Коллекторские свойства песчано-алевритовых пород юры и валанжина Среднего Приобья
С. И. Шишигин, В. Л. Кокунов
Изучение коллекторских свойств юры и валанжина Среднего Приобья позволило выделить в их разрезах следующие проницаемые горизонты.
Горизонт I залегает в нижней части тюменсйой свиты и сложен 15-35-метровой пачкой мелкозернистых кварцево-полевошпатовых песчаников с алевролитами. Песчаники сцементированы в основном кремнисто-глинистым и глинистым веществом. Тип цемента преимущественно базальный и поровый, зерна окатаны плохо. Открытая пористость песчаников изменяется от 7 до 20%, составляя в среднем 11-12% (см. табл. 1).
Структура порового пространства сложная, поры очень мелкие (не более 3 m), чем и обусловливается их низкая проницаемость. По данным пьезометрических наблюдений в Ново-Васюганской скв. 1-Р и в Парабельской скв. 3-Р водопроницаемость песчаников этого горизонта составляет 0,2-1,5 миллидарси.
В северо-западном направлении (Назино) горизонт становится глинистым.
Горизонт II расположен выше горизонта I, но еще относится к нижней части тюменской свиты. Сложен он пачкой трещиноватых алевролитов и мелкозернистых кварцево-полевошпатовых песчаников мощностью 7-30 м. Горизонт хорошо прослеживается на всей территории Среднего Приобья, однако лучше всего на Усть-Сильгинской площади (поэтому его можно назвать усть-сильгинским), где при проходке горизонта наблюдались «провалы» бурового инструмента и потеря циркуляции промывочной жидкости.
Эти факты указывают на возможные хорошие коллекторские свойства горизонта благодаря его трещиноватости. Цемент песчаников главным образом глинистый, реже кремнисто-глинистый. Тип цемента в основном поровый. Зерна кластического материала окатаны умеренно. Диаметр пор не превышает 5 m. Открытая пористость песчаников усть-сильгинского горизонта изменяется от 10 до 24%, составляя в среднем 10-12%.
Проницаемость горизонта колеблется от 1 до 86 миллидарси, причем в центральной части Усть-Чижапской впадины по сравнению с окраинами она несколько улучшается и составляет около 15 миллидарси.
Горизонт III залегает в средней части тюменской свиты, сложен также песчано-алевролитовыми породами общей мощностью 20-45 м. Песчаники имеют повышенную карбонатность (3-12%), чем объясняется их пониженная проницаемость (1-5 миллидарси). Цемент в них глинистый и известково-глинистый, главным образом порового типа. В алевролитах цемент преимущественно базальный. Диаметр пор в песчаниках 1-3 m. Поры извилистые, нередко тупиковые. Зерна плохо окатаны. Открытая пористость песчаников изменяется от 8 до 17%, составляя в среднем 10-12%.
Горизонт IV расположен в верхней части тюменской свиты, сложен пачкой песчано-алевролитовых пород мощностью от 7 до 20 м. Горизонт хорошо прослеживается в Пудино, где его мощность доходит до 45 м, поэтому в дальнейшем его будем называть пудинским. Песчаники горизонта мелкозернистые с карбонатно-глинисто-кремнистым цементом, обычно порового или базального типа, реже контактового. Окатанность зерен средняя. Размер пор не более 5-6 m. Поры иногда (Назино 2-Р) заполнены темным органическим веществом. Карбонатность довольно высокая (7-12%).
Открытая пористость песчаников пудинского горизонта колеблется от 8 до 18%, составляя в среднем 10-12%. Проницаемость горизонта изменяется от 0,5 до 32 миллидарси (Парабельская площадь).
По данным обработки пьезометрических наблюдений, проницаемость пород этого горизонта в призабойной зоне скв. 1-Р Пудино (интервал 2574-2581 м) составляет 0,64 миллидарси, по керну 0,6 миллидарси, а в удаленной зоне пласта 4 миллидарси. Следовательно, проницаемость пласта резко ухудшается в призабойной зоне из-за воздействия на него глинистого раствора.
