Б.М. Авербух, Г.Я. Шилов (АГНА), Р.С. Надиров (ИГАНА)

Здесь отмечается повсеместное присутствие трещин, особенно в верхних частях эффузивного покрова. Трещинные поверхности ориентированы относительно оси керна в одном, двух и трех направлениях. Выветрелые эффузивы были изучены и на других площадях Среднекуринской впадины, где расположено и месторождение Мурадханлы. Как показал статистический анализ результатов изучения образцов вулканогенных пород, средние значения удельной плотности макротрещин этих образований изменяются от 0,4 до 0,86 см/см². Трещины, как правило, заполнены кальцитом, цеолитом, гидроксидами железа, хлоритом и глинистым материалом. Встречаются также и незаполненные трещины. Эффузивные породы характеризуются в основном низкой проницаемостью (0,0003-47,5 мкм²), которая в значительной степени связана с трещиноватостью. Пористость выветрелых эффузивных пород по площади Мурадханлы по керну колеблется от 1 до 25% при среднем значении 13,7%.

Таким образом, важной характеристикой эффузивных пород для прогноза возможного их насыщения УВ является наличие в них коллекторов (трещинных, порово-трещинных, порово-трещинно-кавернозных), особенно в тех частях вулкано-генного разреза, которые контактируют с нормальными осадочными образованиями. Обычно в таких частях эффузивного массива, подвергшихся выветриванию, часто образуется кора выветривания, в которой выделяются следующие геохимические зоны (снизу вверх): дезинтеграции, выщелачивания, гидролиза и конечных продуктов выщелачивания. При этом трещинно-поровые коллекторы располагаются в основном в зонах дезинтеграции и выщелачивания. Необходимо отметить, что в силу ряда геологических и геохимических особенностей того или иного района мощность каждой геохимической зоны значительно изменяется по площади распространения коры выветривания, вплоть до полного выклинивания как отдельных зон, так и всей коры выветривания (рис.1).

Как видно из таблицы, поисковый этап разведки залежи УВ в корах выветривания эффузивных образований состоит из трех стадий предварительной подготовки к поисковому бурению и поискового бурения. На первой предварительной стадии поисков предусматриваются комплексные исследования территории аэрокосмическими, геохимическими и полевыми геофизическими методами разведки. Эти работы следует считать частью "бассейнового" анализа, в результате чего осуществляют моделирование седиментационной, геодинамической, геотермической и других составляющих нефтегазогенерационно-аккумулирующей системы

После выявления благоприятных зон на 2-й стадии поискового этапа проводится комплекс специальных геохимических исследований, направленных на выделение в разрезах параметрических скважин погребенной коры выветривания и определение в ней в первом приближении границ отдельных геохимических зон (выщелачивания, дезинтеграции), которые обладают наибольшей пористостью и проницаемостью. Методика таких геохимических исследований основана на результатах статистической обработки большого массива данных, полученных по корам выветривания разного состава, изучения динамики изменения химического состава профиля выветривания различных типов вулканогенных пород, проведения математического моделирования физико-химических процессов выветривания эффузивов, изучения закономерностей миграции и накопления оксидов основных металлов в различных зонах кор выветривания. Для этого при бурении параметрических, а также поисковых скважин производятся равномерный отбор и анализ образцов пород из различных интервалов кор выветривания. Геохимический анализ заключается в определении содержания основных породообразующих оксидов железа, алюминия, титана, магния, кальция и натрия. Распределительный критерий К подсчитывается по формуле

где а, Ь, с, d, e, f - процентное содержание соответствующего породообразующегося оксида в образце, подсчитанное относительно его среднего содержания в нижезалегающих невыветрелых вулканитах.

Как показали результаты исследований, коры выветривания эффузивных пород характеризуются значениями К, изменяющимися от 1 до 250, тогда как неизмененные разности эффузивов имеют значения K<1. С учетом граничных значений коэффициента К определяют приуроченность каждого образца к той или иной зоне профиля коры выветривания по графику зависимости K=f(H), т.е. изменение распределительного критерия с глубиной (рис.2).

Промыслово-геофизические исследования в этот этап должны проводиться максимально полным комплексом методов каротажа, особенно в интервалах выявленных геохимическими методами различных зон коры выветривания, в целях определения литологического состава, выделения коллекторов и оценки характера их насыщения. Опыт исследований вулканогенных массивов в Среднекуринской впадине [2,5] продемонстрировал высокую эффективность методов ГИС при решении этих задач.

