Full Text

Введение Южно-Каспийская мегавпадина (ЮКМВ), большая часть которой составляет территорию Азербайджана, представляет собой один из богатейших нефтегазоносных бассейнов мира. В этой связи развитие нефтяной и газовой промышленности в Азербайджане оказывало и продолжает оказывать существенное влияние не только на его экономику, но и на экономику целого ряда других стран. В связи с актуальностью изучения перспектив нефтегазоносности глубокозалегающих отложений в последние годы в Азербайджане в значительном объеме проводились геолого-поисковые и геофизические работы. На основании полученных результатов были выработаны критерии, которые являются основой для дальнейших исследований. Известно, что впервые в мире промышленная добыча нефти была осуществлена в Азербайджане. Однако, несмотря на успешное развитие нефтедобычи, на территории республики в настоящее время в мезозойских и палеогеновых отложениях не установлено сколько-нибудь существенных скоплений нефти и газа, хотя в целом палеогеографические, палеотектонические и палеогеодинамические условия формирования этих отложений благоприятны и объем геолого-поисковых и геофизических исследований значителен. В этой связи изучение петрофизических и коллекторских характеристик пород указанных возрастов является весьма актуальным для решения поставленной проблемы [1-3]*. В Прикаспийско-Губинском нефтегазоносном районе (рис. 1) изучение строения глубокозалегающих толщ сейсмическими методами позволило также уточнить их коллекторские свойства. Прикаспийско-Губинский нефтегазоносный район расположен на северо-востоке Азербайджана и охватывает большую прибрежную часть Каспийского моря. Тектонически район относится к северному склону юго-восточного погружения мегантиклинория Большого Кавказа в составе Гусар-Шабранского синклинория. Нефтегазоносность и литолого-петрофизические свойства мезокайнозойских отложений Сиязанской моноклинали На исследуемой территории нефтегазоносны верхнемеловые, эоценовые, олигоцен-миоценовые (майкоп), средневерхнемиоценовые и плиоценовые отложения. Промышленные скопления нефти и газа сосредоточены на месторождениях Сиязанской моноклинали. В Яламе, Худате, Талаби, Шурабад, Бегимдаг, Текчай и на других площадях (несмотря на малое количество) все же встречаются нефтегазовые скопления. В целом на юго-восточном окончании Большого Кавказа из 45 локальных поднятий выявлено и сдано в эксплуатацию 7 нефтегазовых месторождений, к которым относятся Сиязанская моноклиналь, Чандагар-Зарат, Сиязань-Нардаран, Саадан, Амирханлы, Заглы и Зейва, а также выявлены перспективные структуры Агзыбирчала и Зарат-дениз. В последних предусмотрено проведение глубокого поисково-разведочного бурения [4-6]. Рассматриваемая часть осадочного разреза литологически характеризуется следующими особенностями. Отложения верхнего мела в основном представлены светло-серыми известняками, мергелями, темно-серыми, серыми песчаниками, глинами. На отдельных участках они представлены флишем. Удельное электрическое сопротивление этих пород достигает до 100 Ом·м. Известняки в основном трещиноватые, что свидетельствует о наличии в них вторичной пористости. Доля известняков в разрезе увеличивается с юго-востока на северо-запад (в сторону площади Заглы-Зейва). Песчаники и известняки сгруппированы в основном в верхней части разреза, тогда как в его средней части преобладают глины. Вскрытая скважинами мощность меловых отложений достигает 1645 м. Сумгаитская свита (палеоцен) прослеживается на всей территории Сиязанской моноклинали. На участке Чандагар-Зарат она трансгрессивно залегает на поверхности меловых отложений. На площадях Сиязань-Нардаран, Саадан, Амирханлы, Заглы-Зейва в низах надвига залегают одновозрастные отложения [7-9]. Коунская свита (эоцен) распространена на всей территории Сиязанской моноклинали и состоит из чередования песчанистых, карбонатных глин, карбонатных песчаников и трещиноватых мергелей. Нижнемайкопские отложения (олигоцен) прослеживаются на обнажении в виде тонкой полосы вдоль всей моноклинали. Литологически они представлены прослойками крепких песчаников, глин и конгломератов [10]. Верхний майкоп (нижний миоцен) в основном представлен глинами и алевролитами с прослойками песка. Чокрак-спириалисовый горизонт (средний миоцен) состоит из чередования маломощных алевритов, песчаников, глин и редких гравелитовых и песчаных прослоек. Караганский горизонт (средний миоцен) в верхах разрезах состоит в основном из глин с редкими прослоями песчаников с песчанистыми и алевролитовыми пропластками. Сарматский ярус (верхний миоцен) вдоль Сиязанской моноклинали выходит на дневную