К оглавлению журнала

 

УДК 550.822.3 [53] (571 53)

А.С. МЕДВЕДСКИЙ (Иркутскгеофизика), А.В. ВЛАДИМИРОВ (ИГГ СО АНСССР)

Литмолого-петрофизическая модель строения терригенных отложений венда Аянско-Дулисьминской зоны

Терригенные отложения венда Непско-Ботуобинской антеклизы (НБА) являются основным нефтегазоносным комплексом, к которому приурочена подавляющая часть открытых здесь месторождений. Несмотря на региональную выдержанность, рассматриваемые отложения характеризуются крайне сложным строением: песчаниковым продуктивным горизонтам свойственно резкое фациальное замещение, переслаивание песчаников с аргиллитами и алевролитами, выпадение песчаниковых тел из разреза за счет перерывов, размывов и выклинивания части слоев, связанного с палеорельефом. Все это крайне осложняет расчленение терригенных отложений и корреляцию их по площади.

Для решения задач при изучении терригенных отложений венда Аянско-Дулисьминской зоны (центральная часть НБА) был применен системно-литмологический анализ с использованием промыслово-геофизических, петрографических и петрофизических данных.

Терригенные отложения рассматриваемой зоны образуют хужирский региональный циклит – РГЦ (непская свита), выделенный на основе принципов непрерывности, направленности, двуединого строения и дискретного характера границ [2]. В составе названного циклита прослеживаются два горизонта (снизу вверх); безымянный и ярактинский [4], каждый из которых имеет двучленное строение от песчаных пород до глинистых (рисунок). Если в разрезе находятся четыре члена разреза РГЦ, выделение горизонтов не вызывает затруднений даже лишь на основе промыслово-геофизических материалов.

Однако анализ петрофизических данных показал, что хужирский РГЦ в Аянско-Дулисьминской зоне имеет более сложное строение, число составляющих его членов изменяется от одного до шести, причем их выделение из-за отсутствия подчас резких границ и наличия переходных слоев является крайне непростой задачей. Ее решение на основе лишь данных ГИС, визуального и микроскопического изучения пород невозможно. Во-первых, это обусловлено тем, что какого бы масштаба не была запись ГИС, она показывает усредненные характеристики разреза, т. е. некоторые методы ГИС имеют предел дифференциации разреза. Во-вторых, соответствующие части циклитов субзонального и меньшего рангов могут иметь близкие мощность и вещественный состав, поэтому можно понять, каким зональным циклитам (ЗЦ) принадлежат выделяемые в разрезе субзональные циклиты (СЗЦ), лишь по характеру изменения какого-нибудь физического параметра, фиксируемого петрофизическими методами.

Для выделения в разрезе хужирского РГЦ циклитов зонального и субзонального ранга использовался огромный материал, собранный в ПГО Иркутскгеофизика. Были проанализированы результаты петрофизических исследований, проведенных на более чем 1500 образцах керна из терригенных отложений с шагом отбора 0,2–1 м из скважин Бурской, Междуреченской, Аянской, Суриндинской, Кольцевой, Поймыгинской площадей, что обеспечило высокую детальность расчленения этих отложений и их корреляцию.

В разрезе хужирского РГЦ принимают участие семь литотипов псаммито-псефитовых пород, образующих гранулометрический ряд конгломерат – мелкозернистый песчаник (табл. 1) и семь литотипов алеврито-пелитовых пород, также выстраивающихся в ряд (табл. 2).

Наблюдение последовательной смены литотипов и их петрофизических свойств по разрезу позволило расчленить отложения рассматриваемого РГЦ в наиболее полном разрезе Аянской зоны на три циклита меньшего ранга (см. рисунок, б, в). В строении каждого из выделенных циклитов принимают участие почти все литотипы. Статистическая обработка результатов петрофизических анализов показала, что литотипы различных циклитов отличаются амплитудой физических параметров. Так, к примеру, гравелиты, слагающие инициально-прогрессивную часть первого (верхнего) циклита (K1), резко отличаются от гравелитов второго и третьего циклитов содержанием алюмосиликатов, свободного кремнезема, тория, калия, значением радиоактивности и мембранного потенциала. В то же время все аналогичные литотипы второго и третьего циклитов характеризуются между собой близкими вещественным составом и физическими свойствами (см. табл. 1, табл.2).

