Излагаются закономерности и причины аномального отображения баженовской свиты в результатах геофизических исследований скважин, геофизические признаки ее нефтеносности. Установлено, что геофизическая характеристика баженовской свиты является показателем нефтеносности разреза в целом

Номоконова, Галина Георгиевна

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

 ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И НЕФТЕНОСНОСТЬ БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ Номоконова Г.Г. Национальный исследовательский Томский политехнический университет Излагаются закономерности и причины аномального отображения баженов-ской свиты в результатах геофизических исследований скважин, геофизические признаки ее нефтеносности. Установлено, что геофизическая характеристика баженовской свиты является показателем нефтеносности разреза в целом. Введение В настоящее время баженовская свита (БС), пожалуй, самое изучаемое и упо-минаемое в научной литературе геологическое образование. К перечню очень важ-ных функций-определений БС, нефтематеринская порода, региональная покрышка, геофизический репер, добавилась еще более важная – «сланцевая нефть». По запа-сам этого полезного ископаемого баженовская свита опережает своего геолого-геофизического аналога – формацию Баккен, но отстает по реализации этих запасов. Судя по мировому опыту, проблема извлечения нефти из низкопроницаемых пород может быть решена чисто технологически. Поиски же «аномальных разрезов» БС лишь отвлекли от решения основной проблемы – выявления признаков нефтеносно-сти баженовской свиты.  Цель исследований – формирование признаков нефтеносности баженовской свиты на основе анализа данных геофизических исследований скважин (ГИС). Объ-екты исследования – нефтяные многопластовые месторождения Нижневартовского и Сургутского сводов, а также месторождения юго-востока Западной Сибири (Том-ская область). Методы исследования – стандартный современный комплекс методов ГИС: гамма-каротаж (ГК) и нейтронный каротаж по тепловым нейтронам (НКТ), метод самопроизвольной поляризации (ПС) и индукционный каротаж в модифика-ции ВИКИЗ (ИК1, ИК2, …, ИК5), плотностной каротаж (ГГК).  Выявлены следующие закономерности геофизической характеристики и нефтеносности баженовской свиты 1. Баженовская свита – это уникальная геофизическая (и геохимическая) аномалия. Высокая естественная радиоактивность ГК преимущественно урановой природы (при пониженных содержаниях тория и калия), высокое удельное электри-ческое сопротивление (УЭС), расхождение показаний разноглубинных зондов ВИ-КИЗ при практически непроницаемых породах – такое сочетание физических пара-метров уникально, возможно, не только для Западной Сибири. Причина – как слож-ность состава пород свиты – кероген-карбонатно-глинисто-кремнистый, так и уни-кальные условия образования (преобразования) БС, приведших к содержаниям ура-на на уровне промышленных и потенциальной нефтенасыщенности пород свиты. Еще два параметра – плотность ГГК и показания нейтронного каротажа НКТ, по ко-торым БС выделяется среди вмещающих пород, являются показателями конкретных разрезов баженовской свиты (рис. 1, 2, табл. 1, 2). Лабораторные исследования состава и физических параметров БС многочис-ленны и опубликованы. Наиболее информативными в этом плане являются работы ОАО «Сургутнефтегаз» и ТО «СургутНИПИнефть» (Сонич и др., 1997), по матери-154 алам которых мы рассчитали для БС ранговые коэффициенты корреляции (ρ) в си-стеме «компоненты породы – физические параметры» (табл. 1).   Рис. 1. Геофизическая характеристика баженовской свиты (БС) в непродуктивном разрезе нефтяного месторождения Самотлор (P* = 0, табл. 1) Таблица 1 Значения рангового коэффициента корреляции Спирмена (ρ) между содержанием компонентов баженовской свиты и ее физическими свойствами  Физический параметр (показания метода ГИС)  Компонент породы  глинистый кремнистый карбонатный кероген нефть Плотность (ГГК) 0,12 –0,48 0,34 –0,6 –0,56 Радиоактивность (ГК) 0,40 0,44 0,08 0,96 0,8 (НКТ) –0,48 –0,58 0,32 –0,82 –0,72 УЭС (ВИКИЗ) –0,28 0,04 0,74 0,4 0,72  Из анализа данных табл. 1 можно заключить: а) наиболее связаны между собой кероген и нефть и именно они, судя по величинам ρ, преимущественно отражаются в данных комплекса ГИС, особенно в ГК; тесная связь в системе «кероген-нефть», во-первых, подтверждает нефтематеринские свойства БС и, во-вторых, затрудняет решение вопроса о нефтенасыщенности БС по данным ГИС хотя задача оценки по-тенциальной нефтенасыщенности БС решается уверенно; б) для всех методов ГИС, кроме метода сопротивления (УЭС, ВИКИЗ), теснота связи с керогеном выше, чем с нефтенасыщенностью, то есть связи геофизических параметров с нефтью могут быть в значительной мере косвенные; в) методы сопротивления, в нашем случае ВИКИЗ, приоритетно отображает именно нефтенасыщенность БС, несмотря на гид-рофобные свойства керогена, а также содержание в породе карбонатного материала (близкие значения ρ). Последнее вносит неоднозначность в интерпретацию методов сопротивления ГИС.  2. Нефтеобразование и гидротермальная карбонатизация – основные про-цессы формирования геофизического облика баженовской свиты. Карбонатизиро-ванные породы широко развиты в разрезах месторождений углеводородов Западной Сибири. Так называемые «плотняки» выделяются в данных ГИС глубокими отрица-тельными аномалиями ГК и интенсивными положительными – УЭС и показаний НКТ. Пример такой аномалии ГИС имеет место в разрезе на глубине 2883,6 м, за 155 пределами БС (рис. 2). Отметим, что породы БС и карбонаты резко различаются по знаку градиента УЭС при увеличении глубинности зондов. В разрезе БС можно выде-лить несколько пиков показаний ИК1, совпадающих с локальными повышениями НКТ.  