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

ляются три антиклинальные зоны субширотного простирания: Каневско-Березанская, Ясенско-Лениноградская и СтароминскоПавловская.

К Каневско-Березанскому валу, имеющему протяженность свыше 200 км и состоящему из брахиантиклинальных и куполовидных структур субплатформенного типа с одним и несколькими сводами, приурочен ряд газоконденсатных месторождений, которые обна­ ружены также и в других антиклинальных зонах Ейско-Березан- ского района (Кущевское, Староминское, Ленинградское, Каневское, Челбасское, Березанское, Крыловское, Сердюковское, Екатериновское, Новомихайловское и др.).

Промышленная газоконденсатность залежей Ейско-Березанского района повсеместно связана с развитием песчано-алевритовых по­ род-коллекторов нижнесреднеальбского возраста нижнего мела (Сердюковская, Березанская площади). На отдельных площадях дока­ зана также продуктивность песчано-алевритовых отложений неокомаптского возраста (Ленинградская, Староминская, Кущевская и др.). Промышленные скопления газа пластового сводового типа обна­ ружены в песчаниках среднего эоцена (Каневская площадь). Наибо­ лее широко развиты залежи пластовые сводовые. Пластовые лито­ логически экранированные залежи установлены на Каневском и Крыловском поднятиях.

На Каневской и Челбасской площадях газонасыщенными яв­ ляются также породы-коллекторы складчатого основания, что свя­ зано с несогласно залегающими на них газонасыщенными альбскими отложениями.

Для Ейско-Березанского района характерно развитие одно­ пластовых залежей, за исключением Каневского месторождения, в котором известна также газовая залежь в верхнем эоцене (1250— 1285 м). На Каневском месторождении нефть в виде оторочки (до 5 м мощности) окаймляет нижнемеловую газовую залежь с глу­ бины 1700 м в пределах восточной периклинали. Средний оптималь­ ный дебит газа по нижнемеловому горизонту превышает 400— 500 тыс. м3/сут. Из газа выпадает конденсат.

Альбский горизонт, регионально газоносный в Ейско-Березан- ском районе, представляет собой единую гидродинамическую си­ стему в пределах Каневско-Березанского вала, с областью питания в районе выходов альба на поверхность в предгорной юго-восточ­ ной части Северо-Западного Кавказа.

Наиболее крупным газоконденсатным месторождением явля­ ется Ленинградское. Для продуктивного разреза (залегает в среднем на глубине 2060 м) характерно изменение в мощности отдельных песчаных и алевролитовых прослоев, а также значительные коле­ бания в величинах коллекторских показателей.

Нижнемеловые отложения расчленяются (В. Г. Хельквист, 1964) на шесть пачек, из них три нижних слагают продуктивный

дуктпвных (нижняя III — глинистая, средняя II — переслаивания алевролитов и глин, верхняя I — глинистая).

В сводовых частях поднятий Каневском и Челбасском наблю­ дается выклинивание нижних двух продуктивных пачек. Мощность продуктивной толщи меняется в зависимости от структурных усло­

Для отложений, слагающих VI пачку, характерно большое количество органики растительного происхождения вплоть до уголь­ ных прослоев мощностью 1—4 см.

Хорошая дифференциация разреза нижнего мела по каротажу способствовала выделению проницаемых прослоев, подсчету сум­ марной мощности пород-коллекторов. Породы-коллекторы основных продуктивных пачек VI и V представлены главным образом песча­ никами среднезернистыми, сложенными плохо отсортированными и окатанными минеральными зернами, преимущественно полево­ шпатово-кварцевого состава. Зерна кварца преимущественно тре­ щиноватые, давленные, регенерированные.

Цемент породы гипсовый (3—10%), ангидритовый, неравно­ мерно поровый, встречается регенерационный кварцевый и калъцитовый цемент. Коллекторские свойства песчаниковых пород до­ вольно высокие. Так, проницаемость колеблется от сотен до 9 ты­ сяч миллидарси, пористость открытая от 20 до 30%. Мощность прослоев коллекторов варьирует от 10 см до нескольких метров. Породы, слагающие нижнюю часть продуктивного разреза, характе­ ризуются наилучшими коллекторскими свойствами (табл. 23).

