Выделение геологических границ сложнопостроенных карбонатных коллекторов сверхвязких нефтей (СВН) на территории Муслюмовской разведочной площади
Р.Р. Хазиев, Л.З. Анисимова,
К.Ю. Колузаева

ИПЭН АН РТ
В работе изучены литолого-геохимические особенности нижнепермского отдела по керновому материалу скважины, пробуренной на северо-восточном склоне Южно-Татарского свода. По данным первичного описания кернового материала установлено, что разрез пермской и верхнекаменноугольной систем представлен ритмичным чередованием карбонатных и карбонатно-сульфатных пород с редкими прослоями глин, толщиной 5–10 см.
При описании керна по литологическим особенностям и фаунистическим остаткам не удалось детально стратифицировать геологические границы в пределах изучаемого разреза. Дробные геологические границы малоизученного разреза удалось стратифицировать по данным анализа лито-фациальных карт и распределения основных породообразующих оксидов по разрезу скважины. В результате границы, выделенные по литературным данным, согласуются с границами, выделенными по резким изменениям содержания породообразующих оксидов.
Ведение

На территории Волго-Уральской нефтегазоносной провинции добыча легоизвлекаемых нефтей из отложений девонской системы ведется более 50 лет, что влечет за собой в будущем планомерное истощение запасов легких углеводородов (УВ). Это обстоятельство вызывает необходимость ввода в эксплуатацию трудноизвлекаемых запасов углеводородов и сверхвязких нефтей (СВН).
Одним из перспективных объектов, содержащих запасы СВН являются карбонатные отложения нижнепермского отдела на территории востока и северо-востока Южно-татарского свода (ЮТС).

Отложения нижнепермского отдела на территории Республики Татарстан (РТ) изучаются c 70-гг. 20 в. на поиск залежей СВН. Открытые и разведанные залежи сосредоточены в пределах южной части Южно-Татарского свода (ЮТС) на территории Бавлинского, Альметьевского и, частично, Аксубаевского района РТ (рис. 1)
Фрагмент тектонической карты с расположением открытых и разведанных месторождений СВН (по данным [4, 7])

Следует отметить, что перспективы поисковых геолого-разведочных работ распространяются также и на севере ЮТС в пределах Муслюмовской и Тлянчи-тамакской разведочной площади, где по данным поискового бурения выявлены нефтепроявления в сакмарских отложениях.

Необходимо отметить, что карбонатные коллектора нижнепермских отложений характеризуются однотипным литологическим строением, что вызывает определенные трудности в выделении дробных стратиграфических границ для межскважинной корреляции. В настоящей работе представлена методика выделения границ сложнопостроенных карбонатных коллекторов при помощи литофациального анализа в дополнении с экспериментальной частью (построение кривых вариаций основных породообразующих оксидов карбонатных отложений нижнепермского отдела.
Объект исследования
Объектом в работе послужили данные описания кернового материала биотестировочной скважины, расположенной в пределах Муслюмовской разведочной площади; а также сам керновый материал (с полным отбором от уфимских до верхнекаменноугольных отложений).
По данным описания керна в геологическом журнале нижнепермские отложения представлены ритмичным переслаиванием карбонатных, карбонатно-сульфатных и сульфатных горных пород. По этим данным был построен литолого-стратиграфический разрез скважины.
Однако, первоначально построенный вариант разреза, по данным первичного описания, оказался неполным ввиду отсутствия информации о положении границ ярусов и горизонтов в нижнепермском отделе (рис.2).
Первоначальный вариант разреза биотестировочной скважины.

Условные обозначения:
1 — песчаники; 2 — глины и аргиллиты, 3 — известняки, 4 — загипсованные известняки, 5 — гипсы и ангидриты, С3 — верхнекаменноугольная система
При повторном описании разреза скважины, авторами выделены отдельные интервалы с фаунистическими остатками, характерными для отложений пермо-карбона (в частности фузулиниды) (рис. 3). Попытка определить точный возраст отложений по ископаемым остаткам оказалась безрезультатной, ввиду сильной измененности большинства выявленных фаунистических остатков процессами наложенного эпигенеза [6]. Осложнения при выделении границ в разрезе скважины также вызваны отсутствием каротажных диаграмм, по которым, возможно, удалось бы выделить геологические границы.
Идентифицированные фаунистические остатки отложения пермской и каменноугольной системы разреза изучаемой скважины
Материалы и методы:
Для решения проблемы дробной стратификации разреза нижней перми вся работа условно разделилась на 2 этапа: первый — анализ лито-фациальных карт для выделения предполагаемых геологических границ по анализу толщин и геологического строения разреза на исследуемой площади; на втором этапе — построение кривых вариаций породообразующих оксидов и корректировка геологических границ, выделенных на первом этапе.
Для проведения рентген-флуоресцентного анализа (РФА), были отобраны образцы со средним шагом 3–4 м по разрезу пермо-карбона. Изначально общая выборка составила 130 образцов, однако, в ходе измерений часть образцов были отбракованы по причине сильного расхождения суммы процентного содержания основных породообразующих оксидов (менее 98%). В результате новая выборка составила 90 образцов. В работе на этом этапе применен метод химической стратиграфии [1,8] с целью детального расчленения разреза пермской системы. Особенно эффективен этот метод в отложениях где отсутствуют литологические (слоистость, цвет породы, наличие маркирующих слоев) и фаунистические (раковины брахиопод, двустворок) признаки для стратификации.
Результаты и обсуждения
1 этап. Анализ геологического разреза скважины по литофациальным картам

