Результаты уточнения положения границ ботуобинского продуктивного горизонта на Северном блоке Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения

КОМПЛЕКСНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАСТОВЫХ СИСТЕМ

УДК 553.98:550.832

А.Е. Рыжов, А.И. Крикунов, Л.А. Филиппова, Н.Ю. Канунникова

Результаты уточнения положения границ ботуобинского продуктивного горизонта на Северном блоке Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения

На северо-восточной периферии Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения (НГКМ), которое находится в юго-западной части Республики Саха (Якутия), в пределах его Северного тектонического блока наряду с поисковыми и разведочными скважинами расположен ряд эксплуатационных скважин: 1-ОЦ, 2-ОЦ, 1-ГР и т.д. Все они пробурены до ботуобинского продуктивного горизонта терригенного венда. Кровля продуктивного горизонта в скв. 1-ОЦ, как это принимается на сегодняшний день, отбита на глубине 1834,8 м (рис. 1). Подошву горизонта проводят на глубине 1859,6 м.

По данным геофизических исследований скважин (ГИС), породы-коллекторы ботуобинского продуктивного горизонта в скв. 1-ОЦ залегают в интервале глубин

1835.2-1856,3 м, а в интервале 1834,8-1859,6 м выделяют стратиграфические границы самого горизонта. Получается, что кровля ботуобинских песчаников расположена на 0,4 м выше кровли газонасыщенных пород-коллекторов, а подошва горизонта находится на 3,3 м ниже границы водонасыщенных пород-коллекторов там, где на каротажных диаграммах отчетливо наблюдается подошва небольшого по мощности про-пластка средне-мелкозернистого ангидритизированного песчаника (см. рис. 1). Таким образом, ботуобинский горизонт на своей верхней границе имеет бюкские карбонатные отложения (преимущественно ангидритизированные доломиты), а нижней границей для него служит подошва последнего перед верхнепаршинскими аргиллитами маломощного песчаного прослоя.

Метрах в трехстах к северо-востоку от скв. 1-ОЦ в 1993 г. пробурена скв. 321-34 (рис. 2). Ботуобинский продуктивный горизонт выделен в ней в интервале глубин

1832.3-1854,0 м. Эти глубины полностью совпадают с границами распространения пород-коллекторов, что несколько отличает данную скважину от скв. 1-ОЦ.

Чтобы установить различия или же найти то общее, что объединяет эти две скважины, составлена схема корреляции с использованием принятых на сегодняшний день данных по расчленению разрезов скважин (рис. 3). На диаграммах акустического и плотностного каротажа кровля ботуобинского горизонта отбивается в обеих скважинах достаточно уверенно. Что же касается подошвы ботуобинского продуктивного горизонта, который якобы залегает на верхнепаршинских породах с размывом, то тут наблюдается совсем иная картина. Если в скв. 1-ОЦ подошва горизонта проводится в основании плотных непроницаемых ангидритизированных песчаников на глубине 1859,6 м, то в скв. 321-34 ее располагают на глубине 1854,0 м в основании водонасыщенных пород-коллекторов. Это на 3,5 м выше подошвы того же песчаного пропластка, который служит нижней границей ботуобинского горизонта в скв. 1-ОЦ. Что же в таком случае положено в основу определения местоположения в разрезах скважин нижней границы ботуобинского продуктивного горизонта? Литологический

Ключевые слова:

скважина,

месторождение,

седиментация,

размыв,

горизонт,

корреляция,

репер.

Keywords:

well, field,

sedimentation, fluid wash, horizon, correlation, reference mark.

