СПОСОБ ПОИСКА ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В НЕТРАДИЦИОННЫХ КОЛЛЕКТОРАХ БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ
METHOD OF SEARCHING FOR HYDROCARBON DEPOSITS IN NON-CONVENTIONAL RESERVOIR ROCKS OF BAZHENOV GROUP

Изобретение относится к области геолого-геофизических региональных исследований и может быть использовано для способа обнаружения углеводородного сырья в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты осадочного чехла, а также для оценки площади запасов нефти и газа, содержащихся в нетрадиционных коллекторах.
Известен способ прогноза пород-коллекторов трещиноватого типа в различных литотипах пород осадочного чехла, в которых под действием тектонических напряжений возможно формирование вторичных коллекторов (патент RU №2183332, опубл. 10.06.2002).
Недостатком способа является то, что, во-первых, рассматривается только тектоническая составляющая, связывая вторичные процессы с тектоническими напряжениями, возникшими в результате роста структур, во-вторых, не обозначены области распространения залежей нетрадиционных коллекторов, т.к. не на всех структурах установлена продуктивность в баженовской свите, в третьих, никак не рассматриваются региональные особенности строения осадочного чехла и доюрского основания.
Известен способ геофизической разведки месторождений нефти и газа, основанный на выполнении высокоточной аэромагниторазведки и наземной высокоточной гравиразведки с проведением сейсморазведки методом общей глубинной точки и осуществлением геоэлектрохимической и термомагнитной съемки (патент RU №2402049, опубл. 20.10.2010).
Недостатком способа является то, что, во-первых, рассматривается только традиционный коллектор гранулярного типа с расположением положительных аномалий магнитного и гравитационного полей, приуроченных к положительным структурам, во-вторых не учитывается влияние вторичных изменений при гидротермально-метасоматических процессах без учета региональных особенностей строения осадочного чехла и доюрского комплекса, в-третьих, используется трудоемкий комплекс исследований.
Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ поиска залежей углеводородов в битуминозных глинистых отложениях (нетрадиционных коллекторах баженовской свиты) по совпадению отрицательных аномалий магнитного и гравитационного полей, в результате которого выявляют наличие кислых экструзивных куполов в породах фундамента (патент RU №2428723, опубл. 10.09.2011).
Недостатком способа является то, что он не учитывает строение всего осадочного чехла, в частности распространение региональных и локальных покрышек, которые сдерживают движение гидротермальных растворов по вертикали, и, во-вторых, рассматривает только вертикальные движения флюида, в результате моделируют фильтрационные потоки без учета движения по латерали, что усиливает их влияние в областях выклинивания покрышки для нижнеюрского комплекса по разломам.
Задачей предлагаемого способа поиска залежей углеводородов является установление перспективных площадей нефтеносности в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты и их оконтуривание в зонах влияния высоких температур на коллекторские свойства пород за счет наложенных гидротермально-метасоматических процессов.
Технический результат изобретения выражается в повышении эффективности локализации перспективных площадей и прогнозировании новых перспективных участков на углеводородное сырье нетрадиционных коллекторов баженовской свиты, оценки площади запасов и в сокращении объемов бурения.
Указанный технический результат достигается тем, способ поиска залежей углеводородов в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты включает проведение грави- и магниторазведочные исследований, на основании которых выделяют области распространения отрицательных гравиметрических и магнитных аномалий, связанных с кислыми экструзивными куполами. Затем проводят сейсморазведочные исследования, бурение и геофизические исследования скважин.
По данным сейсморазведочных работ интерпретируют основные отражающие горизонты, региональные и зональные покрышки осадочного чехла и его основание. На основе анализа сейсмических временных разрезов выявляют области выклинивания региональной покрышки радомской свиты и моделируют ее распространение на площади. По результатам геофизических исследований скважин и керновых данных проводят литолого-фациальные и палеогеографические исследования отложений, слагающих осадочный бассейн, и устанавливают области распространения гранулярного коллектора, являющиеся областями разгрузки для флюидов.
