К оглавлению

Коллекторские свойства средне- и нижнепалеогеновых отложений Ахтырско-Бугундырского месторождения

А. А. ХАНИН

Отложения среднего и нижнего палеогена рассматриваемого района содержат несколько промышленно нефтеносных горизонтов. Для площади Зыбза - Глубокий Яр таких горизонтов установлено 9, для Холмской площади - 8, для Ахтырско-Бугундырской площади - 7.

В мощной преимущественно флишевой толще осадков среднего и нижнего палеогена нефтеносными являются прослои алевролитов среди глин. Рассматриваемые породы слагают нижнее крыло опрокинутой складки, сводовая часть и верхнее крыло которой на Ахтырско-Бугундырском месторождении полностью размыты майкопским морем.

Одной из особенностей геологического строения коллекторов среднего и нижнего палеогена рассматриваемой площади является наличие частого чередования в разрезе прослоев плотных глин и в различной степени сцементированных алевролитов.

Мощность большинства прослоев алевролитов колеблется в пределах 10-15 см и меньше.

Сопоставление электрокаротажных диаграмм, проведенное А.М. Бедчером и В.Н. Дахновым, показывает, что исследованные горизонты (Ахтырская V-VII и Зыбза I-IV) значительно более тонкослоисты, чем это следует из каротажных диаграмм малого градиент-зонда.

Изучение коллекторских свойств алевролитовых прослоев, проведенное в лаборатории коллекторских свойств горных пород ВНИГНИ (500 образцов керна), показало, что каждый прослой по своим коллекторским показателям не однозначен. Такое строение коллекторов нефти заставляет изучать коллекторские особенности всех встречающихся в разрезе песчаных прослоев. Алевролитовые прослои, являющиеся коллекторами нефти, изучались нами в разрезах 28 скважин, расположенных на площади Ахтырско- Бугундырского месторождения. Наиболее детально были изучены коллекторы IV, V, VI и VII горизонтов. Описание коллекторов I, II и III горизонтов приводится по данным лаборатории физики пласта Краснодарского филиала ВНИИ.

Общая мощность I нефтеносного горизонта составляет 63 м. Стратиграфически он приурочен к низам свиты Горячего ключа (подсвита Шибик). Верхняя часть горизонта обычно размыта и контактирует с майкопскими или более молодыми слоями. С севера все нефтяные горизонты экранированы поверхностью размыва, с юга нефть подпирается контурной водой.

Пористость пород-коллекторов принята в среднем равной 27,7% (по шести образцам), проницаемость не определялась.

На 20 м ниже I горизонта залегает II горизонт мощностью 115 м. Горизонт хорошо выдержан по площади месторождения как по мощности, так и по литологическому составу. Пористость пород-коллекторов в среднем равна 19%.

III нефтеносный горизонт мощностью 66 м хорошо выдержан по площади, по мощности и по литологическому составу. Пористость пород-коллекторов равна 28%.

По возрасту II и III горизонты относятся к псекупской подсвите свиты Горячего ключа.

Ниже III горизонта, после глинистого раздела мощностью около 100 м, залегает IV горизонт, представленный алевролитами и стратиграфически приуроченный к подсвите балки Кипячей свиты Горячего ключа.

Общая мощность IV горизонта равна 112 м. Горизонт также хорошо выдержан по площади как по мощности, так и по литологическому составу.

Изучение пород в шлифах под микроскопом показывает, что обломочная часть представлена в основном кварцем; микрослоистая текстура связана с чередованием сильно глинистого алевролита с менее глинистым. Цемент породы - глинистый, типа пленочного.

В разрезе IV горизонта скв. 400 наблюдается чередование плотных разностей алевролитов (объемный вес до 2,34 г/см3) со слабоуплотненными (объемный вес меньше 1,80 г/см3). Плотные разности алевролитовых пород характеризуются малыми значениями пористости (меньше 15%) и проницаемости (меньше 5 миллидарси), а слабоуплотненные породы имеют более высокие значения открытой пористости (до 37%) и проницаемости (до 772 миллидарси).

