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 (К
2 – А1). Он начинается с гравелитов и заканчивается чаще всего алевритистыми аргиллитами (см. табл. 1, табл.2). Направленность изменения свойств хорошо видна.Третий СЗЦ (К
3– 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 К
3 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 К
3, 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 К
2 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 К
1, 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
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 |
K п.об |
e м |
r п, 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 |
К 1 |
30,4 |
52,1 |
14 |
1,4 |
8,4 |
15 |
1,6 |
23 |
4 |
2,683 |
2,55 |
4,95 |
26,3 |
12,0 |
К 3 |
|
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 |
К 2 |
|
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 |
К 2 |
|
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 |
К 1 |
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 |
К 3 |
|
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 |
К 1 |
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 |
К 2 |
|
39,9 |
50,5 |
2 |
1,3 |
1,7 |
6,2 |
3,3 |
23 |
1 |
2,631 |
2,32 |
11,8 |
– |
– |
К 3 |
|
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 |
К 1 |
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 |
К 2 |
|
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 |
К 2 |
|
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 |
К 2 |
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 |
e м |
r п, 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 |
- |
А 1, 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 |
А 2 |
|
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 |
А 2 |
|
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 |
А 3 |
||
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 |
А 2, 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 |
” |
А 2, 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