поверхность в виде широкой полосы и состоит в основном из алевритов, чередующихся с тонкими прослойками песчаников. В нижней части яруса преобладают глины мощностью до 10 метров. К плиоценовым относятся отложения продуктивной толщи (нижний плиоцен) и акчагильского яруса. В целом эти отложения состоят из чередования глин и песков с пропластками конгломерата и плотного песчаника. Благодаря анализу образцов пород были установлены плотность, гранулометрический состав, карбонатность, пористость, проницаемость, скорость распространения ультразвуковых волн и магнитная восприимчивость [11-14]. В тектоническом отношении Сиязанская моноклиналь приурочена к сложнопостроенному северо-восточному крылу Тенги-Бешбармагского антиклинория и протягивается вдоль северо-восточного склона юго-восточного погружения Большого Кавказа. С юго-запада моноклиналь ограничивается Хизинским синклинорием, с северо-востока - Гусар-Шабранско-Дивичинской наложенной мульдой. Сиязанская моноклиналь, имеющая сложное геологическое строение, по характеру нефтегазонасыщения, структурно-тектоническим и геологическим особенностям делится на несколько зон. Так, горная зона моноклинали представлена верхнемеловыми, палеоген-миоценовыми, а равнинная - плиоценовыми отложениями. Коллекторские свойства всех отложений изучены достаточно детально. Полученные данные были сведены в таблицу литологических, коллекторских и других характеристик пород, которая позволила установить определенную закономерность в развитии их коллекторских свойств по площади и стратиграфическую глубину в различных типах пород, принимающих участие в геологическом строении выделенных зон (табл. 1). Как видно из табл. 1, основными перспективными объектами Сиязанской моноклинали являются меловые и палеоцен-миоценовые отложения. Изменение коллекторских свойств пород в глубоких и мелких скважин показывает, что значения пористости и проницаемости в отдельных тектонических блоках, а также другие особенности существенно отличаются друг от друга. Наблюдается сохранение Таблица 1 Изменения литологического состава и коллекторских свойств мезокайнозойских (меловых, палеоцен-миоценовых) отложений по площадям Сиязанской моноклинали Страти-графия Литология Интервал, м Карбонат-ность Пористость, % Проницае-мость, 10-15м2 Плотность σ, г/см3 Скорость распространения волн, м/с сухой влажный Месторождение «Зейва» Майкоп Песчано-глинистый алевролит 1190-2355 2,1-33,5 13,66 (7) 2,5-20,4 8,9 (6) 0,003 2,50-2,54 2,52 (8) 2,53-2,60 2,58 (8) 1100-1800 1500 (8) Сумгаит (палеоцен) Песчано-глинистый алевролит 820-821 3,4 28,1 495,7 1,90 1,95 1300 Палеоцен Песчаный алевролит 1590-1883 0,5-17,1 5,94 (7) 8,5-22,6 15,0 (7) 0,001-6,7 0,96 (7) 2,40-2,48 2,42 (7) 2,43-2,50 2,45 (7) 1700 (1) Палеоцен Песчаный алевролит 2064-2065 10,6 9,7 4,1 2,01 2,10 1100 (1) Сумгаит (палеоцен) Песчано-глинистый алевролит 2412-2415 2,5 19,5 0,001 2,04 2,18 1450 Сумгаит (палеоцен) Песчано-глинистый алевролит 1632-1952 0,8-66,0 20,9 (4) 4,4-8,4 6,2 (4) 0,001 1,80-1,87 1,83 (7) 1,83-1,90 1,85 (7) 0700-1200 (2) Аален Песчаный алевролит 1900-1903 42,5-42,5 42,5 (2) 12,2-12,2 12,2 (2) 0,001 2,48-2,50 2,49 (2) 2,51-2,58 2,55 (2) 1300 (1) Месторождение «Беимдаг-Текчай» Нижний мел К1 Среднезернистый алевролит 828-2316 1,7-28,4 16,4 (19) 3,0-8,0 6,9 (6) 0,001-0,663 0,18 (5) 2,58-2,68 2,60 (15) 2,60-2,68 2,64 (15) 3100-4200 3800 (6) Валанжин Песчаные глины 2443-3190 7,2-64,0 29,9 (7) 1,1-2,7 2,3 (4) 0,1 2,31-2,40 2,33 (5) 2,36-2,43 2,38 (5) 1200-1800 1600 (3) Месторождение «Текчай» Апт-баррем Песчано-алевролитовые глины 99,7-511,2 10,0-77,0 29,0 (13) 2,2-2,26 2,22 (5) - 2,20-2,52 2,22 (12) Ср. 2,30 1220-4290 1920 (12) Готерив Песчаный алевролит 1405-1716 6,7-68,1 32,8 (45) 2,3-12,3 7,5 (45) 0,001-10,2 0,89 (34) 2,31-2,61 2,43 (20) Ср. 2,52 1700-3500 2050 (20) Валанжин Песчаный алевролит 1757-2349 0,8-63,1 34,6 (41) 1,0-14,6 5,12 (45) 0,001-0,46 0,1 (35) 2,31-2,54 2,50 (9) Ср. 2,54 1700-3700 2900 (9) Месторождение «Яшма» Меотис Песчано-алевролитовые глины 163-193 - 22,4-28,3 24,4 (3) 0,001-0,4 0,01 (8) 1,91-2,08 2,06 (4) 1,96-2,14 2,07 (4) 1000-2220 2900 (9) Сармат Песчано-алевролитовые глины 193-883 - 11,7-40,8 26,8 (60) 0,7-78,3 32,0 (30) 1,86-2,54 2,08 (62) 1,90-2,64 2,18 (62) 600-5000 1500 (62) Нижний мел К Песчано-алевролитовые глины 900-1697 63,2-79,4 73,2 (8) 15,3-27,0 25,2 (13) 0,04-29,4 22,4 (4) 1,90-2,12 2,06 (16) 2,10-2,20 2,14 (16) 710-2000 1850 (14) Примечание. В числителе представлены экстремальные значения, в знаменателе - средние значения параметров, в скобках - количество изученных образцов. коллекторских свойств пород в относительно глубоких