По набору литолого-фациальных карт отложений пермо-карбона [2] были проанализированы литологические разрезы и толщины ярусов нижне- и среднепермского отдела в районе исследуемой скважины (рис. 4). Ввиду «ритмичности» разреза предполагаемые границы стратонов нанесены с учетом толщины каждой стратиграфической единицы и смены литологии по разрезу скважины.
Фрагменты литофациальных карт для выделения геологических границ биотестировочной скважины (красной точкой отмечено местоположение исследуемой скважины)
В таб. 1 показаны результаты литофациального анализа.
На рис. 5 показан литолого-стратиграфический разрез с дополненными и откорректированными границами по данным результата работы на 1 этапе.
Откорректированный разрез скважины с выделенными границами ярусов и горизонтов (условные обозначения литологии см. рис. 2)
Результаты и обсуждения
2 этап. Корректировка геологических границ хемостратиграфическим методом

Как было сказано выше, выборка составила 90 образцов по разрезу скважины. Все отобранные образцы подверглись анализу оксидного состава и были построены кривые вариации основных породообразующих оксидов по разрезу скважины.
Разрез скважины с кривыми вариаций отображен на рис. 6. Согласно [8] в хемогенных осадках резкое изменение содержания основных породообразующих оксидов свидетельствует о смене климатогеографических условий осадконакопления. Так как разрез по большей части сложен карбонатами и, частично, терригенными породами для анализа рассмотрены следующие породообразующие оксиды: SiO2, Al2O3, K2O, TiO2 для терригенных; CaO, MgO, P2O5 для карбонатных отложений.
Откорректированный литолого-стратиграфический разрез с вариациями кривых содержания оксидов породообразующих элементов (условные обозначения литологии см. рис. 2)
Как видно на разрезе, резкие изменения процентного содержания породообразующих оксидов четко накладываются на литостратиграфические границы, выделенные на первом этапе. Наиболее информативными при анализе кривых вариаций установлены следующие оксиды: SiO2, CaO, MgO. Все это подтверждает эффективность метода хемостратиграфии при работе со сложнопостроенными карбонатными коллекторами, где выделение геологических границ трудно по литологическим и фаунистическим критериям.
Вышеописанная методика выделения геологических границ имеет следующие преимущества:
1

метод эффективен в случае отсутствия каротажных диаграмм
2

хорошо работает в «немых» толщах
3

нет необходимости останавливать работающую скважину с целью проведения ГИС или геохимического каротажа
4

метод работает в толщах с отсутствием слоистости и однотипной литологии
Следует также отметить, что существует подобная методика выделения геологических границ в карбонатном разрезе по данным электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) [5]; в данном случае по результатам РФА показана не меньшая эффективность работы данного метода.
ИТОГИ
В результате исследований выделены геологические границы нижнепермского отдела в скважине, вскрывшей отложения нижней перми.
ВЫВОДЫ
В ходе выполненных исследований была получена литохимическая зональность нижнепермского разреза биотестировочной скважины на территории Муслюмовской разведочной площади на основе данных, полученных методом РФА. Полученные химические «зоны» укладываются в существующие общие представления об эволюции осадконакопления в конце позднего карбона и на протяжении ранней перми.
ЛИТЕРАТУРА
1. Габдуллин Р.Р., Копаевич Л.Ф., Иванов А.В. Секвентная стратиграфи. Москва: МАКС Пресс, 2008. 113 с.

2. Буров Б.В., Есаулова Н.К., Губарева В.С. Геология Татарстана: Стратиграфия и тектоника. Москва: ГЕОС, 2003. 402 с.

3. Игнатьев В.И. Закономерности фациальных изменений верхнепермских отложений Урало-Поволжья. Стратотипы и опорные разрезы верхней перми Поволжья и Прикамья. Казань. 1996. 207 с.

4. Малофеев В.В. Геологическое обоснование повышения эффективности освоения месторождений сверхвязких нефтей и природных битумов Татарстана. М. 2011. 24 с.

5. Муравьев П.П., Букин И.И. Изучение геологического разреза в процессе бурения скважин методом ЭПР-спектроскопии. Уфа: ВНИИнефтепромгеофизика, 1989. Вып. 19. С. 28–35.

6. Сахибгареев Р.С. Вторичные изменения коллекторов в процессе формирования и разрушения нефтяных залежей. Л.: Недра, 1989. 260 с.

7. Хазиев Р.Р., Андреева Е.Е., Баранова А.Г., Анисимова Л.З., Вафин Р.Ф., Салахова М.Ф. Оценка возможности применения технологии SAGD на месторождении СВН Республики Татарстан // Экспозиция Нефть Газ. 2018. №2. С. 28–32.

8. Юдович Я.Э., Кетрис М.П. Основы литохимии. СПб.: Наука, 2000. 479 с.
Хазиев Радмир Римович, научный сотрудник
radmir361@mail.ru
Анисимова Лилия Закуановна, научный сотрудник
Колузаева Ксения Юрьевна, ассистент

ИПЭН АН РТ, Казань, Россия
Материалы и методы
Ключевые слова
Для цитирования
Поступила в редакцию
УДК и DOI
Табличные данные исследованиями валовой геохимии кернового материала из отложений пермо-карбона. Литофациальный анализ и построение кривых вариаций оксидного состава пермских и верхнекаменноугольных отложений по разрезу исследуемой скважины.
пермская система, месторождение СВН, хемостратиграфия, литофациальный анализ, выделение геологических границ, рентген-флуоресцентный анализ.
Р.Р. Хазиев, Л.З. Анисимова, К.Ю. Колузаева. Выделение геологических границ сложнопостроенных карбонатных коллекторов сверхвязких нефтей (СВН) на территории Муслюмовской разведочной площади // Экcпозиция Нефть Газ. 2020. №3. С. 18-21. DOI:10.24411/2076-6785-2020-10083.
21.04.2020
УДК 551
DOI:10.24411/2076-6785-2020-10083

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (8552) 92-38-33
Made on
Tilda