Файл: Ханин А.А. Породы-коллекторы нефти и газа нефтегазоносных провинций СССР.pdf

щадях. На Рыбальской площади промышленные скопления нефти и газа обнаружены в отложениях башкирского и московского яру­ сов. Промышленная газонефтеносность среднего карбона выявлена также на Перещепинском, Кегичевском,Северо-Голубовскоми Красно­ поповском местороящениях. Промышленная нефтегазоносность верхнего карбона (араукаритовая свита) установлена на Качановском, Шебелинском и Гнединцевском месторождениях.

С пермскими, триасовыми и юрскими отложениями связан ряд нефтяных и газовых залежей. В нижнепермских отложениях известны промышленные скопления газа на Шебелинском, Спиваковском, Машевском, Павловском, Кегичевском месторождениях, нефтяные и газовые залежи на Качановском и нефтяные залежи на ГлинскоРозбышевском, Леляковском, Гнединцевском месторождениях.

ной части Донецкого грабена (Солоховское, Вельское, Руновщинское месторождения) промышленно газоносными являются песчаники и рыхлые пески средней юры (байос).

Впалеозойских отложениях ДДВ выявлены следующие экра­ нирующие толщи: 1) алеврито-глинистая толща перми (пересажская свита); 2) хемогенная толща нижней перми; 3) глинистая толща верхов московского яруса; 4) известняково-глинистая толща верх­ него намюра — нижнего башкира; 5) нижняя солевая толща де­ вона (М. Е. Долуда, О. Ф. Рябых, С. В. Литвин и др., 1970).

Впестроцветном комплексе верхней перми и триаса ДДВ выде­ лены две практически непроницаемые нефтегазоупорные толщи. Первая из них, пересажская глинистая толща верхней перми, яв­ ляется нефтегазоупором для залежей, приуроченных к нижнеперм­ ским и верхнекаменноугольным отложениям (Гнединцевское, Леляковское, Глинско-Розбышевское месторождения и др.). Вторая толща — горизонт красноцветных глин нижнесеребрянской под­

свиты (триас) — является экраном для залежей, связанных с коре­ невской толщей и песчано-карбонатным горизонтом (Радченковское, Вельское, Сагайдакское и Рыбальцевское месторождения).

Пересажская толща верхней перми имеет мощность 60—120 м и широко распространена на территории ДДВ.

Анализ материала, проведенный О. Д. Билыком (1967) по извест­ ным месторождениям ДДВ, показал, что минимальная мощность,

и редко псаммоалевропелитовые. Глины содержат различную при­ месь известкового материала. Пористость глин колеблется от 8 до 15%.

Нижнепермская хемогенная толща сложена разнообразными породами, из которых наилучшими экранирующими свойствами

обладает толща каменной соли. Глинистая толща верхов московского яруса (уплотненные глины и аргиллиты) служит экраном для угле­ водородных залежей Качановского, Северо-Голубковского и Краснопоповского месторождений.

Среднекаменноугольный этаж нефтегазоносности отделяется от нижнего региональной покрышкой. Экранирующая толща нижне­ башкирского подъяруса представлена карбонатно-глинистыми поро­ дами с небольшим количеством прослоев песчаников и алевролитов. По соотношению в этой толще карбонатных, глинистых и песчано­ алевритовых пород в ней различают до семи литологических типов пород-экранов (М. Е. Долуда и др., 1970). В распространении лито­ логических типов по площади отмечается следующая закономерность. Наиболее глинистый тип разреза распространен в приосевой части ДДВ, его оконтуривают глинисто-карбонатные типы, в которых преобладают известняки. Отложения со значительным содержанием песчаников и алевролитов в основном приурочены к прибортовым участкам впадины. В отложениях девона в пределах ДДВ просле­

в среднем составляет 600—1200 м. К бортам впадины эта толща выклинивается. На северо-западе она залегает на глубинах 2400— 3200 м, в центральной части — на глубинах 4200—5400 м, в юговосточной, по данным сейсморазведки, толща обнаружена на глу­ бинах более 7000 м.

В разрезе Шебелинского, одного из крупных газовых место­ рождений, расположенного в восточной части Украины, газонос­ ные пласты обнаружены в отложениях араукаритовой свиты верхнего карбона, картамышской свиты (медистые песчаники) и по­ кровской свиты (нижнеангидритовый горизонт) нижней перми.

