Геология, география и глобальная энергия

Научно-технический журнал

Новые данные о времени формирования объектов, сложенных породами с низкой пористостью и проницаемостью в продуктивные толщи Астраханского карбонатного массива

2017. №3, Стр. 140-146

Комаров А.Ю. - заместитель генерального директора - главный геолог, ООО «Газпром добыча Астрахань», 414000, Российская Федерация,г. Астрахань, ул. Ленина, 30, akomarov@astrakhan-dobycha.gazprom.ru

Пыхалов В.В. - доктор геолого-минералогических наук, профессор, Астраханский государственный технический университет, 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, 16, viktor.pihalov@yandex.ru

Продуктивный башкирский резервуар Астраханского свода характеризуется значительными изменениями коллекторских свойств пород-коллетокров [6-8]. Опыт разработки Астраханского газоконденсатного месторождения показывает на наличие отдельных литофизических неоднородностей характеризующихся отсутствием пород-коллекторов в толще продуктивного карбонатного резервуара (башкирский ярус) [3]. Такие объекты получили название кольматированных [10]. Астраханский свод по кровле башкирских отложений характеризуется террасовидным (ступенеобразным) строением. При этом кольматированные объекты встречены практически на всех закартированных данными сейсморазведки и бурения террасах. В сейсмическом волновом поле кольматированные объекты характеризуются непротяжёнными отражающими площадками, залегающими с заметным угловым несогласием с перекрывающими отложениями [2]. Своды кольматированных объектов характеризуется интенсивной отражённой волной в сейсмическом волновом поле (рис.). Рис. Проявление кольматированного объекта в сейсмическом волновом поле Кольматированные объекты, как правило, ограничены в плане малоамплитудными тектоническими нарушениями. Размеры кольматированных объектов различны. Наибольшими вертикальными размерами кольматированные объекты характеризуются над участками распространения внутрикоровых диапиров, выявленных по данным сейсморазведки и гравиразведки [4, 5]. Отметим, что базитовый состав внутрикоровых неоднородностей делает надёжным их выявление геофизическими методами [15]. Над территорией распространения сводов внутрикоровых диапиров отмечается общее снижение фильтрационно-емкостных свойств башкирских пород коллекторов [11]. Подсолевые отложения в пределах Астраханского свода характеризуются двухфазными интенсивными сейсмическими колебаниями. В пределах кольматированного объекта вторая фаза, как правило, менее выдержана и более низкочастотна по сравнению с обрамляющим волновым полем. По результатам исследования кернового материала, породы, слагающие кольматированные объекты характеризуются повышенным содержанием известняков биогенной природы, в том числе с обилием рифостроителей (например, керн скважин 1 Безымянная, 1, 200 Николаевские и др. [1]). Биогермная природа кольматированных объектов подразумевает изначально высокие фильтрационно-емкостные свойства слагающих их пород. Однако в результате постседиментационной физико-химической кольматации порового пространства поры и трещины были заполнены кальцитом [11]. Основная причина физико-химической кольматации пород-коллекторов связана с разгрузкой глубинных агрессивных флюидов. Исследования показали, что именно процесс физико-химической кольматации ответственен за вторичные изменения полостного пространства пород коллекторов и данный процесс обусловливается тектоническими факторами [9, 13, 14]. Особую роль в процессе кольматации играли внутрикоровые диапиры, выявленные и закартированне по данным сейсморазведки и гравиразведки в толще консолидированной коры Астраханского свода [1]. Исследование внутрикорового диапиризма в пределах Астраханского свода указывает на то, что завершение роста внутрикоровых диапиров произошло к концу нижнеиреньского времени. Здесь следует рассмотреть возможность гидродинамической связи между башкирской толщей и дневной поверхность. Надбашкирские отложения в нижнеиреньское время были отделены от дневной проверхности толщей терригенных (глинистых) пород сакмаро-артинского яруса (толщиной в центральной части свода порядка 80 м) и терригенно-карбонатными породами, слагающими филипповский горизонт кунгурского яруса (толщиной в центральной части свода порядка 50 м). Таким образом, проникающие флюиды, выталкиваемые под большим давлением растущими диапирами при такой глубине залегания башкирской толщи могли по порам и трещинам проникать на дневную поверхность, вынося на неё вымываемый карбонат кальция из башкирских известняков. Этот этап для кольматированных объектов характеризовался, вероятно, ещё большим улучшением фильтрационно-емкостных свойств пород-коллек-торов вследствие выщелачивания. Однако ситуация коренным образом изменилась в нижнеиреньский век, когда отложения филипповского горизонта были перекрыты эвапоритовой покрышкой. В результате появления мощной непроницаемой покрышки происходит физико-химическая кольматация пор и трещин кальцием и магнием. При этом освобождаемая вода и углекислота, через микротрещины, а также благодаря процессам диффузии, удаляется сначала в толщу терригенных сакмаро-артинских и, филипповских пород и далее за счёт диффузионных процессов, на дневную поверхность вверх минуя, в том числе эвапоритовую покрышку [10-12]. Таким образом, исходя из вышеназванного механизма, процесс кольмтации пор и трещин в пределах литофизических неоднородностей (далее по тексту кольматированных объектов) мог начаться не ранее нижнеиреньского времени. Косвенным подтверждением времени кольматации литофизических неоднородностей в иреньское время может служить приуроченность первой фазы сейсмических колебаний в подсолевых отложениях не к кровле башкирских, а к кровле филипповских отложений Выполненный анализ ГИС (данных акустического и плотностного каротажей) по ряду скважин показывает, что существует большая вероятность увязки первой фазы сейсмических колебаний с кровлей филипповского горизонта кунгурского яруса нижней перми. Действительно, скорость продольных волн в филипповских отложениях составляет более 5400 м/с, плотность также высока (2,8 г/см). Скорости продольных волн для их перекрывающих нижнеиреньских сульфатно-терригенных пород составляет 4600-4800 м/с при плотности в среднем 2,6 г/см. При таком соотношении неизбежно формирование интенсивной отражённой волны на границе раздела нижнеиреньских и филипповских отложений. В этом случае следующее интенсивное колебание (отражённая волна) сформируется на границе сакмаро-артинских и бащкирских отложений. Для сакмаро-артинских отложений скорость продольных волн составляет 4400 м/с при плотности 2,5 г/см, а для башкирских пород - 5800 м/с, плотность 2,8 г/см соответственно. Далее вглубь по разрезу, вплоть до кровли турнейских отложений контрастных границ не отмечается, что проявляется в сейсмическом волновом поле отсутствием акустически контрастных отражённых волн. Многочисленный анализ сейсмических данных показал, что в пределах седиментационных ступеней выделенных по башкирским отложениям, отмечается субпараллельность первой и второй фазы в сейсмическом волновом поле. По данным бурения в пределах седиментационных террас в этих зонах сохраняется примерная выдержанность толщин отложений филипповского горизонта и сакмаро-артинского яруса. Синхронность поведения границ проявляется и в области распространения кольматированных тел. Эти данные свидетельствуют о том, что первая фаза сейсмического колебания может быть идентифицирована с кровлей филипповского горизонта. В этом случае нижнеиреньский возраст интенсивных процессов вторичной кальцитинизации кольматированных объектов становится очевидным. Вероятно в областях связанных с башкирскими кольматированными объектами, терригенно-карбонатные отложения филипповского яруса также будут отличаться низкими ФЕС.

Ключевые слова: Астраханский свод, пористость, проницаемость, кунгурский возраст, вторичные процессы, кольматированные объекты, внутрикоровые диапиры, продуктивные отложения, башкирские отложения, Astrakhan arch, porosity, permeability, Kungurian age, secondary processe,

Читать