Влияние эрозионно-карстовых процессов на литологическую характеристику продуктивных пластов бобриковскотурнейского нефтесодержащего резервуара

УДК 553.982

Влияние эрозионно-карстовых процессов на литологическую характеристику продуктивных пластов бобриковско-турнейского нефтесодержащего резервуара

P.P. Харитонов1, Ю.М. Арефьев2

'ОАО «Татнефтепром-Зюзеевнефть, Мамыково, Россия 2Институт проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан, Казань, Россия

Эрозионно-карстовые процессы на поверхности турнейской суши, образовавшейся вследствие регрессии девонско-турнейского моря, привели как к значительной морфологической переработке турнейского палеоре-льефа, так и к формированию в условиях позднерадаевско-бобриковской трансгрессии песчаных линз с вторичным глинисто-карбонатным цементом при преобладании карбонатной составляющей. На примере двух соседних скважин показано, что песчаники с обильным глинисто-карбонатным цементом при интерпретации ГИС могут приниматься за карбонатные породы-коллектора, если не учитывать значения таких факторов, как повышенное содержание кальция в морской воде радаевско-бобриковского бассейна и углекислоты в атмосфере нижнекаменноугольного времени, которые обусловили развитие карбонатного цемента у визейских песчаников и вторичную кальцитизацию турнейских пород.

Ключевые слова: эрозионно-карстовые процессы, врез, пласты-коллекторы, нефтенасыщенность, корреляция разрезов, глинисто-карбонатный цемент, карбонатные и терригенные породы.

DOI: 10.18599/grs.18.2.3

Для цитирования: Харитонов P.P., Арефьев Ю.М. Влияние эрозионно-карстовых процессов на литологическую характеристику продуктивных пластов бобриковско-турнейского нефтесодержащего резервуара. Георесурсы. 2016. Т. 18. № 2. С. 94-97. DOI: 10.18599/grs.18.2.3

Карстовые процессы в настоящее время широко распространены на той части земной поверхности, которая сложена карстующимися породами - известняками, доломитами, гипсами (Гвоздецкий, 1954). Результатами этих процессов являются весьма своеобразные формы рельефа, которые можно наблюдать в разных географических и климатических поясах (Испания, Австрия, Крым, Китай, Австралия и др.).

Не менее широкое распространение эти коррозионные процессы имели в прошедшие геологические эпохи. Недооценка их роли в создании как скульптурных форм палео-рельефа, так и пустотного пространства карстующихся пород может привести к ошибочным практическим последствиям. Примером тому является сопоставление нижнекаменноугольных разрезов двух скважин (№№ 2345 и 2507) на Зюзеевском месторождении. Скважины располагаются в 300 м друг от друга в центральной части брахиан-тиклинального поднятия III порядка по кровле тульского горизонта, которое контролирует залежи нефти в карбонатных по составу породах-коллекторах турнейского яруса и в терригенных породах (песчаниках, алевролитах) визейс-кого яруса, а также в среднекаменноугольных интервалах разреза - в башкирских и верейских отложениях.

Современные формы турнейской поверхности Зюзе-евского поднятия, по нашему мнению, были созданы в результате эрозионно-карстовых процессов, протекавших на турнейской суше в елховско-раннерадаевское время. Де-нудационно-коррозионные процессы оказали также значительное, хотя и опосредованное влияние на характер ра-даевско-бобриковских терригенных пород, заполнивших посттурнейские «врезы» на поднятии, и тульских пород, перекрывших радаевско-бобриковскую толщу. Без учета этого фактора интерпретация разрезов соседних скважин по ГИС может оказаться весьма различной как по стратиг-

рафическому, так и по литологическому содержанию, а также по характеру насыщенности пород-коллекторов.