Горизонт V расположен в кровле тюменской свиты и сложен пачкой переслаивающихся между собой кварц-полевошпатовых мелко- и среднезернистых песчаников и крупнозернистых алевролитов. Горизонт лучше всего прослеживается в районе Ново-Васюгана и поэтому назван ново-васюганским. Мощность его в среднем 20 м.
Песчаники отсортированы удовлетворительно, окатанность зерен средняя. Известково-глинистый цемент порового или контактно-порового типа в породе развит неравномерно. Это требует более тщательного испытания скважин на этот горизонт. Карбонатность пород невысокая (1-5%, редко больше). Размер пор 5-7 m. Открытая пористость песчаников колеблется от 7 до 17%, составляя в среднем 10%.
Газопроницаемость песчаников изменяется от 1 до 535 миллидарси (Колпашево). В Пудинской опорной скважине газопроницаемость достигает 100 миллидарси, на Парабельской площади 32 миллидарси. Водопроницаемость горизонта в призабойной зоне скв. 1-Р Ново-Васюгана 1-2 миллидарси. В скв. 4-Р Назино (интервал -2187-2192 м) проницаемость в призабойной зоне 0,2 миллидарси совпадает с проницаемостью, определенной по керну и равна 0,2 миллидарси, а в удаленной зоне 1,6 миллидарси, т.е. естественная проницаемость пласта в призабойной зоне ухудшается в 8 раз.
В целом данные о коллекторских свойствах песчано-алевритовых отложений тюменской свиты приведены в табл. 1 и 2, а также на рис. 1.
На рис. 1 видно, что коллекторские свойства песчаников тюменской свиты ухудшаются с юго-востока на северо-запад. В районе Колпашево-Пудино- Назино развиты коллекторы средней емкости и пониженной проницаемости.
Горизонт VI включает в себя базальную пачку песчаников марьяновской свиты небольшой мощностью (2-5 м). Из этого горизонта впервые получена непромышленная нефть в Назино, поэтому его называют назинским горизонтом. Он сложен среднезернистыми, хорошо отсортированными глауконитовыми песчаниками с известковистым и глинисто-известковистым цементом. Открытая пористость песчаников назинского горизонта меняется от 8 до 15% (скв. 2-Р Назино), составляя в среднем 10-12%. Проницаемость горизонта колеблется от 0,5- 1 (Назино) до 14 миллидарси (Пудино), карбонатность - от 2,5 до 6%. Горизонт опробован почти во всех скважинах, однако из-за тонкой прослойки между ним и ново-васюганским горизонтом не удалось получить их раздельной гидродинамической характеристики. По-видимому, эти горизонты сообщаются между собой, так как характер притока в них одинаков.
Горизонт VII охватывает тарскую свиту, под которой понимается верхняя, преимущественно песчано-алевролитовая пачка валанжина. Песчаники кварц-полевошпатовые, мелкозернистые, относительно хорошо отсортированные; цемент в основном глинистый и глинисто-хлоритовый, реже глинисто-известковистый, в районе Назино - Нарым - Колпашево он главным образом порового и базального типов, а к северо-востоку и юго- западу контактного и смешанного типов. Пористость известковистых песчаников резко понижена, кроме того, они встречаются редко и здесь не рассматриваются.
Благодаря однородности песчаников средняя открытая пористость их изменяется сравнительно мало (19-24%), исключая юго-восточный район Максимкин Яр - Чулым (27%). Песчаники хорошо проницаемы (от III- IV до I-II классов, по Ханину). Данные о коллекторских свойствах песчаников тарской свиты представлены в табл. 1 и 2, а также на рис. 2.
На рис. 2 видно, что песчаники свиты обладают высокой емкостью и в основном средней и высокой проницаемостью.
Выводы
1. Для тюменской свиты в районе Назино - Пудино - Колпашево характерны песчаники средней емкости, с пониженной проницаемостью. Однако и они способны обеспечить удовлетворительные промышленные притоки жидкости в скважину при совершенном вскрытии пласта.
