Чернова Л.С., Фомин А.М. и др. Литология и условия формирования парфеновского горизонта венда Ковыктинского газоносного месторождения

Подождите немного. Документ загружается.

Литология и условия формирования парфеновского горизонта венда

Ковыктинского газоносного месторождения

Л.С. Чернова, AM. Фомин, ММ. Потлова, Э.В. Кокаулина, Н.Т. Мандрикова

// Методика разведки и условия формирования нефтегазоносных отложений Сибирской

платформы. Новосибирск, 1991. С. 49-55.

В настоящее время наибольшие перспективы нефтегазоносности на территории

Ангаро-Ленской ступени связаны с Жигаловским районом Иркутской области. Здесь

открыто крупное газоконденсатное Ковыктинское месторождение, приуроченное к

парфеновскому горизонту терригенного комплекса венда. Нами проведено детальное

литологическое изучение пород горизонта по разрезам 12 разведочных скважин.

Результаты исследований излагаются ниже.

Парфеновский горизонт на территории месторождения выделяется в полном

объеме верхнечорской подсвиты чорской свиты. По данным комплекса ГИС,

литологическим особенностям и цветовой характеристике верхнечорская подсвита

подразделяется на две пачки: нижнюю и верхнюю.

Нижняя пачка мощностью от 20 до 36 м залегает на алевритистых аргиллитах

нижнечорской подсвиты. В основании пачки присутствует слой песчанистых гравелитов

или гравелитистых песчаников мощностью от первых сантиметров до 2 м.

Выше наблюдается переслаивание разнообразных пород: от аргиллитов

алевритистых до песчаников средне-крупнозернистых и гравелитистых. Пачка

характеризуется циклическим строением и насчитывает 4-7 циклов, начинающихся

песчаными породами и завершающихся алевролитами либо аргиллитами. Зернистость

песчаных пород изменяется по разрезам скважин незакономерно, что выражается в

появлении прослоев средне-крупнозернистых - до среднезернистых разностей в средней и

верхней частях пачки.

Текстурные особенности верхнечорской подсвиты обнаруживают определенную

зависимость от гранулярных типов пород. Так, разнозернистые и средне-крупнозернистые

песчаники с примесью гравия имеют косослоистую и массивную неоднородную текстуры.

В мелко- и средне-мелкозернистых песчаниках наблюдаются слоистость типа флазерной и

мелкой ряби волнения и массивная однородная текстура. Аргиллиты, алевролиты и

мелкозернистые песчаники создают участки переслаивания с линзовидной слоистостью

разного вида [2]. В прослоях тонкоплитчатых аргиллитов, кроме того, присутствуют

тонкие линзы песчано-алевритового материала, реже они имеют горизонтальную

прерывистую слоистость.

Непосредственно для песчано-алевритовых пород нижней пачки нами выделены

два следующих преобладающих набора типов текстур. Первый из них представлен

переслаиванием косослоистых и массивных песчаных разностей. Мощность косослоистых

серий до 10 см, углы наклона серийных швов составляют 15-25°. Внутри интервалов

переслаивания отмечено уменьшение зернистости пород снизу вверх. Второй набор

включает песчаники с массивной однородной текстурой, нередко содержащие гальки

аргиллитов, песчаники со слоистостью мелкой ряби и с флазерами аргиллитов. Сюда же

отнесены участки линзовидного переслаивания аргиллитов и песчано-алевритовых пород.

Первый набор типов текстур характерен для подошвенной части пачки, в меньшей мере

присутствует в ее верхней части. Второй набор чаще наблюдается в средней и, иногда, в

верхней частях пачки.

Минеральный состав песчаников и алевролитов представлен кварцем (65-75F%),

полевыми шпатами (6-10F%), обломками пород (10-24F%), слюдами (2-8F%). Преобладают

полимиктовые разности пород. Среди зерен полевых шпатов присутствуют ортоклаз,

часто микроклин пелитизированый, реже плагиоклазы кислого состава. Среди обломков

пород преобладают главным образом кремнисто-слюдистые, слюдистые, иногда

кремнистые сланцы (до 25F%), кремни и кварциты (8-10, локально до 20F%). В

подчиненном количестве (1-3F%) присутствуют обломки осадочных пород, эффузивов и

гранитов. Вещественный состав пород и состав обломков по площади месторождения

сравнительно выдержан (рис. 1).

