|
УДК 553.982.23.051:550.812(470.56) |
Опыт картирования стратиграфически экранированных залежей на северном обрамлении Прикаспийской впадины
Д. А. Астафьев (ВНИГНИ)
В последние годы на рассматриваемой территории одним из объектов поисково-разведочных работ на нефть и газ являются карбонатные отложения башкирского яруса. В настоящее время в них открыт ряд месторождений нефти и конденсата: Бердянское, Копайское, Северо-Копанское, Южно-Оренбургское- на Соль-Илецком выступе; Рыкобаевское, Гаршинское, Западно-Землянское - в южной части Бузулукской впадины; Карачаганакское - во внутренней прибортовой зоне Прикаспийской впадины. Предполагается также промышленная нефтегазоносность башкирских отложений в пределах зоны бортового уступа Прикаспийской впадины (Нагумановская, Бородиновская, Тепловская площади).
На Гаршинском и Южно-Оренбургском месторождениях в башкирских отложениях имеются стратиграфически экранированные залежи, которые выявлены попутно при поисках и разведке антиклинальных залежей в нижнекаменноугольных отложениях.
Как показывают специальные исследования [1], башкирские образования рассматриваемой территории подвергались значительному размыву. Так, в пределах Бузулукской впадины и Соль-Илецкого выступа верхняя часть башкирского яруса представлена размытыми черемшанскими породами. Во внешней и внутренней прибортовых зонах Прикаспийской впадины сохранились лишь низы отложений краснополянского горизонта. Обнаруженные стратиграфические залежи, а также наличие эрозионной поверхности в пределах всего северного обрамления Прикаспийской впадины позволяют ожидать открытия здесь (наряду с антиклинальными) залежей стратиграфического типа. Однако, как показывает практика поисково-разведочных работ, изучение и оконтуривание таких залежей весьма затруднительно. Учитывая особенности их строения и опираясь на имеющиеся данные бурения, представляется возможным более эффективно направлять поисково-разведочные работы, что в будущем позволит вести целенаправленные поиски таких залежей в пределах всей рассматриваемой территории.
Рассмотрим это на конкретном примере. Стратиграфически экранированные залежи нефти Гаршинского месторождения приурочены к пласту А4 и расположенному выше условно выделяемому пласту А4' башкирского яруса. Эти пласты представлены пористокавернозными известняками. В позднебашкирское время в пределах территории Ефимовской площади (Бузулукская впадина), где расположено это месторождение, башкирские отложения были сильно размыты, в результате чего пласты А4 и А4' , стратиграфически приуроченные к черемшанскому горизонту, распространены неповсеместно.
Промышленная нефтеносность этих пластов установлена в пределах пологого эрозионного поднятия размером 5,1X2,2 км и амплитудой 14 м (рис. 1). Первооткрывательницей является сводовая скв. 269, в которой при опробовании пласта А4' был получен фонтанный приток безводной нефти дебитом 320 м3/с. В восточной части поднятия в скв. 266 из пласта А4 получен промышленный приток нефти дебитом 118 м3/с. Открытые залежи в указанных пластах имеют одинаковое гипсометрическое положение ВНК -2321 м. По имеющимся данным бурения, это можно объяснить наличием единой покрышки (глинисто-аргиллитовой толщи верейского горизонта), подошва которой в критической точке седловины имеет близкую к ВНК отметку. Общий уровень ВНК может свидетельствовать о том, что стратиграфический контакт покрышки с карбонатными породами вне зоны контакта пласта-коллектора проницаем, так как прикровельная часть плотных карбонатов во время размыва подвергалась выщелачиванию. Это подтверждается результатами испытания скв. 254, которая, дав приток нефти из прикровельной части башкирских отложений, через неделю работы на 5-мм штуцере полностью обводнялась.
Отмеченные особенности локализации открытых залежей позволяют предположить, что их образование обусловлено сводовой формой подошвы верейского горизонта, который служит покрышкой. Поэтому обнаруженные залежи, видимо, можно отнести к стратиграфически эрозионному типу [2].
Помимо отмеченных скважин в пяти других, имеющихся в пределах эрозионного поднятия, испытание пластов А4 и А4' не проводилось, так как они бурились на продуктивные пласты нижнего карбона.
В результате бурения было установлено, что структурные планы продуктивных пластов А4 и А4', а также пластов-коллекторов А5 и А6 нижнебашкирского подъяруса и размытой поверхности серпуховских отложений сходны, а структурный план размытой поверхности башкирских известняков резко не соответствует таковому продуктивных пластов. На Гаршинском поднятии наблюдается обратное соотношение структурных планов этих поверхностей.
Несмотря на хорошую разбуренность поднятия, что позволяет составить достаточно достоверные структурные карты различных поверхностей, залежь, приуроченная к пласту А4, изучена лишь одной скважиной, а залежь в пласте А4' -двумя, из которых промышленный приток дала одна.
В связи с этим рассматриваемые залежи до настоящего времени не оконтурены, неизвестны их морфоструктура, расположение основных элементов, распределение мощности. Эти вопросы составляют основное содержание задачи картирования сложно построенных залежей.
