Литология и петрофизическая характеристика рифейских карбонатных отложений: На примере Куюмбинского месторождения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.06, кандидат геолого-минералогических наук Маркова, Валентина Николаевна

• Маркова, Валентина Николаевна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Маркова, Валентина Николаевна

Введение.

Глава 1. Краткие сведения о геологическом строении региона.

1.1. Структурно-тектоническое районирование. f 1.2. Литолого-стратиграфическая характеристика осадочного чехла.

1.3. Нефтегазоносность рифейских отложений.

Глава 2. Методика исследований.

Глава 3. Литологическая характеристика рифейских карбонатных пород.

3.1. Основные типы пород.

3.2. Характер латеральных изменений рифейских отложений.

3.2.1. Условия образования отложений.

3.3. Преобразование пород постседиментационными процессами.

Ц 3.3.1. Степень и характер проявления процессов перекристаллизации.

3.3.2. Распределение, формы и виды кремнезема.

3.3.3. Процессы выщелачивания рифейских карбонатных пород.

3.4. Основные типы рифейских разрезов.

3.5. Особенности развития и распределения трещиноватости.

Глава 4. Характеристика пустотного пространства и петрофизические особенности рифейских карбонатных пород.

4.1. Характеристика пустотного пространства пород.

4.1.1. Влияние постседиментационных процессов на образование и преобразование пустотного пространства пород.

4.1.2. Типы пустотного пространства пород.

4.2. Петрофизическая характеристика разных типов рифейских разрезов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Литология и петрофизическая характеристика рифейских карбонатных отложений: На примере Куюмбинского месторождения»

Диссертация посвящена изучению литологии и петрофизических свойств рифейских карбонатных отложений Куюмбинского месторождения Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления Байкитской антеклизы Сибирской платформы.

Актуальность выбранного направления определяется тем, что рифейские карбонатные отложения являются высокоперспективным поисково-разведочным объектом на нефть и газ в южной части Сибирской платформы. В этих отложениях в пределах Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления открыт ряд месторождений: Куюмбинское, Юрубченское, Вэдрэшевское, Терско-Камовское. Строение залежей, их геометрия, типы и количественная характеристика пустотного пространства, а также строение резервуаров до сих пор является предметом дискуссий. Одним из путей решения задачи адекватного моделирования природного резервуара является детальное изучение литологии и петрофизических свойств отложений и их распределение в разрезе и по площади продуктивного комплекса. Поэтому изучение этой проблемы на примере Куюмбинского месторождения является весьма актуальным.

Цель работы дать литологическую характеристику и выявить закономерности развития фильтрационно-емкостных свойств в зависимости от фациальной природы отложений и их постседиментационных преобразований. Для достижения сформулированной цели были определены следующие частые задачи:

• дать литологическую характеристику отложений, основываясь на их составе, текстурно-структурных показателях и характере постседиментационных преобразований;

• установить закономерности распространения типов пород по площади;

• выделить типы рифейских разрезов, основываясь на составе и количественном соотношении пород, установить интенсивность вторичных процессов в разных типах разрезов;

• охарактеризовать фильтрационно-емкостные свойства разных типов разрезов и установить разрезы с наилучшими фильтрационно-емкостными свойствами.

Научная новизна, полученных выводов, сводится к следующему:

1) дана подробная литологическая характеристика отложений и восстановлены условия образования осадков. Показана закономерная смена типов пород по площади месторождения: от граноморфных известняков на севере и граноморфных, иногда глинистых и битуминозных доломитов в центральной части, до строматолитовых доломитов на юге;

2) выявлено, что наиболее интенсивно постседиментационные процессы (окремнение, перекристаллизация, выщелачивание) проявились в мелководных фациях строматолитовых доломитов;

3) проведена типизация разрезов, выделены и охарактеризованы с точки зрения фильтрационно-емкостных свойств четыре типа рифейского карбонатного разреза;

4) показано сложное опосредованное влияние фациальной природы отложений на фильтрационно-емкостные свойства пород. В частности, показано, что процесс окремнения строматолитовых доломитов ведет к

• увеличению их проницаемости.

Практическая ценность диссертационной работы заключается в:

1) установлении связи фильтрационно-емкостных свойств пород с фациальной природой отложений, что позволяет прогнозировать развитие зон с разными коллекторскими свойствами на фациальной основе и, в частности, оптимальные значения ФЕС в зонах распространения пластовых форм строматолитовых доломитов.