Рис. 2. Баженовская свита (до глубины 2879 м) в показаниях методов ГИС на нефтяном месторождении «К» Сургутского свода. Продуктивный разрез В пользу гидротермальной природы карбонатных пластов в пределах баже-новской свиты говорят следующие факты.  В первую очередь следует учесть, что природа ГК в БС – урановая, что хоро-шо видно на рис. 2, где кривые ГК и содержания U практически совпадают, а кон-центрации урана в БС – на уровне концентраций на урановых месторождениях. Уран – один из самых подвижных элементов в гидротермальном процессе (Номоко-нова, Колмаков, 2013). Именно уран связан наиболее тесными корреляционными свя-зями с остальными геофизическими параметрами БС, опережая в этом качестве ГК. Во многих разрезах, в том числе, представленном на рис. 2, наблюдаются ти-пичные «аномалия перераспределения» урана (ГК) выше карбонатных прослоев, например, на интервале 2872–2874 м. Это перераспределение происходит на фоне уже пониженной радиоактивности, вызванной самим процессом образования нефти из керогена (уран связан с керогеном, а не нефтью, табл. 1) и миграцией урана в бо-лее высокие глинистые горизонты БС. Все это создает картину ступенчатого повы-шения ГК (U) от подошвы к кровле баженовской свиты, согласующегося с пониже-нием в этом направлении показаний ВИКИЗ (УЭС) и НКТ. В результате этих про-цессов возникло уникальное пространственное соотношение (сдвинутость) анома-лий базовых свойств баженовской свиты: аномалия ГК (U) сдвинута к кровле, а аномалия УЭС – к подошве баженовской свиты.  3. Нефтеносность баженовской свиты и разреза в целом взаимосвязаны и отражается в геофизической характеристике баженовской свиты. На разрезе рис. 2 отмечены три интервала баженовской свиты, которые по совокупности гео-физических признаков могут быть нефтеносны. С учетом более вероятного образо-вания вторичной пористости в относительно упругих кероген-карбонатных породах, вторичное вскрытие БС (пласт Ю0) произведено в интервале 2869–2879 м, откуда получен приток нефти. Этот интервал БС характеризуется: высокими значениями УЭС (показаниями ВИКИЗ), умеренной и пониженной радиоактивностью (ГК, U), 156 проявлениями послойной и рассеянной карбонатизации, отражающейся в показани-ях НКТ, ГГК и ВИКИЗ, но с преобладанием аномалий ВИКИЗ «керогенного типа». Это и есть геофизические признаки нефтеносности самой баженовской свиты.  Кроме того, признаками нефтеносности БС являются уже отмеченное связан-ное смещение аномалий ГК и УЭС, а также резкое нарушение корреляционных за-висимостей УЭС с остальными геофизическими параметрами. Нефтеносность разреза многопластового месторождения в целом оценивалась по параметру Р* – суммарной линейной продуктивности, равный сумме произведе-ний мощности пластов (пропластков), их коэффициентов пористости и нефтенасы-щенности (табл. 2). Таблица 2 Медианные значения геофизических параметров пород одновозрастных интервалов разрезов разной продуктивности (Р*) на месторождении Самотлор Интервал разреза: Р*1 = 0 (рис.1) Р*2 = 15691м*(%)2 Р*3 = 80473 м*(%)2ГГК НКТ ГК ГГК НКТ ГК ГГК НКТ ГК пластов А 2,23 2,53 8,2 2,33 2,85 6,9 2,37 2,89 9,1 пластов Б 2,35 3,37 10,2 2,45 3,47 7,6 2,43 3,71 10,1 БС 2,15 2,19 52,3 2,39 2,56 39,6 2,24 3,14 38,4 пластов Ю1 2,4 3,95 10,0 2,51 4,09 7,2 2,45 4,36 10,4  Если применить вышеназванные признаки нефтеносности к БС месторождения Самотлор (рис.1, табл.2), добавив данные о более высоких (в сравнении с первым разрезом, рис.1) показаниях ВИКИЗ во втором и, особенно в третьем (до 1000 Омм) разрезах, то следует заключить, что прогнозная нефтеносность БС растет от первого разреза к третьему. Равно как и в этом направлении растет интенсивность карбона-тизации пород БС, причем в разрезе 3 соотношение НКТ и ГК лучше, как это имеет место в продуктивных разрезах БС (Парубенко, 2014).  Поскольку разрезы Самотлора были выбраны не по особенностям БС, а по продуктивности разрезов в целом, нефтеносность БС и всего разреза взаимосвяза-ны, а физическая характеристика баженовской свиты является показателем про-дуктивности разреза в целом.  Заключение В данных табл. 2 прослеживается еще одна закономерность. Кроме согласо-ванности пластов разреза и БС по нефтенасыщенности, которую можно как то объ-яснить нефтематеринскими свойствами БС, отображением их в данных ГИС и ми-грацией нефти из БС в неокомскую и верхнеюрскую части разреза, наблюдается од-нотипная согласованность разрезов и по геофизическим параметрам, отражающим в первую очередь карбонатизацию пород. Например, по параметру НКТ. Во всех ин-тервалах разрезов значения показаний НКТ возрастают в порядке возрастающей продуктивности разреза, то есть и для разрезов в целом также наблюдается взаимо-связь, скорее всего парагенетическая, нефтеносности и карбонатизации. С помощью какой из существующих теорий или гипотез формирования место-рождений углеводородов можно объяснить вертикальную согласованность петро-физических параметров при горизонтально слоистом разрезе? 157

Геофизическая характеристика и нефтеносность баженовской свиты

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University