Терригенные коллекторы

Одной из ключевых проблем нефтяной геологии является необходимость прогнозирования, выделения и количественной оценки песчаных резервуаров разных обстановок осадконакопления. Поэтому для специалиста-нефтяника необходимо знать взаимосвязь между обстановкой седиментации и качеством коллектора.

Особое внимание должно быть обращено на характерные параметры осадочной толщи, свойственные тем или иным пластовым условиям. В ископаемом состоянии первоначальная форма песчаных тел практически никогда не сохраняется, в силу специфики условий литификации. Но сохраняются внутреннее строение и текстура, обусловливающие фильтрационноемкостные свойства коллекторов.
Прогнозирование изменения коллекторских свойств пород при последующем их захоронении может быть осуществлено статистическими методами на основе изучения происходивших физических и химических процессов либо по результатам количественных петрографических исследований, причем каждый метод имеет свои ограничения.
Песчаники наиболее важный объект при поисках залежей УВ. Изначально пористые песчаники образуются в более широком диапазоне обстановок, чем карбонаты, для формирования которых требуются совсем иные специфические условия.
Пористые песчано-алевритовые пласты образуются в широком диапазоне обстановок осадконакопления, состоят из относительно стабильных компонентов, менее подверженных физическим и химическим преобразованиям в течение диагенеза, обусловливающего ухудшение пористости после отложения породы.
Алевритовые породы, как и песчаные, относятся к числу широко распространенных осадочных образований. Песчаные и алевритовые породы связаны между собой и имеют много общего.
Выяснение истории тектонического развития территории, базирующееся на геолого-геофизических работах, облегчает прогноз областей развития и аккумуляции песчано-алевритовых толщ. Благоприятные для сохранения песчаников участки располагаются в быстро прогибающихся депрессионных зонах, отличающихся непрерывным

накоплением потенциальных нефтегазоматеринских пород при одновременном наличии в них благоприятных условий для генерации и отжатия нефти и газа.
Поэтому геологи-нефтяники должны уметь применять в качестве поискового критерия седиментологию.
Алевритовые породы, как и песчаные, образуются в различных палеогеографических условиях. Наиболее распространены их морские, озерные, речные и эоловые разности. К современным представителям последних относятся некоторые виды лёсса.
Алевролитовые породы являются коллекторами, но меньше распространены, чем песчаники и более низкие по качеству. В большинстве случаев алевролиты как коллектора наблюдаются при переслаивании с песчаными. Многое зависимости от гранулометрического состава самих алевролитов, а также пород, с которыми они переслаиваются и их соотношения, с песчаниками или с глинистыми аргиллитами.
В большинстве месторождений Западной Сибири коллекторами являются пласты песчаников и алевролитов. Но часто алевритовые породы снижают нефтеотдачу из-за своих более низких фильтрационно-емкостных свойств.
Существует ряд специфических факторов, позволяющих объяснять закономерности распределения, размер и качество песчаных коллекторов.
Своеобразие генезиса песчаников и особенности их распределения обусловливают специфические характеристики песчаных коллекторов, отличающихся от коллекторов карбонатных по макро- и микроструктурно-текстурным особенностям и физикохимическим свойствам.

Наиболее характерной особенностью песчаных коллекторов является их площадное развитие, а не распределение в разрезе.
В морских разрезах типично нефтяных месторождений мощность отдельных толщ песчаников достигает 100 м и более, а обычно составляет менее 40 м, причем узкие полосы таких песчаников редко протягиваются менее чем на 2 км. В континентальных условиях также встречаются сплошные зоны развития песчаников, достигающие мощности в несколько сотен метров, но как правило, они менее благоприятны с точки зрения формирования залежей углеводородов.
Микроструктура песчаников определяет пределы их пористости, проницаемости и содержания УВ. Объем норового пространства, через которое осуществляется движение флюидов, зависит от характера упаковки полусферических частиц диаметром до 2 мм (рис. 5.9).

Рис. 5.9. Влияние параметра упаковки на пористость песчано-алевритовых коллекторов
Согласно данным экспериментальных исследований ведущих седиментологов пористость песчаников в момент седиментации либо вскоре после нее находится в диапазоне 30-50 % и чаще всего характеризуется средней величиной, близкой к 40 % [143]. Это справедливо также и для древних песчаников, отлагавшихся в широком диапазоне обстановок
166

седиментации. Большинство песчаных коллекторов характеризуется пористостью, оцениваемой ниже 30 %, которая объясняется в основном цементацией, а не уплотнением.
Для разрабатываемых месторождений Северного моря пористость составляет 2030 %., для месторождений Западной Сибири - 18-26 %.
Проницаемость коллекторов-песчаников значительно ниже: около 1 Д считается высокой, а значения свыше 4 Д - аномальными. Расхождение значений проницаемости обусловлено степенью цементации. Песчаники обычно сложены в основном слабо гидрофильными субстанциями (кварц, карбонаты) с включениями различных объемов сильно гидрофильных материалов (глинистых минералов).
Глины механически, без учета доли их объема, влияют на проницаемость, что связано с пластичностью и волокнистой формой их частиц. Для глубокозалегающих коллекторов необходимо учитывать степень сжатия порового пространства [100; 143].
В целом, песчаные коллекторы смочены водой, удерживающейся в виде тонких пленок, обволакивающих зерна, и в большом объеме в виде каемок на контактах зерен [54]. Минимальная водонасыщенность продуктивных песчаников редко меньше 10 % и обычно находится в диапазоне 15-40 %.
Чем выше пористость и проницаемость песчаных коллекторов, тем ниже вероятность того, что разломы или трещины будут служить путями высокой проходимости флюидов. Поэтому в этом смысле пористость и проницаемость в песчаных резервуарах отличаются большей однородностью, чем в карбонатных коллекторах, где разрывы и трещины могут служить причиной фактической гидростатической сообщаемое скважин, удаленных на многие километры, несмотря на низкие показатели матричной пористости и проницаемости. Важную роль также играет и разномасштабная неоднородность песчаников, проявляющаяся в виде наличия локальных барьеров в более поровой и проницаемой среде, а не в форме локальных сообщающихся каналов в более уплотненной толще.

<< | >>

↑

Источник: Чернова О.С.. Основы геологии нефти и газа: учебное пособие. 2008

Еще по теме Терригенные коллекторы:

- Историческая геология, палеонтология - Геодезия - Геология -