Коллекторские свойства и перспективность отложений нижнего плиоцена площади Умид Бакинского архипелага

Изучение коллекторских свойств отложений нижнего плиоцена площади Умид Бакинского архипелага и перспективы ее нефтегазоносности. Влияние структурно-тектонической характеристики поднятия Умид Бакинского архипелага на формирование грязевого вулкана.

Рубрика Геология, гидрология и геодезия
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 10.07.2022
Размер файла 749,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Азербайджанский государственный университет нефти и промышленности

КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА И ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ ОТЛОЖЕНИЙ НИЖНЕГО ПЛИОЦЕНА ПЛОЩАДИ УМИД БАКИНСКОГО АРХИПЕЛАГА

Г. Насибова, канд. геол.-минералог. наук, доц.,

Х. Мухтарова, канд. геол.-минералог. наук, доц,

Р. Нариманов, магистр

г. Баку

Аннотация

Целью данного исследования являются изучение и анализ коллекторских свойств отложений нижнего плиоцена площади Умид Бакинского архипелага и перспективы ее нефтегазоносности.

Одним из последних исследований на площади Умид является геологическая оценка пластовых параметров для подсчета запасов углеводородов. Ранее полученные результаты позволили более достоверно подсчитать запасы углеводородов и планировать поисково-разведочные работы в правильном направлении. В 2009 году на V и VII горизонтах продуктивной толщи были выявлены залежи с большими запасами газоконденсата. Так, в скв. 10 на интервале глубин 6340-6356 м были получены 1,2 млн м3/сут газа и 150 т конденсата. Учитывая, что месторождения углеводородов в ЮжноКаспийской впадине (ЮКВ) являются, как правило, многоярусными, то имеется основание прогнозировать наличие углеводородных скоплений и в более глубокозалегающих толщах. коллекторский плиоцен умид архипелаг

В проведенных ранее исследованиях комплексно не изучалась закономерность изменения коллекторских свойств, таких как гранулометрический состав, карбонатность, пористость, проницаемость, плотность, скорость распространения ультразвуковых волн в породах.

В нашей работе изучено влияние структурно-тектонической характеристики поднятия Умид Бакинского архипелага ЮКВ на формирование грязевого вулкана на юго-восточном периклинальном погружении. С учетом влияния сжимающих напряжений на положение свода складки и кратера грязевого вулкана в связи с конседиментационным развитием поднятия, обосновываются рекомендации по месту заложения поисковых скважин для глубокозалегающих горизонтов.

Формирование коллекторских свойств пород зависит от тектонических напряжений, возникающих в них. В тектонически активных зонах высока вероятность возникновения в породах вторичных коллекторских свойств. Существует устойчивая обратная связь между коллекторскими свойствами, карбонатностью и глинистостью, прямая - со степенью отсортированности частиц, слагающих породы. Рассматриваемые в статье вопросы свидетельствуют о высокой вероятности наличия здесь углеводородных скоплений и в более глубокозалегающих горизонтах осадочного разреза.

В будущем, основываясь на проведенных нами исследованиях и геолого-геофизических методах, можно будет детально оценить перспективы глубокозалегающих стратиграфических единиц данной площади, а также идентичных ей.

Ключевые слова: коллектор, плотность, пористость, проницаемость, карбонатность, породы, коллекторские свойства.

Annotation

G. Nasibova, Cand. Sci. (Geol.-Min.), Assoc. Prof., Kh. Mukhtarova, Cand. Sci. (Geol.-Min.), Assoc. Prof., R. Narimanov, Master Azerbaijan State Oil and Industry University, Baku

RESERVOIR PROPERTIES AND PROSPECTIVES OF LOWER PLIOCENE SEDIMENTS IN THE UMID AREA OF THE BAKU ARCHIPELAGO

The objective of this study is to investigate and analyze the reservoir properties of the Lower Pliocene sediments of the Baku Archipelago Umid area and its oil and gas potential.

One of the latest studies in the Umid area was geological assessment of reservoir parameters for calculation of hydrocarbon reserves. The earlier obtained results made it possible to more reliably calculate hydrocarbon reserves and plan prospecting and exploration works in the right direction. Large gas condensate reserves were identified in 2009 in horizons V and VII of the Productive Series (PS). Thus, well 10 produced 1.2 million m3/day of gas and 150 tons of condensate from the depth interval of 6340-6356m. Considering that hydrocarbon fields of the South Caspian depression (SCD) are, as a rule, multilayered, this is a reason to predict presence of hydrocarbon accumulations in deeper strata as well.