частях разреза. При этом на некоторых площадях коллекторские свойства пород улучшаются со стратиграфической глубиной. Наибольшая глубина залегания отложений сумгаитской свиты, вскрытых скважинами на площади Зейва, составляет 820-2415 м. Здесь в глинистых породах плотность составляет 1,90-1,95 г/см3, пористость 20-25 % (в некоторых случаях достигает до 30 %), скорость распространения ультразвуковых волн - 1200-1300 м/с. Плотность алевролитов майкопского возраста изменяется в пределах 2,56-2,65 г/см3, пористость - 15-30 %, а скорость распространения ультразвуковых волн - 2000-2500 м/с. Плотность песчаников составляет 2,07-2,55 г/см3, а пористость 8,2-22,5 %. Скорость распространения ультразвуковых волн в песчаниках так же, как и в других породах в зависимости от их литологического состава, меняется в пределах 950-4000 м/с. Породы палеогенового возраста, установленные в геологическом строении моноклинали, в связи с метаморфическими изменениями имеют следующие физические свойства: плотность - 2,05-2,65 г/см3, пористость - 8,5-30 %, скорость распространения ультразвуковых волн - 2100-4000 м/с (см. табл. 1). В табл. 1 представлены данные по площадям Сиязанской моноклинали, позволяющие осуществить их сравнительный анализ. Таким образом, с целью изучения физических характеристик пород мелового, палеоцен-миоценового возрастов в зависимости от глубины и по площадям Сиязанской моноклинали на основании отобранных из скважин образцов был осуществлен сравнительный анализ всех параметров, приведенных в табл. 1. На месторождении «Зейва» четкой закономерности в уменьшении проницаемости пород со стратиграфической глубиной не наблюдается, однако в целом происходит стабилизация их значений в пределах 0,001. Значения проницаемости и пористости не поддаются корреляции. Слабовыраженная закономерность проявляется в снижении значений пористости со стратиграфической глубиной. Не наблюдается также какой-либо зависимости между карбонатностью и проницаемостью. Очевидно, это связано с малыми значениями карбонатности. Отсутствие корреляции между пористостью, проницаемостью и карбонатностью, а также закономерности в изменении пористости и проницаемости со стратиграфической глубиной могут быть связаны с вариациями количества глиняной фракции в рассматриваемых породах. На площади Бегимдаг-Текчай по данным двух стратиграфических интервалов нижнемелового возраста карбонатность пород увеличивается со стратиграфической глубиной, тогда как пористость и проницаемость уменьшаются в этом же направлении. На площади Текчай по данным трех интервалов в нижнем мелу карбонатность возрастает со стратиграфической глубиной (сверху вниз), в этом же направлении в целом возрастает и пористость, тогда как проницаемость резко уменьшается. На площади Яшма рассматриваемые параметры были изучены сверху вниз в меотисе, сармате и нижнем мелу. Согласно результатам анализа карбонатность была установлена только в нижнемеловых отложениях. Пористость незначительно возрастает сверху вниз, тогда как проницаемость в целом увеличивается в этом же направлении в сотни раз. Как следует из приведенного описания рассматриваемых параметров, на различных площадях четко выраженной закономерности в изменении их значений с глубиной не наблюдается. Однако согласно табл. 2 довольно четко проявляется возрастание скорости сейсмических волн в карбонатных породах (в известняках) на площадях Ялама, Сиязань и Атачай-Гильгильчай. Также была установлена прямая зависимость между возрастанием плотности и скорости распространения ультразвуковых волн в меловых отложениях в северном (Яламинское поднятие) и южном (Тенгиалты-Бешбармагский антиклинорий) направлениях. При этом с увеличением глубины в большом диапазоне изменяются гранулометрический состав и физические свойства пород. Таблица 2[e3] Изменение плотности, скорости распространения ультразвуковых волн в терригенно-карбонатных породах Площадь Литология Плотность σ, г/см3 Скорость распространения ультразвуковых волн V, м/с пределы изменения среднее значение пределы изменения среднее значение Ялама Глина (аргиллит) 2,40-2,48 2,43 2600-2900 2700 Известняк 2,56-2,65 2,59 4300-5600 4600 Сиязань Глина 2,20-2,44 2,40 2200-2900 2590 Известняк 2,52-2,62 2,54 3300-3900 3700 Глина 2,31-2,46 2,44 2400-2900 2800 Атачай-Гильгилчай Известняк 2,44-2,65 2,60 3500-4700 4500 Проведенный анализ дал возможность выявить литологическую неоднородность основных комплексов, связанную с палеогеографиическими и палеотектоническими условиями их формирования. Была также выявлена закономерность между изменениями коэффициентов пористости и проницаемости [15]. Изучение характера распространения ультразвуковых волн показало, что, несмотря на определенные изменения плотности верхнемеловых пород в пределах Сиязанской моноклинали, скорость распространения ультразвуковых волн с глубиной повышается. При этом характер изменения скорости в известняках и карбонатно-глинистых породах почти одинаков, т.