СКВ. 1- оц

1844,0:

1851,0 =

поверхность размыва

интервалы опробования

отложения верхнебюкской подсвиты отложения верхнепаршинской подсвиты

отсутствие пород-коллекторов в ботуобинском продуктивном горизонте

ГНК-1842,9 ВНК-1854,0

газожидкостные контакты

Флюидонасыщение пород-коллекторов ботуобинского продуктивного горизонта:

газонасыщенная порода нефтенасыщенная порода водонасыщенная порода

Рис. 1. Чаяндинское НГКМ. Принятая на сегодняшний день промыслово-геофизическая характеристика ботуобинского продуктивного горизонта в скв. 1-ОЦ:

ГК - гамма-каротаж; НГК - нейтронный гамма-каротаж; ГГКп - гамма-гамма-каротаж плоскостной;

АК - акустический каротаж; Qн - дебит нефти

критерий (самый нижний песчаный пропла-сток), как это сделано для скв. 1-ОЦ, или критерий петрофизический (наличие породы-коллектора), как показано в скв. 321-34?

В ряде публикаций уже сообщалось, что под ботуобинскими песчаниками никакой

поверхности размыва нет [1-4]. Нигде, ни в одной из скважин не отмечается размыва верхнепаршинских аргиллитов, залегающих между ботуобинскими песчаниками и верхним хамакинским пластом ХМ 1, а это было бы невозможно в том случае, если бы под

СКВ. 321-34

1832,0=1

1843,5=1

поверхность размыва

- интервалы опробования

отложения верхнебюкской подсвиты отложения верхнепаршинской подсвиты

отсутствие пород-коллекторов в ботуобинском продуктивном горизонте

ГНК-1839,0 ВНК-1852,0

газожидкостные контакты

Флюидонасыщение пород-коллекторов ботуобинского продуктивного горизонта:

газонасыщенная порода нефтенасыщенная порода водонасыщенная порода

1

2

3

Рис. 2. Чаяндинское НГКМ. Принятая на сегодняшний день промыслово-геофизическая характеристика ботуобинского продуктивного горизонта в скв. 321-34:

Qг - дебит газа; Qн+к - дебит нефти и конденсата

ботуобинским горизонтом находилась поверхность размыва. Результаты изучения керново-го материала, отобранного в последние годы из нескольких десятков скважин, свидетельствуют об отсутствии в низах ботуобинского продуктивного горизонта каких бы то ни было грубообломочных отложений, свойственных

началу нового цикла седиментации, который следует за перерывом в осадконакоплении. Наоборот, в низах ботуобинского горизонта наблюдается закономерное и постепенное замещение песчаников на алевролиты, а затем алевролитов - на верхнепаршинские аргиллиты. Отсутствие размыва важно еще и по той

СКВ. 1-ОЦ

СКВ. 321-34

поверхность размыва

1844,0:

1851,0:

- интервалы опробования

ГНК-1842,9 ВНК-1854,0

газожидкостные контакты

отложения верхнебюкской подсвиты отложения верхнепаршинской подсвиты

отложения ботуобинского продуктивного горизонта

Рис. 3. Чаяндинское НГКМ. Принятая на сегодняшний день схема корреляции по линии скв. 1-ОЦ и 321-34

причине, что именно с перерывами в осадко-накоплении в древних толщах сопоставляют стратиграфические границы [5, 6]. Если же под ботуобинскими песчаниками поверхности размыва нет, значит надо менять местоположение границ непского и тирского стратиграфических горизонтов, а следовательно, и границ нижнего и верхнего венда. Отсутствие перерыва в осад-конакоплении перед началом отложения ботуо-бинских песчаников и, наоборот, его наличие перед формированием карбонатных отложений бюкской свиты, как уже было ранее показано, является основанием для того, чтобы важную стратиграфическую границу перенести именно сюда - в основание карбонатной толщи. В этом случае изменится геологическая модель месторождения, исчезнет необходимость показывать в отдельных скважинах вместо ботуобин-ского продуктивного горизонта наличие некой «ботуобинской толщи», представленной анги-дритизированными доломитами и являющейся на самом деле частью бюкских карбонатов верхнего венда. Корреляционные схемы примут адекватный вид, а толщина ботуобинского горизонта перестанет резко и непредсказуемо меняться от скважины к скважине.