Эти закономерности изменения физических свойств от циклита к циклиту, а также внутри каждого из них, выявленные при петрофизических исследованиях, и возможность их коррелировать позволили определить ранг каждого из этих тел. Первый, а также второй и третий вместе образуют два ЗЦ, кроме того, второму и третьему присвоен ранг СЗЦ. Нижние и верхние части СЗЦ обозначены как слои с литерами А и К. Под слоем в данной работе понимается интервал разреза, характеризующийся близкими как гранулометрическими, так и петрофизическими параметрами (см. рисунок, б, в).

Различие песчаников парфеновского, марковского (ярактинского) и безымянного горизонтов по содержанию U, Th, К, Аl2О3 уже указывалось для Ярактинско-Аянской и Марковской площадей [3]. При более детальном расчленении терригенных отложений хужирского РГЦ в пределах Аянско-Дулисьминской зоны возникает ряд трудностей, преодоление которых на основе изучения лишь четырех вышеуказанных параметров представляется невозможным. К таким трудностям можно отнести наличие в верхнем ЗЦ переходного слоя А – К, содержащего песчаники, близкие по рассматриваемым параметрам к песчаникам слоев К2 и К3; наличие в а3 прослоев песчаников по количеству К, U, Th, одинаковых с песчаниками К2, что сильно затрудняет корректное проведение границ между циклитами.

В строении первого ЗЦ (K1 – АК – a1) принимают участие все литотипы, выделенные в этой зоне, от конгломератов до аргиллитов. Непрерывность и неправильность изменения особенно ярко демонстрируется равномерным возрастанием алюмосиликатов от 12 до 78,6, калия от 0,6 до 4,4%, радиоактивности от 5 до 32Х10-4 усл. ед., магнитной восприимчивости и других свойств. Отдельные отклонения по карбонатности, содержанию железа, а также значения s, kп и rп авторы связывают с такими постседиментационными процессами, как кальцитизация, ангидритизация, засолонение и др. Закономерное увеличение содержания карбонатного материала в терригенных породах по разрезу и площади, по-видимому, может интерпретироваться как усиление мористости обстановки осадконакопления. Окончательный ответ на этот вопрос требует направленных микроскопических исследований керна.

Более узок спектр терригенных разностей, слагающих второй СЗЦ (К2 – А1). Он начинается с гравелитов и заканчивается чаще всего алевритистыми аргиллитами (см. табл. 1, табл.2). Направленность изменения свойств хорошо видна.

Третий СЗЦ (К3– А3) сложен наиболее грубозернистыми породами как псаммито-псефитового, так и алеврито-пелитового ряда. Это в основном конгломераты, гравийные песчаники, аргиллиты алевритистые.

В структуре СЗЦ, образованного слоями К3 и а3, превалируют более грубо- и разнозернистые породы. Второй СЗЦ, напротив, широко представлен тонко- и мелкозернистыми разновидностями осадочных пород. Строение ЗЦ представлено полным спектром всех выделяемых гранулометрических разностей: от конгломератов до аргиллитов.

Наименее распространены породы слоя К3, мощность его изменяется от нуля до 10,9 м, максимальная характерна для Аянской площади. Отложения данного слоя полностью отсутствуют в пределах Дулисьминско-Междуреченской зоны.

Гравелиты и песчаники слоя К2 наиболее распространены, мощность их составляет 0–19,1 м. Значительные мощности слоя приурочены к южной и юго-восточной окраинам рассматриваемой зоны. Скважины, пробуренные в центральных и северных районах (Дулисьминское и Междуреченское месторождения), выявили выклинивание отложений слоя К3 (см. рисунок). Отмечается закономерное сокращение мощности вплоть до полного выклинивания отложений обоих слоев с юго-востока на северо-запад. По-видимому, эти слои, являющиеся инициально-прогрессивными частями СЗЦ, были сформированы в мелководных прибрежно-морских условиях, причем их распространение контролировалось древним рельефом поверхности фундамента. Финально-прогрессивные части циклитов, представленные слоями А3 и А2, были, вероятно, сформированы в результате трансгрессии моря. Местами слой a2 отсутствует вследствие перерыва.

Несмотря на некоторую изменчивость мощностей слоев А – К и a1, суммарная их мощность достаточно выдержана. Это позволяет предположить, что вариации мощностей связаны с их взаимным фациаль-ным замещением, т. е. рассматриваемые слои имеют близкую фациальную природу и, вероятно, сформировались в результате трансгрессии моря, венчающей цикл терригенного осадконакопления не только в районе Аянско-Дулисьминской зоны, но и всей НБА в целом.