По заключению ГИС в скважинах №№ 2345 и 2507 кровля тульского горизонта отбивается на близких абсолютных отметках - -1150,5 и -1156,2 м, соответственно (Рис. 1). Скважина № 2345 вскрыла визейский врез: радаевско-бобри-ковские терригенные породы в ее разрезе залегают на размытой поверхности заволжского горизонта фаменского яруса верхнего девона, т.е. турнейские отложения в районе скважины денудированы в полном объеме. Толщина визейского комплекса пород - 78,6 м. В скважине выделены нефтенасыщенные пласты-коллекторы: тульский Стл-4 в кровле горизонта, Сбр-3, Сбр-2, сливающийся с пластом Сбр-1, и во врезе - серия линз песчаников, объединяемых в пласт Сбр-1. Пласты-коллекторы подстилаются и перекрываются пачками аргиллитов толщиной 2,5-15 м.

В скважине № 2507 кровля турнейских отложений в заключении ГИС проведена на глубине 1331,2 м (абсолютная отметка - 1199 м) по «традиционному» признаку: снижению значений ГК и повышению значений НТК на границе «глинистые породы-известняки» и показаниям каверног-раммы на этом уровне. Однако в скважине пачки глинистых пород прослеживаются ниже по разрезу в интервалах 1350,4-1354,4 м, 1362,6-1365,2 м, 1367,4-1371,2 м, т.е. в составе турнейских отложений. Выделенные между ними карбонатные прослои имеют пористость 23-23,8 %, 16,7-20 %, в интервале 1365,2-1367,4 м - 8,1 %; Удельное сопротивление пласта для этих интервалов составляет 8-16,8 Омм. По показателям пористости - это высокопористые породы-коллекторы, по значениям удельного сопротивления - породы водонасыщенные.

Из подобной интерпретации ГИС двух соседних скважин следует, что в скважине №2345 подошва общего неф-тенысыщенного интервала находится на абсолютной от-

Г—НВ^НВ SCIENTIRCAND TECHNICAL JOURNAL

_М GEDRESURSY

Р.Р. Харитонов, Ю.М. Арефьев

Я.Я. КЬагйопоу, Уи.М. ЛгеГеу

метке - 1224,4 м, тогда как кровля водонасыщенош в скважине № 2507 отбивается на абсолютной отметке - 1199 м, т.е. на 25 м выше.

Сопоставление каротажных диаграмм скважин позволяет заключить, что разрезы их достаточно хорошо корре-лируются между собой. В скважине № 2507 все пласты-коллекторы между пачками глинистых пород являются не карбонатными породами, а песчаниками на глинисто-карбонатном цементе, с преобладанием карбонатной составляющей над глинистой. Скважина № 2507 вскрыла тот же

самый визейский «врез», который был вышвлен скважиной № 2345. Толщина визейских отложений 84,2 м. Радаев-ско-бобриковская терригенная толща во врезе залегает на размытой поверхности уплотненных известняков заволжского горизонта фаменского яруса верхнего девона. Как и в скважине № 2345, турнейские отложения в скважине № 2507 размыпы полностью (Рис. 2).

Значения удельного сопротивления пласта (8-12 Омм) пород-коллекторов в общем интервале 1199-1229 м абсолютной высоты для карбонатных коллекторов означают их

Рис. 1. Схема сопоставления нижнекаменноугольных отложений по скважинам №№ 2345, 2507. Масштаб вертикальныш 1:500.

НАУЧНО-ТЕХНтЕСЩЙ ЖУРНАЛ

ГЕОРЕСУРСЫ

Рис. 2. Фрагмент схематического геологического профиля продуктивных нижнекаменноугольных отложений. Масштаб горизонтальный 1:10000, вертикальный 1:500.

водонасыщенность, либо - при значениях 12-15 Омм -остаточную или слабую нефтенасыщенность, тогда как для песчаников это показатель нефтенасыщенности при прочих равных условиях.

Таким образом, в разрезе скважины № 2507 в терри-генной визейской толще выделяются пласты-коллекторы Стл-4, Сбр-3, Сбр-2 и серия пластов Сбр-1, нефтенысы-щенных как и в соседних скважинах по профилю (Рис. 2).