е. в этих породах она значительно выше, чем в некарбонатных (см. табл. 2). В тектонически сложно построенных структурах Сиязанской моноклинали различные петрофизические методы исследований, применяемые для отложений мелового возраста, не дали ожидаемых результатов. Потому что здесь по разрезу наблюдается непоследовательное изменение физических параметров, по-видимому, породы на этапе осадконакопления формировались в изменчивых палеогеографических условиях [16-18]. Для выявления взаимосвязи между изменением плотности пород и скорости распространения продельных сейсмических волн между глубокозалегающими и надстилающими литофациальными комплексами в Прикаспийско-Губинской области был проведен анализ этих данных по площадям и разрезу глинисто-карбонатных пород мелового возраста. Результаты исследований приведены в табл. 3. Анализ данных табл. 3 показывает значительное увеличение значений плотности и скорости продольных волн в меловых отложения к северу (Яламинское поднятие) и к югу (Тенгинско-Бешбармагский антиклинорий) от Сиязанской моноклинали [19]. Таблица 3[e4] Аналитические выражения изменения физических параметров пород с глубиной Возраст Литология σ = f(H) V = f(H) Апт + + готерив, нижний мел Карбонатно-глинистые породы 2,85-0,42е-0,45Н 2,91-0,68 е-0,45Н 2,92-0,26 е-0,45Н 4,62-3,4 е-0,45Н 5,4-2,6 е-0,45Н Валанжин, нижний мел Известняки 2,85-0,40 е-0,45Н 4,8-2,9 e-0,45H Песчано-глинистые породы 2,72-0,42 е-0,45Н 2,73-0,67 е-0,45Н 2,72-0,51 е-0,45Н 4,0-2,5 е-0,45Н 3,7-2,2 е-0,45Н С целью изучения характера изменения свойств пород с глубиной для некоторых нефтегазоносных площадей Прикаспийско-Губинского района применен графоаналитический метод. В результате были найдены аналитические выражения изменения физических параметров пород с глубиной для Прикаспийско-Губинской области. Эти данные приведены в табл. 3 и на рис. 2. В табл. 3 отражено изменение физических параметров пород с глубиной в разновозрастных комплексах Прикаспийско-Губинской области. Из анализа полученных данных и построенных кривых видно, что в Прикаспийско-Губинской области, несмотря на незначительные изменения плотности пород верхнего мела с глубиной, скорости продольных волн в них сильно возрастают в этом же направлении. Закономерность изменения скоростей продольных волн с глубиной в известняках и карбонатно-глинистых породах почти одинакова. Следует отметить, что в тектонически сложных структурах Прикаспийско-Губинской области применение графоаналитического метода для меловых отложений не дало ожидаемых результатов. Здесь наблюдается непоследовательное и скачкообразное изменение физических параметров по разрезу, что может быть связано с изменчивостью палеогеографических условий осадконакопления, последующими процессами изменения их литификации и тектонических преобразований. Полученные зависимости могут быть применены при интерпретации геолого-геофизических материалов в пределах исследуемого региона. О литолого-петрофизических свойствах меловых, палеоген-миоценовых отложений площадей Ялама и Худат Поднятия Ялама и Худат развиты на юго-восточном погружении Большого Кавказа. Эти структуры сложены породами мезокайнозойского возраста. Нефтегазоносность данных площадей изучена сейсморазведкой и поисково-разведочным бурением. В районе нефтегазоносны отложения верхнего мела, палеоцена, эоцена, олигоцен-миоцена (майкоп) и средневерхнего миоцена. Из этих отложений нефть и газ промышленного значения добываются на поднятиях Сиязанской моноклинали, Ялама, Худат, Талаби, Шурабад, Бегимдаг-Текчай и др., где выявлены мелкие нефтегазовые скопления. Говоря о структурно-тектонических особенностях юго-восточного погружения Большого Кавказа, наряду с локальными поднятиями общекавказского простирания, в некоторых случаях имеют развитие структуры и антикавказского простирания. Основные структуры Прикаспийско-Губинского нефтегазоносного района Ялама, Худат и Агзыбирчалинского поднятия отделяются от Гусарской структуры и Талаби-Гайнарджинской антиклинальной зоны широкой синклиналью (см. рис. 1). В состоящей из двух частей впадине с северо-запада на юго-восток мощность палеогеновых отложений увеличивается от 1000 до 1500 метров. Впадина, расширяясь в юго-восточном направлении, продолжается в акватории Каспийского моря. Мощность палеогеновых отложений на