Перспективные на нефть и газ горизонты Непского свода, расположенного в центральной части Непско-Ботуобинской антеклизы, характеризуются крайне сложным строением пустотного пространства, сформировавшегося под влиянием множества факторов. При этом вторичные процессы по масштабу своего воздействия на фильтрационные и емкостные свойства коллекторов сравнимы, а в некоторых случаях даже преобладают над первичными. В частности, постседиментационная кристаллизация галита в поровом пространстве оказала доминирующее влияние на венд-кембрийские коллекторы подсолевого комплекса, с которым связаны основные перспективы нефтегазоносности. В этой работе делается попытка выяснить время и условия, при которых происходило отложение солей, получившее региональное развитие в пластах-коллекторах на территории Непского свода.

Засолонение порового пространства наиболее распространено в водонасыщенных коллекторах. В связи с этим притоки пластовой воды дебитом свыше 10 м3/сут редки и получены лишь в единичных скважинах. В пределах залежей УВ отложение солей наблюдается в значительно меньшем масштабе или отсутствует вовсе. Поэтому перспективные горизонты либо дают при испытании высокодебитные притоки нефти и газа, либо их пустотное пространство запечатано солью до такой степени, что они перестают быть коллекторами. Химический анализ показал, что соль, заполнившая поры, представлена практически чистым галитом. Данные по отмывкам пустотного пространства образцов пород перспективных горизонтов Непского свода от соли приведены в таблице. Они убедительно, на наш взгляд, показывают масштаб процесса засолонения.

В связи с чрезвычайной сложностью процессов кристаллизации в многокомпонентных рассолах (какими являются пластовые воды региона) теоретически рассчитать объемы кристаллообразования не представляется возможным. Авторами была предпринята попытка экспериментально смоделировать этот процесс. Пластовая вода из скв. 31 Верхнечонской насыщалась NаСl при температуре 90 °С в течение 1 ч при периодическом перемешивании. После охлаждения до 80 °С и стабилизации плотности маточный раствор сливался для опытов.

При повышении температуры пластовой воды кристаллический NaCl растворяется и тем больше, чем выше температура. Это объясняется “потерей” кристаллизационной воды CaCl₂, по-видимому, из второго кристаллизационного слоя из-за усиления броуновского движения.

При охлаждении полученного насыщенного раствора NaCl, как менее растворимая в воде соль, кристаллизуется и выпадает в осадок, причем величина кристаллов зависит от темпа снижения температуры, наличия в растворе механических примесей и других факторов.

Количество соли, выпавшей в осадок после охлаждения до температуры 60, 40 и 20 °С, определяли, сливая маточный раствор и отмывая соль изопропиловым спиртом так, чтобы образующиеся мелкие кристаллы при растворении воды в спирте не оседали. После сушки при комнатной температуре (до исчезновения запаха спирта) осадок соли NaCl взвешивали. На рис. 1 показано, что кривая зависимости количества выпадающего в осадок NaCl при понижении температуры имеет S-образную форму. Это объясняется тем, что при снижении температуры СаСl₂ гидратируется, присоединяя из рассола кристаллизационную воду и ускоряя кристаллизацию NaCl.

Для оценки влияния пористой среды на кристаллизацию NaCl был проведен следующий опыт. В делительную воронку емкостью 100 мл, заполненную стеклянными шариками диаметром 0,16–0,2 мм, заливался горячий (80 °С) маточный рассол. После остывания до 20 °С через сутки рассол сливался. После перевода пересыщенного рассола из капиллярного состояния в объемное выкристаллизовалось еще 8,18 кг/м³ NaCl. Таким образом, в поровом пространстве осталось в пересчете на относительное содержание 48,8 кг/м³ NaCl.

Проведенные исследования показали, что при охлаждении насыщенной NaCl пластовой воды происходят значительные кристаллизационные процессы. При понижении температуры от 80 до 20 °С в пористой среде выпадает в осадок 48,08 кг NaCl на 1 м³ рассола (2,4 % по объему), причем максимальное количество соли осаждается при изменении температуры от 60 до 40 °С.

