Бажениты

В Западной Сибири баженовская спита залегает на глубинах от 1 до 3—3,5 километра. Мощность слоя в среднем составляет 35 метров, площадь распространения — более 1 миллиона квадратных километров. Уже достаточно хорошо изучено месторождение Большой Салым. Там пробурено около сотни скважин, и большая их часть наткнулась на нефть. Из глин баженовского горизонта извлечено более миллиона тонн нефти.

Кроме Салымского месторождения, известно более 10 перспективных районов Тюмени, где нефть следует искать все в той же баженовке. Коллекторы нового типа наверняка будут найдены и за пределами Тюменского края, в других районах страны. И это, надо думать, существенно изменит наши представления о нефтяных богатствах земной коры.

 

 

 

 

 

 

Основные особенности  плея залежей нефти в Баженовской свите Западной Сибири.

 

Баженовская свита верхней юры на площадях Западной Сибири, как одна из углеводородных систем, привлекает внимание исследователей уже много лет [1,2,3 и многие другие]. Несмотря на то, что в баженовской свите установлены промышленные залежи нефти (около 30), однако эти открытия происходили скорее попутно при поисках залежей нефти в других нефтегазоносных комплексах. Таким образом, до сих пор плея для проведения ГРР, целенаправленных на выявление залежей в Баженовской свите практически не существует.

Для обоснования такого плея необходимо определить ряд характеристик Баженовской свиты, от которого зависит это направление ГРР.

Наиболее характерным  свойством Баженовской свиты (J₃, волжский горизонт) является ее литологический состав. В ней доминируют тонкоплитчатые высокобитуминозные сицилиты, в различной степени кремнистые и известковистые аргиллиты, а также радиоляриты кремнистые и кремнисто-известковистые породы с содержанием биогенного кремнеза до 80%. По данным  [4], кремнистая баженовская формация «черных глин» является материнской породой для 85% запасов залежей нефти Западно-Сибирского бассейна . Открытая пористость по керну для глинисто-кремнистых пород Баженовской свиты колеблется в пределах 3-8% [3].

 

Модель коллектора Баженовской свиты.

Относительно модели коллектора Баженовской свиты существуют разные подходы. Одни [3] считают, что нефть и газоконденсат содержится в Баженовской свите (Ю0) в трещиноватых тонкослоистых аргиллитах. Другие [4] – что коллектором Баженовской свиты является уникальная тонкозернистая порода (по всей вероятности алевролит).  На Красноленинском своде [5] в Баженовской свите выделяют три типа коллекторов: карбонаты, песчаники и аргиллиты (бажениты), последние из которых характеризуются тонко- и микротрещиноватостью. Здесь нефтенасыщенные образцы аргиллитов, не содержащих трещины, при вертикальном сдавливании выделяли нефть из межплитчатого и особенно из тонкослоистого листоватого пространства.

В работе [2] природа коллекторов  в битуминозных аргиллитах баженовской свиты объясняется следующим образом. Под действием уплотнения пород и температуры катагенетические преобразования ОВ приводят к появлению протонефти, которая скапливается в микротрещиноватых участках. Затем, под влиянием тектонических процессов вследствие упругих деформаций развивается система трещин, объединяющая многочисленные участки первоначальной емкости в гидродинамически связанную проницаемую среду промышленного коллектора.

Анализ существующих представлений  о продуктивном коллекторе Баженовской свиты приводит нас к выводу, что локальные нефтепроизводящие площади материнских пород рассматриваемой свиты и места аккумуляции нефти большей частью существуют в одном и том же месте или на очень коротком расстоянии от мест образования нефти, т.е. первичная миграция происходит здесь на небольших дистанциях.

В то же время, несомненно, влияние региональных крупных тектонических  нарушений на распределение ловушек  в Баженовской свите, которые часто располагаются вдоль этих региональных нарушений, связывающих участки микротрещиноватости. С другой стороны установлено, что промышленные притоки углеводородных флюидов получены только на тех участках, где отсутствуют песчаные породы – коллекторы выше и ниже битуминозных аргиллитов [3], т. е. где весьма затруднена первичная миграция углеводородов за пределы Баженовской свиты.

Таким образом, по нашему мнению, в качестве модели продуктивного  коллектора баженовской свиты можно взять пачку переслаивания тонкослоистых высокобитуминозных аргиллитов и прослоев алевролитов. Все алевролитовые прослои гидродинамически связаны между собой благодаря микротрещиноватости, что создает проницаемые аргиллито-алевролитовые пачки (рис.1). Также допускается проницаемость алевролитовых прослоев даже в отсутствие микротрещин.

Подтверждением предлагаемой модели коллектора служат отложения  баженовской свиты в скважине № 42 Харасавэйского месторождения, где из пачки чередования глинистых пород и мелкозернистых алевролитов был получен приток газоконденсата дебитом 80тыс.м3/сут.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. Модель порово-трещинного коллектора Баженовской свиты.

 

Условия образования. Цикличность.

По мнению многих исследователей отложения Баженовской свиты являются глубоководными морскими образованиями. На наш взгляд бажениты образовались на нижней части континентального склона, где небольшие колебания уровня моря приводили к формированию слоистых толщ чередования глубоководных глин и тонкозернистых алевролитов. Впоследствии глины под действием температуры и давления были преобразованы в аргиллиты. В качестве примера, в таблице 1 приведена обстановка осадконакопления верхнеюрских отложений по Вынгаяхинскому месторождению.

                                                                                                                     Таблица 1

Характеристика обстановок осадконакопления в верхней юре  Вынгаяхинского месторождения.

