Условия формирования и прогноз нефтеносности отложений баженовской свиты на примере Сахалинской и Восточно-Сахалинской площадей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.12, кандидат геолого-минералогических наук Никульшин, Иван Андреевич

• Никульшин, Иван Андреевич
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Никульшин, Иван Андреевич

Введение.

Глава 1.Нефтеносность глинисто-кремнистых толщ.

Глава 2. Краткий очерк геологического строения района исследований.

2.1 Стратиграфия.

2.2.Тектоник а.

2.3. История геологического развития баженовской свиты.

2.4. Нефтеносность.

Глава 3. Типы пород баженовской свиты.

Глава 4. Обзор представлений о формировании нефтеносности баженовской свиты.

Глава 5. Нефтематеринский потенциал баженовской свиты района исследований.

5.1. Методики определения нефтематеринского потенциала.

5.2. Характеристика нефтематеринского потенциала.

5.3. Условия формирования нефтематеринского потенциала.

5.4. Условия реализации нефтематеринского потенциала.

5.4.1. Катагенетические преобразования органического вещества баженовской свиты

Глава 6. Емкостные и фильтрационные свойства пород баженовской свиты.

Глава 7. Прогноз нефтеносности баженовской свиты.

7.1. Первичный анализ данных для геолого-сейсмической типизации разрезов.

7.2. Создание геолого-сейсмической типизации разрезов.

7.3. Сейсмические исследования.

7.3.1 Обработка сейсмических данных до стадии временного разреза.

7.3.2 Интерпретационная обработка сейсмических данных.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Условия формирования и прогноз нефтеносности отложений баженовской свиты на примере Сахалинской и Восточно-Сахалинской площадей»

Актуальность работы

Западно-Сибирский бассейн - один из крупнейших нефтегазоносных бассейнов мира. По своим ресурсам и запасам он уступает лишь Аравийско-Иранскому бассейну (Брадучан и др., 1986). Длительное время геолого-разведочные работы (ГРР) на нефть и газ здесь были чрезвычайно успешными. Но обеспеченность добычи нефти новыми открытиями значительно ухудшилась уже со второй половины 80-х гг., так как наиболее доступные месторождения уже были открыты. Отложения баженовской свиты на сегодняшний день являются одним из самых перспективных нефтеносных комплексов Западной Сибири. Возможные ресурсы нефти баженовской свиты, оцененные И.И.Нестеровым, составляют 32 млрд.т. Привлекательной особенностью о баженовских залежей является наличие скважин с дебетами более 50 м /сут. Так, на Салымском месторождении по состоянию на 1984 г. количество таких скважин достигало 13% от общего числа испытанных скважин, причем были отмечены дебиты достигающие, как например в скв.12, 600 т/сут. Еще в 25% скважин дебиты составили от 5 до 50 м3/сут. Соответственно, более 62%» скважин малодебитные или «сухие», что и определяет сложность освоения резервуаров рассматриваемого типа. На территории Сахалинской и Восточно-Сахалинской площади единожды был получен приток нефти дебитом свыше 50

1 о м /сут, еще девять скважин работали дебитом 5-50 м /сут, остальные 36 скважин дали непромышленный приток нефти. В связи с этим очень важным - является вопрос площадного прогноза нефтеносности баженовской свиты.

Решение такой важной задачи (создание "приемлемой" технологии прогноза 1 нефтеносности баженовской свиты) поставил перед собой коллектив ЗАО МиМГО им. В. А. Двуреченского, возглавляемый профессором кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых МГУ В.С.Славкиным. Автор данной работы таюке принимал непосредственное участие в создании данной технологии, в качестве геолога, решавшего следующие задачи: построение геологической корреляции, создание принципиально новой типизации, анализ полученных результатов.

Затем автором было продолжено изучения проблем нефтеносности баженовской свиты на кафедре геологического факультета МГУ под руководством O.K. Баженовой. Для проведения петрофизических исследований автором были отобраны образцы керна с Сахалинского и Восточно-Сахалинского площадей в филиале ОАО «Сургутнефтегаз» г.Тюмень.

Целью данной работы является изучение и прогноз нефтеносности баженовской свиты в пределах Сахалинской и Восточно-Сахалинской площадей.

