Нетрадиционные коллекторы

К породам, роль которых в нефтегазоносности пока еще неве­лика по сравнению с вышеописанными, относятся толщи, сло­женные глинистыми, кремнистыми, вулканогенными, интрузив­ными, метаморфическими породами и др. Их можно разделить на две группы. В одних нефтегазоносность обычно сингенетична, в других она связана с приходом углеводородов из соседних толщ.

1. В глинистых породах природные резервуары возникают в процессе катагенеза. Само возникновение пус­тот связано с генерацией нефтяных и газовых углеводородов и перестройкой структурно-текстурных особенностей минеральной матрицы породы. Одним из характерных примеров является тол­ща глин баженовской свиты в Западной Сибири. От подстилаю­щих и перекрывающих пород отложения баженовской свиты от­личаются повышенным содержанием органического вещества (от 5 до 20% и более) и повышенным содержанием кремнезема. По­роды обладают пониженной плотностью (2,23-2,4 г/см³) по срав­нению с ниже- и вышележащими толщами. По мнению Т.Т. Клубовой, в седиментогенезе происходило образование микробло­ков, покрытых пленкой сорбированного органического вещества. Колломорфный кремнезем, обволакивая агрегаты глинистых ми нералов, создает на их поверхности сложные комплексы с участием органического вещества и кремнезема (возникают так называемые кремнеорганические «рубашки»). Процессы трансформации глинистых минералов и выделения связанной воды приводят к образованию мелких послойных трещин. На определенной глубине зон возникают разуплотнения. Какие-то участки породы вследствие роста внутреннего давления пронизываются системой трещин вдоль поверхности «рубашек». При вскрытии пород баженовской свиты, как правило, отмечаются разуплотне- ние и аномально высокое пластовое давление.

В результате возникают зоны с повышенными коллекторскими свойствами, ограниченные со всех сторон менее измененными и проницаемыми породами. 3aчастую эти участки никак не связаны со структурно-тектоническими особенностями региона. Так, видимо, образовались резервуары в баженовской карбонатно-кремнисто-глинистой толще верхней юры в Западной Сибири (Салымское месторождение и др.). Сход­ным образом могли формироваться коллекторы в майкопской гли­нистой серии Ставрополья (Журавское месторождение и др.).

Можно сделать вывод о том, что в этих коллекторах совпада­ет во времени формирование коллекторских свойств и генераций нефтяных углеводородов. Повышению растресканности породы способствуют и некоторые тектонические процессы. При отборе нефти из таких пород трещины смыкаются, таким образом, бажениты и другие сходные породы являются коллекторами как бы «одноразового использования». В них нельзя закачать газ или нефть, как это делают при строительстве подземных хранилищ других типах пород.

2. По-другому протекают процессы в кремнистых толщах био­генного происхождения. На первых этапах осадкообразования начальных этапов диагенеза формируется «ажурная» органоген­ная структура из раковинок кремнестроящих организмов. В дальнейшем преобразование органогенной структуры тесно связано преобразованием аморфных форм кремнезема (опал) в кристал­лические формы. При переходе опала А в опал КТ появляется глобулярная микротекстура и формируется межглобулярный тип коллектора. При повышенном содержании сапропелевого ОВ повышенной каталитической роли поверхностно-активного кремнезема начинаются процессы генерации углеводородов. Коллек­торы для них уже подготовлены в этих же толщах, свойства их высоки (пористость достигает 40%). Нефти в биогенно-кремнистых толщах считаются нефтями раннего созревания. При даль­нейшем усилении катагенеза происходят обезвоживание, переход кремнезема в другие минеральные формы — халцедон, а затем кварц. В породах развивается трещиноватость, связанная система трещин способствует образованию резервуара пластового или массивного типа с коллектором трещинного типа. На шельфе Ка­лифорнии находится несколько месторождений, где кремнистые породы формации Монтерей миоцена промышленно нефтеносны. Самым крупным является месторождение Пойнт-Аргуэльо. На Са­халине в таких толщах также открыто два месторождения. Сход­ным образом возникают резервуары в кремнисто-глинисто-карбо­натных богатых ОВ так называемых доманикоидных толщах.

3. Коллекторы в породах магматического и метаморфического происхождения известны давно. В частности, нефть обнаружена в вулканитах, во вторично измененных пористых лавах и туфах и Мексике, Японии и в других местах. Нефть и газ в туфах, лавах и других разностях связаны с пустотами, которые образова­лись при выходе газа из лавового материала или со вторичным выщелачиванием. Нефтеносность этих пород всегда вторична.