2) установлении связи фильтрационно-емкостных свойств с разными типами рифейских разрезов, что позволяет прогнозировать коллекторские свойства пород, вскрытых скважинами.

Диссертация объемом 163 страницы состоит из введения, 4 глав и заключения. В работе содержится 65 рисунков, в том числе 45 фотографий, 2 таблицы. Список литературы включает 79 наименований.

Заключение диссертации по теме «Литология», Маркова, Валентина Николаевна

Заключение

В результате исследования литологических характеристик пород, включая их постседиментационные преобразования, типов пустотного пространства и характера трещиноватости, а также их петрофизических свойств были получены следующие выводы:

1. Основной объем отложений представлен фитогенными доломитами, среди которых преобладают строматолитовые и граноморфные разности, реже отмечаются в различной степени перекристаллизованные и микритовые доломиты. Известняки встречаются значительно реже и представлены аналогичными структурно-генетическими разновидностями.

2. Восстановлены условия образования осадков, показана закономерная смена пород по площади месторождения. Выделены три зоны преобладания пород разных типов: на севере - область развития граноморфных известняков; в центральной части - зона, преимущественного распространения граноморфных доломитов, иногда глинистых и битуминозных; на юге - область развития строматолитовых доломитов.

3. Установлена разная степень преобразования пород вторичными процессами. Обнаружена приуроченность постседиментационных процессов, в частности, окремнения и выщелачивания, к крайне мелководным фациям строматолитовых доломитов, расположенным, главным образом, в южной и юго-восточной частях месторождения.

4. Установлено сложное опосредованное влияние фациальной природы отложений на коллекторсике свойства пород. В частности, показано, что процесс окремнения приводит к увеличения проницаемости строматолитовых доломитов. В окремнелых доломитах увеличивается количество, как минерализованных, так и открытых трещин, в результате

1С чего их проницаемость возрастает до 100-10" м .

5. Показано, что доломиты, содержащие значительное количество (до 25,5%) обломочного материала алевритовой и песчаной размерности, характеризуются повышенными фильтрационными свойствами. Замеры

15 2 проницаемости в алевро-песчаных доломитах составляют от 3,96-10" м , до 133-10'15 м2, что в целом выше, чем в рядом залегающих "чистых" доломитах.

6. Выделены четыре типа рифейского разреза: доломитовый, терригенно-доломитовый, глинисто-доломитовый и терригенно-известняковый. Однотипные породы, в каждом из разрезов, различаются по степени и характеру вторичных преобразований и иногда, характеризуются разными типами пустотного пространства. Установлено, что наиболее интенсивно постседиментационными процессами преобразованы породы доломитового и терригенно-доломитового типов разреза.

7. Выявлены особенности развития и распределения тектонической трещиноватости в разных типах разрезов. В породах доломитового и терригенно-доломитового типов отмечаются довольно протяженные субвертикальные и диагональные открытые трещины, служащие путями миграции флюидов. Породы глинисто-доломитового типа разреза разбиты густой сетью, в основном минерализованных трещин. Большинство открытых трещин развиты по слоистости пород и в пластовых условиях являются непроницаемыми. Меньше всего открытых тектонических трещин содержат породы терригенно-известнякового типа разреза, среди них, практически, не отмечается протяженных вертикальных и диагональных трещин.

8. Выявлены разрезы с наилучшими коллекторскими свойствами. Наилучшими коллекторскими свойствами обладают породы терригенно-доломитового и доломитового типов разреза, при совместном развитии в них процессов тектонической трещиноватости и выщелачивания. В доломитах этих двух типов разрезов, при наличии в породах протяженных открытых диагональных и субвертикальных трещин, сформировано пустотное пространство трещинного, каверново-трещинного и трещинно-кавернового типов.

Породы глинисто-доломитового типа разреза характеризуется низкими значениями фильтрационно-емкостных свойств, отсутствием крупных каверн выщелачивания и протяженных открытых трещин субвертикальной и диагональной ориентировки. В породах развит только трещинный тип пустотного пространства.

Породы терригенно-известнякового типа разреза, характеризуется низкими фильтрационно-емкостными свойствами. В известняках не отмечается каверн выщелачивания. Тектонические трещины непротяженные, развиты спорадически, ориентировка их вертикальная и диагональная, тип пустотного пространства трещинный.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Маркова, Валентина Николаевна, 2005 год

1. Атлас карбонатных коллекторов месторождений нефти и газа Восточно-Европейской и Сибирской платформ / К.И. Багринцева, А.Н. Дмитриевский, Р.А. Бочко -М., 2003. 264 с.