поднятиях Ялама и Худат изменяется от 100 до 370 м. Несмотря на то что структура Худат замыкается 200-метровой палеоизогипсой, на участке Ялама наличие замкнутой структуры не наблюдается. Высокая перспективность верхнемеловых, палеоцен-, эоцен-, олигоцен-миоценовых отложений в центральной части исследуемой территории и в целом в глубокозалегающих толщах этих площадей не вызывает сомнений, но количественное выражение данной проблемы пока не нашло своего решения. В пределах рассматриваемых площадей мезозойские отложения полностью вскрыты бурением (2600-3700 м) [20]. Петрофизические параметры пород рассматриваемых возрастов юго-восточного погружения Большого Кавказа и их коллекторские свойства в пределах месторождений и локальных поднятий, находящихся в разработке, были выявлены проведенными нами исследованиями. Следует отметить, что плотность, гранулометрический состав, карбонатность, скорость распространения ультразвуковых волн, магнитная восприимчивость, пористость, проницаемость пород, отобранных из глубоких разведочных скважин, пробуренных на поднятиях Ялама и Худат, были исследованы современными методами [21]. Согласно табл. 4 в пределах рассматриваемых площадей карбонатность, коллекторские свойства, плотность и скорость распространения сейсмических волн были изучены от нижнего плиоцена (продуктивная толща) до юрских отложений включительно. Отложения продуктивной толщи залегают на глубине 955-1235 м и представлены в основном глинистыми песчаниками с низкой карбонатностью (11,6 %). При пористости 20,2 % проницаемость составляет 1837 · 10-15 м2, а плотность - 2,1-2,5 г/см3. Средняя скорость распространения ультразвуковых волн в этих отложениях составляет 2800 м/с. Сарматские отложения вскрыты в интервале глубин 1236-1460 м. Они представлены чередованием песчаников, аргиллитов и глин с карбонатностью боле 15 %, пористостью до 20 %, проницаемостью более 25 · 10-15 м2 при плотности пород 2,15-2,57 г/см3. Скорость распространения ультразвуковых волн составляет 2000 м/с. Уменьшение скорости сейсмических волн в сарматских отложениях при почти одинаковой плотности с отложениями продуктивной толщи может быть связано с повышенной глинистостью разреза. Отложения караганского яруса залегают на глубинах 1462-1864 м и представлены глинами с карбонатностью более 14 %, пористостью более 20 % при проницаемости 730,5 · 10-15 м2 и плотности 2,11-2,67 г/см3. Скорость ультразвуковых волн составляет 1900 м/с. В данном случае уменьшение скорости ультразвуковых волн, возможно, связано со слабой цементацией песчаников. Чокракский горизонт на исследуемых площадях вскрыт на глубинах 1870-2080 м и представлен глинами с плотностью 2,08-2,68 г/см3, карбонатностью в 38 % при пористости более 21,7 % и проницаемости 9,2 · 10-15м2. Скорость ультразвуковых волн составляет 1750 м/с. Как следует из приведенных данных, в чокракском горизонте наиболее четко проявляется обратная зависимость между карбонатностью разреза и скоростью ультразвуковых волн, как и в предыдущих стратиграфических интервалах, т.е. повышение карбонатности способствует снижению скорости ультразвуковых волн. Таблица 4[e5] Изменение литологического состава и коллекторских свойств мезокайнозойских отложений по площадям Ямала, Худат Стратиграфия Интер-вал, м Литология Карбонат-ность, % Пористость, % Проницае-мость, 10-15 м2 Плотность σ, г/см3 Скорость распространения волн V, м/с влажный сухой Продуктивная толща 955-1235 Глинистый песчаник 7,0-20,0 11,6 (7) 7,05-30,0 20,23 (8) 0,32-177,3 18,36 (7) 1,94-2,63 2,54 (8) 1,90-2,36 2,15 (8) 2500-3000 2800 (8) Сармат 1236-1460 Песчаник, аргиллит, глина 9,0-20,0 15,25 (13) 6,15-30,1 19,89 (9) 0,69-98,8 25,36 2,48-2,67 2,57 1,78-2,29 2,15 1800-2200 2000 Караган 1462-1864 Песчаник 4,0-27,0 14 3,9-29,0 20,5 4,2-4429 730,5 2,10-2,88 2,67 1,73-2,36 2,11 1550-2000 1900 Чокрак 1870-2080 Глина 5,9-45,2 38,2 10,0-33,0 21,7 9,2 1,88-2,88 2,68 1,88-2,27 2,08 1500-1850 1750 Майкоп 2080-2585 Песчаник, глина 8,4-98,5 76,3 1,0-26,0 15,7 н/п 2,56-2,77 2,72 1,98-2,54 2,29 2000-2800 2500 Маастрихт 2596-2598 Глинистый известняк 32,8 5,0 н/п 2,72 2,63 4700 Коньяк 2610-2633 Глинистый известняк 49,2-78,0 66,6 3,2-6,8 5,22 0,01 2,59-2,73 2,65 2,57-2,67 2,63 3800-5300 4700 Турон 2633-2735 Мергель, глинистый известняк 62,8-96,0 84,36 0,45-5,9 4,16 0,014-8,4 1,45 2,57-2,76 2,67 2,50-2,68 2,60 3950-5000 4350 Альб 3061-3074 Песчаник 17,0-32 22,0 5,23-8,84 7,15 н/п 2,75 2,62 4500 Апт 3074-3229 Глинистый известняк, аргиллит 17,0-26,0 23,7 2,59-20,6 14,6 н/п 2,63 2,48 3850 Баррем 3605-3696 Песчаник 3,4-4,3 3,85 10,2-11,7 10,95 0,1-0,8 0,45 2,58-2,71 2,62 2,48-2,59 2,50 