В данном случае для решения этой задачи применен способ графоматематических действий над топоповерхностями кровли, подошвы продуктивных пластов и эрозионной топоповерхностью кровли башкирского яруса.
По материалам бурения в пределах эрозионного поднятия, а также с учетом данных по шести скважинам, расположенным на расстоянии 2-З км от его контура, оказалось возможным составить необходимый набор исходных топоповерхностей, с помощью которых можно определить все элементы и морфоструктуру открытых залежей.
Для составления исходных топоповерхностей - структурных карт кровли и подошвы продуктивных пластов А4 и A4', а также эрозионной - использовались детальные корреляции разрезов скважин с учетом промыслово-геологических данных. Это позволило получить абсолютные отметки кровли, подошвы продуктивных пластов и эрозионной поверхности для тех скважин, в которых эти пласты или нижние их части вскрыты. Однако для пласта А4' таких скважин оказалось всего четыре, что в данном случае явно недостаточно для составления структурных карт его кровли и подошвы. Условия дефицита информации сохраняются и для пласта A4.
Оказалось, что этот недостаток можно компенсировать материалами геологических разрезов I-I, I-V, II-II (см. рис. 1, 2). Учитывая соответствие структурных планов продуктивных пластов башкирского яруса и кровли серпуховских отложений, на этих профилях можно достаточно достоверно реконструировать положение верхних, частично размытых пластов А4 и А4'. Выше эрозионной поверхности кровли башкирского яруса стратиграфические границы этих пластов можно рассматривать как мнимые. В точках пересечения этих мнимых границ с имеющимися скважинами можно снять абсолютные отметки для построения карт кровли и подошвы продуктивных пластов в области их отсутствия. На структурных картах эти отметки обозначены звездочкой как мнимые.
Скважины с мнимыми отметками находятся за пределами области распространения реальной поверхности, однако теперь они несут важнейшую информацию для составления структурной карты, в том числе и об областях отсутствия продуктивных пластов. С помощью графического вычитания топоповерхностей кровли пласта и эрозионной определяется линия их пересечения, которая соединит точки пересечения изолиний с нулевой разностью (см. рис. 1, Б, Г). Аналогично устанавливается линия пересечения подошвы пласта с эрозионной поверхностью (см. рис. 1, В, Д). На структурных картах кровли и подошвы пласта параллельно изогипсам проводятся внешний и внутренний контуры ВНК до пересечения с соответствующими границами распространения этих поверхностей.
В дальнейшем все выделенные границы залежи как по кровле, так и по подошве продуктивного пласта наносятся на эрозионную топоповерхность. С помощью изолиний эрозионной топоповерхности определяется граница ВНК в зоне контакта с ней продуктивного пласта. Зоны, оконтуренные линиями пересечения кровли и подошвы пласта с эрозионной поверхностью и контуром залежи по этой поверхности, будут контактными между залежью и эрозионной поверхностью.
Таким образом, обозначается полный контур залежи, видны ее строение и основные элементы. Замок залежи будет находиться гипсометрически в наиболее высокой точке на одной из линий пересечения кровли или подошвы пласта с эрозионной топоповерхностью. Например, для залежи в пласте А4' с западного крыла замок расположится на пересечении подошвы пласта с эрозионной поверхностью (абсолютная отметка - 2310 м). На восточном крыле данная залежь имеет второй замок гипсометрически ниже (на абсолютной отметке -2314,5 м) первого, и он приурочен к линии пересечения кровли продуктивного пласта с эрозионной поверхностью.
Аналогичен способ картирования для залежи пласта А4 (см. рис. 1, ГД,), открытой скв. 266. Эта залежь оказалась очень маленькой, внутреннего контура ВНК она не имеет, так как подошва пласта А4 здесь расположена гипсометрически ниже, чем ВНК.
Данный способ картирования позволяет выявить предполагаемую вторую залежь в пласте А4, приуроченную к западному крылу эрозионного поднятия. Эта залежь в настоящее время пройдена скв. 258, в которой пласт А4 не испытывался. По размерам она значительно больше восточной и имеет самостоятельное значение для прироста запасов нефти.
Следующим шагом в изучении строения рассматриваемых залежей было составление карт мощности нефтенасыщенной части природного резервуара. Для. этого использовались те же исходные топоповерхности, но с сечением изогипс 1 м. Тем же способом графической разности можно получить распределение мощности залежи, но для разных ее частей необходимо использовать соответствующие исходные топоповерхности, которые определяют изменение мощности (рис. 3). Например, в области контакта залежи пласта А4' с эрозионной поверхностью, ограниченной внутренним контуром ВНК, мощность будет распределяться между подошвой и эрозионной поверхностью. В зоне контакта, но ограниченной контуром ВНК по эрозионной поверхности и внутренним контуром ВНК, мощности распределятся между плоскостью ВНК и эрозионной поверхностью. В области, оконтуренной границами пересечения кровли пласта с эрозионной поверхностью, внешними внутренним контурами ВНК, мощность залежи будет определяться плоскостью ВНК и кровлей продуктивного пласта. Наконец, в области между внутренним контуром ВНК и границей кровли продуктивного пласта мощность залежи установится между кровлей и подошвой продуктивного пласта. В данном случае схема будет отражать вертикальные мощности залежи. Аналогично составляются карты мощности для залежей в пласте А4.