Variation patterns of reservoir properties, such as grain composition, carbonate content, porosity, permeability, density, propagation velocity of ultrasound waves in rocks were not comprehensively investigated in the previously conducted studies.

The article studies impact of the structural and tectonic properties of the Umid uplift of the SCD Baku archipelago upon formation of a mud volcano on the southeastern periclinal subsidence. Taking into account impact of compressional stresses on the position of the fold vault and the crater of the mud volcano in connection with the syndepositional development of the uplift, a recommendation on the location of prospecting wells to deeper horizons is substantiated.

Formation of reservoir properties of rocks is a function of tectonic stresses arising in them. Occurrence of secondary reservoir properties in rocks is highly probable in tectonically active zones. There is a stable inverse relationship between reservoir properties, carbonate and clay content, and a direct one - with the degree of grain sorting that make up the rocks. The issues considered in the article indicate a high probability of presence of hydrocarbon accumulations here in deeper horizons of the sedimentary section.

In the future, based on our studies and geological and geophysical methods, it will be possible to thoroughly assess the prospects of deep-lying stratigraphic units of this area, and those identical to it.

Keywords: reservoir rock, density, porosity, permeability, carbonate content, rocks, reservoir properties.

Анотація

Г. Насібова, канд. геол.-мінералог. наук, доц., Х. Мухтарова, канд. геол.-мінералог. наук, доц., Р.Н. Наріманов, магистр,

Азербайджанський державний університет нафти та промисловості, м. Баку

КОЛЕКТОРСЬКІ ВЛАСТИВОСТІ ТА ПЕРСПЕКТИВНІСТЬ ВІДКЛАДІВ НИЖНЬОГО ПЛІОЦЕНУ ПЛОЩІ УМІД БАКІНСЬКОГО АРХІПЕЛАГУ

Метою дослідження є вивчення та аналіз колекторських властивостей відкладів нижнього пліоцену площі Умід Бакинського архіпелагу та перспективи її нафтогазоносності.

Одним з останніх досліджень на площі Умід є геологічна оцінка пластових параметрів для підрахунку запасів вуглеводнів. Раніше отримані результати дозволили достовірніше підрахувати запаси вуглеводнів та планувати пошуково-розвідувальні роботи у правильному напрямку. У 2009 році на V та VII горизонтах продуктивної товщі було виявлено поклади з великими запасами газоконденсату. Так, у св. 10 на інтервалі глибин 6340-6356 м було отримано 1,2 млн м3/добу газу та 150 т конденсату. Враховуючи, що родовища вуглеводнів у Південнокаспійській западині (ПКЗ) є, як правило, багатоярусними, є підстави прогнозувати наявність вуглеводневих скупчень і в більш глибокозалягаючих товщах.

У проведених раніше дослідженнях комплексно не вивчалася закономірність зміни колекторських властивостей, таких як гранулометричний склад, карбонатність, пористість, проникність, щільність, швидкість поширення ультразвукових хвиль у породах. У нашій роботі вивчено вплив структурно-тектонічної характеристики підняття Уміду Бакинського архіпелагу ПКЗ на формування грязьового вулкана на південно-східному периклінальному зануренні. З урахуванням впливу стискаючих напруг на положення своду складки та кратера грязьового вулкана у зв'язку з конседиментаційним розвитком підняття, обґрунтовуються рекомендації про місце закладання пошукових свердловин для глибокозалягаючих горизонтів.

Формування колекторських властивостей порід залежить від тектонічних напруг, що у них виникають. У тектонічно активних зонах висока ймовірність виникнення у породах вторинних колекторських властивостей. Існує стійкий зворотний зв'язок між колек- торськими властивостями, карбонатністю та глинистістю, прямий - зі ступенем відсортованості частинок, що складають породи.

Питання, що розглядаються, свідчать про високу ймовірність наявності тут вуглеводневих скупчень й у більш глибокозалягаючих горизонтах осадового розрізу. У майбутньому, ґрунтуючись на проведених нами дослідженнях та геолого-геофізичних методах, можна буде детально оцінити перспективи глибокозалягаючих стратиграфічних одиниць цієї площі, а також ідентичних їй площ.

Ключові слова: колектор, густина, пористість, проникність, карбонатність, породи, колекторські властивості.

Введение

Складка Умид приурочена к центральной части Бакинского архипелага Южно-Каспийской впадины (ЮКВ) (рис. 1). Разрез отложений, принимающих участие в ее строении, изучен до диатомовой свиты (Ni2-3d) включительно (Ахмедов, 2008).

