К оглавлению журнала

 

УДК 552.578.2.061.4:551.735.1(477.5)

© E.В. Самарская, P.Я. Поляк, 1990

Особенности распространения коллекторов верхневизейского горизонта В-18 Днепровско-Донецкой впадины

Е.В. САМАРСКАЯ, Р.Я. ПОЛЯК (УкрНИГРИ)

Поисково-разведочные работы на нефть и газ в старых регионах нефтедобычи обусловливают необходимость проведения детальных исследований с целью прогноза коллекторов на уровне самых дробных стратиграфических единиц, вплоть до одного песчаного пласта. В настоящей работе в качестве такого объекта рассмотрен верхневизейский продуктивный пласт (горизонт) В-18, представляющий значительный интерес с точки зрения нефтегазоносности.

Область аккумуляции отложений горизонта В-18 занимает центральную и частично северо-западную территорию впадины (рис. 1). Они отсутствуют на самом северо-востоке (Прокопенковская площадь) и на участке от Великобогачанской до Шкурупиевской площади на юге. На Радянской и Тищенковской площадях удалось проследить выклинивание и трансгрессивное залегание этого горизонта на разновозрастных отложениях, а в скв. 442 Журавненской русловый песчаник залегает на докембрийских образованиях.

Проведенные исследования показали, что в пределах продуктивного горизонта отложения полифациальны и в разрезе, и по простиранию. Более того, разный генезис может иметь выделяющийся как единое тело песчаный пласт. Это наглядно видно на продольном профиле (рис. 2): скв. 1 Бережковской и 2 Ярошевской вскрыты песчаники русловые, а скв. 1 Никоновской, 10 Чижевской, 409 Харьковцевской – авандельтовые и прибрежно-морские.

В северной прибортовой зоне впадины, на участке от Нарижнянской до Новотроицкой площади, довольно хорошо коррелируется по электрокаротажу горизонт В-18. Здесь особенно отчетливо выражена частая смена фациальных обстановок, фиксированная в последовательности напластования. Восстанавливаемая по этой последовательности седиментационная история во многом помогает понять и прогнозировать распределение фаций на более трудных для изучения или неразбуренных участках территории.

В общем виде по электрокаротажной характеристике горизонт В-18 имеет трехчленное строение: нижний тонкий высокоомный пласт, затем низкоомная средняя часть и высокоомный верхний пласт, нередко с отрицательной аномалией ПС. Нижний пласт сложен аргиллитами фации глинистых осадков материкового моря, алевролитами и (или) известняками, редко мелкозернистыми песчаниками.

В средней низкоомной части разреза регистрируются два уровня развития болотных фаций, представленных аргиллитами и тонкозернистыми алевролитами, отвечающие максимумам регрессии. Местами в состав данной регрессивной ритмосерии входят прослои проницаемых песчаников прибрежно-лагунного генезиса или фации речных выносов, углистые аргиллиты и глинистые породы. С ними ассоциируют более мористые аргиллиты, переполненные мелкими тонкостенными пелециподами и угнетенными брахиоподами.

Верхний высокоомный пласт также в разрезе полифациален. Его слагают прибрежно-лагунные обогащенные каолинитом алевролиты и мелкозернистые песчаники с пологоволнисто-штриховатой слоистостью, насыщенные углистым растительным детритом, с прослоями глинистых кристаллически зернистых известняков.

Во время формирования горизонта В-18 территория представляла собой приморскую равнину, периодически заливаемую морем, с широким развитием лагунных, озерных, болотных и заливных фаций. Ортогонально или косо к оси пригибания впадины формировались речные потоки, служившие основными поставщиками обломочного материала. Так, русловый песчаник, вскрытый скв. 442 Журавненской, по уклону к оси впадины переходит в прибрежно-лагунные и озерно-заливные песчаники Рыбальской площади.

Изучены отложения проксимальной (песчаной) авандельты ряда площадей, расположенных в центральной части исследуемой территории. Их разрезы плохо сопоставляются между собой по каротажу. Так, если на Гадячской площади в мощном песчаном пласте, сильно меняющем свою форму в пространстве, плохо или совсем не прослеживаются развивающиеся в трансгрессивные фазы морские аргиллиты, то на Клинско-Сарско-Краснознаменском участке и Харьковцевской площади трансгрессивная фаза выражена достаточно отчетливо в виде “перемычки”. Последняя представлена изгибом кривой ПС в сторону положительных аномалий на диаграммах стандартного каротажа и разделяет мощное песчаное тело на два пласта, характеризующиеся депрессиями ПС.