3000 Юра 3441-3608 Алевролит, песчаник 55,9 11,6 н/п 2,55-2,73 2,62 2,53-2,54 2,53 3400-3510 3450 Примечание. В числителе - экстремальные значения, в знаменателе - средние значение; н/п - непроницаемые; в скобках указано количество исследованных образцов. Майкопская серия в районе исследований вскрыта в интервале глубин 2080-2585 м. Литологически сложена чередованием глин и песчаников с карбонатностью, достигающей более 76,3 %, при пористости 15,7 % и полном отсутствии проницаемости с относительно высокой плотностью (2,29-2,72 г/см3) и повышенной скоростью ультразвуковых волн (2500 м/с). Корреляция скоростей сейсмических волн чокракских глин с глинисто-песчаным чередованием майкопской серии, которая имеет карбонатность в 2 раза выше первой, свидетельствует о существенной зависимости скорости ультразвуковых волн в первую очередь от литологического состава и плотности пород. В кайнозойском разрезе такая зависимость проявляет себя достаточно четко, особенно при повышении карбонатности. На рассматриваемых площадях мезозойский разрез начинается с маастрихтского яруса, выявленного в интервале глубин 2596-2598 м и выраженного глинистым известняком с плотностью 2,63-2,72 г/см3, карбонатностью более 32,8 % при пористости 5,0 % и с полным отсутствием проницаемости. Скорость ультразвуковых волн резко повышается до 4700 м/с. Очевидно, глинизация известняка и высокое уплотнение привели к исчезновению проницаемости и повышению скорости ультразвуковых волн. Коньякский ярус залегает на глубинах 2610-2633 м, представлен глинистыми известняками с карбонатностью более 66 % при пористости более 5 % и проницаемости до 0,01 · 10-15м2. Плотность пород составляет более 2,6 г/см3, скорость ультразвуковых волн в породах, как и у предыдущих такого же состава, составляет 4700 м/с. Туронские отложения, вскрытые на глубинах 2633-2735 м, выражены мергелями и глинистыми известняками с карбонатностью более 84 %, пористостью более 4 % и проницаемостью 1,45 · 10-15м2. Плотность этих пород - 2,60-2,67 г/см3, а скорость ультразвуковых волн несколько ниже, чем в породах коньякского яруса, и составляет 4350 м/с. Можно полагать, что падение скорости ультразвуковых волн связано с многократным повышением пористости в туронских отложениях. Альбский ярус в пределах исследуемых площадей вскрыт на глубинах 3061-3074 м и представлен песчаниками с карбонатностью 22 %, пористостью более 7 % и с отсутствием проницаемости. Плотность альбских песчаников составляет 2,62-2,75 г/см3. Скорость продольных волн в этих породах возрастает до 4500 м/с. Очевидно, первопричиной возрастания скорости ультразвуковых волн в альбских песчаниках является их относительно высокая плотность и низкая пористость. Аптские отложения вскрыты в интервале 3074-3229 м и сложены глинистыми известняками и аргиллитами с карбонатностью более 23 %, отсутствием проницаемости. Плотность этих пород составляет 2,48-2,63 г/см3. Скорость ультразвуковых волн в этих породах падает до 3850 м/с, что, очевидно, связано со снижением их плотности и повышением пористости. Барремский ярус, выраженный песчаниками, вскрыт в интервале глубин 3605-3696 м. Карбонатность пород составляет около 4 % при пористости до 11 %, проницаемости 0,45 · 10-15м2 и плотности 2,50-2,62 г/см3. Скорость ультразвуковых волн составляет 3000 м/с. Существенное ее понижение относительно скорости в аптских отложениях при почти одинаковой их плотности и незначительной разнице других параметров может быть связано с резким падением карбонатности в песчаниках барремского яруса. Юрские отложения в пределах исследуемых площадей были вскрыты на глубинах 3441-3608 м. Литологически они представлены преимущественно алевролитами и песчаниками с карбонатностью около 56 %, которая намного выше, чем у барремских песчаников. Пористость юрских отложений на 0,65 % выше, чем у барремских, они непроницаемы при плотности 2,53-2,62 г/см3, т.е. такой же, как у барремских песчаников. Однако скорость ультразвуковых волн в юрских породах на 450 м/с выше, чем в барремском разрезе. Как видно из вышеизложенного, скорость ультразвуковых волн коррелирует с пористостью пород, находясь с ней в обратной зависимости в кайнозойских породах. Менее четко это проявляется в мезозойских породах. Относительно слабая корреляция в виде прямой зависимости имеет место между значением карбонатности пород и скорости ультразвуковых волн. В целом же скорость ультразвуковых волн с некоторыми отклонениями возрастает со стратиграфической глубиной. Более устойчивая прямая зависимость прослеживается между плотностью пород и скоростью ультразвуковых волн. На основании табл. 4 была подготовлена петрофизическая модель, отражающая коллекторские свойства пород на площадях Ялама и Худат (табл. 5) Как видно из табл. 5, с глубиной в коллекторских свойствах пород возникают определенные изменения, т.