Газонасыщенными отложениями Шебелинского месторождения являются араукаритовая свиты верхнего карбона, картамышская и покровская свиты нижней перми. Вся газонасыщенная толща пород составляет единую массивную залежь мощностью 1100 м с высокими пластовыми давлениями и единым газоводяным контактом. Абсолютно свободные дебиты газа, получаемые из скважин, колеблют­ ся от 100 до 1100 тыс. м3/сут и более. Пластовые давления в зависи­ мости от глубины вскрытия горизонтов изменяются в пределах 237—254 кгс/см2. Экранирующим горизонтом является каменная соль нижнепермского возраста.

Состав газа внутри залежи одинаков. Средний состав горючих газов имеет следующую характеристику: метана 93,22%, тяжелых углеводородов от этана до пентана включительно 5,28%, азота 1,40%

иуглекислоты 0,14%.

Вразрезе отложений выделяют терригенные и хемогенные толщи

пород. Терригенная толща включает картамышскую свиту (медистых песчаников) нижней перми и араукаритовую свиту карбона. Хемо­ генная толща включает покровскую свиту (нижний ангидритовый горизонт) нижней перми.

На Шебелинском поднятии различают несколько типов дизъ­ юнктивных нарушений. Здесь прослеживаются предмезозойские региональные взбросо-надвиги, диагонально секущие складку с юговостока на северо-запад. Сбросы имеют наибольшую амплитуду в своде складки и к периферии затухают. Структура тектоническими нарушениями разбита на ряд блоков. Скважины, расположенные вблизи тектонических нарушеітий, в большинстве дают высокие дебиты газа.

В разрезе продуктивных отложений И. А. Мухаринская и О.В. Зарицкая (1962) выделяют два типа трещин — макротрещины шириной более 100 мк и микротрещины с раскрытостью главным образом от 10 до 100 мк.

Макротрещины прослеживаются почти во всех разностях газо­ носных пород. Они имеют ширину от долей миллиметра до 3—5 мм. Преобладают трещины закрытые, выполненные каким-либо минераль­ ным веществом или породой. В породах, слагающих араукаритовую свиту, трещины выполнены в основном доломитом и кальцитом.

Вотложениях картамышской свиты трещины обычно заполнены ангидритом с примесью доломита и глинистым веществом с битумом.

Впородах хемогенной толщи преобладают трещины, выполненные ангидритом или каменной солью.

О.В. Зарицкая (1962) указывает, что состав минералов, выпол­ няющих трещину, идентичен составу аутигенных примесей в породах, характерных для различных частей разреза газонасыщенной толщи.

Открытые трещины зафиксированы в отложениях араукаритовой и картамышской свит. Трещинная пористость, подсчитанная по открытым трещинам, не превышает 0,02—1,79%, проницаемость от 0,1 до 112,7 миллидарси. При большой густоте трещин трещинная проницаемость резко возрастает до весьма больших величин.

Араукаритовая свита в разрезе Шебелинского газового место­ рождения представляет собой чередование песчаников, алевролитов и аргиллитоподобных глин с подчиненными маломощными про­ слоями известняков. Она подразделяется на две части: нижнюю, песчаноалевритовую, мощностью около 300 м и верхнюю, алеврито­ глинистую, мощностью 210—220 м. Среди алеврито-глинистых пород верхней части свиты встречаются редкие прослои песча­ ников.

По данным М. Е. Долуда, С. В. Литвин и др., в нижней части свиты имеют развитие песчаники (35—40% от мощности) мелко- и среднезернистые, с прослоями крупнозернистых, аркозового состава со слюдисто-глинистым цементом. Отсортированность зерен, сла­ гающих песчаники, различная; встречаются песчаники с плохо и хорошо отсортированным обломочным материалом. Преобладают мелкозернистые разности (фракция 0,25—0,10 мм составляет от 30 до 52%, в среднем 35%). Песчаники часто содержат значительное количество частиц алевритовой размерности (0,10—0,01 мм от 13 до 42%) и пелитовые частицы (меньше 0,01 мм от 4 до 31%). Содер­ жание легко растворимых веществ в песчаниках (при растворении

зуются большим развитием (30—35% от мощности) и подразделяются на две группы: с преобладанием мелкоалевритовой фракции (0,05— 0,01 мм от 24 до 48%) и крупноалевритовой (0,10—0,05 мм от 29 до 61%). В алевролитах мелкозернистых содержится больше пелитовых частиц (22—48%) и меньше песчаных частиц (до 5%), чем в алевролитах крупнозернистых.

Содержание легко растворимых веществ в алевролитах состав­ ляет около 9% . В зависимости от состава алевролитов они отличаются по величине пористости. Так, алевролиты крупнозернистые характе­ ризуются общей пористостью в среднем 11,5% и алевролиты мелко­ зернистые пористостью 9,6% ; соответственно пористость открытая у алевролитов в первом случае равна 9,8%, во втором 6,9%. Плот­ ность алевролитов 2,46—2,47 г/см3.