Наилучшими емкостными и фильтрационными показателями характеризуется средняя часть IV горизонта разреза скв. 400 (глубины 1605-1665 м). Для этой части разреза наиболее характерна проницаемость в 200-300 миллидарси и пористость насыщения (открытая) около 30%. Верхняя часть разреза (1575-1605 м) сложена плотными, слабопроницаемыми породами (меньше 10 миллидарси, иногда до 50 миллидарси). Нижняя часть разреза IV горизонта, вскрытая скв. 400 (1665-1700 м), в большинстве своем представлена достаточно плотными алевролитовыми породами с проницаемостью меньше 10 миллидарси и иногда до 50 миллидарси и пористостью меньше 30%.

Обычно пикам повышенного электросопротивления и депрессии ПС соответствуют наибольшие значения проницаемости и пористости.

В табл. 1 приведены данные о наиболее часто встречающихся величинах пористости и проницаемости коллекторов IV горизонта, вскрытого рядом скважин. Наиболее высокие показатели этих параметров встречены в разрезе скв. 400. Изучение пород IV горизонта показало, что среднее значение открытой пористости (по 139 образцам) равно 25,37% и проницаемости (по 62 образцам) - 154 миллидарси.

Однако если рассматривать среднюю часть IV горизонта (подгоризонт «б») отдельно, то эти параметры будут иметь более высокие значения.

V нефтеносный горизонт мощностью 70 м отделен от IV глинистым разделом, имеющим мощность около 200 м. Он относится к верхам свиты Горячего ключа (ахтырская подсвита).

Данные анализа изучения 95 образцов керна пород показали, что встречающиеся в разрезе породы в основном представлены глинистыми, иногда песчаными алевролитами. В разрезе скв. 295 проницаемость анализируемых образцов алевролитов колеблется от менее 10 до 230 миллидарси, причем большинство образцов имело проницаемость около 50 миллидарси; колебания пористости наблюдались от 14,7 до 30%, наиболее часто встречающаяся пористость 28%. Пластовая проницаемость пород-коллекторов V горизонта по данным исследования ряда скважин колеблется от 0,32 до 0,60 дарси, составляя в среднем 0,5 дарси.

Величина проницаемости, установленная по образцам керна пород, которыми мы располагали, оказалась значительно меньшей, чем определенная по испытанию скважин.

VI нефтеносный горизонт мощностью 140 м отделен от V горизонта глинистым разделом мощностью около 60 м (абазинская свита (По номенклатуре Управления Краснодарнефть ильская свита.)).

В результате изучения 155 образцов керна выяснено, что коллекторы представлены алевролитами глинистыми, часто весьма плотными, с невысокими значениями проницаемости (от менее 10 до 84 миллидарси). Проницаемость пород пласта, установленная по испытанию нескольких скважин, колебалась от 0,09 до 0,11 дарси и принята для расчетов равной 0,2 дарси.

Интервалы колебаний величин проницаемости и пористости алевролитов VI нефтеносного горизонта приведены в табл. 2.

Из таблицы следует, что наиболее высокие значения проницаемости и пористости наблюдаются у алевролитовых пород, вскрытых скв. 420 и 515.

Проницаемость этих пород достигает 84-205 миллидарси, а пористость около 30%, причем наиболее часто встречающаяся пористость характеризуется 25-26%. В других разрезах скважин, приведенных в табл. 2, проницаемость алевролитов большей частью не превышает 10 миллидарси и пористость 20%. Коллекторские показатели алевролитовых пород, занимающих среднюю часть разреза VI горизонта, более благоприятные по сравнению с верхней и нижней частями его.

При оценке пород-коллекторов VI нефтеносного горизонта в средних цифровых показателях их проницаемость будет равна 30-40 миллидарси, а пористость - 21 %.

VII горизонт отделяется от VI толщей глин мощностью 13 м. Верхнюю часть горизонта относят к абазинской, среднюю - к зыбзенской и нижнюю - к кутаисской свитам. Общая мощность VII горизонта 85 м.

