Методика расчленения нефтегазоносного разреза

Библиографическое описание статьи для цитирования:
Нургалиева Н. Г. Методика расчленения нефтегазоносного разреза // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2014. – Т. 20. – С. 1376–1380. – URL: http://e-koncept.ru/2014/54539.htm.
Аннотация. В статье обсуждается методика расчленения нефтегазоносного разреза в рамках преподавания дисциплины «Литология нефтегазоносных толщ» студентам третьего курса бакалавриата Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ. Методика основана на комплексировании данных скважинной геофизики и керновых исследований. Методика может быть использована для эффективного обучения навыкам работы с нефтегазоносными разрезами, а также при решении конкретных задач при моделировании геолого-углеводородных систем.
Комментарии
Нет комментариев
Оставить комментарий
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.
Текст статьи
Нургалиева Нурия Гавазовна,доктор геологоминералогических наук, профессор КФУ, г. Казаньnouria.nourgalieva@ksu.ru

Методика расчленения нефтегазоносного разреза

Аннотация. В статье обсуждается методика расчленения нефтегазоносного разреза в рамках преподавания дисциплины «Литология нефтегазоносных толщ» студентам третьего курса бакалавриатаИнститута геологии и нефтегазовых технологий КФУ. Методика основана на комплексировании данных скважинной геофизикии керновых исследований. Методика может быть использована для эффективного обучения навыкам работы с нефтегазоносными разрезами, а также при решении конкретных задач при моделировании геологоуглеводородныхсистем.Ключевые слова: литология нефтегазоносных толщ, нефтегазоносный разрез, методика расчленения.

Введение

Настоящая статья является продолжением разработки, опубликованнойв статье [1], в которой показано значение керновых исследований в образовательном процессе в связи с актуализацией требованийпо выработке уменийу учащихся ставить и решать задачи, уменийрасставлять приоритеты при решении этих задач, умения быстро учиться новому.

К условиямобразовательного процесса, обеспечивающим возможность этой педагогической задачи,относится освоение методик применениярезультатов комплексного лабораторного исследования керна горных пород при освоении курса «Литология нефтегазоносных толщ»,где очень важно изучениевеществагеологической среды ипониманиепроцессов, приводящих к формированию свойств минералов, органического вещества

и флюидов, а также процессов, приводящих к формированию структурнотекстурных, фильтрационноемкостных и экранирующих свойств пород природного резервуара углеводородов(УВ). Одной из методик, направленных на успешное освоение курса «Литология нефтегазоносных толщ», является предлагаемая в настоящей статье методика по расчленению нефтегазоносного разреза, которая может быть использована как для эффективного обучениялитологии нефтегазоносных толщ, так и при решении конкретных задач при моделировании геологонефтяных систем.

Методика расчленения нефтегазоносного разреза

Расчленение и корреляция осадочных разрезов лежат в основе геологических реконструкций, в том числе, и с минерагеническими целями.Расчленение и корреляция упираются в понятие «граница».Легче всего распознаются литологические границы, которые в зависимости от данных насыщаются другими, кроме литологического, «граничными» смыслами (стратиграфическим, тектоническим, технологическим). В геологии углеводородных скоплений интересны природные резервуары, ловушки УВ, залежи (месторождения) УВ. То есть,интересны границымежду частями осадочного разреза, содержащими УВ и воду (породамиколлекторами) и перекрывающей их покрышкой (породаминеколлекторами).Эти границы всегда будут иметь литологический смысл.

Если скопление УВ небольшое или региональный нефтегазоносный комплекс имеет «слоистое» строение и выдержан по простиранию, тогда литологическое расчленение и литологическая корреляция эффективны и корректны.Если оказываются другие условия (фациальная невыдержанность, сложность структурнотектонического строения), тогда только литологическое расчленение и литологическая корреляция недостаточны.

В настоящей статьерассмотрен вопрос литологического расчленения отдельных скважинных нефтегазоносных разрезов, эффективность которого зависит от группы условий, оговоренных выше.

Чтобы найти в осадочном разрезе собственно литологические и технологические границы, необходимы данные наблюдений и измерений литологических свойств разреза.В скважинах это достигается с помощью методов скважинной геофизики и керновых исследований.Первый этап методики заключается в выделении границ на основе данных геофизических исследований скважин (ГИС). На рис.1 показан пример подобного выделения.

Рис.1. Первый этап методики расчленения. Анализ данных ГИС. Намечаются литологические и технологические границы(розовые горизонтальные линии)в пределах верейских отложений среднекаменноугольных отложений на одном из нефтяных месторождений ВолгоУральского нефтегазоносного бассейна.