Основными задачами исследований явились:

1. Анализ распространения нефтяных залежей в баженовском нефтеносном комплексе Сахалинской и Восточно-Сахалинской площадей.

2. Изучение литологического состава и строения отложений баженовской свиты.

3. Выявление взаимосвязи между различными типами пород и их нефтематеринскими свойствами.

4. Разработка модели коллектора баженовской свиты на основе комплекса лабораторных исследований керна автора и обобщение фондовых материалов.

5. Разработка и применение научно обоснованной технологии прогноза нефтеносности баженовской свиты на основе геолого-геофизических данных.

Апробация работы и публикации.

Результаты проведенных исследований по теме диссертации опубликованы в пяти статьях и изложены в двух производственных отчетах по научно-производственным работам проведенных ЗАО МиМГО им. В. А. Двуреченского по заказу ОАО "Сургутнефтегаз".

Фактический материал.

В работе использованы геолого-промысловые данные и ГИС по 46 скважинам, вскрывших баженовскую свиту, а также данные по сейсморазведки Ю общим километражем 4127 пог.км.

Были проведены лабораторные исследования керна в виде восьми различных видов анализов:

1 .Определение плотности и пористости пород.

2.Определение проницаемости при различных давлениях от атмосферного до 43 МПа

3. Определение проницаемости и объемной характеристики после стресса

4.Рентгено-фазовый анализ. 5.Электронная микроскопия.

6. Исследование шлифов.

7.Термолитический анализ (пиролиз)

8.Определение отражательной способности витринита. В рамках этих исследований было произведено 358 различных петрофизических замеров по 6 скважинам. Использованы микроописания более сотни шлифов.

Было использовано большое количество материалов по Салымскому месторождению, Ай-Пимскомой и Битемской площадям.

Структура и объем работы.

Работа содержит 154 страниц машинописного текста, состоит из 7 глав, введения и заключения. Работа иллюстрирована 79 рисунками. Список использованной литературы насчитывает 72 наименования.

Автор глубоко скорбит, помнит и чтит светлую память о своем научном руководителе, д.г-м.н. профессоре

Автор признателен преподавателям кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ за консультации и дискуссии по теоретическим и практическим вопросам, затронутым в работе.

Автор благодарит коллектив сотрудников ЗАО "МиМГО" им. В.А. Двуреченского и его руководителя B.C. Славкина за возможность участия в изучении проблем нефтеносности баженовской свиты, а также использования материалов по данному вопросу.

Автор глубоко благодарит за помощь сотрудников ФГУП ИГиРГИ и ГИН Зонн М.С., Фомина А.А., Щепетову Е.В. за помощь в выполнении аналитических исследований.

O.K. Баженовой .

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка горючих ископаемых», Никульшин, Иван Андреевич

Заключение.

В процессе работы получены следующие основные результаты :

1. Выделены основные типы пород баженовской свиты характерные для данного района исследований: Г - силициты, 2 - глины, 3 - мергели, 4 -известняки, а также породы смешанного состава.

2. Все изученные нами известняки являются вторичными, образованными путям замещения» биогенных силицитов (в основном, опок радиоляриевых) аутигенным кальцитом.

3. По проведенным нами исследованиям, верхняя часть баженовской свиты обогащена органическим, глинистым, карбонатным веществом (главным образом кальцит), пиритом; средняя особенно нижняя части - биогенным гг кремнеземом, иногда вторичными карбонатами.

4. По результатам анализа данных пиролиза ОВ пород Сахалинской и Восточно-Сахалинской площадей, а также, учитывая углепетрографические данные по близлежащему Салымскому месторождению установлено, что баженовская свита находится в "ГЗН".

5. Так как в позднемеловое-эоценовое время баженовская свита испытала максимальное погружение и прогрев, то именно в это время произошло максимальное образование углеводородов.

6. Различные типы пород баженовской свиты имеют свои характерные особенности распределения ОВ и степени реализации его генерационного потенциала. Максимальное количество' ОВ (8-16 %) присуще глинистым породам, средние значения (3-8%) характерны для кремнистых пород и минимальные (1-3%) для карбонатных. Таким же образом происходит распределение остаточного генерационного потенциала, при этом степень реализации максимальна для кремнистых пород и минимальна для глинистых пород.