Статистический анализ изменения геофизических параметров вулканогенных пород показал, что использование отдельных геофизических параметров для решения задач выделения коллекторов и определения их насыщения затруднительно в связи с наличием неоднозначных зон между параметрами, характеризующими водонасыщенные, нефтенасыщенные и "плотные" пласты. Поэтому для решения задачи выделения продуктивных вулканогенных коллекторов применяют различные комплексные методы интерпретации данных электрического (ЭК), радиоактивного (ГК, НГК, ННК, КНК) и акустического (АК) или плотностного (ГГК-П) каротажей.

Р_{п =} K_п^-2,15

Общую (эффективную) пористость определяют с помощью графического способа сопоставления геофизических параметров Р_п и показаний НГК (J_ng), сущность которого заключается в нахождении корреляционной связи (линии водоносных гранулярных пород) между Р_п и J_ng с использованием опорных пластов и последующим получением зависимости между общей пористостью и показаниями НГК. Пористость эффузивных пород с помощью АК рассчитывается по известной формуле "среднего времени", где значение интервального времени пробега упругой волны в минеральном скелете составило 200 мкс/м.

Значительный интерес представляет также сравнительный анализ значений пористости эффузивных пород, определенных по данным электрического, акустического и нейтронного гамма-каротажа (рис.3).

Блоковая пористость водоносных эффузивных коллекторов, вычисленная по данным ЭК или АК (при отсутствии трещиноватости), в среднем составила 16,3%, тогда как общая пористость по НГК - 17,4%. Значение вторичной пористости, рассматриваемой как разность общей пористости НГК и блоковой пористости, составила здесь около 1 %. Таким образом, среди эффузивных пород распространены в основном порово-трещинные коллекторы с относительно высокой блоковой пористостью.

Для оценки характера насыщения вулканогенных коллекторов разработан способ графической интерпретации параметров р_п и J_ng [2], учитывающий незначительное влияние трещиноватости на показания ЭК. Способ заключается в том, что откладывая по оси абсцисс значения J_ng в линейном масштабе и по оси ординат значения удельных сопротивлений пластов r_п в обратном степенном масштабе, отмечая на графике точки, соответствующие явно водоносным пластам, получают кривую r_вп со значениями К_в=1. Аналогично проводится кривая, соответствующая коллекторам с К_в=0,5, причем величины удельных сопротивлений на этой кривой будут соответствовать 4r_вп. Если нанести на такой график оценки геофизических параметров исследуемых пластов (р_п и J_ng), то точки, соответствующие водоносным коллекторам, будут находиться между кривыми К_в=1 и К_в=0,5, тогда как точки, характеризующие продуктивные пласты, расположатся ниже кривой 4r_вп. Выделение нефтенасыщенных эффузивных коллекторов осуществляется также по результатам расчета коэффициента водонасыщенности с помощью известной формулы Арчи-Дахнова.

Применение испытателей пластов на трубах на этой стадии поисковых работ носит на первых порах экспериментальный характер для выяснения оптимальных параметров режима испытания (величина депрессии, время от вскрытия до опробования, длина испытуемого интервала) и служит также для оценки промышленного значения выделенных по ГИС коллекторов и установления начального пластового давления. Так, для вулканогенных пород площадей Среднекуринской впадины оптимальный режим испытания соблюдается, если выполняется технологическое условие Р_депр/Р_репр = 1.5 (отношение депрессии при испытании к репрессии при вскрытии коллекторов бурением). В то же время при перекрытии эффузивного массива пластичными глинистыми породами, когда возможно проявление так называемого "арочного" эффекта, это отношение может равняться 3, что, однако, не приводит к смыканию трещин.

Последняя третья стадия поискового этапа (поисковое бурение) включает детальную сейсморазведку (в том числе объемную) отдельных участков ловушки, проведение ВСП в поисковых скважинах в целях определения контуров залежи УВ и уточнения строения ловушки в коре выветрения. Эти же цели преследуют литологические исследования кернового материала, что позволит получить параметры для подсчета запасов по категории С₁.

На этой стадии поисково-разведочных работ при выполнении промыслово-геофизических исследований необходимо предусмотреть применение наклономера. Помимо оценки литологического состава, пористости и нефтенасыщенности эффузивных пород, целью ГИС и наклонометрии являются выделение ритмофаций согласно количественной генетической каротажной модели элементарной ритмофаций [5], проведение корреляции разрезов скважин и выявление наиболее благоприятных по коллекторским свойствам переходных зон и конечных фаз элементарных ритмов эффузивных излияний, а также зон повышенной трещиноватости. Все это также позволит получить подсчетные параметры для оценки запасов УВ в залежи.