е. повышение плотности и скорости распространения ультразвуковых волн сопровождается понижением пористости пород. Видимо, это связано с возрастанием геостатического давления. Как следует из сопоставления построенных графиков, в стратиграфическом интервале сармат-чокрак осадочного разреза относительно низкие плотности пород, скорости распространения ультразвуковых волн, низкая их карбонатность хорошо согласуются с более высокой пористостью [22, 23]. В майкоп-маастрихтском интервале разреза, представленного песчано-глинистыми разностями и известняками, в подошве маастрихта наблюдается возрастание плотности и скорости распространения ультразвуковых волн при незначительном уменьшении карбонатности и существенном уменьшении пористости. Третий интервал разреза заключен между подошвой маастрихта и турона, состоит преимущественно из глинистых известняков. Он характеризуется повышением плотности пород и наиболее высокой скоростью распространения ультразвуковых волн по всему осадочному разрезу при низкой карбонатности и минимальной пористости. Из сопоставления графиков видно, что низкая пористость вполне согласуется с соответствующими изменениями других параметров. В альбском интервале, представленном песчаниками, при почти неизменившейся плотности, относительно небольших уменьшениях скорости распространения ультразвуковых волн имеет место значительное возрастание пористости пород. Таблица 5 Изменение пористости пород в зависимости от их литологии и петрофизических характеристик Эра Страти-графия Интер-вал, м Литология Плотность, сухой, г/см3 Пористость, % Скорость распространения ультразвуковых волн V, м/с Карбонатность, % Кайнозойская Глинистый песчаник Сармат 1236-1460 Песчаник, аргиллит, глина Караган 1462-1864 Песчаник Чокрак 1870-2080 Глина Майкоп 2080-2585 Песчаник, глина Мезозойская Маастрихт 2596-2598 Глинистый известняк Коньяк 2610-2633 Глинистый известняк Турон 2633-2735 Мергель, глинистый известняк Альб 3061-3074 Песчаник Апт 3074-3229 Глинистый известняк, аргиллит Баррем 3605-3696 Песчаник Юра 3441-3608 Алевролит, песчаник Наконец, в апт-баррем-юрском интервале осадочного разреза при почти неизменившейся плотности, незначительном колебании скорости ультразвуковых волн и относительно резком возрастании в юрском периоде карбонатности разреза произошло двукратное уменьшение пористости пород. Это связано с ухудшением их коллекторских свойств со стратиграфической глубиной. Говоря о вариации отдельных параметров с глубиной, следует отметить, что, несмотря на определенное изменение плотности пород, скорость распространения ультразвуковых волн через них резко повышается с коньякского века. При этом в известняках и карбонатно-глинистых породах характер изменения скорости продольных волн в зависимости от глубин почти одинаков. Чтобы подтвердить проведенные исследования на рассматриваемых площадях, нами использован также графоаналитический метод М.З. Озерской. В результате получено аналитическое изложение изменения физических свойств пород со стратиграфической глубиной [24-26], а также построена их графическая модель. Как следует из вышеизложенного, по всему рассматриваемому стратиграфическому интервалу осадочного разреза исследуемых площадей прослеживается прямая, т.е. непосредственная зависимость между пористостью и рассмотренными петрофизическими характеристиками пород. Выводы Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы: 1. Изменение в широком диапазоне коллекторских свойств пород по площади связано в основном с условиями литогенеза, с неоднородностью литологического состава осадочных комплексов, с глубинами залегания пород, а также с особенностью развития локальных поднятий. 2. Результаты петрофизических исследований позволили установить увеличение скорости распространения ультразвуковых волн с возрастанием плотности пород и понижением с глубиной их коллекторских свойств. 3. Скорость сейсмических волн возрастает в известняках и реже в породах с повышенной карбонатностью, а также с некоторыми отклонениями со стратиграфической глубиной. 4. При прогнозировании нефтегазоносности в глубокозалегающих толщах рассматриваемой территории, наряду с разведочно-геофизическими методами, целесообразно использовать также результаты изменения фильтрационно-объемных характеристик пород, выявленных петрофизическими исследованиями, а также характер изменения скорости распространения сейсмических волн в зависимости от глубины.