Детальное изучение тяжелой фракции песчано-алевритовых пород выявило

следующее распределение терригенно-минералогических комплексов по площади

месторождения. Оно заключается в выделении двух зон, отличающихся по наборам

ведущих минералов. Первая из них характеризует северо-восточную часть месторождения

(скв. 1, 4, 11, 32). Ведущими компонентами являются циркон, турмалин и биотит,

различие в их содержаниях определяют вариации в составе комплексов по скважинам. На

юго-западе территории (скв. 2), ведущими минералами (до 32F%) становятся магнетит и

ильменит, в ассоциации с ними находятся биотит, циркон и турмалин.

По М.Г.FБергеру [1], в качестве показателя гидроаэродинамической зрелости

(лабиально-динамические терригенно-минералогические коэффициенты) используются

соотношения между суммарными процентными содержаниями в тяжелой фракции

терригенных минералов (рутил, циркон, шпинель и некоторые другие), обладающих

высокой устойчивостью к суммарному содержанию наименее гидродинамически

устойчивых минералов (амфибол, пироксен и слюды).

Значения коэффициента гидроаэродинамической зрелости терригенно-

минералогических комплексов в пределах Ковыктинской площади колеблются от 0,23

(скв. 1) до 1,9-2,4 (скв. 4 и 32).максимальная величина в скв. 2 составляет 3,0. Данные

значения зрелости относятся к низким и средним.

В пределах площади выделены четыре зоны с различными литологическими

типами пород, имеющих разнообразное соотношение в них по крупности обломков (рис.

1). Наибольшей крупнозернистостью обладают песчаные разности нижней пачки двух

первых зон, прослеживающихся широкой полосой в восточной части площади и более

узкой, секущей ее в центральной и западной. Для пород этих зон характерно повышенное

содержание крупно- (до 15 %) и среднезернистых (до 40 %) песчаных фракций при

минимальном количестве алевритовых (до 15-25 %) (рис. 1). Третья зона занимает северо-

западную часть площади. Породы этой зоны по гранулометрическому составу, по

сравнению, с первой и второй, более мелкозернистые. Количество крупнозернистой

песчаной фракции в песчаниках снижается до 5-7 %, среднезернистой - до 15-25 %.

Четвертая зона прослеживается в южной части площади. Для пород этой зоны

характерно резкое повышение обломков алевритовой размерности (20-60 %) при

значительном уменьшении крупно- (2-5 %) и среднезернистых (5-15 %) песчаных

фракций.

Межзерновое пространство в обломочных породах нижней пачки заполнено

глинистым и хемогенным цементами. Типы цементации контактово-поровый, пленочно-

поровый, локально базально-поровый. Содержание глинистого цемента изменяется от 5

до 10F%, в отдельных прослоях поднимаясь до 15F%. В минеральном составе глинистой

фракции (по данным рентгеноструктурного анализа) преобладают гидрослюды и хлориты.

Спорадически в некоторых скважинах и в незначительном количестве присутствует

каолинит. Хлориты являются преобладающими минералами в скв. 1, 11 и 32 (30-95 %) и

принадлежат к железистой и магнезиально-железистой разностям, иногда с дефектными

бруситовыми сетками и послойно неоднородного состава. В скв. 4 из глинистых

минералов доминируют гидрослюды (до 90F%), которые, сильно варьируют по своим

характеристикам: алюминиевая (в = 8,982×10

¹°м), железисто-алюминиевая (в = 9,024×10

¹°м) и железистая. Встречаются ориентированные и неориентированные разности (K

ор.

0,3-0,8) со значениями коэффициента выветривания от 1,4 до 2,5, что соответствует их

слабому преобразованию.

Хемогенные цементы в породах разнообразны по составу, однако их содержание

обычно не превышает 10F%. Встречаются они изолированно и образуют, как правило,

пятнистое или линзовидное заполнение. Представлены они доломитом (0,8-6,2 %),

кальцитом (0,2-1,0 %, ангидритом (0,5-3,2 %), аутигенным кварцем (0,1-1,5 %) и пиритом.

