 и Ю12 Казанского месторождения углеводородов на примере скв. 14

Тип

Вид

Особенности текстуры

Неслоистая

однородная (массивная)

Однородное распределение песчаного материала

узловатая

Включение в среднезернистых песчаниках линзочек глинистого материала толщиной до 3,5 мм

Неяснослоистая

градационная

Изменение гранулометрического состава зерен в песчанике

Нарушенная

(ходы илоедов)

частично нарушенная

Следы жизнедеятельности (илоеды и корневища растений)

полностью нарушенная

Слоистая

Косоволнистая

слабосрезанная

Включения углистого вещества в алевролитовых прослоях в песчаниках

флазерная

Линзовидная (линзовидно-волнистая)

слабо- и сильносмещенная

Наличие углисто-глинистых включений

Пологоволнистая

параллельная

Чередование песчаных и алевролитовых слойков

непараллельная слабо- и сильносмещенная

Горизонтальная

неравномерная (неоднородная)

Углистое вещество в тонких прослойках алевритового материала в мелкозернистых песчаниках

Таблица 2

Схема фациального расчленения по данным текстурного анализа образцов керна из скв. 14 Казанского месторождения

Группа

Подгруппа

Макрофация (название)

Континентальная

Аллювиальная

Пойменные отложения речных долин

Озерная

Отложения застойных и заболачивающихся озер

Отложения открытых озерных водоемов

Переходная (прибрежно-континентальная)

Отложения заливно-лагунного побережья

Бассейновая

Мелководно-бассейновая

Отложения открытого подвижного бассейнового мелководья

Вышеперечисленные текстурные характеристики пород свидетельствуют о наличии в разрезе неоднократной смены двух основных обстановок осадконакопления: континентальной и бассейновой. Фациальная характеристика отложений по разрезу скв. 14 представлена в табл. 3.

Таблица 3

Анализ фациальных обстановок осадконакопления по скв. 14 Казанского нефтегазоконденсатного месторождения

Фациальные обстановки осадконакопления.

Интервал отбора

Состав отложений

Текстуры.

Типы и виды слоистости

Фрагменты керна из указанных интервалов

1

2

3

4

Пойменные отложения речных долин

2559,86–2560,55 м

Преимущественно песчано-алевритовые отложения с тонкими прослоями угля. Растительный детрит и отпечатки корней растений. Характерно подчеркивание слоистости растительным материалом на поверхности слойков

Частое чередование нескольких разновидностей волнистой слоистости – прерывистой пологоволнистой и косоволнистой с мелкой косой и горизонтальной (как правильной, так и неправильно-горизонтальной), чаще – неравномерной

t1.tif

Отложения заливно-лагунного побережья.

2514,28–2559,86 м

2501,84–2511,2 м

2490,5–2494,08 м

2481,3–2481,59 м

Чередование слоев мелкозернистого светло-серого глинистого песчаника с темно-серым аргиллитом, песчаник часто алевритистый с тонкими прослоями углистого, глинистого и сидеритового материала. Слоистая текстура выявляется чередованием более крупнозернистого и более тонкозернистого осадка. Ракушечник сложен карбонатизированными обломками раковин и редкими глинистыми прослоями

Преобладает мелкая волнистая (чаще асимметричная) и косоволнистая слоистость, обычно пологая, неправильная, прерывистая, отмечаются прослои с горизонтальной и мелкой линзовидной текстурой. Слоистость нарушена частыми текстурами взмучивания и оползания, а также ходами донных животных. Встречаются растительные осадки и редкая фауна

t2.tif

Отложения полуизолированного малоподвижного бассейнового мелководья и открытого подвижного бассейнового мелководья.

2494,08–2501,84 м

2481,59–2490,5 м

Песчаник мелко-тонкозернистый серый с прослоями темно-серого аргиллита и единичными тонкими прослоями глинистого материала.

Песчаник мелко-среднезернистый, неоднородный, за счет чередования прослоев мелкой и средней размерности.

Темно-серый аргиллит, чередующийся в разрезе с прослоями светло-серого алевролита. Песчаник часто карбонатный.

Переслаивание песчаника и аргиллита формирует пологоволнистую и полосчатую слоистость, чередование непараллельной, неравномерной, сплошной и прерывистой пологоволнистой мелкой слоистости.

Горизонтальная слоистость средняя, неоднородная ритмическая, направленно изменяющаяся за счет смены гранулометричес-кого состава материала

t3.tif

Выводы

Изучение текстур пластов Ю11 и Ю12 Казанского месторождения по скв. 14 показало в разрезе отложений преобладание двух обстановок осадконакопления: континентальной и бассейновой при незначительном проявлении отложений переходной. Установлено, что накопление большей части алевролитов и тонкозернистых песчаников происходило в условиях заливно-лагунного побережья, в то время как наиболее нефтенасыщенные средне-мелкозернистые песчаники, слоистость в которых подчеркнута редкими прослоями углисто-глинистого материала, вероятно, принадлежат к отложениям лагунных пляжей.

Отметим, что при изучении колонки керна по скв. 14 наиболее ярко проявлены виды слоистых текстур с преобладанием мелкой и очень мелкой пологоволнистой и волнистой слоистости, симметричной и асимметричной, часто как бы «растрепанной», подчеркнутой глинистыми и углистыми прослоями в алевритовом материале, часто с проявлением биотурбации. Вышеперечисленные признаки указывают на тот факт, что накопление большей части отложений происходило в крайне мелководных условиях, распространенных на широкой площади, при наличии слабых и непостоянных течений и волнений, возможно, вызываемых даже слабым ветром.


Библиографическая ссылка

Черданцева Д.А., Краснощекова Л.А., Меркулов В.П. РЕКОНСТРУКЦИЯ ФАЦИАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ НЕФТЕНОСНЫХ ПЛАСТОВ Ю11 И Ю12 КАЗАНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ (ТОМСКАЯ ОБЛАСТЬ) // Успехи современного естествознания. – 2017. – № 9. – С. 115-120;
URL: http://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36550 (дата обращения: 21.10.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074