Стратиграфические подразделения				Характер циклитов		Обста новка осад- ко- нако- плен.	Агент пере носа	Нап равле ние пото ка оса дков	Формация	Генетич. группа фа- ций
Система	От дел	Свита	Плаcты	Регио цик лит	Мезо циклит
Юрс кая	верхний	Баженов ская	Ю0	Проциклит	Проциклит	Морс кая	вода	Вертикаль ное	Глубоковод-но-морская, глинистая, тонкоплитч. битуминозн. темноцветн.	Глубоководного моря
		Геор гиевская	Ю1		Проциклит			Лате раль ное	Мелководно-морская алеврито-глинистая, массивная и грубоплитч., сероцветная	Мелководного моря
		Васюганская			Проциклит			Лате раль ное

 

 

 

Таким образом, по результатам  наших исследований Баженовская свита является кровельной частью верхнеюрского регионального проциклита и выделять ее в качестве самостоятельного регионального циклита значит допускать ошибку. В этом случае в Баженовской свите мы бы должны видеть отложения таких фаз регионального циклита как регрессии, дифференциации. Однако, литологический тип отложений баженовской свиты указывает на ее глубоководный морской генезис, характерный для фаз трансгрессии региоциклита, т.е. когда баженовскую свиту мы считаем кровельной частью верхнеюрского регионального проциклита.

На практике характер цикличности  разреза лучше устанавливать  с помощью графиков тектонического прогибания структур по изученным разрезам пробуренных скважин (по каротажу) или по данным сейсморазведки. На рис. 2 приведен пример выделения региональных циклитов с помощью графиков тектонического прогибания для структур Ямальского региона. Анализ таких графиков тектонического прогибания помогает, как правило, обосновать региональную схему цикличности осадконакопления (рис. 3).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2. Графики тектонического прогибания структур полуострова Ямал в юрское время

Рис. 3. Сопоставление схем цикличности юрских отложений: общей – по Западной Сибири и региональной -

            для структур Ямальского полуострова (северная часть) и Карского моря.

 

Геофлюидальные давления Баженовской свиты.

Определение поровых давлений по данным ГИС в отложениях Баженовской свиты по многим площадям Западной Сибири показало, что во многих случаях в глинистых породах здесь существуют аномально высокие поровые давление (АВПоД) (см. например, рис.4). Генезис АВПоД в Баженовской свите, как правило, бывает связан с большой скоростью опускания осадочного бассейна, когда уплотнение пород происходило при затрудненном оттоке порового флюида.

Так как Баженовская продуктивная толща фактически является закрытой гидрогеологической системой, то здесь наблюдается равенство поровых и пластовых давлений, замеренных манометрами при испытании скважин, т.е. в коллекторской части Баженовской свиты развиваются аномально высокие пластовые давления ( АВПД).

 

Выделение продуктивных интервалов в Баженовской свите по данным ГИС.

Литологические и петрофизические  исследования керна Баженовской свиты многих месторождений показали, что здесь имеются аргиллито-алевролитовые порово-трещинные и трещинные коллекторы (см. рис.1), которые характеризуются прежде всего сильной изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) по площади распространения рассматриваемой свиты.

Так, например, на Вынгаяхинской площади существование нефтяной залежи в баженовской свите (скважины №№ 35,37,38,352) на наш взгляд также связано с развитием трещиноватости в аргиллитах.

           Все это вызывает большие трудности  при интерпретации материалов  ГИС.

Таким образом, задача выявления  продуктивных интервалов в баженовской свите сводится к определению в ней трещиноватых зон, для выделения которых используют методы ГИС [6].

Как известно, для оценки вторичной пористости пластов, обладающих блоковой пористостью более 5%, используют следующее выражение:

                        К_п.втор. = ( К_п.нк –К_п.Р)/(1-К_п.Р)                   (1)

где, 

       К_п.втор. – вторичная пористость пластов, в общем случае равная сумме

                         кавернозной (К_п.кав.) и трещинной (К_п.тр) пористости.

Так как в аргиллитах баженовской свиты кавернозная пористость, как правило, отсутствует, то можно принять, что

                       К_п.втор. = К_п.тр.                  (2)

 

 

Рис. 4. Барическая модель распространения  пластовых и поровых давлений и зон АВПоД  в скважинах Харасавэйского месторождения.

Градиенты давлений:

1 – максимального порового  давления  в     глинистых   покрышках (зонах АВПоД);

2 – порового  давления  в  глинистых покрышках вблизи  интервалов нормального   уплотнения;

3 -  порового  давления  глин в интервалах  нормального  уплотнения;

4 – пластового давления  в  коллекторах.

К_п.нк – общая пористость пород по данным НКт,

К_п.Р – блоковая пористость по данным электрического каротажа с учетом  поправки за остаточное нефтенасыщение.

Для оценки К_п.Р сначала определяют К_п (пористость по электрическому каротажу), исходя из известного соотношения:

                              Р_п = К_п ^-m                                   (3)

где,

         Р_п – параметр пористости, определяемый из формулы

                              Р_п = ρ_п/ ρ_в                     (4)

здесь,

        ρ_в – удельное сопротивление пластовой воды в баженовских

                коллекторах (например, на Вынгаяхинской площади ρв= 0.07омм),

         m – структурный коэффициент пористости. Если петрофизические

                 определения этого коэффициента  для баженовской свиты

                  отсутствуют, то рекомендуется  принимать m=2.

Значение К_п.Р  определяют по следующей формуле:

                            К_п. Р = 1.3 К_п                            (5)