Пласты с отрицательными аномалиями ПС слагаются в основном песчаниками, иногда включающими прослои алевролитов. Накапливались они в области проксимальной авандельты с формированием субфаций устьевого бара. Для них характерны то гранулометрическая градационная, то косая перекрестная слоистость, присутствие уплощенной гальки аргиллитов, скопления растительного шлама на плоскостях напластования, наличие остатков древесины.

Регрессивные циклы, сложенные в основном песчаниками, как правило, завершаются накоплением менее мощных слоев заливных, лагунных, прибрежных озер, озерно-болотных и болотных фаций в зоне берег – море. Они сложены преимущественно алевролитами, алевропелитами и аргиллитами. Породы характеризуются темной окраской, переполнены растительными остатками, отпечатками стигмарий. И описываемые породы, и песчаники переслаиваются с чередующимися песчано-алевролитовыми осадками зоны волнений прибрежной части моря и морскими алевролитами. Регрессивная ритмосерия резко перекрывается трансгрессивным пластом морских аргиллитов.

На Солоховской площади накопление преимущественно глинистых осадков происходило в дистальной авандельте. Здесь в разных частях разреза, и особенно в кровле и подошве, наблюдаются линзы песчаников и алевролитов, связанные с наиболее активным привносом обломочного материала в регрессивные фазы, поступавшего, судя по вещественному составу, из разных источников: вдольосевого, дающего зрелый мономинеральный кварцевый состав, и, по-видимому, южного (Белоцерковский выступ), поставлявшего менее сортированный материал. Слоистость этих пород тонкая горизонтальная, волнисто-горизонтальная типа ряби, мелкая косая разнонаправленная, перекрестная мульдообразная. Наблюдались оползневые текстуры, характерные для дистальной глинистой дельты. На площадное распределение песчано-алевролитовых пород на Солоховской структуре большое влияние оказала волновая динамика: максимальные мощности песчаников развиты на участках минимальных мощностей горизонта, т. е. на повышениях рельефа.

На северо-западе изучаемой территории основная масса песчаников горизонта В-18 аллювиального генезиса (русловые, надводно-дельтовые). Наиболее характерные разрезы изучены на Анастасьевской площади. Здесь на морских аргиллитах, разделяющих горизонты В-18 и В-19, залегают песчаники, иногда с алевролитами в основании, в виде пласта меняющейся мощности, выраженного на диаграммах стандартного каротажа глубокой депрессией ПС. Песчаники светло-серые и серые, разные по зернистости и по-разному отсортированные. Нередко наблюдается ритмичная послойная гранулометрическая сортированность. В основании каждого ритма песчаники сиренево-серые наиболее грубозернистые с гравием. По всему разрезу распределены “плавающие” глинистые гальки и гравий. Слоистость горизонтальная, неясная косая однонаправленная, диагональная. По вещественному составу песчаники кварцевые или олигомиктовые. Цемент присутствует в разных количествах, представлен сидеритом, чешуйчатым каолинитом, редко кварцем. Встречаются мелкозернистые алевритистые кварцевые разности сливного облика конформно-регенерационной структуры. В верхней части горизонта песчаники переходят в алевролиты и алевропелиты.

Далее на северо-запад во многих разрезах Коржевской, Шумской, Артюховской площадей наблюдается слияние песчаного пласта В-18 с песчаниками верхней части, а на Великобубновской площади и всего продуктивного горизонта В-19. При этом в одних случаях улавливается граница между горизонтами, так как имеется тонкая глинистая перемычка между ними, в других же песчаники сливаются в единый неделимый пласт. Местами четко наблюдается врез горизонта В-18 в В-19.

В результате проведенных исследований можно представить палеогеографическую обстановку времени формирования продуктивного горизонта В-18 и характер распространения песчано-алевритовой литофации. В регрессивные фазы территория Днепровско-Донецкой впадины представляла собой денудационно-аккумулятивную равнину, в которую вдоль оси вдавался морской залив и которая практически вся заливалась морем в фазы трансгрессии.

На северо-западе, на участке от Великобубновской до Артюховской площади, располагалась аккумулятивная аллювиальная долина, унаследованная от предыдущего горизонта В-19. Палеорека горизонта В-18 врезалась в речные отложения предыдущего этапа. При приближении к бассейну разгрузки ее русло разветвлялось на ряд протоков, формируя наземную дельту, занимавшую значительное пространство от Шуйской до Анастасьевской площади и хорошо выраженную на картах изопахит. Дельта представляет собой генерализованную постройку лопастного (или эстуариевого, по Ле Блану и Бернарду) типа, созданную за несколько регрессивных фаз. Эта полноводная речная артерия, видимо, поставляла в бассейн значительную массу обломочного материала. Не исключено, что одной из ветвей этой дельты был Лысогоровско-Ярошевский поток. Поставщиками обломочного материала были также Мильковско-Леляковский, Журавковско-Озерянский, Ярмаковско-Матяшевский, Великобогачанско-Тищенковский и другие палеопотоки.