2. Атлас текстур и структур осадочных горных пород. Ч. 2. Карбонатные породы./ Е.В. Дмитриева, Г.И. Ершова, B.JI. Либрович М.: Недра, 1969.-708 с.

3. Багринцева К.И. Карбонатные породы-коллекторы нефти и газа. — М.: Недра, 1977.-219 с.

4. Багринцева К.И. Трещиноватость осадочных пород. М.: Недра, 1982.-256 с.

5. Багринцева К.И. Условия формирования и свойства карбонатных коллекторов нефти и газа. М.: РГГУ, 1999. - 285 с.

6. Бакун Н.Н., Копилевич Е.А., Давыдова Е.А., Соколова Н.Е. Литогенез и спектрально-временная характеристика типов разреза рифейских отложений Куюмбинского месторождения // Геология нефти и газа. — 1999. №9-10.-С. 57-64.

7. Битнер А.К., Кринин В.А., Кузнецов Л.Л., Назимков Г.Д., Накаряков В.Д., Нешумеев В.А., Правотворов С.Б., Распутин С.Н., Скрылев С.А. Нефтегазоносность древних продуктивных толщ запада Сибирской платформы. Красноярск, 1990. - 114 с.

8. Вараксина И.В. Влияние постседиментационных процессов на формирование коллекторских свойств рифейских карбонатных отложений Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления (Восточная Сибирь) //

9. Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. 2000. № 5. -С. 20-24.

10. Вараксина И.В., Хабаррв Е.М. Обстановки седиментации и постседиментационные изменения рифейских карбонатных отложений Куюмбинского месторождения // Геология нефти и газа. 2000. № 1. - С. 2836.

11. Геология нефти и газа Сибирской платформы. М.: Недра, 1981. —552 с.

12. Геологическое строение нефтегазоносных провинций Восточной Сибири по геофизическим данным. М.: Недра, 1983. - 183 с.

13. Геолого-геохимические условия формирования нефтегазовых месторождений в древних толщах Восточной Сибири. М.: МГУ, 1989. — 192 с.

14. Горина А.Б., Илюхин Л.Н., Кузнецов В.Г., Постникова О.В., Тихомирова Г.И. О механизме формирования рифейского природного резервуара Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления // Геология нефти и газа. 1992. № 9. - С. 22-25.

15. Давыдов Ю.В. Рифейские карбонатные отложения юго-востока Сибирской платформы и ее обрамления (состав и происхождение). -Новосибирск: Наука, 1975. 109 с.

16. Дорофеева Т.В. Тектоническая трещиноватость горных пород и условия формирования трещинных коллекторов нефти и газа. — Л.: Недра, 1986.-223 с.

17. Закономерности размещения месторождений нефти и газа Сибирской платформы / B.C. Сурков Новосибирск, 1990. - 55 с.

18. Зиньковский В.Е., Славкин B.C., Соколова Н.Е., Давыдова Е.А. Геологическая модель рифейского резервуара Куюмбинского месторождения //Геология нефти и газа.-1999. № 11-12.-С. 13-21.

19. Золотов А.Н. Тектоника и нефтегазоносность древних толщ. — М.: Недра, 1982.-240 с.

20. Киркинская В.Н., Смехов Е.М. Карбонатные породы коллекторы нефти и газа. Л.: Недра, 1981.-253 с.

21. Конторович А.Э., Мельников Н.В., Сурков B.C. Нефтегазоносные бассейны и регионы Сибири. Байкитский регион Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1994. Вып. 6.-52 с.

22. Конторович А.Э., Изосимова А.Н., Конторович А.А. и др. Геологическое строение и условия формирования гигантской Юрубчено-Тохомской зоны нефтегезонакопления в верхнем протерозое Сибирской платформы // Геология и геофизика. 1996. № 8. Т 37. — С. 166-195.

23. Краевский Б.Г., Пустыльников A.M., Кринин В.А., Краевская М.К., Леднева Е.А. Новые данные по стратиграфии рифейских отложений Байкитской антеклизы // Геология и геофизика. — 1991. № 6. С. 103-109.

24. Кринин В.А. Строение и перспективы нефтегазоносности древнейших карбонатных формаций западной части Сибирской платформы: Автореф. дис. . канд. геол.-минерал, наук. — Новосибирск, 1997. -32 с.

