Полный текст

Введение Во второй половине прошлого столетия на Южном Мангышлаке был проведен большой объем регионально-геофизических работ и глубокого разведочного бурения («Мангышлакнефть») с целью выяснения геологического строения, стратиграфии, вопросов седиментологии и нефтегазоносности триасовых отложений. В результате были установлены широкое распространение триасовых отложений на Южном Мангистау и их промышленная нефтегазоностность [1-9]. Большой вклад в изучение триасовых отложений Южного Мангышлака внесли И.О. Брод, М.Ф. Мирчинк, А.И. Летавин, Н.А. Крылов, Н.Ф. Фролов, Д.В. Флоренский, В.С. Князев, О.В. Япаскурт, А.М. Чарыгин, Р.Г. Горецкий, Н.Я. Кунин, Д.С. Оруджева, В.В. Липатова, С.С. Ендеркина, В.И. Попков, В.П. Крымов, В.А. Проняков, Ч.М. Халифа-заде, С.С. Самедов, В.Ш. Гурбанов и др. Для триасовых отложений рассматриваемых регионов характерны большие градиенты изменения мощностей отдельных стратиграфических подразделений, резкая смена фаций на коротком расстоянии, наличие стратиграфических, в том числе нередко угловых, несогласий между установленными литостратонами, большая анизотропия в обломочных, карбонатных и вулканогенно-обломочных коллекторах. Открытие месторождения-гиганта Кашаган в Казахском секторе Каспийского моря еще раз доказало высокую перспективу нефтегазоносности как квазиплатформенного, так и ортоплатформенного комплексов на Средне-Каспийской впадине и Южном Мангистау. Между тем эффективность поисково-разведочных работ в триасовых отложениях указанных регионов в значительной степени зависит от проведения фундаментальных обобщающих литолого-стратиграфических, седиментологических исследований в едином комплексе и создания литологической, катагенетической, палеогеографической моделей квазиплатформенного комплекса [1-13]. Карбонатные коллекторы локализованы в среднем триасе в туфогенно-доломитовой и туфогенно-известняковой толщах. По вещественному составу среди них встречаются доломиты, оолитовые известняки, оолитовые и органогенно-детритовые известняки, спонгалитовые известняки, микриты и изредка кремнистые доломиты. Кроме того, в туфогенно-доломитовой толще среднего триаса обнаружены кремнистые, трещиноватые породы халцедониты, которые могут играть роль потенциального коллектора. По морфологии порового пространства среди карбонатных пород выделяются порово-трещинные, порово-кавернозные и трещинные коллекторы. Литологический анализ и коллекторские свойства карбонатных пород Трещинные и кавернозные коллекторы литологически представлены глинистыми и кремнистыми доломитами, доломитизированными известняками, пелитоморфными известняками (микриты), доломитами. Форма и размер микротрещин и каверн изучены в пришлифовках под бинокулярным и поляризационным микроскопами [14-16]. В карбонатных породах, особенно в пелитоморфных доломитах, доломитизированных оолитовых известняках, отчасти органогенных детритовых известняках, отмечаются различные микротрещины и каверны (туфогенно-доломитовая толща пл. Тарлы-Куйджак, Каменистая, Северное Карагие, Ала-Тюбе, Аккар, Ташкум) размером 0,05-0,01; 0,05-0,15; 0,35-0,40 мм и т.д. Большинство трещин пересекаются друг с другом, другие, протяженностью несколько миллиметров, затухают в однородной карбонатной массе. Обнаруженные нами микроструктуры различных типов карбонатных коллекторов среднего триаса приведены на рис. 1. Рис. 1. Различные типы трещин в карбонатных породах среднего триаса площади Аккар-1: а - трещины напластования в слоистых известняках, глубина 2495-2500 м; б - трещины в стилолитах, заполненные твердыми нафтидами, глубина 2960-2985 м; в - тектонические трещины в пелитоморфных известняках, глубина 2986-2992 м Значительная часть трещин пустые и имеют хорошую сообщаемость между собой. Степень раскрытости этих трещин достигает 30-40 мкм. Встречаются и слепые трещины. Места пересечения трещин наиболее расширены и образуют с другими более свободные сообщающиеся каналы. Часть