VII горизонт характеризуется обилием дизъюнктивных нарушений, особенно в центральной части Ахтырско-Бугундырской площади. Эта зона нарушений характерна и для других рассматриваемых горизонтов.

Изучение алевролитовых пород (53 образца) в разрезах скв. 435 и 440 показало, что они характеризуются полосчатой текстурой (микропрослои глин), сравнительно низкими коллекторскими показателями, колебаниями проницаемости от менее 1 миллидарси до 42-52 миллидарси, а наиболее часто встречающимися значениями проницаемости, не превышающими 5 миллидарси; пористостью (открытая) от 11 до 28,9%, чаще всего 19-24%, плотностью пород до 2,37 г/см3. Однако проницаемость пород пласта, определенная по данным испытания нескольких скважин, была принята равной 0,5 дарси.

Для выяснения величины общей нефтенасыщенности пород-коллекторов абазинской свиты Ахтырско-Бугундырского нефтяного месторождения было проведено определение остаточной воды косвенным методом (Xанин А.А. Определение остаточной воды по данным проницаемости. Тр. ВНИИ., вып. V. Гостоптехиздат, 1954.). При слабой газонасыщенности пластовой нефти в коллекторе присутствуют нефть и остаточная вода. После определения последней возможно установить величину нефтенасыщенности.

Результаты определения остаточного водосодержания сведены в табл. 3.

Из таблицы видно, что содержание остаточной воды в алевролитах значительно уменьшается с возрастанием проницаемости. Чем порода более проницаема, тем меньше в ней содержится остаточной воды и тем выше значения эффективной пористости (см. рисунок).

На основании кривой, показывающей содержания остаточной воды, по мере роста проницаемости алевролитовых коллекторов (см. рисунок) проведен подсчет их нефтенасыщенности (табл. 4).

Нам кажется возможным использовать данные, приведенные в табл. 4, для установления общей нефтенасыщенности, а также и для расчета нефтеотдачи.

Выводы

1.     Коллекторы нефти, залегающие в свите Горячего ключа и абазинской свите Ахтырско-Бугундырского месторождения, представлены алевролитами. Для них характерно сравнительно тонкое и частое чередование с прослоями плотных глин. Мощность большинства прослоев алевролитов колеблется в пределах 10-15 см и меньше.

2.     Наблюдается различие в коллекторских показателях алевролитовых прослоев. Особенно это заметно при сравнении коллекторских свойств пород, слагающих подгоризонты «а», «б» и «в». Наилучшие коллекторские свойства пород отмечаются для средней части нефтеносных пластов IV, V, VI и VII, а именно подгоризонта «б».

3.     К зонам дизъюнктивных нарушений, особенно развитых в центральной части площади, приурочены породы, характеризующиеся более низкими коллекторскими свойствами, чем в других частях площади месторождения. Коллекторы, расположенные в этих зонах, обладают высокой плотностью, часто весьма малой проницаемостью (меньше 10-5 миллидарси) и низкой пористостью (меньше 10%). В кернах наблюдается перемятость слоев, признаки подводных оползней. Трещины нацело заполнены глинисто-глауконитовым веществом. Глинистые вещества относятся к группе монтмориллонита и гидрослюд.

Встречающаяся в кернах в ряде случаев тонкая полосчатость связана с тонким миллиметровым чередованием алевролитов и уплотненных глин. Такое сложение пород отрицательно сказывается на фильтрационных показателях (проницаемость ниже 10-1 миллидарси). Оно, несомненно, будет отрицательно сказываться при проведении флюдинга с целью поддержания пластового давления. Кроме того, как показали исследования, наличие гидратирующихся веществ в породах-коллекторах абазинской свиты отрицательно скажется при закачке в пласты пресных вод. Во избежание этого следует применять минерализованные воды типа пластовых данного месторождения.

4.     Выявленная зависимость между содержанием остаточной воды и проницаемостью коллектора может быть использована для алевролитовых коллекторов нефти Ильско-Холмского района, что позволит судить об общей нефтенасыщенности коллектора по его пластовой проницаемости.

