Литофизическая типизация и нефтеносность пород баженовского горизонта в зоне сочленения Сургутского и Красноленинского сводов

Глава 2. Геология и нефтеносность баженовского горизонта.

В главе приведен литературный обзор и рассмотрены основные аспекты нефтеносности отложений баженовского горизонта на территории ЗСНГБ.

2.1. История изучения баженовского горизонта

Группа пород, содержащих надкларковые концентрации морского ОВ (для осадочных пород, согласно О.К. Баженовой и др., эта величина составляет 1%), многими исследователями объединяется общим термином "чёрные сланцы" (англ. black shales) или углеродистые отложения. На примере "чёрных сланцев" юрско-мелового возраста, развитых на территории Евразийского континента, рассмотрены различные вопросы, касающиеся классификации чёрных сланцев, их состава, фациальных обстановок образования, коллекторских и нефтематеринских характеристик.

Породы баженовского горизонта рассматриваются как пример черносланцевых отложений, которым в разное время давали названия, отражающие те или иные их особенности (вещественный состав, условия образования и др.). В литературе наиболее прочно закрепились названия "баженит" (И.И. Нестеров, 1979) и "битуминозный аргиллит" (Ю.В. Брадучан, 1986).

Возраст баженовского горизонта, а также модель его формирования - задача на сегодняшний день не решённая. Общий признак, объединяющий породы баженовского горизонта,- это повышенное содержание в них морского ОВ. По мнению многих исследователей, ОВ баженовской свиты является основным источником углеводородных флюидов в ЗСНГБ.

Среди главных факторов, контролирующих нефтеносность баженовского горизонта, исследователями выделяются следующие: повышенное содержание ОВ, степень зрелости которого соответствует главной зоне нефтеобразования (градации МК₁-МК₃), повышенные пластовые температура и давление, наличие системы флексурно-разломных зон и др.

Формирование коллекторов чаще всего связывают с зонами разуплотнения и повышенной трещиноватости, со специфическим литологическим составом и текстурой пород, а также с влиянием литогенетических преобразований.

Среди исследований коллекторов баженовской свиты Сургутского свода особое место занимают работы Т.А. Коровиной, В.П. Сонича и В.В. Хабарова. Основные выводы, которые можно сделать из проведенных ими исследований, следующие: коллекторы трещинного, трещинно-кавернозного, трещинно-кавернозно-порового типов, приурочены преимущественно к кремнистым и карбонатным радиоляритам.

В.П. Сонич и В.Л.Чирков (2010 г.) на западном склоне Сургутского свода выделяют кавернозно-трещинный тип коллектора и "поровый (матрица) с супернизкой проницаемостью, вмещающий каверно-трещинный тип коллектора". При этом поровая пустотность различных литотипов пород баженовской свиты изменяется от 1,4% до 16%, каверно-трещинная от < 0,1% до 4%, проницаемость пород матрицы составляет 10^-4-10^-9 мкм², каверно-трещинных пород - 10^-2-10^-5 мкм² (Сонич, Чирков, 2010). Столь низкие значения фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) ограничивают потенциал отложений как коллектора.

На Красноленинском своде впервые биогенные кремнистые породы, с которыми связаны нефтенасыщенные коллекторы тутлеймской свиты, были описаны в 2003 г. специалистами МГУ Е.Е. Карнюшиной и Н.И. Коробовой. Впоследствии изучение литологического состава и генезиса коллекторов тутлеймской свиты на Средне-Назымском, Галяновском месторождениях было продолжено специалистами ЗАО "МиМГО" им. В.А. Двуреченского и научно-аналитическим центром им. В.И. Шпильмана. Ими были подтверждены выводы о том, что "пропластки, из которых получены промышленные (притоки) нефти и газа представлены в основном вторично преобразованными радиоляритами ". Эти же авторы отмечают, что "сеть трещин ... оказывает решающее влияние на формирование нефтегазонасыщенных коллекторов". К трещинному и трещинно-кавернозному относят коллектор тутлеймской свиты специалисты ОАО "Сибнефтегеофизика" О.О. Абросимова и С.И. Кулагин, изучавших домеловые отложения на Пальяновском месторождении Красноленинского свода.

Существует несколько методик дифференциации типов пород и выделения коллекторов баженовского горизонта по каротажу.