25. Краускопф К.Б. Геохимия кремнезема в среде осадкообразования // Геохимия литогенеза. М. Иностр. лит., 1963. — С. 210-233.

26. Кузнецов В.Г. О сопряженности эволюции биоса и доломитообразования в истории Земли // Литология и нефтегазоносность карбонатных отложений. Сыктывкар: Геопринт, 2001. — С. 40-41.

27. Кузнецов В.Г. Природные резервуары нефти и газа карбонатных отложений. М.: Недра, 1992. - 240 с.

28. Кузнецов В.Г. Эволюция карбонатонакопления в истории Земли. -М.: Геос, 2003.-262 с.

29. Кузнецов В.Г., Илюхин Л.Н., Постникова О.В., Бакина В.В., Горина А.Б., Дмитриевский С.А., Скобелева Н.М., Тихомирова Г.И., Сухы В., Фомичева Л.И. Древние карбонатные толщи Восточной Сибири и их нефтегазоносность. М: Научный мир, 2000. - 103 с.

30. Кузнецов В.Г., Скобелева Н.М. Окремнение карбонатных отложений Юрубчено-Тохомской зоны, Сибирская платформа, возможная модель геохимии кремнезема в протерозое // Доклады академии наук. - 2005. Т.400. № 1.-С. 60-63.

31. Лидер М.Р. Седиментология. Процессы и продукты. М.: Мир, 1986.-438 с.

32. Литология и условия формирования резервуаров нефти и газа Сибирской платформы / Т.И. Гурова, Л.С. Чернова, М.М. Потлова и др. М.: Недра, 1988.-254 с.

33. Макаров А.Н., Багринцева К.И., Садыбеков А.Т. Особенности строения рифейских карбонатных коллекторов Юрубченского газонефтяного месторождения // Геология нефти и газа. 1998. № 4. — С.18-30.

34. Маркова В.Н. Литологическая характеристика и типы пустотного пространства скв. Куюмбинская 203: Тез. докл. 55-ой Юбилейной Межвузовской студ. науч. конф. / Нефть и газ 2001. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2001. - С. 25.

35. Маркова В.Н. Литологическая характеристика и типы пустотного пространства скв. Куюмбинская 206: Тез. докл. 56-ой Межвузовской студ.науч. конф. / Нефть и газ 2002. - М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2002. - С. 29.

36. Маркова В.Н. Петрофизические особенности рифейских карбонатных отложений Куюмбинского месторождения. Тез. докл. XVII Губкинских чтений. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004. - С.250.

37. Маркова В.Н Литология и закономерности образования пустотного пространства рифейских отложений Куюмбинского месторождения. Тез. докл. Всерос. научн. конф. студентов, аспирантов и молодых специалистов / Геологи XXI века. — Саратов, 2003.

38. Маркова В.Н. Литология и петрофизическая характеристика продуктивных рифейских карбонатных отложений Куюмбинского месторождения // Известия ВУЗов. Геология и разведка. 2005. № 3. - С. 2026.

39. Мухаметзянов Р.Н., Соколов Е.П., Шленкин С.И., Харахинов В.В. Зеренинов В.А. Строение рифейских природных резервуаров Куюмбинского и Терско-Камовского участков Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления // Геология нефти и газа. — 2003. № 4. С. 1-7.

40. Непско-Ботуобинская антеклиза новая перспективная область добычи нефти и газа на Востоке СССР / А.Э. Конторович, B.C. Сурков, А.А. Трофимук - Новосибирск: Наука, 1986. - 344 с.

41. Окамото Г., Окура Т., Куцуми Г. Свойства кремнезема в воде // Геохимия литогенеза. М. Иностр. лит., 1963. - С. 196-209.

42. Патрунов Д.К. Доломиты и доломитизация. М.: ВИНИТИ. Сер. общ. геология. Т. 17. 1983. 120 с.

43. Петров П.Ю., Семихатов М.А. Верхнерифейский строматолитовый рифовый комплекс: свита буровой Туруханского района Сибири // Литология и полезные ископаемые. 1998. № 6. С. - 604-628.

44. Петрофизическая модель строения коллекторов в зоне водонефтяного контакта Южно-Куюмбинской залежи / Найденов О.В., Кляцко Н.В., Кудрявцева Е.И., Миллер А.М Москва: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2005 - 41 с.

45. Рац М.В., Чернышев С.Н. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1970. — 159 с.