О глинисто-карбонатном характере цемента песчаников в разрезе скважины № 2507 косвенно свидетельствуют также относительно невысокие значения коэффициента проницаемости по ТИС - 5,7-91,9 мкм2. Карбонатная составляющая цемента песчаников является вторичной по отношению к сформировавшимся ранее песчаным линзам. Пласты-коллекторы Сбр-1, частично Сбр-2, переслаивающиеся с аргиллитами и заполняющие «врезы», осаждались в относительно мелководных морских условиях, установившихся в пониженных участках материковой суши в результате первого цикла трансгрессии позднера-даевско-бобриковского моря. Воды этого моря содержали значительное количество растворенных соединений кальция, поступавших в них с размываемой и карстую-щейся турнейской суши, как и воды бобриковско-тульско-го морского бассейна, перекрывшего уже всю поверхность востока Русской платформы в ходе следующего цикла морской трансгрессии.

Г—НВ^НВ SCIENTIFICAND TECHNICAL JOURNAL

_Ш GEDRESURSY

Кроме того, поступавшие в морской бассейн атмосферные воды содержали значительное количество углекислоты, а частые и обильные ливни смывали с поверхности турнейской суши - до перекрытия ее бобриковско-тульской трансгрессией - продукты ее разрушения - своего рода кору выветривания в карстовые долины и углубления. Все это придало своеобразный литолого-фациаль-ный облик визейской терригенной толще, особенно во «врезах». Кора выветривания - нерастворимый остаток, обломки коренной породы-известняка («труха»), сцементированные осаждавшейся глинистой илистой массой, отмечается на поверхности турнейских отложений в ряде скважин (№№ 942, 2363, 2344 и др.). В скважине № 2507 в интервалах 1365,4-1367,4 м и 1370,4-1372 м залегают обвальные обломки известняка с характерными для него значениями коэффициента пористости (8,1-8,3 %), которые подстилаются и перекрываются пачками аргиллитов. Аналогичные интервалы отмечаются в разрезах других скважин (№ 2511).

Построение геологической модели залежей на таком поднятии, как Зюзеевское, осложненного разнонаправленными и разной глубины «врезами» с линзами песчаников в визейской толще, должно основываться на корреляции разрезов соседних скважин, которая, в свою очередь, должна учитывать влияние эрозионно-карстовых процессов на показатели фильтрационно-емкостных свойств как визейских песчаников, так и сохранившихся от денудации турнейских пород, а также на данных опробования скважин.

Таким образом, формирование современного турней-ского рельефа происходило в условиях регрессии турней-ского морского бассейна и последовавшего косьвинско-раннерадаевского перерыва в осадконакоплении, установившегося на Русской платформе (Иголкина и др., 1977). Этот рельеф создавался под действием эрозионно-карсто-вых процессов. Позднерадаевско-бобриковский и тульский циклы морской трансгрессии привели к восстановлению морской обстановки и отложению толщи терриген-ных пород - визейских аргиллитов и песчаников. Особенности физико-химического состава морских вод, обусловленные литологией разрушаемой дневной поверхности, вызвали вторичную кальцитизацию и глинизацию как ви-зейских песчаников, так и карбонатных пород турнейско-го возраста.

Литература

Гвоздецкий H.A. Карст. М: Географгиз. 1954. 351 с.

Иголкина H.C., Кривская Т.Ю. Довизейский перерыв на Русской платформе. Советская геология. 1977. № 7. C. 71-78.

Сведения об авторах

Руслан Радикович Харитонов - главный геолог

ОАО «Татнефтепром-Зюзеевнефть. Россия, 423024, Республика Татарстан, Нурлатский район, с. Мамыково

Тел: +7(84345) 4-14-15, е-mail: zuzeev@gmail.com

Юрий Михайлович Арефьев - старший научный сотрудник Института проблем экологии и недропользования Академии наук Республики Татарстан

Россия, 420087, Казань, ул. Даурская, д. 28

Статья поступила в редакцию 05.02.2016

Influence of Erosion-karst Processes on Lithological Features of Productive Strata in Bobrikovian-Tournasian Oil Reservoir

R.R. Kharitonov1, Yu.M. Arefev2

'JSC «Tatnefteprom-Zyuzeyevneft», Mamykovo, Russia

2Institute for problems of ecology and subsoil use of Tatarstan Academy of Sciences, Kazan, Russia

Abstract. Erosion-karst processes on the surface of Tournaisian land, formed as a result of regression of Devonian-Tournasian Sea, led to both significant morphological transformation of Tournasian paleorelief and formation in the Late Radaevskian-Bobrikovian transgression of sand lenses with secondary clay-carbonate cement with a predominance of carbonate component. On the example of two adjacent wells it is shown that sandstones with abundant clay-carbonate cement during logging interpretation may be taken for carbonate reservoir rocks, if factors are not taken into account such as increased calcium in seawater of Radaevskian-Bobrikovian basin and carbon dioxide in the atmosphere of Lower Carboniferous. They led to the development of carbonate cement in Visean sandstone and secondary calcitization in Tournaisian rocks.