Рассмотрим разрез скв. 1-ОЦ через призму предлагаемых стратиграфических преобразований (рис. 4). В таком случае поверхность размыва из-под ботуобинских песчаников, которые, скорее всего, представляют собой завершающую, регрессивную часть верхнепаршин-ской подсвиты непского стратиграфического горизонта, переместится на границу между карбонатными и терригенными отложениями венда. В скв. 1-ОЦ эта граница, по данным изучения керна, который полностью освещает отложения ботуобинского продуктивного горизонта, находится на глубине 1833,6 м: там, где и начинаются насыщенные природным газом породы-коллекторы. Отложения, характеризующиеся повышенными емкостными и фильтрационными свойствами, простираются вниз по разрезу скважины вплоть до глубины 1858,22 м. Ниже этой границы в верхнепар-шинской подсвите породы-коллекторы полностью отсутствуют, как отсутствуют они и в прослое ангидритизированного песчаника, в подошве которого на глубине 1859,6 м сегодня проводят нижнюю границу ботуобинского продуктивного горизонта.

При детальном расчленении верхнепар-шинских и частично бюкских отложений

выделено десять дополнительных реперных горизонтов (Rj, R2, R3 и т.д.). Нижняя граница ботуобинского продуктивного горизонта в скв. 1-ОЦ (см. рис. 4) расположена авторами с учетом литологического и промыслово-геофизического критериев, а именно на глубине 1856,45 м, т.е. там, где, согласно данным изучения керна, песчаники начинают замещаться аргиллитами. В таком случае газонасыщенные породы-коллекторы в этой скважине заполнят не только весь ботуобинский продуктивный горизонт, но и, перешагнув через его нижнюю границу, распространятся до глубины 1858,22 м в верхнепаршинских аргиллитах, что, естественно, кажется нелогичным.

Попробуем проанализировать, в какой последовательности залегают вскрытые скважиной высокоемкие отложения и есть ли в этом распределении какая-либо закономерность. В зависимости от фильтрационно-емкостных свойств, определенных в атмосферных условиях, все породы-коллекторы можно разделить на пять довольно четко отличающихся друг от друга групп: лучшие, хорошие, средние, худшие и наихудшие (см. рис. 4). Лучшие и хорошие породы-коллекторы, которые по классификации А.А. Ханина относятся к I классу, характеризуются наименьшим количеством примесей (доломитов, глин и т.д.) и тяготеют к центральной части ботуобинских песчаников . Средние и худшие породы-коллекторы (III класс по классификации А.А. Ханина) расположены в самом центре ботуобинского горизонта (где появляется заглинизированный про-пласток между реперами R6-R7) и в его прикро-вельной части (выше репера R8), где значительно увеличивается присутствие ангидритизи-рованных и доломитизированных песчаников. Но наихудшие породы-коллекторы, которые можно отнести лишь к IV классу, залегают в самом низу, где среди ботуобинских песчаников начинают появляться не гравелиты, не конгломераты или брекчия, свидетельствующие о наличии перерыва в осадконакоплении, а линзы и прослои глинистых алевролитов и алеврити-стых аргиллитов.

Для того чтобы точно установить, какие факторы могут служить объективным критерием при определении границы ботуобин-ского продуктивного горизонта, составлена еще одна корреляционная схема с привлечением тех же скважин 1-ОЦ и 321-34 (рис. 5). Верхняя граница проведена в обеих скважинах

СКВ. 1-ОЦ

ГНК-1842,9 ВНК-1854,0

1830,0  1863,0 I

поверхность размыва

индексация дополнительных синхронных реперных горизонтов

газожидкостные контакты

интервал отбора керна

отложения бюкской свиты

непродуктивные отложения верхнепаршинской подсвиты

Свойства пород-коллекторов ботуобинского продуктивного горизонта и верхнепаршинской подсвиты (определенные по керну) в атмосферных условиях:

1

лучшая порода-коллектор

(К

^ п.с

18 %, К

2285,3 мД)

хорошая порода-коллектор

(К

^ п.с

16,9%, К = 1307,3 мД)

' ' пр.ср '

средняя порода-коллектор

19,6%, К =432.3 мД)

' ' пр.ср '

(К

4 п.с

худшая порода-коллектор

4 п.ср ' ' пр.ср '