46. Савинский К.А., Филиппова Г.П., Забалуев В.В., Веселов К.Е., Волхонин B.C. Особенности строения и перспективы нефтегазоносностирифейских осадочных бассейнов Сибирской платформы // Геология и геофизика нефти и газа. 1992. № 10.

47. Серебряков С.Н. Особенности формирования и размещения рифейских строматолитов Сибири. Труды ГИН АН СССР. Вып. 200. М.: Наука, 1975.- 175 с.

48. Систематика и классификация осадочных пород и их аналогов / В.Н. Шванов, В.Т. Фролов, Э.И. Сергеева, В.И. Драгунов, Д.К. Патрунов, В.Г. Кузнецов, и др. СПб.: Недра, 1998. - 352 с.

49. Скобелева Н.М. Литология и коллекторские свойства рифейских и венд-кембрийских отложений юга Сибирской платформы: Автореф. дис. . канд. геол.-минерал. наук. М., 2005. - 26 с.

50. Соколов Е.П. Методика и результаты геолого-геофизического изучения рифейских нефтегазопродуктивных отложений центральной части Юрубчено-Тохомской зоны: Автореф. дис. . канд. геол.-минерал. наук. — М.: ВНИГНИ, 1994.-24 с.

51. Соколова Н.Е. Моделирование рифейского природного резервуара Юрубчен-Тохомской зоны нефтегазонакопления (Куюмбинский и Терско-Камовский участки): Автореф. дис. . канд. геол.-минерал. наук. М.: ВНИГНИ, 2000. — 26 с.

52. Тектоника и перспективы нефтегазоносности рифейских и вендско-нижнекембрийских отложений Сибирской платформы / А.И. Абрамов, Э.А. Базанов, B.C. Волхонин М.: Геоинформмарк, 1993. - 72 с.

53. Трофимук А.А. Концепция создания крупных баз газонефтедобычи в Восточной Сибири. Новосибирск: СО РАН, 1994. -192 с.

54. Уилсон Дж Л. Карбонатные фации в геологической истории. М.: Недра, 1980.-463 с.

55. Умперович Н.В., Губина Н.К. Особенности тектонического строения рифейского комплекса Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления / Строение и нефтегазоносность карбонатныхрезервуаров Сибирской платформы. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1991. -С. 128-133.

56. Умперович Н.В., Исаев А.В. Строение рифейских отложений в Куюмбинском районе по данным сейсморазведки / Новые данные по геологии и нефтегазоносности Лено-Тунгусской провинции. — Новосибирск: СНИИГГиМС, 1982.-С. 54-58.

57. Хабаров Е.М. Сравнительная характеристика позднедокембрийских рифогенных формаций (юг Восточной Сибири, Южный Урал и Тиман). Новосибирск: Наука, 1985. - 125 с.

58. Хабаров Е.М. Позднепротерозойские рифы и рифоподобные постройки юга Восточной Сибири // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 8.-С. 1149-1169.

59. Хабаров Е.М. Эволюция рифообразования в докембрии / Проблемы литологии, геохимии и рудогенеза осадочного процесса. — М.: Геос, 2000. Т.2. С. 349-358.

60. Харахинов В.В., Нестеров В.Н., Соколов Е.П., Шленкин С.И. Новые данные о геологическом строении Куюмбинского месторождения Юрубчено-Тохомской зоны нефтегезонакопления // Геология нефти и газа. -2000. №5.-С. 33-41.

61. Хоментовский В.В., Наговицин В.Е. Неопротерозой запада Сибирской платформы // Геология и геофизика. 1998. Т.39. № 10. - С. 13651386.

62. Шенфиль В.Ю., Примачок А.Н. К стратиграфии рифейских отложений Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления Байкитской антеклизы // Геология и геофизика 1996. № 10. - С. 65-75.

63. Baker P.A., Kastner М. Constraints of the formation of sedimentary dolomite // Science. V. 213. 1981. P. 214-216.

64. Burns St.J., McKenzie J.A., Vasconcelos Cr. Dolomite formation and biogeochemical cycles in the Phanerozoic // Sedimentology. 2000. V. 47. Supplement 1. P. 70-98.

65. Concept and models of dolomitization // SEPM Spec. Publ., № 28. 1980.-320 p.

66. Maliva R. Silisification in the Belt Supergroup (Mesoproterozoic), Glacier National Park, Montana, USA // Sedimentology. 2001. V. 48. P. 887-896.