ВНИИГаз

 

Таблица 1 Данные результатов определения проницаемости и пористости алевролитов IV нефтеносного горизонта Ахтырско-Бугундырского месторождения

№ скв.

Проницаемость абсолютная, миллидарси

Пористость открытая, %

колебания

наиболее часто встречающаяся

колебания

наиболее часто встречающаяся

от

до

от

до

110

Мал.

385

Мал.

11,60

34,54

27

150

Мал.

 

Мал.

30,35

34,54

34

310

Мал.

181

< 5

4,81

35,50

30

320

15

35

15

13,34

24,29

22

335

Мал.

274

Мал.

8,51

28

18,7

345

Мал.

< 5

<5

5,19

22,27

8

375

Мал.

32

12

8,85

27,89

20

525

Мал.

59

Мал.

24,13

33,33

28

400

< 10

772

300

<15

37

30

 

Таблица 2 Данные определения проницаемости и пористости алевролитов VI нефтеносного горизонта Ахтырско-Бугундырского нефтяного месторождения

№ скв.

Проницаемость абсолютная, миллидарси

Пористость открытая, %

колебания

наиболее часто встречающаяся

колебания

наиболее часто встречающаяся

от

до

от

до

410

<10

84

20

10,02

32,64

22

420

<10

84

40

4,26

29,99

26

425

<10

43

<10

9,58

32,02

21

430

<10

12

< 5

9,57

25,39

18

450

< 5

22

< 5

6,54

27,48

19

460

< 1

6,5

< 5

9,20

23,03

20

465

<10

48

<10

12,98

30,01

21

470

<10

69

< 10

12,22

29,11

21

475

<10

16

< 5

7,33

26,73

21

515

<10

205

>20

17,76

30,64

25

 

Таблица 3 Результаты определения некоторых физических свойств алевролитов части разреза Ахтырско-Бугундырского месторождения нефти

Лабораторный номер образца

№ скв

Глубина отбора, м

Пористость открытая, %

Проницаемость (по газу), миллидарси

Содержание остаточной воды, % к объему пор

Пористость эффективная (с учётом содержания остаточной воды), %

абсолютная

при остаточной водонасыщенности

965

400

1665-1667

33,76

865

820

10

30,36

968

400

1659-1661

33,41

530

474

15,8

28,40

979

400

1635-1637

33,78

364

286

26

25

971

400

1651-1653

33,09

284

256

24

25,15

994

400

1600-1602

31,80

160

139

36

20,36

1068

295

1724-1726

27,68

138

84

35.5

17,85

1192

410

1982-1985

28,31

95

72

40

17

1318

395

2053-2055

24,06

55

50

29

17,10

1301

395

2008-2010

25

74

48

38

15,50

1428

425

2015-2018

26,76

44

34

40

15,96

1222

420

2008-2011

26,98

42

36

38

16.72

1219

420

2000-2002

27,29

43

32

40

16,37

1295

395

1989-1991

21,59

36

32

36

13,81

1317

395

2051-2053

24,57

43

31

42

14,23

 

Таблица 4 Соотношение величин проницаемости, остаточной воды и эффективной пористости для алевролитов части разреза Ахтырско-Бугуидырского нефтяного месторождения

Проницаемость при остаточной водонасыщенности, дарси

Остаточная водонасыщенность, % к объему пор

Пористость эффективная, %

Коэффициент нефтенасыщенности

0,01

45

12

0,55

0,04

40

15

0,60

0,07

35

17

0.65

0,14

30

20

0,70

0,26

25

24

0,75

0,38

20

26

0,80

0,54

15

28

0,85

0,74

10

29

0,90

0,94

5

31

0,95

 

Рисунок Соотношение между остаточной водонасыщенностью, эффективной пористостью и проницаемостью (алевролитовые коллекторы Ахтырско-Бугундырского нефтяного месторождения).

1 - остаточная вода; 2 - пористость эффективная.