2. Анализ фаций, коллекторских свойств и каротажных характеристик позволил выделить в разрезе тюменской свиты пять различных горизонтов, которые можно рекомендовать как самостоятельные объекты опробования в скважинах; из них особый интерес представляют горизонты V (ново-васюганский), IV (пудинский) и II (усть-сильгинский), характеризующиеся относительно низкой карбонатностью и проницаемостью от 5 до 20 миллидарси.
3. Для увеличения проницаемости горизонта III при его испытании можно использовать кислотную обработку призабойной зоны.
4. В разрезе тюменской свиты могут быть встречены и более проницаемые породы, которые, возможно, пропущены, так как, во-первых, до сих пор не производится послойный отбор образцов для исследования коллекторских свойств, а, во-вторых, эта территория слабо изучена.
5. В тарской свите (горизонт VII) развиты песчаники высокой емкости и хорошей проницаемости; последние предопределяют большие запасы и высокую производительность возможных залежей нефти и газа.
6. Для определения проницаемости следует отбирать не меньше трех образцов на 1 пог. м мощности пласта. Составлять характеристику проницаемости следует как вкрест, так и по слоистости песчаной породы. Только усредненная характеристика может дать реальное представление о коллекторе.
7. При опробовании объектов в каждой скважине необходимо проводить пьезометрические наблюдения, позволяющие более надежно определять проницаемость пласта в естественных условиях.
Томский политехнический институт
Таблица 1 Таблица средневзвешенных величин открытой пористости (в процентах) песчаников (кроме известковистых), валанжина и юры Среднего Приобья
|
Свиты |
Скважины |
|||||||||||||||
|
Пудино 1-Р |
Назино |
Ново-Васю- ган-1Р |
Колпашево |
Парабель |
Напас 1-Р |
Нарым |
Ларьяк 1-Р |
|||||||||
|
1-Р |
2-Р |
3-Р |
4-Р |
2-Р |
3-Р |
4-Р |
5-Р |
2-Р |
3-Р |
1-Р |
2-Р |
|||||
|
Тарская |
19 |
|
21 |
|
|
21 |
22,0 |
21,5 |
23,0 |
22,7 |
14,6 |
22,0 |
23,7 |
22 |
20 |
24 |
|
Марьяновская |
- |
11 |
12 |
- |
- |
11 |
- |
- |
13,6 |
- |
12,7 |
- |
- |
- |
- |
8 |
|
Тюменская |
13,3 |
12 |
13 |
11,5 |
12,9 |
9 |
12,5 |
12,0 |
18,4 |
13,5 |
12,2 |
14,6 |
- |
- |
12 |
9 |
Таблица 2 Таблица абсолютной газопроницаемости (в миллидарси) песчаников валанжина и юры
|
Свиты |
Гори зонты |
Районы |
|||||
|
Пудино |
Ново-Васюган |
Парабель |
Колпашево |
Назино |
Ларьяк |
||
|
Тарская |
VII |
1-384 |
367-1065 |
22-2560 |
1-13746 |
1-433 |
6,3-582 |
|
Нововасюганская |
V |
1-100 |
1-2 |
до 32 |
3,3-535 |
1-5 |
0,1-0,4 |
|
Пудинская |
IV |
3-10 |
1-2 |
до 32 |
- |
1-2 |
- |
|
Устьсильгинская |
II |
1-60 |
1-2 |
7-15 |
0,3-86 |
2-5 |
- |
Рис. 1. Схематические карты коллекторских свойств песчаников тюменской свиты (сост. С.И. Шишигин).
А - карта средних значений открытой пористости (в скобках - максимальные значения); Б - карта абсолютной проницаемости. Зоны распространения песчаников проницаемостью преимущественно: 1 - I - II класса, 2 - II-III класса, 3-III-IV класса, 4 - IV-V класса.
Рис. 2. Схематические карты коллекторских свойств песчаников тарской свиты (сост. С.И. Шишигин).
А - карта средних значений открытой пористости, Б - карта абсолютной проницаемости (обозначения те же, что и на рис. 1).