Проводят геолого-геохимические исследования керна и выявляют температурные аномалии, коррелируемые с областями выклинивания радомской свиты, характеризующиеся повышенными значениями зрелости органического вещества, и выявляют зоны вторично преобразованных пород, устанавливают зависимости между продуктивностью скважин с зонами распространения температурных аномалий. В результате на основе обобщенных данных строят прогнозный интегральный контур распространения залежей нетрадиционных коллекторов.
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен региональный концепт распространения залежей нетрадиционных коллекторов по площади, позициями обозначены:
а) наиболее прогретые зоны,
б) движение гидротермальных растворов,
в) тектонические разломы,
г) экструзивные купола (кислые породы),
д) карбонатные и силицитовые пропластки,
е) зона эпигенетических преобразований (вторично преобразованных пород),
ж) базальный горизонт, обеспечивающий латеральное движение флюида,
з) палеозойские отложения,
и) интегральный контур залежи;
на фиг. 2 показаны зоны наиболее преобразованных пород, которые подтверждаются высокими значениями отражательной способности витринита (Ro), позициями обозначены:
к) наиболее прогретые зоны на границе выклинивания радомской свиты и тектонических разломов,
л) область выклинивания радомской свиты,
м) наивысшие значения зрелости органического вещества (значения отражательной способности витринита (Ro)).
Предлагаемый способ поиска залежей углеводородов в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты осуществляют следующим образом.
На выбранной площади измеряют магнитные и гравитационные поля исследуемого бассейна или проводят переинтерпретацию исторических данных и методом совмещения выделяют области распространения отрицательных гравиметрических и магнитных аномалий, связанных с кислыми экструзивными куполами.
Проводят сейсморазведочные работы. По данным сейсморазведки интерпретируют основные отражающие горизонты, региональные и зональные покрышки осадочного чехла и его основание. Выявляют на основе анализа сейсмических временных разрезов, области выклинивания региональной покрышки для нижнеюрского комплекса (радомской свиты). Моделируют ее распространение на площади.
По результатам геофизических исследований скважин и керновых данных проводят литолого-фациальные и палеогеографические исследования для отложений, слагающих осадочный бассейн, определяют области распространения гранулярного коллектора, которые являются как каналом фильтрации флюида по латерали, так и зонами разгрузки по вертикали совместно с проводящими разломами. Проводят геолого-геохимические исследования. На основе геолого-геохимического анализа определяют распространение температурных аномалий и степень зрелости органического вещества, которые коррелируются с тепловыми потоками, создаваемыми движением флюидов в областях развития отрицательных грави- и магниторазведочных аномалий, зоны выклинивания региональных покрышек для нижнеюрского комплекса (радомской свиты) (фиг. 1), там где влияние диа- и катагенеза наименее выраженно по сравнению с более погруженными частями свиты.
На основе анализа вещественного и минералогического состава пород устанавливают литологические типы пород, в которых выражены вторичные изменения под действием гидротермально-метасоматических процессов и выделяют вторичные коллекторы. Устанавливают зависимости между продуктивностью скважин с областью распространения температурных аномалий. Строят прогнозные области распространения нетрадиционных коллекторов в баженовской свите, приуроченные к наиболее прогретым участкам, образовавшимся в периоды тектоно-гидротермальной активизации.
Непосредственно в этих зонах, где проникали в осадочный чехол по разломам и проницаемым породам нижнеюрского возраста горячие растворы, в местах активного движения гидротерм, происходил значительный прогрев залегающих выше непроницаемых битуминозных пород баженовской свиты. В областях, где установлено выклинивание нижнего флюидоупора (радомской свиты) для верхне- и среднеюрских отложений и непосредственно в областях самих разломов наблюдается наибольший тепловой поток, который обеспечивает повышенную термальную зрелость органического вещества по геохимическим исследованиям (фиг. 2). По палеогеографическим и литолого-фациальным исследованиям прослеживается развитие гранулярного коллектора (песчаники, алевролиты) как по площади, так и по разрезу, которые служат каналом фильтрации для флюида по латерали. Например, шеркалинская свита, залегающая непосредственно под радомской свитой, является областью разгрузки для гидротермальных растворов фундамента. Аналогично можно рассмотреть вогулкинскую песчаную толщу, развитую на Шаимском мегавале и Красноленинском своде. В восточной части Западной Сибири зоной разгрузки для горячих растворов служат терригенные отложения васюганской свиты. В области развития Фроловской впадины основные наложенные процессы, с которыми связывается продуктивность в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты, выявлены в благоприятных температурных условиях для формирования нетрадиционного коллектора, т.е. непосредственно в областях отсутствия нижнеюрской покрышки (радомской свиты) и глубинных тектонических разломов, над областями кислых экструзивных куполов (фиг. 1).
