В Западном Предкавказье геологические разрезы литолого-стратиграфических комплексов представлены различными типами терригенных коллекторов. В качестве основных диагностических признаков при их выделении использовались отношения удельного электрического сопротивления (УЭС) зоны проникновения к УЭС фильтрата бурового раствора () относительное сопротивление пласта () и отношение или Кфп с учетом петрофизических свойств и геолого-промысловой характеристики пород [2]

Территориальная и вертикальная зональность распределения различных типов терригенных коллекторов подчиняется следующим закономерностям [1, 3]: с увеличением глубины залегания степень катагенетического изменения пород-коллекторов повышается; под воздействием термобарических факторов они уплотняются, поровое пространство сокращается, строение его становится более сложным. Емкостно-фильтрационные свойства коллекторов снижаются, а на глубинах 4500 - 5000 м около 50 % песчаных пластов практически полностью их утрачивают [3].

Литологические типы терригенных коллекторов объединяются в две группы: в различной степени глинистые и в различной степени уплотненные. Показатель катагенетического преобразования терригенных коллекторов изменяется в широких пределах и характеризуется диагностическим признаком - коэффициентом фильтрационной проводимости (Kфп). Этот коэффициент отражает степень полноты вытеснения пластовой воды фильтратом в зоне проникновения. В высокопористом, хорошо проницаемом песчанике, поровое пространство которого имеет простое строение, высокоминерализованная пластовая вода в зоне проникновения практически полностью вытесняется фильтратом бурового раствора. Сопротивление пород в зоне проникновения, заполненной пресным фильтратом бурового раствора, намного выше, чем в не затронутой проникновением части пласта. Значения же отношения УЭС зоны проникновения к УЭС фильтрата бурового раствора становятся близкими к значениям относительного сопротивления пласта, а величина их Кфп приближается к единице. Сопротивление водоносных песчаников по мере их уплотнения увеличивается. С усложнением порового пространства вытеснение пластовых вод фильтратом бурового раствора в зоне проникновения становится менее эффективным. Породы этой зоны, по существу, будут насыщаться смесью фильтрата бурового раствора с остаточной пластовой водой, содержание которой повышается с увеличением степени катагенетического изменения терригенных коллекторов. В связи с этим отношение УЭС зоны проникновения к УЭС фильтрата бурового раствора станет значительно ниже относительного сопротивления пласта.

Таким образом, чем выше степень катагенетического изменения литологических типов терригенных коллекторов, тем выше показатель упомянутого отношения и относительное сопротивление водоносного пласта, но тем ниже будет значение Кфп.

Предельные минимальные значения Кфп для различных литологических типов терригенных коллекторов, очевидно, станут соответствовать максимальным глубинам их распространения. Поэтому прогнозирование максимальной глубины распространения различных литологических типов терригенных коллекторов с предельными минимальными значениями Кфп представляет несомненный интерес при оценке прогнозных запасов нефти и газа и определении основных направлений поисковых работ в грубокопогруженных зонах.

При выделении литологических типов терригенных коллекторов в Западном Предкавказье [2] было установлено, что величины Кфп литологических типов терригенных коллекторов значительно различаются. Для сильноглинистых песчаников они составляют 0,05, для глинистых - 0,17 и слабоглинистых - 0,29. Различие это объясняется следующим.

В сильноглинистых песчаниках вытеснение пластовой воды фильтратом бурового раствора в зоне проникновения наименее эффективно. Здесь сохраняется много остаточной пластовой воды и максимальные значения Кфп не превышают 0,3. Для глинистых песчаников промытость зоны проникновения фильтратом бурового раствора значительно выше, а максимальная величина Кфп достигает 0,6. Наиболее высокая промытость зоны проникновения у слабоглинистых песчаников, где содержание остаточной пластовой воды минимально, а максимальные показатели Кфп достигают 0,8 - 0,89.

С увеличением степени катагенеза литологических типов терригенных коллекторов, с сокращением порового пространства и с усложнением его строения наибольшие количества остаточной пластовой воды сохраняются в зоне проникновения сильноглинистых и наименьшие - в зоне проникновения слабоглинистых песчаников. В связи с этим предельные максимальные значения Кфп для сильноглинистых песчаников в 6 раз больше его минимальных значений, для глинистых - в 3,5, а для слабоглинистых песчаников - только в 2,5 раза.

Для неравномерно уплотненных терригенных коллекторов диапазоны изменения предельных минимальных значений Кфп небольшие и составляют для слабоуплотненных 0,15, для уплотненных 0,14 и сильноуплотненных 0,12. Максимальные значения Кфп для этих типов коллекторов колеблются также в небольшом диапазоне 0,5-0,6. Это объясняется, очевидно, тем, что в разно-уплотненных терригенных коллекторах сокращение первичной пористости при их уплотнении в определенной мере компенсируется увеличением трещиноватости. Это, по-видимому, обусловливает сравнительно одинаковую степень промытости зоны проникновения фильтратом бурового раствора в таких коллекторах.