Keywords: erosion-karst processes, incision, reservoir, oil saturation, correlation of sections, clay-carbonate cement, carbonate and clastic rocks.

References

Gvozdetskiy N.A. Karst. Moscow: Geografgiz Publ. 1954. 351 p.

Igolkina N.S., Krivskaya T.Yu. Dovizeyskiy pereryv na Russkoy platforme [Dovizeysky break on the Russian platform]. Sovetskaya geologiya = Soviet Geology. 1977. No. 7. Pp. 71-78.

For citation: Kharitonov R.R., Arefev Yu.M. Influence of Erosion-karst Processes on Lithological Features of Productive Strata in Bobrikovian-tournasian Oil Reservoir.

Georesursy = Georesources. 2016. V. 18. No. 2. Pp. 94-97. DOI: 10.18599/grs.18.2.3

Information about authors

Ruslan R. Kharitonov - Chief Geologist JSC «Tatnefteprom-Zyuzeyevneft». Russia, 423024, Tatarstan Republic, Nurlatsky district, Mamykovo village Phone: +7(84345) 4-14-15, e-mail: zuzeev@gmail.com

Yuriy M. Arefev - Senior Researcher Institute for problems of ecology and subsoil use of Tatarstan Academy of Sciences. Russia, 420087, Kazan, Daurskaya str., 28

Manuscript received February 05, 2016

УДК 553.982:550.834

Прогноз фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов на основании вейвлет-преобразования данных

сейсморазведки

М.И. Саакян1, P.C. Хисамов2, P.A. Алексеев3, А.М.Чинарев3, Н.С. Гатиятуллин4

'ФБУ «Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых», Москва, Россия 2ПАО ««Татнефть», Альметьевск, Россия 3Татарское геологоразведочное управление ПАО ««Татнефть», Казань, Россия

4Казанский филиал ФБУ ««Государственная комиссия по запасам полезных ископаемых», Казань, Россия

Метод вейвлет-преобразования сейсмических данных в последнее десятилетие находит применение в исследовании резервуаров углеводородов. Разными авторами используются разные методики вейвлет-преобразо-вания. Кроме методик, может варьироваться тип вейвлета и длительность (эффективная частота). Получается большое число возможных вариантов - сотни и тысячи. Авторами создана программа автоматического отбора лучших вариантов вейвлет-преобразования на основе пакета R Statistics. В качестве критерия отбора используется величина коэффициента корреляции между результатом вейвлет-преобразования сейсмических данных и пластовыми параметрами (толщина пласта, пористость, нефтенасыщенность и др.). Методика опробована на Баллаевском месторождении (Татарстан, Россия). Для лучших атрибутов построены регрессионные модели и получены прогнозные карты пластовых параметров.

Ключевые слова: сейсморазведка, вейвлет-преобразование, нефть, фильтрационно-емкостные свойства.

DOI: 10.18599/grs.18.2.4

Для цитирования: Саакян М.И., Хисамов P.C., Алексеев Р.А., Чинарев А.М., Гатиятуллин Н.С. Прогноз фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов на основании вейвлет-преобразования данных сейсморазведки. Георесурсы. 2016. Т. 18. № 2. С. 97-101. DOI: 10.18599/grs.18.2.4

Метод вейвлет-преобразования в последнее время на- личные инженерные задачи, физику и астрофизику, акус-ходит себе широкое применение в различных областях тику, решение дифференциальных уравнений, моделиро-науки и техники. Неполный список включает в себя раз- вание турбулентности, распознавание речи, сжатие циф-

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 1