4. В вулканических породах в Западном Азербайджане открыто мес­торождение Мурадханлы. Залежи нефти в породах вулканогенно­го комплекса эоценового возраста открыты в Восточной Грузии. Известны скопления нефти в метаморфизованных породах фун­дамента в Алжире, в измененных серпентинитах на Кубе и т.д. Притоки нефти получены из коры выветривания гранитно-мета­морфических пород, залегающих в ядрах мезозойских поднятий в Шаимском районе Западной Сибири. На площади Оймаша на Южном Мангышлаке получена нефть из зоны вторично изменен­ных гранитов.

5. Однако подлинный бум вызвало открытие нефти в гранито-гнейсовых породах на шельфе Вьетнама (месторождение Белый Тигр и др.). Эти породы участвуют в строении месторождений, массивы их облекаются третичными осадочными породами, гра­нитные тела внедряются в осадочные породы. Возникновение коллекторских свойств в них связано с метасоматозом и выщела­чиванием в результате гидротермальной деятельности, с явления­ми контракции (усадкой) при остывании, с дроблением по зонам тектонических нарушений. В результате действия растворов, выщелачивания полевых шпатов в породах образуют­ся крупные каверны.

В результате воздействия перечисленных процессов возникли субгоризонтальная и субвертикальная зо­нальности в распределении проницаемых участков и сложились три типа пустотности: трещинная, трещинно-каверновая и поровая. Основной объем пустот в магматическом коллекторе принад­лежит микротрещинам и микрокавернам. Основное пустотное пространство тектонического происхождения связано с трещино-ватостью, катаклазированием и милонитизацией, в результате чего породы раздроблены в щебенку. Контракционная усадка при остывании привела к созданию контракционной пустотности_. Пористость пород в большинстве случаев не превышает 10-11 %. Проницаемость матрицы невысока, но в результате развития кавернозности и трещиноватости в целом проницаемость достигает сотен миллидарси. Зоны улучшенных коллекторов обеспечивают притоки нефти в сотни тонн.

Учитывая необходимость сопоставления основных парамет­ров двух ведущих групп коллекторов — обломочных (грануляр­ных) и карбонатных, — авторы предлагают общую классифика­цию этих коллекторов (табл.4). Она основана на сопоставлении исходных классификаций, в ней учтены как структурные призна­ки породы, так отчасти и их состав. Выделение классов производится в основном по величине открытой пористости, при этом ее границы, а также проницае­мость в классах очень широкие (соответственно 10-20%, 100—1000 мД). Этот недостаток может быть ликвидирован введе­нием подклассов в зависимости от развития конкретных разностейпород в том или ином районе со свойственными им вещест­венно-структурными характеристиками и параметрами.

Напри­мер, в классе 2 можно выделять подкласс 2а с хорошо отсортиро­ванными малоцементными песчаниками и 2б — с песчаниками, содержащими повышенное количество цемента и соответственно со сниженной емкостью и особенно проницаемостью. В классе 4 слабо измененные пелитоморфные и мелкозернистые известняки имеют удовлетворительную емкость, но низкую проницаемость. Сюда же могут быть отнесены комковатые выщелоченные известняки или строматолитовые, обладающие повышенными свойствами. Укрупненные классы полезны для выявления общих тенденций изменения свойств на значительных площадях частях разреза.

Таблица 4

Общая классификация коллекторов

Тип коллекторов	Классы по емкости и фильтрационным свойствам
Гранулярные в хорошо отсортированных обломочных породах Кавернозные в карбонатных и выщелоченных магматических и метаморфических породах	1 класс открытая пористость до 40 % проницаемость до 1000 мД
Гранулярные отсортированные с малым количеством цемента, оолитовые известняки Биопустотные рифовые и другие биогенные карбонатные породы	2 класс открытая пористость более 20 % проницаемость 100-1000 мД
Гранулярные олигомиктового и аркозового состава Карбонатные органогенно-детритусовые	3 класс открытая пористость 15-20 % проницаемость 10-100 мД
Гранулярные полимиктового состава Карбонатные пелитоморфные, мелкозернистые, комковатые	4 класс открытая пористость 10-15 % проницаемость 1-50 мД
Трещинные тектонические	5 класс трещинная пустотность 2-3 % проницаемость до 1000 мД
литогенетические	6 класс трещинная пустотность 5-10 % проницаемость 10-100 мД

Дата добавления: 2014-11-29