Наиболее часто применяется методика выделения пачек С и Р, разработанная В.В.Хабаровым и В.П. Соничем (1988 г.). По распределению естественной радиоактивности и водородосодержания выделяются три цикла формирования отложений, каждый из которых снизу вверх начинается пачкой Р и заканчивается пачкой С. В диссертационной работе Т.А. Коровиной (2004 г.). проведена дифференциация пород пачек С и Р по составу основного минерального комплекса. Ею было установлено, что глинисто-кремнистые и глинисто-карбонатно-кремнистые разности характерны для пачек С. В пачках Р, наряду с первыми тремя, встречаются и радиоляриты кремнистые и карбонатные. Продуктивные коллекторы приурочены преимущественно к кремнистым и карбонатным радиоляритам пачек Р и радиоляритовым прослоям в пачках С₁ и С₂.

Приточные интервалы в тутлеймской свите, согласно выводам, сделанным А.Д. Алексеевым (2009 г.), имеют следующие каротажные признаки: относительный минимум по гамма-каротажу и акустическому каротажу, относительный максимум по нейтронному каротажу, т.е. интервалы притока имеют признаки плотных высокоскоростных прослоев с относительно пониженной величиной естественной радиоактивности.

Несмотря на существующую обширную базу аналитических исследований и методов ГИС, отсутствует единая система изучения баженовского горизонта, критерии диагностики типов слагающих его пород, повторяемости в разрезе, их генетической принадлежности. Отсутствуют методические приемы выделения и изучения коллектора, интерпретации данных ГИС и межскважинной корреляции.

2.2. Нефтеносность баженовского горизонта

История изучения нефтеносности баженовского горизонта и, прежде всего, баженовской свиты, насчитывает около четырех десятилетий. Первые промышленные притоки нефти из баженовской свиты были получены в конце 60-х годов и достигали 600 м³/сут. В 1974 году началась пробная эксплуатация нескольких разведочных скважин на Салымском месторождении. В 1976 году началось бурение эксплуатационных скважин на баженовскую свиту.

Высокие дебиты нефти из отдельных скважин, полученные на начальном этапе изучения, огромная площадь распространения (1 млн. км²), однородный, на первый взгляд, состав пород, укрепили геологов в выводах о региональной продуктивности баженовской свиты. Со временем, когда количество непродуктивных и низкодебитных скважин достигло 50%, встал вопрос об изучении неоднородности строения свиты и выявления закономерностей в развитии высокопродуктивных зон. Но ни по материалам ГИС и сейсморазведки, ни по данным керна, не удавалось определять контуры выявленных залежей и основные подсчётные параметры объектов. На начальных этапах исследования было установлено, что нефтеносность баженовской свиты не связана со структурным планом. Залежи нефти не имеют подошвенных и краевых вод, характеризуются аномально высокими пластовыми давлением и температурой. До настоящего времени остается открытым вопрос о типе и генезисе коллекторов в баженовской свите и её аналогах. Опыт эксплуатации Салымского месторождения свидетельствует об отсутствии надёжных технологий рентабельной разработки баженовской свиты. Бурение скважин с целью получения промышленного притока нефти даже на разрабатываемых блоках по-прежнему проводится методом "дикой кошки". Месторождения нефти открываются случайно, унифицированной методики подсчета запасов по пласту Ю₀ нет. Возможности стандартной промысловой геофизики практически не позволяют количественно оценивать состав и ФЕС пород-коллекторов, следовательно, и получать обоснованные параметры пласта для подсчёта запасов углеводородов.

По данным 2010 года в баженовском горизонте открыто 92 залежи нефти (Нестеров И.И., 2010), которые расположены преимущественно в центральной части ЗСНГБ. На территории исследования промышленные притоки нефти из пласта Ю0 получены на многих площадях. На Сургутском своде опытно-промышленная разработка залежей нефти пласта Ю0 ведётся на Камынском, Маслиховском, Ай-Пимском, Тевлино-Русскинском, Биттемском и других месторождениях, где отмечается разброс дебитов от 0 до 300 м3/сутки. Существенный разброс дебитов наблюдается и в пределах одного месторождения (Коровина Т.А., 2004г.). На восточном склоне Красноленнинского свода продуктивность пласта Ю0 установлена на Рогожниковской, Назымской площадях, Ем-Еговском, Галяновском, Пальяновском, Каменном месторождениях. На Галяновском, Средне-Назымском, Пальяновском и Ем-Еговском месторождениях ведется опытно-промышленная эксплуатация. Дебиты нефти достигают 200-350 м³/сут (Карнюшина Е.Е. 2003 г.), при этом часто высокодебитная скважина соседствует с "сухой".