Глины нижней части свиты имеют меньшее развитие, чем песчано­ алевритовые породы (20—25% от мощности). Они представлены аргиллитоподобными глинами и аргиллитами (плотность 2,57 г/см3), характеризуются гидрослюдистым составом. Глинистые породы зале­ гают в разрезе нижней части свиты в виде прослоев и пластов мощ­ ностью 10—15 м.

Вверхней части араукаритовой свиты широко развиты алевро­ литы и глины; песчаники занимают небольшое место (10—13% от мощности). Они представлены мелкозернистыми разностями с со­ держанием алевритовых и пелитовых частиц. Алевролиты глинистые (в среднем до 18% пелитовых частиц) содержат до 8% легко раство­ римых веществ и характеризуются высокой плотностью (2,52 г/см3), что повлияло на значение пористости, которая составляет 8%.

Вотложениях араукаритовой свиты выделяют семь газоносных горизонтов А0—Ав, прослеживающихся по всей площади и сложенных главным образом песчаниками. В нижней части араукаритовой свиты на своде структуры выделяется пять газоносных горизонтов (А2—А6) и в верхней части — два газоносных горизонта (А0 и А л). Песчаные пласты, залегающие в основании свиты, являются водо­ носными.

Газоносный горизонт А0 приурочен к маломощным линзовидным прослоям песчано-алевритовых пород верхней части свиты и плохо выдержан по площади.

Газоносный горизонт Aj представлен песчано-алевритовыми поро­

дами, залегающими в виде пачки, хорошо прослеживающейся по площади месторождения. Песчаные породы мощностью 15—18 м, слагающие продуктивную пачку, залегают в виде крупных линз, иногда сменяющихся по простиранию песчано-алевритовыми поро­ дами.

Песчаники горизонта Aj представлены мелкозернистыми раз­ ностями с содержанием алевритовой фракции и глинистого цемента. Они характеризуются открытой пористостью 19%. Алевролиты

данного горизонта обладают пониженной открытой пористостью 12,7%.

Газоносный горизонт А2 сложен пачкой песчаников мелкозерни­ стых, чередующихся с алевролитами. Песчаники мелкозернистые, глинистые, мощностью до 15 м, залегают в виде крупных линз, неравномерно выдержанных по площади.

Газоносный горизонт А3 состоит из двух песчаных, хорошо выдержанных по площади пластов, мощностью 7—10 м каждый, разделенных алеврито-глинистыми породами. Песчаники главным образом мелкозернистые алевритистые глинистые.

Горизонт A4 представлен тремя песчаными хорошо выдержанными по площади пластами, общей мощностью до 40 м. Пласты песчаников разделены пачками алеврито-глинистых пород. В сводовой части поднятия песчаники мелкозернистые, глинистые, газоносные, на крыльях водоносные.

Горизонт Ав представлен аркозовыми песчаниками мелкозер­ нистыми, содержащими прослои крупнозернистых песчаников, алевролитов и глин. Горизонт Ав сложен хорошо прослеживающимися по площади песчано-алевритовыми породами. Газ обнаружен в сво­ довой части складки.

По данным М. Е. Долуда, С. В. Литвин и др., неравномерное распределение цементов и неоднородность их состава в значитель­ ной степени повлияли на коллекторские свойства песчано-алеври­ товых пород араукаритовой свиты. Наиболее высокие значения пористости отмечаются у песчаников с глинистым цементом норового типа, меньшие при смешанных цементах, еще меньшие при глинисто­ железистом цементе и небольшие (до 10—11%) при карбонатном цементе. Среднее содержание цемента в песчано-алевритовых поро­ дах свиты составляет 15—25%.

Общая пористость песчаников 14% , алевролитов 9,6% . Пористость открытая песчаников 13,1% и алевролитов 8,8%. Пористость эффек­

в пределах от величин меньше 2,5 до 100 мк и больше (А. А. Ханин, 1969).

Для пород с малой проницаемостью размер пор в песчаниках составляет до 10—15 мк и для пород с большей проницаемостью — до 80—100 мк и более. Однако доминирующие группы фильтрующих пор для различных групп песчаных коллекторов составляют 3, 6, 10 и 15—20 мк, их количество от 12 до 4% от объема порового пространства.

Проницаемость песчаников, по данным изучения керна, колеблет­ ся от долей 1 до 100 миллидарси, в среднем для коллекторов состав­ ляет 12 миллидарси. Проницаемость алевролитов, по данным изу­ чения керна, обычно меньше 1 миллидарси, лишь для некоторых крупнозернистых разностей достигает 26 миллидарси.