При изучении статистических связей между Кфп и глубиной залегания для различных типов терригенных коллекторов установлена достаточно четкая закономерность в распределении их полей на графике (см. рисунок ). В зонах преимущественной представительности конкретных литологических типов терригенных коллекторов точки, соответствующие пластам этих типов коллекторов, составляют 75 - 88%. Сами зоны на графике ограничиваются вполне определенными глубинами их распространения, которым соответствуют предельные значения Кфп.

Последние для сильноглинистых песчаников установлены в диапазоне 0,06 - 0,17 соответственно в интервале глубин 1500- 2200 м для глинистых песчаников - 0,17 - 0,29 в интервале 2200 - 2700 м, для высокопористых, хорошо проницаемых песчаников - 0,29 - 0,39 в интервале 2700 - 3000 м, для слабоуплотненных песчаников - 0,16 - 0,14 в интервале 3550 - 4100 м, для уплотненных песчаников - 0,14 - 0,13 в интервале 4100 - 4600 м и для сильноуплотненных - от 0,13 на глубине 4600 м до предположительно 0,12 на 5200 м. Ниже глубин распространения предельных значений Кфп поровое пространство различных типов терригенных коллекторов практически утрачивает емкостно-фильтрационные свойства.

В Восточно-Кубанской впадине поиски газоконденсатных залежей ведутся в глубокопогруженных зонах юрских отложений. Юрские отложения сложены многосотметровой толщей аргиллитов, включающих отдельные пачки и пласты в различной степени уплотненных песчаников. Значения Кфп этих пород изменяются от 0,15 до 0,3, для многих же пластов они приближаются к предельным его величинам, и на глубинах ниже нескольких сот метров поровое пространство этих песчаников полностью утратило бы свои емкостно-фильтрационные свойства.

При опробовании юрских песчаников на больших глубинах притоки нефти, газа и воды из них очень незначительны или вообще отсутствуют. Обычно это объясняется несовершенной технологией вскрытия и освоения пластов. В действительности же на таких глубинах песчаные пласты часто не являются коллекторами и проникновение фильтрата в них невозможно [4]. Это подтверждается при опробовании верхнеюрских песчаников на Темиргоевской площади. В скв. 7 в интервале 5262 - 5304 м, где значения Кфп составляет 0,13-0,16, был получен непромышленный приток газа. Расчетное аномальное пластовое давление в газовой залежи около 0,95 МПа. Давление на буфере поднималось до предельно допустимого (до 0,3 - 0,35 МПа). За считанные секунды скважина разряжалась и стояла открытая без видимого поступления из нее газа. На Западно-Вознесенской площади в скв. 1 в интервале 4221-4279 м из верхнеюрских песчаников с показателем Кфп 0,18 - 0,2 приток газа составил 12 тыс. м³/сут.

На Кошехабльском газоконденсатном месторождении в интервале глубин 5100- 5200 м притоки газа из верхнеюрских песчаников со значениями Кфп 0,16-0,19 не превышали 20-50 тыс. м³/сут.

Исходя из изложенного выше, представляется очевидным, что при поисковых работах на больших глубинах одним из главных факторов успешного их проведения является прогнозирование пространственного распространения предельных значений диагностических признаков для различных типов терригенных коллекторов. Глубины распространения предельных значений Кфп в различных регионах, естественно, будут отличаться и зависеть как от литологической характеристики коллекторов, так и, главным образом, от термобарических условий их залегания.

1. Прогнозирование распространения различных типов терригенных коллекторов по геофизическим данным / Е.М. Ус, Н.А. Кравцов, Л.Ф. Козорезова, Р.И. Похил. - Геология нефти и газа, 1977, № 3 , с. 60-63.
2. Ус Е.М. Выделение различных литологических типов терригенных коллекторов и определение характера их насыщения в мезокайнозойских отложениях Западного Предкавказья. - РНТС ВНИИЭгазпром. Сер. Геол. и разв. газовых и газоконд. м-ний, № 2, 1972, с. 8-15.
3. Ус Е.М., Похил Р.И. Распределение различных типов терригенных коллекторов в Западном Предкавказье с изменением глубины их залегания. - Геология нефти и газа, 1978, № 3 , с. 54-55.
4. Ус Е.М., Забаринский П.П., Крисюк И.М. Состояние и перспективы поисков газовых месторождений в глубокопогруженных зонах Западного Прекавказья. Обзор. Сер. Геол. и разв. газовых и газоконд. м-ний. М., ВНИИЭгазпром, 1979, вып. 3,с. 2-54.

Рисунок

Схема сопоставления катагенетического показателя и глубины залегания различных типов терригенных коллекторов (составили Е.М. Ус, Р.И. Похил).

Песчаники (Dr/rф): 1 - сильноглинистые (1-5), 2 - глинистые (5-10), 3 - слабоглинистые (10- 25), 4 - слабоуплотненные (25-50), 5 - уплотненные, (50-100), 6 - сильноуплотненные (100-200)