Кандидатская диссертация: Формирование карбонатных коллекторов осинского продуктивного горизонта Непского свода

Актуальность работы. В ближайшие годы Восточная Сибирь может стать одним из основных центров добычи углеводородов (УВ), поэтому выявление перспективных нефтегазоностных объектов, в том числе и в нижнекембрийских отложениях осинского горизонта Непского свода, является первостепенной задачей для всей нефтегазовой отрасли страны.
Перспективы углеводородной продуктивности рассматриваемого региона представляются достаточно высокими, однако освоение их сдерживается сложностью строения кембрийских карбонатных резервуаров, трудностями в выявлении объектов для постановки поисковых работ. В этой ситуации решение задач прогноза качества коллекторов и обоснования моделей резервуаров, способных содержать УВ флюиды, является актуальным и может способствовать повышению эффективности поисково-разведочных работ и выбору стратегии их оптимизации. Цель работы заключалась в реконструкции условий образования и выявлении закономерностей распространения карбонатных коллекторов в осинском продуктивном горизонте Непского свода; разработке седиментационно-емкостных моделей приуроченных к нему природных резервуаров.
Основные задачи: 1 - обобщение материалов по геологическому строению и нефтегазоносности Непского свода; 2 - макро- и микроскопическое изучение отложений; 3 - выполнение циклического и фациального анализов; 4 - реконструкция условий накопления осинского горизонта и разработка схем седиментационной зональности; 5 - выявление закономерностей формирования емкостного пространства и петрофизических свойств пород-коллекторов, построение петрофизической модели; 6 - типизация моделей природных резервуаров, развитых в осинском продуктивном горизонте, с учетом их седиментационных характеристик; 7 - прогноз качества коллекторов и на этой основе уточнение перспектив нефтегазоносности осинского горизонта Непского свода.
Научная новизна. Впервые для оценки перспектив нефтегазоносности отложений осинского горизонта были использованы результаты седиментационно-емкостного моделирования, выполненного на основе комплексного анализа литологических и петрофизических данных. Детальные макро- и микроскопическое изучение керна скважин и целенаправленная интерпретация материалов геофизических исследований скважин (ГИС) позволила выделить в осинском горизонте несколько типов разреза, отражающих особенности развития рассматриваемого участка в раннекембрийское время.
Вопреки существующим представлениям об интенсивном преобразовании осинских коллекторов, уничтожившем их седиментационные признаки, доказана зависимость типов коллекторов и их ФЕС от условий накопления. Выполненные исследования позволили с новых позиций оценить качество природных резервуаров и разработать авторский вариант прогноза их структуры и свойств для осинского горизонта Непского свода.
Практическая значимость работы. Установленные закономерности формирования природных резервуаров, а также прогноз их распространения на изучаемой территории, способствуют выявлению новых объектов для поискового бурения и оптимизации геологоразведочных работ. Кроме того, использование результатов выполненных работ способно обеспечить более достоверный подсчет запасов УВ в нижнекембрийском карбонатном комплексе.
Методические приемы, применяемые в работе, могут быть использованы для прогноза структуры и свойств природных резервуаров и в других нефтегазоносных областях.
Защищаемые положения:
1. Особенности строения осинского горизонта и распределение в его составе отложений различного генезиса отвечают модели окаймлённого шельфа. Это предопределяет существенные отличия разрезов горизонта по мощности и комплексу слагающих его типов пород.
2. Емкостно-фильтрационные параметры осинских пластов-коллекторов контролируются седиментационной структурой известняков, а их изменения в пределах природного резервуара обусловлены фациальной неоднородностью. Лучшими коллекторскими свойствами в разрезе осинского горизонта Непского свода обладают вторичные доломиты, образованные по литокластовым и биогермным известнякам; с ними связаны соответственно коллекторы порового типа с преобладанием межзерновой пористости и порово-каверновые коллекторы с пустотами выщелачивания.
3. По особенностям строения, преобладающему типу коллекторов и их фильтрационно-емкостным характеристикам в разрезе осинского горизонта выделяются три типа природных резервуаров; их распространение на Непском своде контролируется седиментационной зональностью.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы опубликованы в журнале «Геофизические исследования» (март 2014 г., том 15, № 1) и в сборнике материалов VII Всероссийского литологического совещания (Новосибирск, ИНГГ СО РАН, 28-31 октября 2013 г.) «Осадочные бассейны, седиментационные и постседиментационные процессы в геологической истории», а также докладывались на третьей международной научно-практической конференции «Калининград-2013» (г. Калининград, 27-31 мая 2013 г.), методические приёмы разработки седиментационной модели отложений предложены в журнале: «Разведка и охрана недр» (март 2011, № 3).
Фактический материал и личный вклад. В основу работы положены результаты личных исследований автора, проводимых на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ. Для решения поставленных задач использовался комплекс методов исследования пород, включающий макроскопическое, микроскопическое (более 300 шлифов), минералогическое и петрофизическое изучение пород. Автором лично были проинтерпретированы данные ГИС по 239 скважинам, проанализирована выборка определений петрофизических параметров (свыше 3,5 тыс. определений), таких как пористость, проницаемость и плотность, а также минералогический состав, на основании которых были созданы типовые петрофизические модели.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и заключения. Общий объем работы составляет 167 страниц, она проиллюстрирована 60 рисунками. Список литературных источников содержит 73 наименования.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность и сердечную благодарность своему научному руководителю профессору, д.г.-м.н. Жемчуговой Валентине Алексеевне, благодарит д.г.-м.н. Постникову Ольгу Васильевну, а также Топунову Г.Г. и Китаеву И.А. за научные консультации, поддержку и всестороннюю помощь при написании работы. Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры за внимание к работе и консультации. Отдельно автор благодарит своих родителей и близких за всестороннюю поддержку во время написания работы.