В результате комплексных исследований ловушек в вулканогенных толщах предполагается построение ряда дополнительных картографических материалов, к которым относятся: историко-палеогеографические карты поверхности несогласия осадочного чехла и выветрелых вулканитов; профильные разрезы по выветрелым участкам вулканогенных пород с точным выделением отдельных геохимичских зон выветривания (см.рис.1); карты распространения и мощностей наиболее благоприятных для углеводородного насыщения зон геохимической коры выветривания, имеющих повышенные ФЕС.

1. Авербух Б.М. Перспективы нефтегазоносности и методы поисков разведки залежей УВ в сложных структурно-стратиграфических ловушках вулканогенных образований верхнего мела СВ борта Евлах-Агджабединского прогиба // Ученые записки АГНА. -1992. - №6. - С. 3-12.
2. Керимов В.Ю., Шилов Г.Я., Джавадов Я.Дж. Анализ эффективности изучения ловушек в вулканогенных толщах геолого-геофизическими методами: Обзор. Сер. Нефтегазодобывающая промышленность - Баку: АзНИИНТИ, 1990.
3. Кондрушкин Ю.М., Буряковский Л.А., Крутых Л.Г. Коллекторские свойства эффузивных пород месторождения Мурадханлы // Геология нефти и газа. -1987. - №7. - С. 35-39.
4. Рябухин Т.Е., Судариков Ю.А. Промышленная нефтегазоносность погребенных кор выветривания и трещиноватых зон магматических и метаморфических пород // Геология нефти и газа. - 1993. - №4. - С. 6-9.
5. Шилов Г.Я. Генетический подход к обоснованию перспективных объектов в эффузивных породах по данным ГИС // Изв. вузов. Нефть и газ. - 1993. -№4. - С. 6-9.

The method of integrated investigations, increasing effectiveness of prospecting works, is proposed in connection with revealing in different countries hydrocarbon pools in crusts of effusive rocks weathering of different content and with complex structure. The regarded method, in addition to main criteria of oil and gas content, takes under consideration specific hydrocarbon occurence in effusive-piroclastic formations, pale-ogeomorphological features of buried paleorelief, presence and duration of break in sedimentation after formation of effusive-piroclastic massif, age and litho-petrographic characteristics of seals, presence and thickness of some geochemical zones in weathering crusts. There are three stages in hydrocarbon pools prospecting in crusts of effusives weathering: preliminary, preparing to prospecting drilling and prospecting drilling. At the first preliminary stage integrated investigations are supposed to be carried out by aerospace, geochemical and field geophisical methods. The result of the first stage is modeling of sedimentary, geo-dynamic, geothermal and other components of oil and gas generating-accumulating system.

Special geochemical study, directed at revealing of buried weathering crusts in parametric wells sections are carried out at the second prospecting stage. Geochemical zones (of leaching, desintegration), which are characterized by the greatest porosity and permeability are picked up in weathring crusts. Precise limit between weathering crust and indigenous volcanic rocks is revealed by thermo-magnetometric core analysis.

Prospecting geophisical investigations at this stage should be carried out by the fullest complex of logging methods: electric, radioactivity, acustic, density ones. The last stage of prospecting works contains detailed seismic survey (including the volume one) at some parts of traps, vertical seismic profiling in prospecting wells for pools counters defining and precising of a trap structure in weathering crust.

Some additional map materials are supposed to be presented as a result of integrated study of traps in volcanic formations: historical-paleogeographical maps of unconformity surface of sedimentary cover and weathered vocanic rocks, sequences along weathered areas of volcanic rocks with picking up of geochemical zones at some points of weathering crust, maps of location and thicknesses of weathering crust geochemical zone, chararterized by high filtrational and holding capacity features and favorable for hydrocarbon saturation. Subsequente use of the method will considerably increase prospecting works effectiveness at regions, where buried effusive massives can be met.

I - массив неизменных эффузивов; II-V - геологические зоны коры выветривания (II - дезинтеграции, III - выщелачивания, IV - гидролиза, V - конечных продуктов разложения); VI - перекрывающие терригенно-карбонатные образования

Рис.3. Вариационные кривые распределения значений пористости К_п , определенных по данным ЭК (1), НГК (2) и АК (3) для водоносных (а) и "плотных" (б) эффузивных пород Евлах-Агджабединского прогиба