7. Баженовский резервуар необходимо рассматривать как систему трех (макро-, мезо- и микро-) уровней. Коллектор баженовской свиты имеет различное поведение на разных уровнях, при этом в фильтрации превалирующую роль играет макромасштаб (трещины), а в подпитке трещин мезомасштаб (матрица).

8. Катагенетическое и тектоническое воздействие на баженовский резервуар влияет не только на трещинообразование, но и сильно изменяет матрицу баженовскиой породы. За счет появления трещиноватости на микро- уровне закрытые поры переходят в открытые, а также имеет место образование дополнительных пор.

9. В макро-масштабе для оценки возможной продуктивности баженовской свиты (дебит, продуктивность) необходимо использовать скважины, испытанные исключительно в открытом стволе с использованием щелевого I фильтра или других разновидностей хвостовых фильтров.

10. Для прогноза нефтеносности баженовской свиты с использованием сейсморазведки необходимо произвести тщательный анализ данных для выделения типов разреза по скважинам. Для этого необходимо использовать исключительно корректно испытанные скважины. Параметрами для выделения типов разреза могут служить пластовая температура и коэффициент аномальности пластового давления. По другим параметрам, таким как глубина залегания, мощность пласта, эффективные толщины не обнаружено взаимосвязей с продуктивностью скважин.

11. Для успешного сейсмического прогноза, нефтеносности баженовской свиты необходимо произвести обработку сейсмических данных с использованием специального графа, адаптированного для баженовской свиты.

12. Результаты сейсмического прогноза с применением технологий СВАН и ПАРМ на Сахалинской и Восточно-Сахалинской площади подтвердились данными бурения, а полученные геологические тренды, связанные с разломами северо-восточного направления, согласуются с их направлениями, выделенными на детально изученном Салымском месторождении, а также с площадным распространением положительных типов разреза. В работе защищаются следующие положения :

1. Нефтегенерационный потенциал баженовской свиты и степень его реализованности связаны с типами пород и их распределением по разрезу. Верхняя, наиболее глинистая часть разреза, характеризуется более высоким содержанием органического вещества и повышенным генерационным потенциалом пород по сравнению с нижней глинисто -карбонатно-кремниевой. Степень реализации генерационного , потенциала, напротив, больше в нижней части разреза по сравнению с верхней.

2. Разработана модель формирования коллектора на различных уровнях организации вещества: микро- уровне (минеральный), мезо- уровне (породный), макро- уровне (формационный). Коллектор баженовской свиты имеет различное поведение на разных уровнях, при этом в фильтрации превалирующую роль играет макромасштаб, а в подпитке трещин мезомасштаб.

3. Эффективным методическим подходом к прогнозу нефтеносности баженовской свиты является комплексирование методов интерпретации данных сейсморазведки: СВАН - спектрально-временного анализа и метода решения обратной динамической задачи сейсморазведки ПАРМ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Никульшин, Иван Андреевич, 2008 год

1. Литература на русском языке.

2. Аксенов А.А., Аленин В.В., Зонн М.С., Рыжик В.М. К методике прогнозной оценки ресурсов нефти баженовской свиты Западной Сибири. Сборник научных трудов: Проблемы нефтеносности баженовской свиты Западной Сибири, Москва, ИГиРГИ,1986.

3. Аммосов И.И., Горшков В.И., Гречишников Н.П. и др. Петрология органических веществ в геологии горючих ископаемых. Москва, Наука, 1987.

4. Баженова O.K. Аутигенная нефтеносность кремнистых толщ (докторская диссертация). Москва, 1991.

5. Баженова O.K., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. Геология и геохимия нефти и газа. Москва, 2000.

6. Белкин В.И., Ефремов Е.П., Каптелинин Н.Д. Модель коллекторов нефти баженовской свиты Салымского месторождения. Нефтяное хозяйство, 1983, №10, с. 27-31.

7. Бескровный Н.С., Краснов С.Г. Нефтегазоносность, геохимическая характеристика и условия образования битуминозных сланцев. Москва, обзор ВИЭМС, 1979.

8. Биктишева P.M. Региональная нефтегазоносность верхнедевонско-турнейского карбонатного комплекса Татарии. Геология нефти и газа, 1980, №4.

