К оглавлению	УДК 551.763.3 (471.63)
	Н.П. Фурсова, Л. С. Бондаренко

ХАРАКТЕРИСТИКА ТРЕЩИННЫХ КОЛЛЕКТОРОВ ВЕРХНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИИ СТАВРОПОЛЬЯ

Впервые трещинные коллекторы на Ставрополье были обнаружены на Прасковейской площади Прикумского района. Прасковейское поднятие входит в состав Благодарненско-Ачикулакской зоны Восточного Предкавказья. Это - пологая антиклинальная складка платформенного типа с углами падения от 0,5 до 2°. На Прасковейской площади вскрыты отложения нижнего и верхнего мела, палеоцена, эоцена, олигоцена и миоцена. К настоящему времени установлена нефтеносность верхнемеловых, палеоценовых и эоценовых осадков и газоносность чокракских пород.

Отложения верхнего мела представлены в основном известняками органогенными, светло-серыми с прослоями мергелей и карбонатных глин. Только в самой нижней части толщи, при переходе к терригенным осадкам нижнего мела, встречаются кварцево-глауконитовые, карбонатные алевролиты, местами переходящие в мелкозернистые песчаники.

В известняках верхнего мела развиты сутуры и стилолиты, внутри которых проходят трещины различных типов: битумные, открытые (37 %) и заполненные глинистым веществом (15%). Преобладают микротрещины, выполненные светло-желтым нефтяным битумом (48%). Сутуры и стилолиты расположены по напластованию пород.

Всю толщу верхнемеловых осадков секут вертикальные открытые макротрещины с примазками нефти на стенках.

Общая мощность верхнего мела (246-250 м) по площади не постоянна и уменьшается с юго-востока на северо-запад.

Трещинные коллекторы верхнего мела Прасковейской площади изучались нами в больших плоскопараллельных шлифах по методике ВНИГРИ и обычными лабораторными методами для гранулярных коллекторов. После статистической обработки результатов исследований среднее значение трещинной пористости пород по 263 шлифам составило 0,2%, трещинная проницаемость - 136 мд и густота трещин 87 единиц на 1 м. Среднее значение открытой пористости пород равно 5,73%, плотность пород - 2,54 г/см³ и карбонатность - 71,66%.

До настоящего времени верхнемеловые отложения Прасковейской площади по литологическим и геоэлектрическим признакам делились на четыре пачки (рис. 1). Многократная обработка керна всех скважин позволила И.В. Шабатину и В.И. Брюховой стратифицировать эти отложения и выделить здесь осадки сеноманского, турон-коньякского, сантонского, кампанского и маастрихтского ярусов. В юго-восточной части структуры встречены отложения датского яруса.

При изучении коллекторов верхнего мела Прасковейской площади установлено, что наибольшая трещиноватость приурочена к отложениям турон-коньякского яруса (рис. 2). Так, трещинная пористость здесь составила 0,29%, трещинная проницаемость - 169 мд и густота трещин - 128 единиц на 1 м.

Отложения сеноманского яруса литологически неоднородны. Нижняя часть (4-5 м) представлена зеленовато-серыми и зелеными кварцево-глауконитовыми, карбонатными, слюдистыми, слабо трещиноватыми алевролитами. Алевролиты перемежаются с тонкими прослоями серых и темно-серых реликтово-обломочных, глинисто-алевритовых известняков. Прослои алевролитов встречаются также в верхней части сеноманского яруса.

В известняках наблюдаются сутуро-стилолитовые образования и извилистые макротрещины, выполненные алевритисто-глинистым веществом, пропитанным битумом.

Среднеарифметическое значение трещинной пористости пород сеноманского яруса равно 0,089%, трещинная проницаемость 84,5 мд и густота трещин 29,74 (см. рис. 2). Среднее значение открытой пористости пород сеноманского яруса составляет 6,48%, плотность - 2,54 г/см³ и карбонатность - 71,97%.

Отложения сеноманского яруса обладают наименьшей трещиноватостью, что, по-видимому, объясняется значительной примесью алевритового материала.

Отложения туронского и коньякского ярусов представлены в основном органогенными, светло-серыми, пелито-гелевыми известняками. В нижней части яруса наблюдаются прослои кварцево-глауконитовых, известковистых алевролитов. В верхней части отмечены тонкие прослои темно-серых мергелей и глин. В известняках имеются сутуры и стилолиты, а также вертикальные макротрещины.