Верхняя пачка верхнечорской подсвиты отличается от нижележащей, в первую

очередь, по гранулометрическому составу. В ее разрезе резко преобладают

мелкозернистые песчаники и алевролиты. Цвет пород серый, в нижней части встречаются

пестроцветные и красноцветные разности. Для базальной части пачки скв. 11, 12 и 17

характерны крупнозернистые песчаники и гравелиты, в других скважинах пачка

начинается с мелкозернистых и средне-мелкозернистых песчаников, залегающих на

аргиллитах нижней части подсвиты. Мощность верхней пачки от 22 до 38 м. Разрез пачки

цикличный: 3-4 цикла. Начинаются они песчаниками и оканчиваются либо аргиллитами,

либо тонким переслаиванием аргиллитов с алевролитами или песчаниками.

Песчаники подошвенной части, разреза обычно массивные или косослоистые.

Углы наклона косых серий 10-20°. Мощность серий до 10Fсм. Слоистость подчеркнута

намывами слюдисто-глинистых материалов на плоскостях наслоения. Остальная часть

пачки характеризуется флазерной, линзовидной и слоистостью мелкой ряби. В массивных

песчаниках присутствуют уплощенные гальки зеленовато-серых аргиллитов.

Рис. 1. Распределение наборов гранулярных типов город нижней пачки

верхнечорской подсвиты по площади Ковыктинского месторождения (структурная основа

составлена В.А. Топешко и др., СНИИГГиМС)

1 - изогипсы по отражающему горизонту Б (кровля тэтэрской свиты); 2 - изогипсы

по кровле чорской свиты; 3 - границы областей распространения различных наборов

гранулярных типов пород. Содержание (%) алевритовой и песчаных (мелкая, средняя,

крупная) фракций, соответственно 4 - 5-15, 30-40, 25-40, 10-15; 5 – 10-25, 40-60, 20-35, 7-

10; 6 - 10-25, 35-60, 15-25, 5-7; 7 - 20-60, 20-35, 5-15, 2-5. Вещественный состав пород на

круговых диаграммах: 8 - кварц, 9 - полевые шпаты; 10 - обломки пород; 11 – слюды

По вещественному: составу песчано-алевритовые породы относятся

преимущественно к кварцевым разностям, прослоями встречаются полевошпат-

кварцевые. Состоят они из кварца (72-98 %), полевых пшатов (1-18 %) и обломков пород

(1-10 %). Среди обломков пород преобладают кремни. Изменение вещественного состава

пород по площади отражено на рис. 2.

Анализ терригенно-минералогического комплекса пород верхней пачки выявил

единый для всей территории турмалин-магнетит-циркон-биотитовый комплекс,

связанный с привносом из питающих провинций гранитоидного материала. По

конкретным скважинам процентное содержание перечисленных минеральных

компонентов значительно варьирует по вертикальному разрезу. Наряду с устойчивым

комплексом в породах центральной части месторождения постоянно присутствует

неустойчивый. Значения коэффициента гидроаэродинамической зрелости составляют 0,7-

3,6. Отношение содержания циркона к. турмалину меняется от 1,4 до 2,3. Данные

характеристики позволяют предполагать сравнительно высокую гидродинамическую

активность среды осадконакопления и высокие скорости палеопотоков в районе скв. 1 и

пониженные - для других (скв. 2, 4, 11, 32).

По сравнению с установленной зональностью нижней пачки в верхней намечаются

существенные изменения по литологическим типам пород и их гранулометрическому

составу (см. рис. 2).

В пределах площади по вышеприведенным показателям выделены три зоны.

Первая зона с преобладанием средне-мелкозернистых и мелкозернистых песчаников

прослеживается узкой полосой с востока на запад площади и в районе скв. 30. Вторая зона

с песчаниками мелкозернистой размерности приурочена к северо-западной ее части. В

скважинах южной и северо-восточной частей площади залегают мелкозернистые

песчаники с обилием алевритовой фракции (до 30-50 %).

Цемент песчано-алевритовых пород пленочно-поровый глинистый, кварцевый с

неравномерным распределением сульфатно-карбонатного вещества. Содержание

глинистой фракции в песчаниках составляет 2-6 %, в её составе преобладают гидрослюды

(25-80 %) и хлориты (20-30 %), в единичных образцах отмечены следы каолинита.

Хлориты представлены магнезиально-железистрй и железистой разностями, иногда с

дефектными бруситовыми сетками. Гидрослюды (в = 8,988×10

¹°-9,012×10

¹° м) алюмо-

железистые до алюминиевых, часто химически и термически неустойчивые, имеют

значения К от 0 до 0,4 и К

выв

от 1,8 до 2,3. По сравнению с нижней пачкой степень

выветрелости гидрослюды немного возрастает.