9. Брадучан Ю.В., Гурари Ф.Г, Захаров В.А. Баженовский горизонт западной Сибири. Новосибирск, Наука, 1986.

10. Ю.Вассоевич Н.Б., Баженова O.K., Бурлин Ю.К. Нефтематеринский потенциал осадочных образований . Обзор. Сер. Месторождения горючих полезных ископаемых. Москва, ВИНИТИ, 1982.

11. Вер-Вибе. Как находят нефть. Москва, Гостехиздат, 1959.

12. Виноградов А.П. Введение в геохимию океана. Москва, Наука , 1967. 214 стр.

13. Геология нефти и газа Западной Сибири/ А.Э. Контор ович, И.И. Нестеров, Ф.К. Салманов и др. М., Недра, 1975, 680 с.

14. Гурари Ф.Г. Об условиях накопления и нефтеносности баженовской свиты Западной Сибири. Труды СНИИГГиМС, 1979, вып. 271, с.153 -160.

15. А.Н.Гусева, И.Е.Лейфман, Л.П.Климуншна. Нефтегазоносность, типы нефтей и их распределение по составу//Сб. Гидрогеологические и палеогидро-геологические условия размещения залежей нефти и газа // Наука. М. 1977.

16. П.Добрынин В.М. Проблемы коллектора нефти в битуминозных глинистых породах баженовской свиты. Известия АН СССР, серия геологич., 1982, № 3, с. 120 - 127.

17. Доманикиты Сибири и их роль в нефтегазоносности. Под ред. Ф.Г. Гурари, Новосибирск, СНИИГГиМС, 1982, 135с.

18. Дорофеева Т.В., Аристаров М.Г., Блинчикова Е.Ю., Ковалевский М.О, Лебедева Г.В., Рогозина Е.А. Локальный прогноз залежей нефти баженовской свиты. Москва, «Недра», 1992

19. Идентификация типов пород по каротажу в отложениях баженовской свиты Салымского месторождения./ В.Х. Ахияров, Е.М. Бронников, В.М. Теплоухов, И.П. Клочан. Труды ЗапСибНИГНИ, 1984, вып. 186, с. 44-56.

20. Информационный пакет по Сахалинскому (26-V) лицензионному участку. Ханты-Мансийск, 1996.

21. Исследование нефтеносных разрезов баженовской свиты/И.И.Нестеров, Л.Г.Петросян, В.П.Сонич, В.В.Хабаров.-Разведочная геофизика, обзор ВИЭМС, Москва, 1988.

22. Коллекторы нефти баженовской свиты Западной Сибири / Т.В. Дорофеева, С.Г. Краснов, Б.А. Лебедев и др. Л., Недра, 1983, 132 с.

23. Коровина Т.А., Федорцов И.В., Кропотова Е.П. Особенности состава, физико-химических свойств и емкостных характеристик битуминозных аргиллитов. Нефтяное хозяйство,2001, №9.Стр 22-25.

24. Клубова Т.Т. "Глинистые коллекторы нефти и газа", Недра, 1988.

25. Клубова Т.Т., Э.М. Халимов. Нефтеносность отложений баженовской свиты Салымского месторождения. МоскваД 995.

26. Курчиков А.Р., Ставицкий Б.П. Геотермия нефтегазоносных областей Западной Сибири. Москва, Недра, 1987.

27. JIano A.B. Следы белых биосфер. Москва, Знание, 1979. 172 стр.

28. Нестеров И.И. Нефтеносность битуминозных глин баженовской свиты Западной Сибири. Советская геология, 1980, № 11, с. 3 - 9.

29. Нестеров И.И. Новый тип коллектора нефти и газа. Геология нефти и газа, 1979, №10, с. 26-29.

30. И.И.Нестеров, Ю.В. Брадучан, В.Г. Елисеев и др. Перспективы нефтеносности глинистых битуминозных пород баженовской свиты Западной Сибири. Тюмень, 1976.

31. Нефтегазоносность глинистых пород Западной Сибири/Нестеров И.И., Ушатский И.Н., Малыхин А.Я. идр.-М.: Недра, 1987.

32. Нефтеносность баженовской свиты Западной Сибири. Под ред. H.A. Крылова, М., ИГиРГИ, 1980, 206 с.