На втором этапе вначале необходимо произвести описание кернового материала, позволяющее реализовать литологическое и технологическое расчленение на большее количество элементов.Ниже приводится пример описания керна верейских отложений на рассматриваемом этапе, а на рис.2 показано фото фрагмента описанного керна.Вскрытаячасть верейского яруса сложена:Вкровле кернового интервала (815816,64 м) глиной зеленоватосерой, мягкой, жирной. Ниже (816,64817,23 м) залегает слой известняка светлосерого до белого, плотного, крепкого, без признаков УВ.В интервале 817,23 –818,80 м наблюдается известняк светлосерый, разуплотненный, с обломками фауны, неравномерно нефтенасыщенный.Интервал 818,8 –819,93 м сложен известняком серым, плотным крепким с глинистыми включениями с пятнами нефтенасыщения в подошве (0,3 м).Интервал 819, 93 –821,33 представлен известняком серым и коричневым, средней крепости и рыхлым, с обломками фауны, интенсивно нефтенасыщенным.Интервал 821,33 –822,58 м сложен известняком светлосерым, плотным, крепким, участками глинистым, пятнисто нефтенасыщенным в кровле.Интервал 822,58 –824, 15 м представлен глиной темносерой, мягкой, жирной, участками сланцеватой и сильно пиритизированной. Интервал 824,15 –825 м –это переслаивание известняка глинистого зеленоватосерого и глины коричневатосерой с включениями обломков фауны.

Рис.2. Фото фрагмента описанного керна в интервале 815818 м верейского горизонта

Следующей стадией второго этапа является отбори основные лабораторные исследования образцов, которыепроводятсяс учетом последовательности литотипов, их неоднородности и толщины, что достигается путем выбора статистически проверенного интервала отбора 0,2 м.Целями данной стадии являются:1)Более достоверное установление литотипов и литологических свойств, влияющих на фильтрационноемкостные свойства пород путем изучения выборочных образцов в шлифах под поляризационным микроскопом, исследования методом рентгенодифрактометрии для выяснения минеральногосостава пород, а также определений соотношения различных химических составляющих (например,для карбонатного разреза соотношение карбонатов кальция и магния, а также содержания нерастворимого остатка). Пример выбора образцов на разные виды анализов в связи с неоднородностью разреза, а также с учетом стоимости и трудоемкости анализовпоказан в таблице 1;2)Измерение фильтрационноемкостных свойстввсех образцов(пористости, проницаемости, нефтенасыщенности и других свойств).Таблица 1.Пример отбора образцов на выборочные анализы

Глубина, мНомер образцаАнализыЛитология8151

глина серая мягкая815,22

глина серая мягкая815,43шлиф, хим.анализглина серая мягкая815,64

глина серая мягкая815,85

глина серая мягкая8166шлифглина серая мягкая816,27

глина серая мягкая816,48шлифглина темносерая сланцеватая816,69шлифглина серая мягкая816,810шлиф, рентгенизвестняк плотный, крепкий без нефти81711

известняк плотный, крепкий без нефти817,212шлифизвестняк плотный, крепкий без нефти817,413

известняк оргоблом., разуплотн., н/н817,614

шлиф, капиллярометрия, хим.анализизвестняк оргоблом., разуплотн., н/н817,815

известняк оргоблом., разуплотн., н/н81816шлиф, рентген, капиллярометрияизвестняк оргоблом., разуплотн., н/н818,217

известняк оргоблом., разуплотн., н/н818,418

известняк оргоблом., разуплотн., н/н818,619шлифизвестняк оргоблом., разуплотн., неравномерно н/н818,820

капиллярометрияизвестняк оргоблом.,разуплотн., н/н81921

известняк плотный, глинистый, без нефти819,222шлиф, рентген, хим.анализизвестняк плотный, глинистый, без нефти819,423

известняк плотный, глинистый, без нефти819,624

известняк плотный, глинистый, без нефти819,825шлифизвестняк плотный, глинистый, кавернозный, неравномерно н/н82026