Слой K1 распространен на территории всей рассматриваемой зоны. Его мощность изменяется от нуля до 36,6 м (наиболее полно отложения слоя представлены в скв. 11 Дулисьминской). Тело грубозернистых отложений слоя K1 имеет линзовидную форму, выклиниваясь в северном и южном направлениях (см. рисунок, б). В субширотном сечении мощность рассматриваемого слоя более выдержана (см. рисунок, в).

Линзовидная форма, которую образует тело песчаников слоя К1, его “врезание” в нижележащие породы, хорошая сортировка песчаного материала, выявленные при литмолого-петрофизических исследованиях, позволяют нам предположить, что песчаники слоя K1 имеют иное происхождение, чем К2 и К3. По-видимому, слой K1 был сформирован русловым потоком, ориентированным с северо-востока на юго-запад. Безусловно, для подтверждения данного предположения необходимы более детальные исследования текстурных особенностей песчаников рассматриваемого слоя, проведение массовых физико-химических анализов кернового материала. В местах слияния песчаников слоев K1 и К2, К3 необходимо проводить раздельное испытание пород каждого слоя для выяснения нефтегазоносности каждого из них. Если высказанное предположение подтвердится, то это будет влиять на стратегию глубокого бурения, что, в конечном счете, может привести к повышению эффективности поисково-разведочных работ.

Необходимость выделения ЗЦ и СЗЦ была обоснована А.В. Владимировым и А.Н. Хабаровым [1] и на примере месторождений НБА доказана закономерная приуроченность коллекторов к инициально-прогрессивным частям циклитов как регионального, так и более низкого ранга. Нами подтвержден этот вывод. Таким образом, авторы считают, что полный комплекс петрофизических данных является необходимым при расчленении терригенных отложений НБА на целостные геологические тела-циклиты, в строении которых принимают участие породы, характеризующиеся близкими морфологическими (размер зерна, мощность), но различными петрофизическими свойствами.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Владимиров А.В., Хабаров А.Н. Литмостратиграфические предпосылки закономерностей пространственного размещения резервуаров и залежей Непско-Ботуобинской антеклизы // В кн.: Материалы конф. молодых ученых ин-та геол. и геофиз.– Новосибирск.– 1988.– С. 48–60.
  2. Карогодин Ю.Н. Региональная стратиграфия.– М.: Недра.– 1985.
  3. Корреляция венд-кембрийских отложений юго-восточного склона Непско-Ботуобинской антеклизы / В.Я. Воробьева, Р.П. Готтих, В.А. Ващенко и др. // Геология нефти и газа.– 1982.– № 9.– С. 17–23.
  4. Непско-Ботуобинская антеклиза – новая перспективная область добычи нефти и газа на Востоке СССР / Под ред. А.Э. Конторовича, В.С. Суркова, А.А. Трофимука.– Новосибирск: Наука.– 1986.

Таблица 1 Петрофизическая характеристика пород псаммито-псефитового ряда Аянско-Дулисьминской зоны