Нетрудно подсчитать, что для полной закупорки пустотного пространства достаточно пропустить через него около 50 объемов предельно минерализованной NaCl пластовой воды с охлаждением ее от 60 до 40 °С.

Отсюда, выяснив время, в течение которого палеотемпература осадочного чехла снижалась от 60 до 40 °С, можно определить время засолонения коллекторов, что чрезвычайно важно для познания истории формирования и сохранности залежей нефти и газа Непского свода.

Изучение палеотемпературных условий при реконструкции различных геологических процессов давно привлекает внимание исследователей. Наибольший успех достигнут в последние 15–20 лет и связан с изучением общего теплового поля Земли путем массовых измерений теплового потока в осадочном чехле разнородных геоструктурных элементов. По этим данным [1], были построены кривые изменения температуры фундамента как функции глубины его залегания и времени консолидации.

Последние были использованы при восстановлении палеотемпературы осадочного чехла Непского свода. Кроме этого мы постарались учесть влияние температурного воздействия трапповых интрузий пермо-триасового возраста. Для этого были взяты определения максимальной температуры вендских отложений, сделанные И. И. Амосовым [3] по показателю отражения витринита углей и РОВ, которые равны примерно 110–120 °С. Также были использованы термодинамические расчеты палеотемпературы в кровле вендских отложений на этапе пермотриасовой тектономагматической активности. Палеотемпературы, реконструированные по этим различным методикам, хорошо сопоставляются. На рис. 2 приведена такая реконструкция для Верхнечонской площади в виде графика, который представляет собой разложенный по геохронологической шкале сводный разрез площади с нанесенными на него изотермами. Используя его, можно определить температуру каждой поверхности осадочного чехла в любой момент геологической истории.

Для подсолевых отложений осадочного чехла, с которыми связаны основные продуктивные горизонты, падение температуры от 60 до 40 °С приходится на юрско-меловое время. Это позволяет достаточно уверенно утверждать, что основное засолонение порового пространства пород-коллекторов на территории Непского свода происходило в юрско-меловое время.

1. Наиболее активно отложение солей в поровом пространстве перспективных горизонтов Непского свода происходило в юрско-меловое время.

2. Засолонение следует рассматривать в качестве положительного фактора, поскольку, протекая во времени уже после того, как залежи УВ были сформированы, оно способствовало их консервации и лучшей сохранности.

3. Восстанавливая структурный план ловушек на меловое время, можно прогнозировать зоны отсутствия засолонения и связанные с ними современные залежи УВ.

1. Историко-генетический метод оценки перспектив нефтегазоносности / Л.А. Польстер, Ю.А. Висковский, В.А. Николенко и др. – М.: Недра. – 1984.
2. Непско-Ботуобинская антеклиза – новая перспективная область добычи нефти и газа на востоке СССР / А.Э. Конторович, В.Р. Сурков, А.А. Трофимук и др. – Новосибирск: Наука.– 1986.
3. Палеогеотермические критерии размещения нефтяных залежей / И.И. Амосов, В.И. Горшков, Н.П. Гречишников и др. – М.: Недра. – 1977.

The time of the main stage of prospective horizon salinization can be determined based on laboratory studies of the process of gallite deposition from formation water brines as well as on the paleoreconst-ruction of the temperature of the Nepa arch sedimentary cover. Salinization is evaluated to be a positive factor contributing to a better preservation of hydrocarbon pools. Possibilities are indicated for predicting zones of minimum salinization by means of the paleoreconstruction of the structural pattern of the sedimentary cover in Cretaceous time.

1 – время выпадения солей; 2 – палеоизотермы, °С; 3 – поверхность фундамента, 4 – кровля вендских отложений; породы: 5 – алевролиты, 6 – глины, 7 – песчаники, 8 – карбонаты, 9 – траппы, 10 – соль; 11 – кристаллический фундамент