наихудшая порода-коллектор

(К

^ п.с

9,4%, К =39,9мД)

' ' пр.ср '

2

3

4

5

Рис. 4. Чаяндинское НГКМ. Детальное расчленение и фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов ботуобинского продуктивного горизонта в скв. 1-ОЦ, определенные в атмосферных условиях: К - средний коэффициент пористости; Кпрср - средний коэффициент проницаемости

СКВ. 1-ОЦ

СКВ. 321-34

1844,0:

1851,0=1

поверхность размыва

интервалы опробования

ГНК-1842,9 ВНК-1854,0

индексация дополнительных синхронных реперных горизонтов

газожидкостные контакты

отложения бюкской подсвиты

отложения ботуобинского продуктивного горизонта

непродуктивные отложения верхнепаршинской подсвиты

Рис. 5. Чаяндинское НГКМ. Схема корреляции по линии скв. 1-ОЦ, 321-34: подошва ботуобинского продуктивного горизонта

проведена исходя из появления в разрезе скважин аргиллитов

го со

ГК, мкР/ч

АК, мкс/м

ГК, мкР/ч

АК, мкс/м

<Эг = 20625^Ь1С. м3/сут

м3/сут

о

О

н

л>

ш

го

т

I

ь

поверхность размыва

1844,0 =

- интервалы опробования 1851,0 =

Я,,

ГНК-1842,9 ВНК-1854,0

индексация дополнительных синхронных реперных горизонтов

газожидкостные контакты

отложения бюкской подсвиты

отложения ботуобинского продуктивного горизонта

непродуктивные отложения верхнепаршинской подсвиты

Рис. 6. Чаяндинское НГКМ. Предлагаемая схема корреляции по линии скв. 1-ОЦ, 321-34

там, где бюкские ангидритизированные доломиты замещаются на терригенные отложения, обладающие к тому же коллекторскими свойствами. Нижняя граница принята по появлению в разрезах скважин заглинизирован-ных пород на глубинах 1856,45 и 1853,20 м соответственно. Не трудно убедиться в том, что в скв. 321-34 можно выделить по тем же физическим признакам аналогичные десять синхронных реперных горизонтов, что были ранее выделены в скв. 1-ОЦ. Меняться будут лишь толщины некоторых пропластков, заключенные между реперами. Все реперы отвечают литологическим условиям, а именно: они проведены в местах замещения одних ли-тотипов пород другими. Иначе говоря, нижняя граница ботуобинского горизонта вполне может быть помещена в скв. 1-ОЦ на глубину 1856,45 м, а в скв. 321-34 - на глубину 1853,20 м. Но тут вступает в противоречие с подобным выводом пространственное положение пород-коллекторов. В скв. 1-ОЦ они, по данным изучения керна, залегают до глубины 1858,22 м (см. рис. 4). В скв. 321-34 породы-коллекторы распространяются до глубины 1854,0 м (см. рис. 2), т.е. часть отложений, характеризующихся повышенными фильтрационно-емкостными свойствами, будет находиться ниже и вне ботуобинского продуктивного горизонта. Данное сопоставление разрезов скважин представляется, безусловно, ошибочным.

Можно провести нижнюю границу ботуо-бинского продуктивного горизонта в скв. 1-ОЦ по реперу Я4 на глубине 1859,6 м в подошве песчаного пропластка, как это принято на сегодняшний день (см. рис. 1, 3). Тогда согласно корреляционной схеме (см. рис. 5) в скв. 321-34 подошва ботуобинского продуктивного горизонта должна находиться на глубине около 1858 м, где среди верхнепаршин-ских аргиллитов расположен тот же песчаный пропласток (репер Я4), что и в скв. 1-ОЦ, а это будет выглядеть довольно странно. Тем более что, следуя такой логике, любой песчаный про-пласток, выявленный в верхнепаршинской под-свите, можно принимать за подошву ботуобин-ского продуктивного горизонта.