Литотипы

AlSi, %

Q, %

Кр. %

Fe, %

U, 10-4 %

Th, 10-4 %

К, 10-4 %

g, 10-4 усл. ед

c, 10-5 ед. СИ

d, г/см3

s, г/см3

Kп.об

eм

rп, Ом·м

Слой

Конгломераты и конглогравелиты

5,5

79,0

11,0

1,2

0,8

7,8

0,9

9

6

2,681

2,52

6,1

6,4

28,3

К1

30,4

52,1

14

1,4

8,4

15

1,6

23

4

2,683

2,55

4,95

26,3

12,0

К3

Гравелиты

7,7

80,0

7,5

0,2

0,2

2,5

0,4

3

3

2,661

2,49

7,9

-2,2

8,8

K1

29,6

53,5

12,7

1,6

2,3

8,4

2,5

20

6

2,682

2,55

4,5

14,9

21,3

К2

31,7

60,9

5,6

0,8

2,1

3,5

2,6

18

3

2,651

2,44

8,1

12,6

16,8

К2

Крупно- и среднезернистые гравийные песчаники

9,4

76,9

9,2

0,9

1,0

3,0

0,4

5

2

2,662

2,45

7,5

– 1,2

11,7

К1

47,9

40,9

6,0

2,0

3,0

8,8

3,7

28

8

2,679

2,45

8,4

9,2

9,2

К3

Крупнозернистые песчаники

14,6

80,8

2,3

0,7

1,1

2,9

0,8

6

1

2,650

2,40

9,5

-3,7

2,7

К1

31,4

59,7

5

1,0

2,0

5,4

2,2

17

4

2,653

2,44

7,9

6,6

18,3

К2

39,9

50,5

2

1,3

1,7

6,2

3,3

23

1

2,631

2,32

11,8

К3

Средне- и крупнозернистые песчаники

11,7

75,5

4,5

0,8

0,9

2,8

0,5

5

2

2,644

2,37

10,6

2,3

5,7

К1

28,6

58,6

14,6

1,3

2,6

3,9

2,6

19

5

2,660

2,48

6,6

4,1

5,9

К2

Среднезернистые песчаники

11,3

79,2

4

1,5

0,8

2,2

0,7

5

3

2,664

2,42

9,6

1,8

6,4

K1

30,9

60,7

10

0,7

2,2

7,4

2,1

17

4

2,649

2,37

10,7

12,1

16,4

К2

Мелко- и среднезернистые песчаники

16,1

77,6

3,3

0,7

1,4

3,3

0,9

8

3

2,636

2,42

8,3

7,8

13,0

K1

49,0

43,0

4,2

1,9

2,7

8,5

3,0

24

11

2,657

2,49

6,3

16,1

23,8

К2

Примечание. Содержание: AlSi – алюмосиликатов, %, Q – свободного кремнезема, %; Кр – общая карбонатность, %; Fe – содержание железа, %; U, Th, К – содержание урана, тория, калия, 10-4 %, g – радиоактивность, 10-4 усл. ед.; c – магнитная восприимчивость, 10-6 ед. СИ; d – плотность, г/см3; s – объемный вес, г/см3; Kп.об – коэффициент общей пористости; eм – мембранный потенциал; rп – удельное электрическое сопротивление, Ом·м.

Таблица 2 Петрофизическая характеристика пород алеврито-пелитового ряда Аянско-Дулисьминской зоны

Литотипы

AlSi, %

Q,%

Кр, %

Fe, %

U, 10-4 %

Th, 10-4%

К, 10-4%

g, 10-4 уcл. ед

c, ед. СИ

Кп.об

d, г/см3

s, г/см3

eм

rп, Ом·м

Тип

Подтип

Слой

Аргиллиты

78,6

12,9

6,9

3,6

4,3

10,9

4,4

32

18

7,9

2,751

2,55

33,3

27,1

I

-

А1, А-К, линзы в К1

77,9

16,9

1,0

1.5

3,5

11,6

4,8

36

8

8,3

2,728

2,50

_

_

II

1

А2

61,8

28,3

1,0

1,2

4,6

14,2

6,9

49

5

12,9

2,670

2,32

2

A3

Аргиллиты алевритистые

69,7

21,6

5,0

2,3

3,4

11,2

4,1

30

12

7,1

2,736

2,53

28,6

11,9

I

-

А-К, линзы в K1

67,8

23,2

2,5

3,1

2,9

7,9

4,3

31

16

6,3

2,726

2,57

33,8

17,6

II

1

А2

67,5

20,2

4,0

1,7

3,2

6,2

4,2

31

11

7,4

2,709

2,51

36,3

6,33

2

А3

Аргиллиты алевритистые, песчанистые

61,2

26,4

6,5

3,3

3.4

7,6

3,6

27

16

6,3

2,747

2,57

38,9

23,3

Не выделяется

А2, А3

Аргиллиты песчанистые

60,7

30,8

3,2

2,1

2,5

8,7

4,3

31

9

6,5

2,699

2,52

26,5

7,9

А2, А3

Алевролиты

56,1

37,1

5,2

1.8

3,9

9,2

3,1

26

9

7,0

2,686

2,50

32,5

12,8

А-К, линзы в K1

Песчаники глинистые

36,4

56,0

5,0

1,1

2,5

7,6

2,7

21

4

8,5

2,657

2,43

-

-

Линзы в K1

Песчаники мелкозернистые, алевритистые

34,0

54,2

8,0

2,5

3,1

6,9

2,0

18

9

5,9

2,692

2.55

17,4

39,3

А-К

Примечание. Обозначения см. в табл. 1.

 

Схема расположения скважин глубокого бурения (а) и геологический разрез терригенных отложений Аянско-Дулисьминскои зоны по линии АБ (б) и A1Б1 (в).

1 – скважины, 2 – изопахиты хужирского РГЦ м, 3 – изогипсы, м, 4 – тектонические нарушения, 5 – линия профиля, породы 6 – аргиллиты, 7 – алевролиты, 8 – песчаник мелкосредне- и крупнозернистый, 9 – гравелит, 10 – конгломерат, 11 – гранит, 12 – гранодиорит, 13 – гранито-гнейс, 14 – сланцы коры выветривания, 15 – брекчии коры выветривания

Сайт создан в системе uCoz