Средняя песчаниковая пачка V в своем развитии более устой­ чива как по литологическому составу, так и по распространению по площади, являясь основным коллектором газа на Ленинград­ ском месторождении. Проницаемость этих пород превышает 1 дарси, пористость открытая 23—29% и эффективная 17—25%. Общая мощность V пачки колеблется на Ленинградской площади от 21 до 69 м. Наименьшая мощность VI пачки в присводовой части струк­ туры (28—40 м), на крыльях она возрастает до 100 м и более.

Реже коллекторами являются прослои алевролитов. Как пра­ вило, большинство алевролитов содержит значительное количество цементирующих веществ (от 15 до 30% и больше), что находит отра­ жение в сравнительно высоких значениях плотности, низких вели­ чинах пористости и проницаемости (меньше 1 миллидарси). Отдель­ ные разности алевролитов, с небольшим содержанием цементиру­ ющих веществ, характеризуются проницаемостью, не превышающей 100 миллидарси.

Высокая проницаемость мелко-среднезернистых и крупно-средне­ зернистых песчаников связана с особенностями поровой структуры. Доминирующие поры имеют диаметр 50—100 мк и более. Количество пор с диаметрами более 50 мк составляет на Ленинградском место­ рождении 13% и с диаметрами пор более 100 мк на Сердюковском месторождении 22% (рис. 20, 21). На Ленинградском месторождении

преимущественное обводнение месторождения и эксплуатационных скважин произошло по пластам-коллекторам II пачки в силу уси­ ленного дренирования пород этой пачки, обладающей наилучшими коллекторскими свойствами.

Л 50 ïf

30

S-«а «tlS

10 I ST

Рис. 20. Распределение пор в песчанике разнозернистом газоносном Сердюковского месторождения и долевое участие пор в проницаемости (скв. 27, интервал 2757—2764 м, проницаемость 5200 миллидарси).

1 — распределение пор; 2 — долевое участие пор в проницаемости.

Березанское и Сердюковское месторождения выявлены в основ­ ном детальными сейсмическими исследованиями и бурением раз­ ведочных скважин в 1957—1959 гг. Газовые залежи рассматриваемых месторождений приурочены к коллекторам нижнемелового гори­ зонта, залегающего на глубинах 2560—2790 м.

ѵО

Д и а м е т р п о р , мк

Рис. 21. Распределение пор в песчанике крупнозернистом газоносном Ленин­ градского месторождения и долевое участие их в проницаемости (скв. 9, интер­ вал 2180 2186 м, пористость 24%, плотность 2,01 г/см3, проницаемость 3100 миллидарси).

Условные обозначения см . на ри с. 20.

В разрезе нижнемелового горизонта на основании детальной стратиграфической и литологической корреляции В. И. Соломахиным и др. (1969) на Березанском месторождении выделены четыре пачки песчано-алевролитовых пластов-коллекторов. На Сердюковском ме­ сторождении распространены только первые три пачки. Пачки в пределах рассматриваемых месторождений дополнительно рас­ членены на укрупненные пласты и отдельные пласты.

Пачки, а в ряде случаев и укрупненные пласты разделены между собой сравнительно выдержанными глинистыми и плотными алевролитовыми породами мощностью 2—8 м, а в отдельных случаях до 20—25 м. Наличие выдержанных разделов дало основание пред­ положить гидродинамическую разобщенность пачек и пластов в про­ цессе разработки залежей, что подтвердилось анализом материалов эксплуатации и данными электромоделирования.. Площади распро­ странения коллекторов отдельных пачек имеют самые прихотливые очертания вследствие выклинивания и литолого-фациального заме­ щения их непроницаемыми глинистыми породами. Благодаря этому залежи отдельных пачек оказались ограниченными пластовыми водами не со всех сторон.

Большую площадь распространения коллекторов на Березанском месторождении имеют залежи III и IV пачек, меньшую—залежь I пачки. На Сердюковском месторождении площадь залежи II и I пачек больше, чем III пачки. Специфические условия формирования газовых залежей на Березанском и Сердюковском месторождениях определили различное расположение начальных контактов газ—вода по некоторым из выделенных продуктивных пачек.