В сводовой части Прасковейской структуры мощность турон-коньякских отложений составляет 21 м (скв. 16). К юго-востоку она сокращается до 17-18 м (скв. 5).

Для турон-коньякских пород Прасковейской площади характерно наличие высокой трещиноватости известняков.

Отложения сантонского яруса представлены белыми и светло-серыми каолинизированными, органогенными известняками. В верхней части яруса наблюдаются прослои мергелей и глинистых известняков. Трещиноватость пород сантона сравнительно невысокая (см. рис. 2). Среднее значение карбонатности пород этого яруса самое низкое (61,36 %) по сравнению с отложениями других ярусов. Глинистость известняков и наличие прослоев мергелей снизило трещиноватость пород.

Кампанский ярус сложен органогенными, пелито-гелевыми известняками с сутуро-стилолитовыми образованиями. Наблюдаются тонкие прослои темно-серых аргиллитов, а также глин и мергелей. Известняки разбиты вертикальными открытыми макротрещинами. Мощность осадков кампанского яруса уменьшается с юго-востока (от 100 м) на северо-запад (до 70 м). Отложения яруса керновым материалом освещены недостаточно, поэтому в целом о ярусе судить невозможно. Наиболее интересная верхняя часть разреза яруса совершенно не освещена керном и не опробована ни одной скважиной. Судя по отрицательным аномалиям ПС, эта часть, видимо, включает проницаемые пачки известняков.

Следует отметить, что здесь наблюдаются наименьшие значения открытой пористости пород (2,84%) и наибольшие значения их плотности (2,62 г/см³). Из 24 исследованных образцов только в четырех обнаружены повышенные значений трещинной проницаемости. В целом толща кампанского яруса, по-видимому, менее трещиновата, чем отложения турон-коньякского и маастрихтского ярусов.

Отложения маастрихтского яруса представлены светло-серыми, мелоподобными известняками с прослоями пелитоморфных, светло-серых, крепких известняков, темно-серых, трещиноватых мергелей.

Геоэлектрическая характеристика разреза маастрихтского яруса неоднородна. Так, нижняя часть яруса по данным ПС представлена менее проницаемыми породами, чем верхняя. Эта толща освещена керновым материалом неравномерно. Средние значения коллекторских свойств пород маастрихтского яруса, приведенные на рис. 2, характеризуют только нижнюю часть яруса, относимую ко второй пачке верхнемеловых отложений. Трещиноватость отложений нижней части маастрихтского яруса довольно высокая, несмотря на большую мощность этих отложений. Верхняя часть Маастрихта (первая пачка), как мы уже отмечали, характеризуется отрицательной аномалией ПС, которая свидетельствует о высокой проницаемости этих пород.

В породах верхней высокопроницаемой пачки маастрихтского яруса могут быть не только трещины, но и каверны. Отдельные образцы керна из этой части разреза характеризуются высокими значениями открытой пористости (до 26,52%, скв. 33) и низкой плотностью (1,96 г/см³).

Среднеарифметическое значение открытой пористости пород нижнемаастрихтского яруса равно 9,19%, плотность - 2,48 г/см³ и карбонатность - 74,11 %.

Следует отметить, что промышленные притоки нефти были получены из нижней части маастрихтского яруса, соответствующей второй геоэлектрической пачке.

Так, из скв. 8, расположенной в присводовой части структуры, получено 54 м³/сутки нефти и 36 м³/сутки воды. В скв. 25, расположенной в 4,5 км юго-восточнее скв. 8, приток нефти составил 2 м³/сутки.

После краткого описания коллекторских свойств трещиноватых пород верхнемеловых отложений Прасковейской площади по отдельным ярусам необходимо остановиться на условиях осадконакопления всей этой толщи.

Как известно, для выявления закономерностей в распространении проницаемых зон в карбонатной толще, как и в терригенных отложениях, большое значение имеет анализ цикличности седиментации.

В отложениях верхнего мела восточного Ставрополья Б.Г. Сократовым установлено наличие четырех, а на Прасковейской площади трех трансгрессивно-регрессивных серий, соответствующих циклам седиментации (см. рис. 1).

При анализе кривых трещинной проницаемости, трещинной и открытой пористости пород нами намечена приуроченность зон повышенной трещиноватости к границам трансгрессивно-регрессивных серий, или к зонам перерывов в осадконакоплении. Именно к этим зонам и приурочены промышленные скопления нефти и газа.