Хемогенные цементы наблюдаются в малых количествах и сложены кварцем (1-

3%), доломитом (1-8%), кальцитом (0-2%) и ангидритом (0-2%). Чаще всего они

присутствуют в базальной части пачки, реже в кровельной части или неравномерно по

всему разрезу.

Рис. 2. Распределение наборов гранулярных типов пород верхней пачки

верхнечорской подсвиты по площади Ковыктинского месторождения

Содержание (%) песчаных фракций в породах (мелкая, средняя, крупная): 1 - 50-60,

15-25, 4-10; 2 - 45-80, 5-10, 0,1-4,0; 3 - 35-55, 5-10, 0. Остальные условные обозначения см.

на рис. 1

Проведенное изучение структур и текстур позволяло определить для обеих пачек

верхнечорской подсвиты наиболее типичные их ассоциации и последовательность в

вертикальном разрезе. Обобщая этот материал и результаты детального анализа

минералов тяжелой фракции, можно говорить о накоплении отложений подсвиты в

условиях прибрежно-морской равнины при общем трансгрессивном режиме бассейна. В

нижней пачке примерно в равном объеме присутствуют породы, отложенные в

обстановках с направленным движением осадка в водной среде (реки и дельты) и в

обстановках с периодической сменой активности гидродинамического режима

(прибрежные части бассейна и приливно-отливные зоны). Отложения верхней пачки

ложатся на нижележащие с небольшим размывом, что определяется из исследования

характера цикличности по каждой из скважин. Их образование происходило главным

образом в прибрежной части бассейна, и лишь породы базальной части верхней пачки

формировались в речных (дельтовых) условиях.

Обобщая сведения по коллекторским свойствам пород с учетом анализа

литологических типов пород, их цементов и структуры порового пространства, составили

схематическую карту распределения пород-коллекторов нижней пачки верхнечорской

подсвиты (рис. 3).

Зона лучших коллекторов - первая - Ш-IV классов с прослоями II намечается в

северо-западной части площади. Породы этой зоны имеют открытую пористость 3-16F%

(преобладают 8-13F%), газопроницаемость в отдельных прослоях достигает 635-783×10

мкм

. Вторая зона объединяет коллекторы IV-V классов и совпадает с зоной повышенной

зернистости песчаников. В третьей зоне преобладают породы-коллекторы V-VI классов

емкостью около 10 %.

Песчаники нижней пачки горизонта имеют относительно простое строение

перового пространства. Оно представлено преимущественно остаточными первичными

порами и каналами. Распределение пор крайне неоднородное, форма разнообразная, а их

средневзвешенный диаметр изменяется от 9 до 52 мкм. Полезная емкость песчаников,

определенная по шлифам, составляет 0,4-6,2 %. В верхней пачке открытая пористость

менее 10 %, в основном 2-5 %, коллектор преимущественно VI, с редкими прослоями V

классов. Коллектор порового и: трещинно-порового типов. Отчетливой зональности в

Рис. 3. Коллекторская характеристика пород нижней пачки верхнечорской

подсвиты

Зоны распространения пород-коллекторов по классам: I - III-IV; 2 - IV-V; 3 - V-VI;

прослои пород-коллекторов: 4 - II; 5.-Ш; 6 - IV; 7 - V классов. Остальные условные

обозначения см. на рис. 1

пределах площади по коллекторам верхней пачки не наблюдается. Объем свободного

порового пространства в отложениях верхней пачки сокращается по сравнению с таковым

нижней пачки. В изученных породах он достигает 0,04-5,20 % от площади шлифа.

Максимальные величины отмечаются в базальных частях разреза. Морфологические

особенности пор сохраняются по всему горизонту и аналогичны разновидностям,

наблюдавшимся в нижней пачке. Однако их количество сократилось. Эффективная

пористость (по шлифам) варьирует от 1,8 до 3,2 %.

Породы верхней пачки, как и нижней, подверглись уплотнению, в результате

которого произошло сокращение первичного порового пространства. Кроме того,

уменьшение количества пор и каналов вызвано окремнением, что не характерно для

песчаников нижней пачки. Нередко часть первичного порового пространства заполнена

карбонатным цементом, что отрицательно сказалось на его объеме.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бергер М.Г. Терригенная минералогия. - М.: Недра, 1986. - 218 с.

2. Рейнек Г.-Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. - М.:

Недра, 1981. - 439 с.