Автором установлено, что на Сердюковском месторождении по­ верхность газоводяного контакта в I пачке на 16 м выше поверхности раздела газ—вода во II и III пачках.

На Березанском месторождении на фоне выявленного регио­ нального наклона контакта газ—вода с юга на север, составляю­ щего 14 м, наблюдается различие в положении поверхности началь­ ного газоводяного контакта по разным участкам IV пачки 50— 80 м. Это обусловлено существованием структурно-литологических карманов, представляющих собой зоны фациального замещения коллекторов на склонах структуры и имеющих в плане заливо­ образную форму, открытую к своду. Минерализованные воды в кол­ лекторах карманов являются пластовыми водами, не вытесненными газом в процессе формирования залежи. Вследствие небольшого объема пластовых вод, заключенных в структурно-литологических карманах, они не оказывают существенного влияния на разработку залежи (В. И. Соломахин и др., 1969).

В начале нижнемелового времени большая часть территории Ейско-Березанского района представляла из себя обширную забо­ лоченную низменность, среди которой возвышались отдельные массивы, служащие наряду с основной сушей, расположенной на северо-западе района, источниками сноса терригенного материала. Накопившиеся в этот отрезок времени (неоком — ант?) отложения VI пачки мела выражены неравномерным переслаиванием различных по мощности песчаных пластов с обогащенными органикой глини- сто-алевролитовыми осадками.

Песчаники характеризуются кварцево-полевошпатовым составом, слабой окатанностью и отсортированностью зерен по размеру, при­ сутствием гравия и гальки. Неоднородный фациальный состав от­ ложений дает указание на частую смену условий осадконакопления.

Темный цвет глин, обилие в породах органики растительного происхождения, наличие сульфидов в виде мелкокристаллического пирита и псевдоморфоз этого минерала по многочисленным расти­ тельным остаткам говорят о формировании осадков в условиях не­ достаточного доступа кислорода.

В период времени, соответствующий отложению V пачки (на­ чало альба), произошло общее погружение территории, что привело к трансгрессии морского бассейна. Море постепенно трансгрес­ сировало с юга на север, захватывая все более повышенные участки Ейско-Березанского района. Накопление песчано-алевритовых осад­ ков происходило на различных стратиграфических уровнях от ран­ него до позднего альба. Среди обломочных осадков в это время преимущественно отлагались мелко- и среднезернистые пески. В меньшей степени происходило накопление алевритовых и гли­ нистых осадков.

Обстановка, которая существовала в начале альба, была про­ межуточной между пресноводной и морской, на что указывает присутствие в осадках углистых прослоев и глауконита. Прогиба­ ние дна бассейна было равномерным, о чем свидетельствует отно­ сительно постепенное изменение мощности пород.

Время отложения пород V пачки характеризовалось благопри­ ятными условиями для повсеместного формирования песчаных кол­ лекторов. Главным источником сноса кластического материала про­ должала оставаться суша, расположенная на севере региона, от­ куда поступал в основном песчаный материал полевошпатово­ кварцевого состава, разносимый течениями по всей территории Ейско-Березанского района.

Во время отложения IV пачки (середина альба) продолжающееся прогибание земной коры вызвало расширение морской трансгрессии, благодаря которой морские условия наступили на всей территории Ейско-Березанского района. О развитии сильных, но кратковре­ менных течений говорит присутствие в разрезе IV пачки прослоев

В этот отрезок времени формировались в основном глинистые и гли­ нисто-алевритовые осадки.

По характеру и интенсивности вторичных преобразований песча­ но-алевритовых пород по разрезу нижнего мела в пределах Запад­ ного Предкавказья П. С. Жабрева (1970) выделяет четыре зоны. I зона (глубина залегания пород до 1500 м) характеризуется мало измененным первичным материалом цемента; II зона (до 2000 м) характеризуется появлением хлорита в составе глинистого цемента; в III зоне (до 3000 м) развит карбонатно-глинистый цемент в со­ ставе песчано-алевритовых пород и в IV зоне (глубже 3000 м) раз­ вит кремнисто-глинистый цемент, влияющий на изменение струк­ туры пород.

III зона имеет наибольшее развитие как по разрезу, так и по