Некоторые особенности распределения органического вещества в породах
П.А. ЛЕВШУНОВ, З.И. СЛУЦКАЯ
Изучение закономерностей распределения органического вещества по простиранию пласта и по его мощности приводит к некоторым выводам, которые могут быть использованы при разведке на нефть.
Для этого исследовались породы девона нефтеносного пласта Д-III скважин, пробуренных на Мухановском месторождении нефти, расположенном в Кинель-Черкасском районе Куйбышевской области.
Распределение органического вещества по простиранию пласта можно проследить по скв. 401, 411 и 408. Скв. 401 расположена в контуре нефтеносности, пласт Д-III представлен в ней нефтеносными и водоносными песчаниками. Скв. 411 находится на расстоянии 0,4 км за контуром нефтеносности, а скв. 408 - 4 км; в этих скважинах пласт Д-III полностью водоносен.
Характеристика органического вещества исследуемых образцов пород приведена в табл. 1.
Из представленного материала видно, что нефтеносные песчаники пласта Д-III обогащены органическим углеродом. В балансе органического вещества 60% составляет битум А, хлороформенный экстракт которого содержит 84% масел и только 1,44% асфальтенов. Указанные данные говорят о высокой восстановленности нефтеносных песчаников.
Характеристика песчаников водоносной части нефтяного пласта обеих законтурных скважин одинакова. Они содержат пониженные концентрации органического углерода и битума А, в их элементарном составе больше неуглеводородных компонентов N+S+О по сравнению с нефтеносным песчаником.
Особенно резко отличаются они отношением хлороформенного экстракта битума А к спирто-бензольному. Битум водоносных песчаников менее восстановлен, но достаточно богат водородом и по своим показателям должен быть отнесен к нефтяному ряду.
Одинаковая качественная и количественная характеристика битума водоносных песчаников в контуре нефтеносности и за его контуром и резко отличная от характеристики нефтеносных песчаников представляет определенный интерес с точки зрения разведки на нефть при залежах любого типа.
Распределение органического вещества в пласте видно из рисунка и табл. 2.
Изучались образцы пород скв. 55, которые были отобраны выше нефтеносного пласта Д-III той же площади в его кровле, центре и подошве. При рассмотрении табл. 2 можно отметить следующие особенности количественной и качественной характеристики битума по мощности пласта.
В глинах, отобранных выше нефтеносного пласта, органического вещества меньше, чем в породах пласта.
При одинаковом количестве органического вещества в песчаниках битума А примерно в 10 раз больше, чем в алевролитах. Несоответствие между количеством органического вещества и битума может указывать на эпигенетический характер последнего в песчаниках.
Перераспределение битума произошло соответственно физическим свойствам пород, слагающих пласт-коллектор. Так, определенная по отобранным образцам пород пористость для алевролитов составляет 5,9%, проницаемость 0,05 миллидарси; для песчаников пористость равна 15,5%, проницаемость 96,0 миллидарси. Подвижные компоненты битума распределились между литологическими разностями пород в соответствии с их коллекторскими свойствами.
Количество связанного битума С в породах незначительно, максимальное количество его приурочено к глинистым отложениям. Групповой анализ битума показывает значительно меньшую степень восстановленности для алевролитов, чем для песчаников, что видно соответственно из значений для масел и асфальтенов каждого из них. В составе органического вещества глин и алевролитов преобладают нерастворимые компоненты, в то время как в песчаниках - битуминозные, что говорит о его вторичном миграционном характере. Повышенное отношение С/Н в элементарном составе битумов глин и алевролитов указывает на большую цикличность их структуры.
Поступивший в пласт-коллектор миграционный битум А перераспределяется в породах соответственно их физическим свойствам. При этом меняется не только концентрация битума в породе, но и вся его химическая характеристика.
ВНИГНИ
Таблица 1 Характеристика органического вещества нефтеносных и водоносных песчаников скв. 401, 411 и 408 Мухановской площади *
№ скважины |
Пласт Д-III |
Сорг, % на породу |
Битум А, % на породу |
Отношение хлороформенного экстракта битума А к спирто-бензольному |
Соотношение органического вещества, % |
Элементарный состав |
C/H |
C/(N+S+О) |
Групповой состав, % |
||||||||
хлороформенный экстракт |
спиртобензольный экстракт |
битум А |
гуминовые кислоты |
нерастворимые компоненты |
С |
H |
N+S+О |
масла + петролейно-эфирные смолы |
бензольные смолы |
спирто-бензольные смолы |
асфальтены |
||||||
401 |
Нефтеносный песчаник |
0,51 |
0,4 |
0,008 |
50,0 |
60,2 |
0 |
39,8 |
82,25 |
12,81 |
1,94 |
6,6 |
43,94 |
84,23 |
10,07 |
6,27 |
1,44 |
401 |
Водоносный песчаник |
0,19 |
0,007 |
0,002 |
3,5 |
3,6 |
0 |
96,4 |
74.05 |
11,27 |
14,68 |
6,6 |
5,04 |
|
|
|
|
411 |
То же |
0,22 |
0,01 |
0,004 |
2,5 |
4,8 |
0 |
95,2 |
72,08 |
11,63 |
17,29 |
6,2 |
4,1 |
|
|
|
|
408 |
То же |
0,21 |
0,01 |
0,003 |
3,3 |
4,7 |
0 |
95,3 |
74,05 |
11,82 |
14,13 |
6,2 |
5,2 |
|
|
|
|
* Анализы производились в битумной лаборатории ВНИГНИ.
Таблица 2 Характеристика органического вещества пласта Д-III скв. 55 Мухановской площади *
Литология |
Глубина |
Cорг, % на породу |
Битум А, % на породу |
Отношение хлороформенного экстракта битума А к спирто-бензольному |
Соотношение органического вещества, % |
Элементарный состав |
C/H |
C/ (N + S + О) |
Групповой состав, % |
|||||||||
хлороформенный экстракт |
спирто-бензольный экстракт |
битум А |
битум С |
гуминовые кислоты |
нерастворимые компоненты |
С |
н |
N+S+О |
масла + петролейно- эфирные смолы |
бензольные смолы |
спирто-бензольные смолы |
асфальтены |
||||||
Глина (над пластом) |
2863.0 |
0,33 |
0,015 |
0,014 |
1,1 |
6,60 |
10,25 |
0 |
83,15 |
82,47 |
11,02 |
6,51 |
7,5 |
12,67 |
|
|
|
|
Алевролит (кровля пласта) |
2873,0 |
0,78 |
0,06 |
0,027 |
2,2 |
8,39 |
2,41 |
0 |
89,2 |
85,10 |
9,56 |
5,34 |
8,9 |
15,94 |
48,54 |
19,49 |
11,08 |
20,39 |
Песчаник (средина пласта) |
2883,0 |
0,80 |
0,675 |
0,01 |
67,5 |
64,38 |
1,88 |
0 |
33,74 |
86,35 |
13,0 |
0,65 |
6,6 |
132,8 |
87,63 |
6,20 |
871 |
1,10 |
Алевролит (подошва пласта) |
2898,0 |
0,75 |
0,07 |
0,013 |
5,4 |
8,32 |
2,61 |
0 |
89,07 |
86,64 |
10,95 |
2,41 |
7,9 |
35,95 |
52,54 |
11,65 |
16,57 |
19,26 |
Анализы производились в битумной лаборатории ВНИГНИ.