Дельтовая постройка серповидного типа была, по-видимому, развита в устье Малосорочинско-Кошевойской палеореки. В северной прибортовой зоне наметились палеопотоки Афанасьевско-Червоногорский и Стягайловско-Гадячский. Расположенные восточнее палеопотоки, возможно, не поставляли в бассейн обильного обломочного материала. Бассейн разгрузки наземных потоков представлял морской залив Палеотетиса, более широкий и раскрытый в восточной части территории и узкий, далеко вдающийся в сушу на западе, в районе Сребненского прогиба.

На Гадячском, Клинско-Сарско-Краснознаменском, Харьковцевском участках и на прилегающей с юго-востока территории находится зона развития преимущественно песчано-алевритовых образований проксимальной авандельты и устьевых баров, накопление которых происходило под влиянием привноса материала дельтовыми протоками и перераспределения волновыми процессами и, возможно, течениями. В сторону открытого залива, на юго-востоке, происходит постепенное выклинивание песчано-алевритовых пластов на фоне увеличения общих мощностей горизонта в области дистальной авандельты (Солоховская, Опошнянская площади), что видно на продольном региональном профиле (см. рис. 2).

Как показали исследования, в интервале глубин залегания верхневизейских продуктивных горизонтов, в том числе горизонта В-18, в контроле над коллекторскими характеристиками главенствующую роль играет фациальный фактор, в значительной мере определяющий направленность вторичных, эпигенетических, преобразований. Лучшими коллекторскими свойствами обладают песчано-алевритовые литофации устьевых баров, проксимальной авандельты, наземно-дельтовых проток, аллювиально-русловых кос, поскольку все они изначально отличались низким содержанием цемента, высокой первичной пористостью и значительными мощностями.

С районами развития этих фаций при залегании их до глубин порядка 5–5,5 км (не исключена возможность обнаружения коллекторов и на больших глубинах) следует связывать основные перспективы нахождения пород-коллекторов с оптимальными емкостно-фильтрационными характеристиками.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Бабадаглы В.А. Некоторые особенности каменноугольной истории системы Днепровско-Донецкая впадина – Донбасс в связи с поисками погребенных рифов // В кн.: Геология нефтегазоносных пластовых резервуаров.– М.: Наука.– 1981.– С. 42–52.
  2. Строение и условия накопления основных угленосных свит и угольных пластов среднего карбона Донецкого бассейна / Ю.А. Жемчужников, В.С. Яблоков, Л.И. Боголюбова и др.– М.: Изд. АН СССР.– 1959–1960.– Ч. 1, Ч. 2.

Abstract

On the basis of comprehensive study of the material composition and reservoir properties of rocks from productive horizon B-18 of the Dnepr-Donets depression, facies patterns of the sedimentary formations of this horizon have been recognized. Zones with optimum capacity-filtration characteristics have deen identified. The data presented can serve as one of the bases for zonal and local forecasts regarding the oil and gas potential of the horizon B-18.

Рис. 1. Карта изопахит песчано-алевритовой литофации продуктивного горизонта В-18:

1 – изопахиты песчано-алевритовой литофации (а – установленные, б – предполагаемые), м; 2 – направление сноса обломочного материала; 3 – отсутствие горизонта В-18; 4 – зона слияния горизонтов В-18 и В-19; 5 – условная береговая линия. Площади: П – Прокопенковская, В – Великобогачанская, Ш – Шкурупиевская, Р – Радянская, Т – Тищенковская, Ж – Журавненская, Н – Нарижнянская, Но – Новотроицкая, Рб – Рыбальская, Г – Гадячская, X – Харьковцевская, С – Солоховская, А – Анастасьевская, К – Коржевская, Шм – Шумская, Ар – Артюховская, Вб – Великобубновская

Рис. 2. Продольный палеогеологический профиль продуктивного горизонта В-18:

1 – песчаники, 2 – алевролиты, 3 – алевропелиты, 4 – глины, 5 – известняки; фации: б – аллювиальные, 7 – озерныe, 8 – болотные, 9 – заболоченной прибрежно-морской равнины, 10 – песчаной проксимальной авандельты, 11 – лагунные, 12 – глинистых осадков шельфа, 13 – алевропелитов шельфа, 14 – прибрежно-морские песчаники; скважины: 1Б – Бережковская, 2Я – Ярошевская, 1Н – Никоновская, 314В – Волошковская, 10Ч – Чижевская, 409Х – Харьковцевская, 47С – Солоховская