Рис. 1 Схема расположения локальных поднятий Бакинского архипелага в ЮКВ (Исмаил-заде и др., 1990). Условные обозначения: 1 - известные месторождения; 2 - перспективные структуры

В тектоническом отношении структура Умид представляет собой брахиантиклинальную складку, вытянутую в юго-восточном направлении при длине около 1316 км и ширине 4-5 км (рис. 1). Углы падения пластов на ее юго-западном крыле составляют 10-12°, на северо-восточном - 28-30° и возрастают с глубиной, что является одним из признаков ее конседиментационного развития.

Складка в районе свода осложнена региональным осепродольным разрывом, под воздействием которого ее юго-западное крыло опущено относительно северо-восточного на 100-400 м (рис. 2, 3) (Алиев и др., 2015).

В рельефе дна складка выражена мелководьем на фоне общего погружения дна моря в южном и юго-восточном направлениях с батиметрией 60-70 м. Очевидно, причиной является осложнение дальнего юговосточного периклинального погружения складки грязевым вулканом (рис. 2) (Халилов, 2005).

Известно, что грязевой вулкан является следующим этапом развития глиняного диапира, который, как правило, осложняет свод локального поднятия (Нариманов и др., 2003; Гурбанов и др., 2016). Однако, ввиду того, что в пределах Бакинского Архипелага большинство локальных поднятий имеют в основном конседиментаци- онный характер развития и, в связи с их осложнением грязевулканизмом в процессе развития, в зависимости от направления воздействия тектонических напряжений, свод складки может смещаться в направлении какого-либо ее крыла или периклинали, т. е. в направлении воздействующих сил, как это имеет место у структуры Умид (рис. 2).

Рис. 2 Структурная карта по кровле VII горизонта площади Умид (Исмаил-заде и др., 1990)

Рис. 3 Поперечный сейсмогеологический профиль по линии I - I (Исмаил-заде и др., 1990)

Цель исследования

Целью данного исследования являются изучение и анализ коллекторских свойств отложений нижнего плиоцена площади Умид Бакинского архипелага и перспективы ее нефтегазоносности.

Связано это с тем, что если развитие складки носит непрерывный или прерывисто-непрерывный характер, сопровождающийся смещением свода, то развитие канала вулкана в осадочном разрезе обычно носит прерывистый характер. В результате при очередном извержении канал и кратер вулкана по вышезалегающим комплексам отложений оказываются на каком-то из крыльевых или периклинальных погружений складки. Из сказанного следует, что при проектировании поисковых скважин на глубокозалегающие горизонты складки, осложненной грязевым вулканом, чтобы попасть в присводовую зону, скважины следует размещать с учетом смещения свода в направлении воздействия сжимающих напряжений. Особенно это касается вулканов с длительными перерывами между периодами их активности (Нариманов и др., 2003; Дортман и др. 1976).

Анализ последних исследований и публикаций

Одним из последних исследований на площади Умид-Бабек является геологическая оценка пластовых параметров для подсчета запасов углеводородов. Полученные исследователями (А.М. Салманов, Е.Г. Ахмедов, Ф.В. Рагимов и др., 2019) результаты позволили более достоверно подсчитать запасы углеводородов и планировать поисково-разведочные работы в правильном направлении. С целью уточнения геологического строения и нефтегазоносности площади Умид с 1977 по 1993 год здесь было пробурено 9 скважин (рис. 3), из которых только две вскрыли VII горизонт продуктивной толщи (ПТ) - ПТ-Ы21. В процессе бурении скв. № 3 на интервале глубин 2360-2649 м наблюдалось газопроявление. Анализом отобранных образцов газа было установлено, что они состоят на 74,10 % из метана, 5,14 % - этана и на 15,2 % - азота. Следующий образец состоял на 62,66 % из метана, 3,62 % - из этана, а остальная часть была представлена другими компонентами. При бурении скв. № 2 на глубине 2323 м также наблюдалось газопроявление, у последующих скважин в верхах ПТ были отмечены газо- и водопроявления. Скв. № 1 с проектной глубиной в 6158 м на интервале 5920-6060 м вскрыла V горизонт ПТ.

Образец керна, отобранный из интервала 60366037 м был газонасыщенным. В образцах, отобранных из V горизонта, в скв. № 4 на глубинах 6152-6300 м, 6176-6177 м и 6215-6220 м также наблюдались признаки газоносности. В скв. № 4 из VII горизонта в интервале 6673-6664 м при пробном испытании был получен приток, а из V горизонта в интервале 6234-6179 м был получен слабый приток воды и газа. Предполагалось, что причиной была высокая плотость глинистого раствора (2220 кг/м3), который забил пустоты коллекторов.