Схематические карты мощности залежей в совокупности со структурными картами необходимы для оптимального размещения разведочных и эксплуатационных скважин. Так, например, для залежей нефти в пласте А4' имеются два максимума мощности- первый в районе скв. 269 в западной половине и второй в восточной (эта область вообще не изучена бурением). Мощность залежи в области восточного максимума достигает 4 м. Здесь целесообразно заложить разведочную скважину на башкирские отложения (пласт А4') с последующим переустройством ее в эксплуатационную.
Восточная залежь пласта А4, вскрытая скв. 266, имеет узкий максимум мощности в центральной части, западная, предполагаемая, имеет два максимума мощностей - первый, основной, 8 м в окрестностях скв. 258 и второй к югу от него, не имеющий самостоятельного значения из-за малых размеров. В основном максимуме в 0,5 км севернее и южнее скв. 258 рекомендуется заложение еще двух разведочных скважин с целью оценки нефтеносного пласта А4.
Представляет интерес также карта суммарной мощности нефтенасыщенных частей пластов А4' и А4, составленная с помощью графического суммирования топоповерхностей, мощности залежей. На этой карте помимо перечисленных имеется еще один максимум мощности (7 м)-между скв. 269 и 258 (см. рис. 3, В), в пределах которого также целесообразно бурение разведочной скважины.
Из рекомендуемых скважин к первоочередным можно отнести одну в восточном максимуме мощности залежи пласта А4', а вторую - в суммарном максимуме мощностей между скв. 269 и 258. Они должны подтвердить созданные модели залежей. Результаты бурения этих скважин помогут откорректировать местоположение остальных.
Масштабы выявленных залежей в данном случае невелики, поэтому при заложении рекомендуемых разведочных скважин необходимо предусмотреть возможность (после выполнения ими разведочных функций) переустройства их в эксплуатационные.
Таким образом, рекомендуемый способ картирования выявленных одной скважиной стратиграфических залежей позволяет воссоздать полные модели их и попутно наметить новую залежь в пласте А4 в западной части эрозионного поднятия, а также и в восточной.
Данный способ картирования отличается оперативностью при ручной обработке фактического материала. Представляется, что такой способ картирования может быть перенесен и на стратиграфические и литологические, связанные с выклиниванием пласта- коллектора, залежи в пределах рассматриваемой территории и в других районах с установленными стратиграфическими несогласиями в осадочных толщах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Зоны выклинивания, срезания и фациального замещения - объекты поисков залежей нефти в каменноугольных отложениях Оренбургской области/В.С. Губарева, Л.И. Кононова, И.И. Далматская и др. - В кн.: Поиски и разведка месторождений нефти и газа в малоизученных районах Урало-Поволжья. М„ 1981, с. 109-122.
2. Гостинцев К.К., Гроссгейм В.А. Стратиграфические и литологические залежи нефти и газа. Л., Недра, 1969.
Поступила 22/ХП 1982 г.
Рис. 1. Схематическая проекция контуров стратиграфически экранированных залежей нефти Гаршинского месторождения в пластах А4 и А4' на эрозионную поверхность башкирских отложении (А) и фрагменты структурных карт - кровли продуктивного пласта А4' с проекцией контуров залежи (Б), подошвы продуктивного пласта А4' с проекцией элементов залежи (В), кровли продуктивного пласта А4 с проекцией контуров залежей (Г), подошвы продуктивного пласта А4 с проекцией элементов залежи (Д).
1 - скважины (а -давшие промышленные притоки нефти из продуктивных пластов А4' и А4' , б - давшие приток нефти с водой из прнкровельной части башкирских отложений, в - пробуренные на отложения нижнего карбона); 2 - абсолютные отметки соответствующих структурных топоповерхностей, м (а - достоверные, б - расчетные, снятые с профилей); 3 - изогипсы соответствующих структурных карт, м; 4 - границы выхода пластов А4 и А4' на эрозионную поверхность; 5 - контуры ВНК (а - внешние по кровле продуктивного пласта, б - внешние по эрозионной поверхности, в - внутренние по подошве продуктивного пласта); 6 -замки залежей; 7 -линии профилей
Рис. 2. Фрагмент геологического профиля Гаршинского месторождения по линии I-I.
1 - пробуренные скважины; 2 - интервалы испытания; 3 - стратиграфические границы (а - достоверные, б - мнимые, в - граница размыва); 4 - залежи нефти в пластах A4 и А4' башкирского яруса (а - открытые, б - предполагаемые).
Рис. 3. Карты мощностей залежей нефти в пластах А4' (А), Аа (Б), суммарной А4 и А4' (В) Гаршинского месторождения.
1- скважины и значения мощностей, м; 2 - изопахиты, м. Остальн. усл. обозн. см. на рис. 1