Если место искомой границы в разрезах скважин нельзя определить ни по появлению заглинизированных пород, ни по подошве последнего и ниже всех расположенного

песчаного пропластка, то попробуем добиться положительного результата, анализируя пространственное положение пород-коллекторов. На рис. 6 нижняя граница ботуобинского продуктивного горизонта проведена по подошве высокоемких отложений. В скв. 1-ОЦ эта граница расположена на глубине 1858,22 м, а в скв. 321-34 - на глубине 1854,00 м. Изменение толщины пропластка, заключенного между этой границей и дополнительным синхронным репером R5, легко аргументированно объяснить. В зависимости от тектонической составляющей, а следовательно, от различных структурно-фациальных условий седиментации, имеющих место в разных районах Непско-Пеледуйского свода, включая и территорию Чаяндинского месторождения, процесс осадко-накопления шел неодинаково. В то время как в пониженных участках отлагались глинистые осадки, на возвышенных местах формировались песчаные отложения, в дальнейшем в силу благоприятных коллекторских свойств ставшие вместилищем полезных горючих ископаемых. Именно поэтому границы ботуобинско-го продуктивного горизонта и стратиграфические границы паршинской свиты могут не совпадать, как это часто и наблюдается в скважинах. Ботуобинский продуктивный горизонт следует воспринимать как пласт-коллектор, занимающий прикровельный интервал верхнепаршинской подсвиты и представляющий собой заключительную регрессивную часть се-диментационного цикла, основанием которого служит подошва пласта ХМ1 хамакинского

продуктивного горизонта.

***

Резюмируя все изложенное ранее, следует лишний раз подчеркнуть, что терригенный бо-туобинский продуктивный горизонт не является последовательным продолжением карбонатных отложений бюкской свиты. Между ними, по данным кернового материала, залегает поверхность размыва, которую с большой долей уверенности можно принимать за границу между непским и тирским стратиграфическими горизонтами, а значит, и между нижним и верхним вендом. Кровля ботуобинских пород-коллекторов может не совпадать с верхней границей паршинской свиты, а в подошве продуктивного горизонта, по данным изучения керна, поверхность какого-либо размыва отсутствует.

Список литературы

1. Семёнов Е.О. Определение местоположения нижней границы ботуобинского горизонта на Чаяндинском месторождении /

Е.О. Семёнов, А.И. Крикунов, Н.Ю. Канунникова // Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: сб. науч. ст. / под ред. Б.А. Григорьева. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2010. - С. 59-70. - (Вести газовой науки).

2. Рыжов А.Е. Уточнение геологической модели Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения / А.Е. Рыжов, А.И. Крикунов, Л.А. Рыжова и др. // Актуальные

вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: сб. науч. ст. Ч. 1 / под ред. Б.А. Григорьева. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2011. - С. 132-145. - (Вести газовой науки).

3. Рыжов А.Е. Уточнение пространственного положения нижней границы ботуобинского продуктивного горизонта на Чаяндинском нефтегазоконденсатном месторождении / А.Е. Рыжов, А.И. Крикунов, Л.А. Рыжова

и др. // Каротажник / под ред. Ю.И. Кузнецова. 2012. - Вып. 2 (212). - С. 27-41.

4. Рыжов А.Е. Уточнение положения границы между нижнебюкской и верхнебюкской подсвитами Чаяндинского НГКМ

с привлечением литологических, промыслово-геофизических и сейсмических критериев / А.Е. Рыжов, А.И. Крикунов, Л.А. Рыжова и др. // Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: сб. науч. ст. / под ред. Б.А. Григорьева. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2013. - С. 161-173. - (Вести газовой науки).

5. Решения IV Межведомственного регионального стратиграфического совещания по уточнению

и дополнению стратиграфических схем венда и кембрия внутренних районов Сибирской платформы. - Новосибирск, СНИИГГиМС, 1989. - 64 с.

6. Состояние изученности стратиграфии докембрия и фанерозоя России. Задачи дальнейших исследований // Постановления Межведомственного стратиграфического комитета и его постоянных комиссий. - СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. - Вып. 38. - 129 с.