33. Новиков Г.Р., Салманов Ф.К., Тян A.B. Нефтяные месторождения и типы залежей Салымского нефтяного района. Труды ЗапСибНИГНИ, вып.41,1970

34. Оценка нефтегенерационного потенциала и перспектив нефтеносности баженовской свиты в западной части территории деятельности ОАО "Сургутнефтегаз". Н.В. Лопатин, Т.П. Емец, О.И. Симоненкова, Ю.И. Галушкин. Москва, 1998.

35. Плуман И.И. Ураноносность черных битуминозных аргиллитов верхней юры Западно-Сибирской плиты. Геохимия, № 11, 1971.

36. Ровнина JI.B. Определение исходного типа и уровня катагенеза рассеянного органического вещества палинологическим методом РД-39-11-1142-84. Москва, Министерство нефтяной промышленности, 1984

37. Соколов Б.А., Абля Э.А. Флюидодинамическая модель нефтеобразования. Москва, ГЭОС, 1999.

38. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти и газа. М.: Мир, 1981.501 с.

39. Успенский В. А. Введение в геохимию нефти. Л: Недра, 1970. 309 стр.

40. Ушатинский И. Н. Литология и перспективы нефтеносности юрско-неокомских битуминозных отложений Западной Сибири. Советская геология, 1981, с. 11 -22.

41. Ушатинский И. Н. Оценка экранирующей способности глинистых покрышек по молекулярной проницаемости углеводородов. Труды ЗапСибНИГНИ, 1982, вып. 174, с. 92- 102.

42. Ушатинский И.Н. Распределение литотипов и состав пород баженовской свиты в районах среднего приобья. В кн.: Геохимия процессов нефтеобразования и нефтегазонакопления в мезозойских отложениях Западной Сибири. Тюмень, 1986. с. 90-106.

43. Ушатинский И: Н., Зарипов О.Г. Минералогические и. геохимические показатели нефтегазоносности мезозойских . отложений; ЗападноСибирской плиты: Свердловск, Средне-Уральское изд-во, 1978, 208 с

44. Филина С.И., Корж М.В., Зонн М.С. Палеогеография и нефтеносность баженовской свиты Западной Сибири, Москва, Наука, 1984.

45. Чепак Г.Н., Шапошников В.М, Нарыжный П.С. и др. Перспективы нефтегазоносности хадумских глин Восточного Предкавказья. "Нефтегаз. Геол. и геофиз.", 1982, №10.

46. Чепак Г.Н., Шапошников В.М, Нарыжный Г1.С. и др. Особенности нефтегазоносности глинистой толщи олигоцена Восточного Предкавказья "Геология нефти и газа ", 1983^ №8;

47. Шик Н.С. и др. Отчет по договору № 580. Прогноз продуктивности верхнеюрских отложений на Сахалинском лицензионном участке. Москва, МиМГО, 2002.

48. П1ик Н.С. и др. Отчет по договору № 581. Создание модели геологического строения продуктивных отложений Восточно-Сахалинского лицензионного участка. Том I. Прогноз нефтеносности баженовской свиты. Москва, МиМГО, 2003.

49. Ясович Г.С. Перспективы нефтеносности зон развития аномальных разрезов баженовской свиты Среднего Приобъя. Труды ЗапСибНИГНИ, 1981, вып. 166, с. 51 - 59.

50. G.Bourdarot. Essais de puits: methods d'interpretation. Paris, Edition Technip, 1996.

51. Espitalie J., Made M, Tissot В., Menny G.G., Lepla P. Source rock characterization method for petroleum exploration// Proc. Of 9^ Annual. Offshore technology Conference. 1977. p.439-452.

52. Mulhern M.E., Sugden H.E., Oil-saturated diatomites of California, USA: geology and production methods. 27-th International Geological Congress, Moscow, 1984.

53. Putzet G.A. Commercial production turing up in Ouachita overthrust belt. Oil and Gas, 1982, 80, N27.

54. Schmoker G.W. and Hester T.C. Bakken formation, United States. Portion of Willinston Basin. AAPGBull, 1983, 67, №12.

55. Wilkinson W.M. Fracturing in Spraberry reservoirs, West Texas, AAPG bull. 1953, 37, N2.