Ранее нерешенные проблемы и задачи

Ни в одной из 9 пробуренных поисковых скважинах на площади Умид поставленная цель не была достигнута до конца, и большинство из скважин не вышли из кайнозойских отложений (Халилов, 2005).

Согласно Б.А. Соколову (Соколов, 1985), по условиям формирования очагов нефтегазообразования осадочные бассейны с геотермическим градиентом до 3°С/100 м и скоростью осадконакопления до 40 м/млн лет относятся к пассивным, т. е. к вялым бассейнам. Однако при геотермическом градиенте до 3°С/100 м с некомпенсированным прогибанием, несмотря на относительно высокую скорость осадконакопления в кайнозое, достигающую в среднем 280300 м/млн лет, и с повышенной глинистостью олигоцен- плиоценовых отложений, ЮКВ относится к "холодным" бассейнам с лавинной седиментацией.

Известно, что глинистые породы характеризуются пониженной теплопроводностью, вследствие чего являются геотектоническими термоэкранами. Очевидно вследствие этого даже наличие "базальтового окна" не может способствовать формированию высокотемпературных условий в вышеуказанном олигоцен-плиоценовом разрезе ЮКВ. Следовательно, учитывая термоэкранирующую роль глинистых толщ вышеотмеченного стратиграфического интервала с относительно высоким содержанием органического вещества, также способствующего поглощению глубинного тепла в процессе преобразования его в углеводороды, становится ясным, почему ЮКВ с некомпенсированным прогибанием относится к типу "холодных" бассейнов. Очевидно в последних и, в частности, в ЮКВ, относительно низкий геотемпературный режим является следствием высокой глинистости разреза и активных процессов нефтегазообразования. Иначе несовместимы понятия об уникальных запасах углеводородов и широкое развитие грязевулканизма в "холодном" бассейне типа ЮКВ (Мухтарова и Насибова, 2019).

Ввиду того, что ЮКВ является бассейном лавинной седиментации (Нариманов и др., 2003) надо полагать, что он должен быть нефтегазоносным в большей части разреза осадочных образований, это также обосновывает прогнозирование углеводородных скоплений на больших глубинах.

Согласно данным скважин, пробуренных на площади Умид, анализ нефтегазоносности исследуемой части разреза свидетельствует о преимущественно газовом и газоконденсатном составе исследуемого месторождения, формирование которого, очевидно, происходило в результате ступенчатой миграции в связи с осложненно- стью площади и всего Бакинского Архипелага относительно густой сетью разномасштабных дизъюнктивов (Гурбанов и др., 2016; Гулиев, 2017). Также, если учесть, что в пределах Бакинского Архипелага, равно как и в большей части ЮКВ, широко развит грязевулканизм, являющийся индикатором существования в ее осадочном разрезе мощных очагов нефте- и газогенерации (Гурбанов и др., 2016; Гулиев, 2017), то это также дает основание прогнозировать продуктивность относительно глубокозалегающих толщ осадочного разреза с развитием в них сжимающих напряжений, благоприятствующих миграции флюидов. Все эти факты, а также отсутствие определенной закономерности изменения, т. е. ухудшения или улучшения коллекторских свойств пород с глубиной, не исключают вероятности формирования и наличия в них углеводородных скоплений на больших глубинах в относительно жестких термобарических условиях и сжимающих напряжений, где породы могут преобразоваться в коллекторы за счет приобретения вторичной пористости и служить вместилищем для углеводородных скоплений (Нариманов и др., 2003; Гурбанов и др., 2016).

Параметры пород-коллекторов ПТ площади Умид близки к таковым месторождения Булла-море (Гулиев, 2017), что дает основание считать их благоприятными для накопления газа и конденсата.

Складка Умид занимает выгодное структурно-тектоническое положение на пути миграционного потока углеводородов из более погруженной части Джейранкечмезской депрессии, что позволяет прогнозировать формирование залежей здесь в глубокозалегающих толщах большей части развитых здесь локальных поднятий (рис. 4).