шлиф, рентген, капиллярометрияизвестняк оргоблом., разуплотн., н/н

Результатом данной стадии является детализация состава литологических и технологических элементов. Например, в рассматриваемом случае результат может быть выражен в следующих выводах:•По данным дифрактометрии обр.10, представляющего плотный известняк интервала 816,64817,23 м, в составе породы кроме кальцита отмечается наличие доломита, гипса, мусковита и кварца.•Образцы 14, 16, 18, 20, 27, 29, 30, 32 отобраны из разуплотненных интервалов 817,23 –818,80 м (обр. 14, 16, 18, 20) и 819,93821,33 м (обр.27, 29, 30) и представляют по данным шлифов известняк органогеннодетритовый (биокластовый) с алевритопсаммитовой структурой, сложенный в большей или меньшей степени гранулированными и перекристаллизованными раковинами фораминифер, обломками мшанок, члениками криноидей и остатками водорослей. По классификации Данхема это грейнстоуны. Органогенные обломки скреплены микритом, слагающим цемент порового типа. Поры неправильной формы с размерами 0,010,2 мм (преобладают размеры 0,050,1 мм) внутриформенные и межформенные, преобладают поры растворения. Наблюдаются неправильные включения остаточной нефти. Отмечается некотороеразвитие вторичной кальцитизации. •По данным дифрактометрии для рассматриваемых разуплотненных интервалов помимо кальцита отмечается содержание доломита, кварца, мусковита (обр. 16, 30), хлорита (обр.30). По данным химического анализа образцы 10, 16, 30 представляют собственно известняки. Данные по образцу 22 указывают на известняк глинистый. •Образец 47 характеризуется значительным содержанием терригенной примеси, которая по данным дифрактометрии представлена зернами кварца, альбита, микроклина, хлорита, мусковита. Также отмечается присутствие пирита. Данные химического анализа по образцу 47, где карбонатность составляет менее 50% (и с учетом данных по шлифу), указывают на то, что анализируемая проба была представлена известковым алевритистым песчаником.

Третьей стадией второго этапа является статистическая оценка полученных данных путем составления таблицы элементарных статистик (таблица 2) и петрофизических зависимостей (рис.3).Таблица 2.Пример таблицы элементарных статистик

Рис.3. Пример петрофизических зависимостей для верхнего разуплотненного пласта 817,23818,80 м с установлением кондиционного пределаоткрытой пористости 4,7%.

Заключительный третий этап состоит в получении обобщенной модели расчленения нефтегазоносного разреза (рис.4), включающей литологическую колонку, кривые вариаций фильтрационноемкостных и других свойств и зональность природного резервуара.

Рис.4. Модель расчленения нефтегазоносного разреза верейских отложений.

В обобщенном виде методика расчленения нефтегазоносного разреза представлена в таблице 3.Таблица 3.Методика расчленения нефтегазоносного разреза

ЭтапСтадияРезультат1. Анализ данных ГИС

Установление предварительных литологических и технологических границ2. Анализ керна2.1. Описание кернаУточнение литологических и технологических границ2.2. Отбор и лабораторные исследования образцовДетализация состава литологических и технологических элементов2.3.Статистический анализЭлементарные статистики параметров основных свойств. Петрофизические зависимости. Кондиционные пределы.3.Получение модели расчленения

Литологическая колонка, кривые вариаций фильтрационноемкостных и других свойств, зональность природного резервуара в разрезе.

Предложенная методика расчленения нефтегазоносного разреза успешно опробована в учебнометодической практике при преподавании дисциплины «Литология нефтегазоносных толщ», а также при выполнении индивидуальных студенческих проектов.

Заключение

Дальнейшие перспективы развития учебнометодических и научнометодических вопросов изучения нефтегазоносных разрезов связаны как с их расчленением, так и с сопоставлением отдельных нефтегазоносных разрезов в пределах связывающей их структуры или секвенса[2]на основе литологофациальных и геологотехнологических критериев.

Ссылки на источники1. Нургалиева Н.Г. Значение керновых исследований в образовательном процессе // Современные научные исследования. Выпуск 1. –Концепт. –2013. –ART53113. –URL: http://ekoncept.ru/article/486/Гос.рег.Эл.№ФС7749965.ISSN2304120X.2. Einsele, G. Sedimentary basins, 2nded. SpringerVerlag Berlin New York, 2000

792p.

NurgalievaNuriyaGavazovnaDoctor of Sciences, professor, Kazan Federal University , Kazannouria.nourgalieva@ksu.ruMETHODICAL APPROACH IN STRAIFICATION OF RESERVOIR ROCKS

Annotation. It was discussed the methodical approach in stratification of sedimentary sections including reservoir rocksin geoeducation to teach by log and core data using through lab and statistical investigation.

Key words: reservoir rocks, stratification, sedimentology.