По геолого-геохимическим данным устанавливают температурные аномалии, где термальная зрелость органического вещества на фоне регионального погружения отложений баженовской свиты сильно увеличена, т.е. области, где прогрев связан не только с диа- и катагенетическими преобразованиями, но и с гидротермально-метасоматическими процессами в зонах наличия кислых экструзивных куполов и в областях отсутствия нижнеюрской покрышки (радомской свиты). В районе Салымского месторождения по геолого-геохимическим данным термальная зрелость органического вещества в баженовской свите наивысшая на стратиграфическом выклинивании радомской свиты (фиг. 2), что еще раз подтверждает влияния гидротермально-метасоматических процессов на вторичные изменения в осадочном чехле и указывает на их зональность. Наиболее высокодебитные скважины находятся в непосредственной близости к областям выклинивания радомской свиты и зонам тектонических разломов, над областями кислых экструзивных куполов.
Эффективность предлагаемого способа поиска залежей углеводородов в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты проверена путем прогнозирования перспективных зон нефтегазонакопления во Фроловско-Красноленинской нефтегазоносной области на примере Салымского, Красноленинского (Пальяновский участок) и Демьянинского месторождений нетрадиционных залежей баженовской свиты.
По данным грави- и магниторазведочных, сейсморазведочных данных все установленные месторождения характеризуются развитием отрицательной аномалией и областью выклинивания радомской свиты. Подтверждается по геолого-геохимическим данным повышенной пластовой температурой, повышенной термической зрелостью органического вещества. Например, Салымское, Средне-Назымское, Лебяжье, Пальяновское месторождения.
Коэффициент успешности (Cos) для выявления залежей в нетрадиционных коллекторах определяется следующими параметрами и описывается следующей формулой:
Cos=(А1∪А2)*(В1∩В2)*С*(D1∪D2)*(Е1∪Е2),
где (А1∪А2) - площадь залежи, которая состоит из площади отрицательной гравиметрической и магнитометрической аномалии или площади выклинивания радомской свиты;
(В1∩В2) - вероятность существования коллекторов, которое предполагает наличие вторично преобразованных хрупких пропластков, образовавшихся в результате гидротермально-метасоматических процессов и нефтематеринских пород;
С - вероятность существования нефтематеринских пород, характеризующее содержание органического вещества;
(D1∪D2) - вероятность образования покрышек, характеризует отсутствие гранулярного коллектора и соответственно зоны разгрузки выше или ниже по разрезу;
(Е1∪Е2) - вероятность совпадения (временной фактор), который характеризует наличие подвижного флюида и описывается зрелостью органического вещества или температурными аномалиями;
∪ - объединение, выполняется хотя бы одно условие;
∩ - пересечение, выполняются оба условия одновременно.
Таким образом, интегральный контур развития отрицательных грави- и магниторазведочных аномалий, зоны выклинивания региональных покрышек для нижнеюрского комплекса (радомской свиты) являются площадью распространения нетрадиционных залежей (А1∪А2). Наличие эффективных толщин (В1∩В2) правомерно только при наличии вторично преобразованных пропластков в зонах (А1∪А2).
Наличие продуктивных интервалов нетрадиционных коллекторов зависит только от площади (А1∪А2)=>(В1∩В2).
Предлагаемый способ поиска залежей углеводородов в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты простой в применении, позволяет сократить поисковые работы выявления залежей нефти в нетрадиционных коллекторах баженовской свиты за счет осуществления целенаправленности геолого-геофизических исследований, возможности использования переинтерпретации ранее выполненных работ и позволяет сократить объемы исследований и поисково-разведочного бурения.