About the authors

Vagif Sh. Gurbanov

Author for correspondence.
Email: vagifqurbanov@mail.ru
20 Azadlyg av., Baku, AZ1010, Republic of Azerbaijan

Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Professor, Head of the Department of Oil and Gas Field Prospecting and Exploration

Nariman R. Narimanov

Email: latif.sultan@mail.ru
20 Azadlyg av., Baku, AZ1010, Republic of Azerbaijan

PhD in Geological and Mineralogical Sciences, Associate Professor of the Department of Oil and Gas Field Prospecting and Exploration

Latif A. Sultanov

Email: latif.sultan@mail.ru
20 Azadlyg av., Baku, AZ1010, Republic of Azerbaijan

Researcher of the Department of Oil and Gas Field Prospecting and Exploration

Gizgayit G. Abbasova

Email: qizqayit_abbasova@yahoo.com
20 Azadlyg av., Baku, AZ1010, Republic of Azerbaijan

Lead Engineer of the Department of Oil and Gas Field Prospecting and Exploration

Mubarize S. Ibragimli

Email: ibrahimlimubarize@gmail.com
20 Azadlyg av., Baku, AZ1010, Republic of Azerbaijan

Researcher of the Department of Oil and Gas Field Prospecting and Exploration

References

Statistics

Views

Abstract - 271

PDF (Russian) - 74

PDF (English) - 53

Refbacks

• There are currently no refbacks.