Рис. 4 Глубоководные впадины Южно-Каспийского бассейна - предполагаемые зоны более активной нефтегазогенерации (по материалам (Алиханов, 1976; Нариманов и др., 2003))

Условные обозначения: 1 - структуры и структурные выступы; 2 - грязевые вулканы; 3 - границы Каспийского моря; 4 - внешняя граница глубоководной впадины и направления предполагаемых миграций УВ; 5 - предполагаемая внутренняя граница глубоководной впадины; 6 - объект исследования - локальное поднятие Умид

В 2009 году на площади Умид были выявлены залежи с большими запасами газоконденсата (V, VII горизонты). В скважине № 10 на интервале 6340-6356 м из низов VII горизонта Балаханской свиты были получены 1,2 млн м3/сут газа и 150 т конденсата. Если учесть, что месторождения нефти и газа в пределах ЮКВ, в том числе и Бакинского архипелага, являются, как правило, многоярусными, то есть основание прогнозировать наличие углеводородных скоплений и в более нижних - глубокозалегающих горизонтах ПТ.

V и VII горизонты ПТ, являющиеся основными объектами разработки на месторождениях Бакинского архипелага, в том числе и на площади Умид, были вскрыты скважинами №№ 1, 4 и 6. Отмечены нефтегазонасы- щенность керна и газопроявления при бурении скв. № 3. Все это, включая положительное заключение комплекса геофизических исследований скважин, обосновывает продуктивность указанных горизонтов (Халилов, 2005).

При поисках, разведке, оценке потенциала и разработке нефтегазового месторождения одним из важнейших условий является наличие информации о коллекторских характеристиках пород (Соколов, 1985). Вследствие этого проведение таких исследований в пределах месторождения Умид может способствовать более объективной оценке его нефтегазоносного потенциала и осуществления дальнейшей разработки. С этой целью в глубоких поисково-разведочных скважинах из современных отложений вплоть до диатомовой свиты (Ni2+3) включительно были отобраны и изучены образцы керна.

В пределах Бакинского архипелага отложения продуктивной толщи обладают широким распространением, большой мощностью и нефтегазоносностью. Нами были рассмотрены особенности изменения литофациального состава, карбонатности, коллекторских свойств, плотности (и, г/см) и скорости распространения сейсмических волн в горных породах рассматриваемой площади на интервалах глубин 1740-6220 м. Анализ гранулометрического состава пород ПТ месторождения Умид указывает в основном на их алевритовый состав. Отдельные случаи их фациальных изменений и относительно резкого количественного уменьшения алевритов в разрезе могут быть связаны с относительно кратковременными изменениями глубин бассейна и количественным привносом материала, т. е. палеогеографическими условиями с доминированием малых и средних глубин в бассейне.

Результаты научных исследований

Изучение коллекторских характеристик пород, а также построение графиков их изменения с глубиной позволили более объективно оценить их коллекторские свойства. Установлено, что в некоторых случаях, на относительно больших глубинах наблюдается сохранение или появление новых коллекторских свойств пород. Согласно построенным графикам изменения коллекторских характеристик пород с глубиной они в основном не претерпевают каких-либо резких изменений. Так, например, в интервале глубин 1740-5984 м в составе пород псаммитовая фация изменяется в пределах 8,6-24,0 %, порой исчезая полностью (интервал 2530-2535 м), а в двух случаях содержание этой фации достигает 59,3 % на глубинах 3749-3754 м и 70,2 % в интервале 62186220 м. В первом случае относительно высокое содержание этой фации с карбонатностью до 12,4 % и плохой отсортированностью частиц, слагающих породу, способствовали снижению пористости и проницаемости относительно предыдущего интервала до 12,4 и 6,75 % соответственно, что привело к возрастанию плотности пород и скорости сейсмических волн в них (рис. 5).

В случае же полного отсутствия в породе псаммитов и максимального содержания пелитов (75,3 %) с карбонатностью 10 % (интервал 2530-2535 м) пористость и проницаемость уменьшились в разы в сравнение к вышерассмотренному интервалу, что свидетельствует об обратной связи между глинистостью и коллекторскими свойствами пород. При этом также уменьшились плотность и скорость сейсмических волн.

Интервал глубин 6218-6220 м на 70,2 % состоит из псаммитов и на 29,7 % из пелитов, с карбонатностью 12,6 %, пористостью - 10,9 %, плотностью - 2,102,31 г/см3 и скоростью сейсмических волн - 2300 м/сек. В данном случае, несмотря на весьма высокое содержание псаммитов их пустотное пространство оказалось забитым пелитовой фракцией в условиях относительно высокой карбонатности (12,6 %), отрицательно воздействующей на коллекторские свойства пород. Такое сочетание фаций и карбонатности свели до минимума проницаемость псаммитовой фракции, составив всего 9,5х10'15 м2


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.