микротрещин выполнена крупнокристаллическими кальцитами, доломитами и мозаичными халцедонами, кварцами. Коэффициент плотности трещин имеет большое значение в доломитах и доломитизированных оолитовых известняках. В этих породах величина открытой пористости достигает 6-8 %. В других карбонатных породах из-за неравномерного распределения трещин значение открытой пористости не превышает 3,5-4,0 %. На площади Каменистая породы вулканогенно-терригенной толщи отличаются низкой карбонатностью и характеризуются умеренными емкостными свойствами. В этой толще выделяются пачки кварцевых песчаников мощностью 90 м, в которых величина открытой пористости изменяется в интервале 7,5-12,1 %. В подстилающей туфогенно-известняковой толще карбонатные, глинистые породы и силициты характеризуются низкими емкостными свойствами. Лишь в трещиноватых известняках отмечается повышение открытой пористости до 6,7 % (таблица). Оценка петрофизических свойств карбонатных пород среднего триаса Южного Мангистау Районы и скважины Кол-во опреде-лений Плотность, кг/м3 Пористость, % Коэф-фициент уплотне-ния Кб Ала-Тюбе, скважина № 3 8,0 25,00-27,80 26,30 3,3-11,6 6,2 0,94 Ала-Тюбе, скважина № 8 12 25,50-26,00 25,80 4,1-9,5 5 0,95 Аккар, скважина № 6 11 2520-2580 2560 3,5-8,2 4,7 0,96 Атамбай, скважина № 2 10 2510-2600 2560 5-7 6 0,94 Жантанат, скважина № 2 4 2550-2600 2570 2,1-4 2,8 0,97 Кокбахты, скважина № 1 12,0 - 2-4,4 3,8 0,97 Придорожная, скважина № 2 8,0 2500-2600 2570 3,7-6 4,5 0,96 Ракушечная, скважина № 23 12 2400-2600 2500 0,4-9 5 0,95 Тасбулат, скважина № 2 8,0 2300-2600 2470 1,1-10 3,4 0,97 Оймаша, скважина № 10 6,0 2400-2650 2500 1-12 6,8 0,94 Юж. Жетыбай, скважина № 20 14,0 2450-2570 2500 0,8-6,5 4 0,96 Примечание: в числителе - min-max, в знаменателе - среднее значение. Нами изучены кавернозность карбонатных пород и причина ее образования. Больше всего каверн отмечено в глинистых и кремнистых доломитах и доломитизированных оолитовых известняках. Размер каверн меняется от 0,06 до 0,75 мм. Часто отмечаются каверны размером 0,15-0,35 мм. Нередко они возникают на месте пересечения двух микротрещин. В доломитах каверны образуются в результате выщелачивания кремнезема, глинистых минералов, кальцита и окиси железа, марганца. Основным продуктом выщелачивания в доломитах является кремнезем и карбонат кальция. Нередко было отмечено выполнение каверн (пл. Северное Карагие, Каменистая, Ташкум, Аккар) твердыми нафтидами. В разрезах среднего триаса месторождений Северного Карагие, Ала-Тюбе, а также на площадях Тарлы-Куйджак и Каменистая выявлены интервалы развития кавернозно-пористых пород, которые значительно отличаются от трещинных не только по характеру выполнения флюидами пустотного пространства, но и по емкости и фильтрационным характеристикам. Эти породы на месторождениях Северное Карагие и Ала-Тюбе сложены оолитовыми доломитами и детритовыми, капролитовыми известняками. Цементирующее вещество в оолитах представлено кристаллическим доломитом, халцедоном и реже кальцитом. По данным микроскопических исследований, емкость в этих породах образуется за счет каверн и первичных межзерновых пор. Обычно к порам относятся пустоты размером от 0,2 до 120 мкм, в которых жидкости движутся под действием капиллярных сил, преодолевая гравитационные силы. К кавернам относятся пустоты размером более 100 мкм, в которых гравитационные силы преобладают над капиллярными. На повышение емкостных свойств оолитовых доломитов, оолитовых, псевдоолитовых известняков, органогенно-детритовых известняков в значительной степени влияли процессы выщелачивания на стадии катагенеза под действием циркулирующих хлоркальциевых или хлормагниевых вод. Выщелачивание оолитовых, органогенно-детритовых карбонатных пород, вероятно, происходило на локальных структурах Жетыбай-Узеньской и Кокумбайской ступеней, а также в северной и северо-восточной частях Карагиинской седловины в ранней юре и в результате поднятия