Такими зонами являются слои I карбонатной серии (турон-коньяк-нижний сантон), из которых на Величаевской и Прасковейской площадях (скв. 15 и 27) получены притоки нефти с водой, а на Мирненской площади - промышленные притоки горючего газа.

На Прасковейской площади притоки нефти получены из пород на границе слоев II и III трансгрессивно-регрессивных серий (кампан-нижний Маастрихт) и из верхней части III серии, которая несогласно перекрывается на юго-востоке структуры породами датского яруса, а на северо-западе - нижнепалеогеновыми отложениями. Незначительные притоки минерализованных вод (дебит 0,07-2,6 м³/сутки), полученные из средней части кампанского яруса, подтверждают плохие коллекторские свойства ее (см. рис. 1).

Проведенный анализ распределения карбонатных серий разреза Прасковейской площади позволяет нам сделать вывод о необходимости тщательного опробования всех горизонтов в пограничных слоях трансгрессивно-регрессивных серий.

Выделенные ранее на Прасковейской площади четыре литологические пачки пород не связаны с упомянутыми сериями, но границы их близки к последним.

Анализ характера распределения трещиноватости пород верхнемелового возраста на Прасковейском поднятии показывает, что наибольшая поверхностная плотность трещин приурочена непосредственно к присводовой части (рис. 3).

При анализе распределений поверхностной плотности трещин верхнемеловых отложений и равных удельных сопротивлений (рис. 4) можно установить, что наибольшие значения удельных сопротивлений пород (35 омм) соответствуют наибольшей густоте трещин и наибольшей плотности пород.

Трещинные коллекторы в отложениях верхнего мела были обнаружены также на Журавской, Северо-Нагутской, Чкаловской, Серафимовской, Гороховской, Мирненской, Озек-Суатской, Колодезной, Величаевской и Зимне-Ставкинской площадях. На Прасковейской и Журавской площадях трещинные коллекторы имеются также в отложениях палеоцена, эоцена и олигоцена.

СФ ГрозНИИ

Рис. 1. Схема распределения зон трещиноватости пород по разрезу верхнемеловых отложений Прасковейской площади Ставрополья. Сост. Н.П. Фурсова, Л.С. Бондаренко.

1 - известняки; 2 - известняки с сутуро-стилолитовыми образованиями; 3 - известняки с вертикальными макротрещинами; 4 - мергели; 5 - алевролиты; 6 - известняки с макротрещинами, выполненными алевритисто-глинистым веществом; 7 - аргиллиты; 8 - зоны трещиноватости по данным БКЗ; 9 -зоны высокопроницаемых трещинных пород; 10 - зоны перерывов в осадконакоплении; 11 - кривая проницаемости по шлифам (мд); 12 - кривая проницаемости по лабораторным данным; 13 - кривая трещинной пористости (%); 14 - кривая плотностей пород (г/см³); 15 - кривая открытой пористости (%).

Рис. 2. Диаграмма средних значений пористости, проницаемости, плотности, карбонатности и густоты трещин верхнемеловых отложений Прасковейской площади Прикумского района Ставрополья. Сост. Н.П. Фурсова, 1962 г.

1 -трещинная пористость (увеличено в 1000 раз, %); 2-открытая пористость (увеличено в 10 раз, %); 3 -трещинная проницаемость (мд); 4 - плотность пород (увеличено в 100 раз, г/см³); 5 - карбонатность пород (%); 6 -густота трещин (на 1 м).

Рис. 3. Схема поверхностной плотности трещин верхнемеловых отложений Прасковейской площади (структурная карта по поверхности верхнего мела сост. М.И. Тархановым). Сост. Н.П. Фурсова, 1961 г.

Разведочные скважины: 1 - не вскрывшие и 2 - вскрывшие верхний мел (у скважины в числителе дроби - поверхностная плотность трещин, в знаменателе - карбонатность пород, %); 3 - изогипсы по поверхности верхнего мела; 4 - изолинии равных поверхностных плотностей трещин.

Рис. 4. Схема равных удельных сопротивлений по нижней части II пачки верхнемеловых отложений с данными плотностной характеристики пород.

Разведочные скважины: 1 - не вскрывшие и 2 - вскрывшие верхний мел (у скважины в числителе дроби - удельное сопротивление нижней части II пачки, ом*м; в знаменателе - плотность пород, г/см³); 3 - линии равных удельных сопротивлений; 4 - изогипсы поверхности верхнего мела.