триасовых отложений на дневную поверхность за счет проявления киммерийской фазы тектонических движений на Южном Мангистау. Результаты экспериментальных исследований В результате циркуляции инфильтрационных вод в межзерновом пространстве оолитовых и детритовых карбонатных пород образовались сообщающиеся пустоты и каверны самого различного размера, что обусловило их физическую неоднородность (Ала-Тюбе, Аккар и др.). Установлено, что основную долю емкости пористо-кавернозных пород составляют каверны, размер которых достигает 5-6 мм. Размер основной массы пустот, как правило, колеблется в пределах 0,01-0,5 мм. Открытая пористость в кавернозных карбонатных породах среднего триаса Северного Карагие, Ала-Тюбе, Аккар и Атамбай достигает 25-28 %, газовая проницаемость - 0,3-0,6 мкм2. Именно на площади Ала-Тюбе (скв. № 4) мощный фонтан нефти и газа был получен из кавернозных пород туфогенно-доломитовой толщи среднего триаса [3, 5]. К сожалению, в исследованных кернах карбонатных пород подобные коллекторы не были выявлены (см. таблицу). Эффективная емкость кавернозно-пористых пород представлена кавернами и порами, в которых сосредоточены извлекаемые запасы углеводородов и осуществляется их фильтрация. По своим емкостным, фильтрационным характеристикам и строению пустотного пространства кавернозно-пористые породы продуктивной триасовой толщи относятся к кавернозно-поровому коллектору [16-21]. Рис. 2. Зарисовки различных типов микротрещин в карбонатных коллекторах: а - площадь Аккар; б - площадь Северо-Ракушечная Кавернозно-поровые коллекторы, вмещающие основные промышленные залежи углеводородов среднего триаса, установлены на месторождениях Северное Карагие, Ала-Тюбе, Аккар, Каменистая, Южный Жетыбай и Северное Ракушечное. Для микрозернистых, пелитоморфных доломитов (микриты) площадей Ала-Тюбе и Аккар характерно широкое развитие микротрещинной пористости. На отдельных участках каверны и трещины выполнены твердыми нафтидами. Этот процесс широко распространен в доломитовых породах пл. Аккар-1, в которых наблюдается микротрещиноватость, связанная с стилолитовыми швами (см. рис. 1, 2). Вероятно образование зубчатой поверхности, связанной с растворением и выщелачиванием карбонатных минералов на ослабленных участках. Высота стилолитовых швов достигает нескольких сантиметров. В этом разрезе стилолитовые швы играют важную роль в образовании вторичной трещинной емкости. Они зачастую выполнены твердыми нафтидами (см. рис. 2). В пелитоморфных известняках площадей Аккар и Каменистая установлены два генетических типа микротрещиноватости: постседиментационный и тектонический (см. рис. 2). В первом случае микротрещины расположены по напластованию слоистых известняков и, по-видимому, образовались за счет уплотнения и перекристаллизации тонкозернистых карбонатов. Во втором случае трещины хаотично расположены в породе и зачастую являются слепыми. Открытость этих микротрещин достигает 5-10 мкм. Они, по-видимому, образовались в результате деформации известняков благодаря тектоническому напряжению [21-27]. Выводы В карбонатных коллекторах вулканогенно-доломитовой толщи трещинная проницаемость является главной составляющей общей проницаемости. Авторами установлено, что пористость и проницаемость в карбонатных породах зависят от количества в них доломитовой фазы. Это свидетельствует о том, что микротрещиноватость в этих породах целиком контролируется объемом постдиагенетической доломитизации известняков.

Об авторах

Вагиф Шыхы оглы Гурбанов

Автор, ответственный за переписку.
Email: gzinalova@mail.ru
AZ 1000, Азербайджанская Республика, г. Баку, ул. Ф. Амиров, 9

доктор геолого-минералогических наук, профессор, заместитель директора по науке

Гаухар Достмуратовна Зиналова

Email: gzinalova@mail.ru
AZ 1010, г. Баку, Азадлыг пр., 20

докторант

Список литературы

Статистика

Просмотры

Аннотация - 264

PDF (Russian) - 784

PDF (English) - 54

Ссылки

• Ссылки не определены.