Ю. Я. Большаков, Е. Ю. Большакова
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ
АККУМУЛЯЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ
В КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
ПАЛЕОЗОЯ
Тюмень
ТюмГНГУ
2011
УДК 553.98.061.4:552.54
ББК 26.343
Б 79
Рецензенты:
доктор геолого-минералогических наук, профессор <...> Б 79
Энергетические предпосылки аккумуляции углеводородов в карбонатных отложениях палеозоя / Ю. Я. Большаков, <...> ISBN 978-5-88465-959-9
В предлагаемой работе на примере Восточно-Европейской и Сибирской
платформ, а также Предуральского и Предпатомского прогибов рассмотрен
ряд энергетических факторов, которые могли оказать воздействие на процесс
формирования залежей нефти и газа в карбонатных породах палеозоя. <...> В частности, рассмотрено участие осмотических процессов в формировании аномально высоких пластовых давлений, которые, с одной стороны, могут представлять собой экранирующие барьеры давления в трещинных карбонатных
породах-покрышках, а с другой – способствовать развитию надвиговых структур. <...> Вследствие этого трещинная емкость карбонатных пород не подвергается воздействию тангенциальных сжатий, и раскрытость трещин сохраняется,
что может способствовать сохранению коллектора и нефтегазонакоплению. <...> Установленная корреляционная связь между емкостными свойствами карбонатных хемогенных пород и сжимающими давлениями в первом приближении
позволяет прогнозировать значения их емкостных характеристик на различных
глубинах залегания и, в частности, в интервалах их разуплотнения под воздействием высоких сжимающих давлений и температур. <...> Влияние тангенциальных тектонических давлений на свойства
трещинных коллекторов и на их нефтегазоносность ................................ 37 <...> В хемогенных карбонатных образованиях, где основные запасы УВ содержатся в трещинах, открыто
весьма незначительное количество залежей, несмотря на несоразмерно более
широкое распространение пород этого типа. <...> Такое соотношение выявленных залежей УВ в органогенных и хемогенных породах в какой-то мере обусловлено <...>
bolshakov.-energeticheskie-predposylki.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
Ю. Я. Большаков, Е. Ю. Большакова
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ
АККУМУЛЯЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ
В КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
ПАЛЕОЗОЯ
Тюмень
ТюмГНГУ
2011
Стр.1
УДК 553.98.061.4:552.54
ББК 26.343
Б 79
Рецензенты:
доктор геолого-минералогических наук, профессор
В. Н. Бородкин
доктор технических наук, профессор А. А. Коновалов
Большаков, Ю. Я.
Б 79
Энергетические предпосылки аккумуляции углеводородов
в карбонатных отложениях палеозоя / Ю. Я. Большаков,
Е. Ю. Большакова. – Тюмень : ТюмГНГУ, 2011. – 56 с.
ISBN 978-5-88465-959-9
В предлагаемой работе на примере Восточно-Европейской и Сибирской
платформ, а также Предуральского и Предпатомского прогибов рассмотрен
ряд энергетических факторов, которые могли оказать воздействие на процесс
формирования залежей нефти и газа в карбонатных породах палеозоя. В частности,
рассмотрено участие осмотических процессов в формировании аномально
высоких пластовых давлений, которые, с одной стороны, могут представлять
собой экранирующие барьеры давления в трещинных карбонатных
породах-покрышках, а с другой – способствовать развитию надвиговых структур.
Вследствие этого трещинная емкость карбонатных пород не подвергается
воздействию тангенциальных сжатий, и раскрытость трещин сохраняется,
что может способствовать сохранению коллектора и нефтегазонакоплению.
Установленная корреляционная связь между емкостными свойствами карбонатных
хемогенных пород и сжимающими давлениями в первом приближении
позволяет прогнозировать значения их емкостных характеристик на различных
глубинах залегания и, в частности, в интервалах их разуплотнения под воздействием
высоких сжимающих давлений и температур. Сделано предположение
о том, что наблюдаемые на древних платформах и прогибах явления могут
иметь место в карбонатных породах палеозоя Западной Сибири.
Издание предназначено для широкого круга геологов и аспирантов, занимающихся
вопросами нефтегазоносности карбонатных пород.
УДК 553.98.061.4:552.54
ББК 26.343
ISBN 978-5-88465-959-9 © Федеральное государственное
бюджетное образовательное
учреждение высшего
профессионального образования
«Тюменский государственный
нефтегазовый университет», 2011
Стр.2
Оглавление
Введение ........................................................................................................4
1. Условия экранирования залежей нефти и газа в карбонатных
образованиях палеозоя .................................................................................6
2. Хемогенные трещинные коллекторы Сибирской платформы
и прогнозирование их емкостных свойств ..................................................23
3. Влияние тангенциальных тектонических давлений на свойства
трещинных коллекторов и на их нефтегазоносность ................................37
4. Возможные варианты воздействия природных энергетических
факторов на процесс аккумуляции углеводородов в палеозое
Западной Сибири .........................................................................................49
Список литературы ......................................................................................54
3
Стр.3
Введение
Карбонатные отложения, занимающие обширную территорию в нефтегазоносных
провинциях России, охарактеризованы высокой прогнозной оценкой
нефтегазоносности. Однако, доля промышленных запасов нефти, выявленных
в карбонатных породах, составляет всего лишь около 10% и связана преимущественно
с поровыми коллекторами органогенной природы. В хемогенных карбонатных
образованиях, где основные запасы УВ содержатся в трещинах, открыто
весьма незначительное количество залежей, несмотря на несоразмерно более
широкое распространение пород этого типа. Такое соотношение выявленных залежей
УВ в органогенных и хемогенных породах в какой-то мере обусловлено,
вероятно, тем, что в основе поисков УВ скоплений в карбонатных отложениях
лежат методические приемы, отработанные для поисков нефти и газа в терригенных
отложениях, в которых процессы распределения УВ по своему механизму
ближе к поровым органогенным, чем к хемогенным образованиям.
Проблема поисков нефти и газа в хемогенных карбонатных коллекторах
является наиболее важной, в связи с их более широким распространением.
Вместе с этим, она является и более сложной, что обусловлено сравнительно
низким уровнем разработки вопроса о процессах аккумуляции УВ в нефтегазоносных
комплексах хемогенной природы.
Наиболее крупными работами, в которых рассмотрены основные вопросы
нефтегазоносности карбонатных отложений, являются монографии Л. А. Демидовича,
Ю. И. Марьенко, Е. М. Смехова, Г. И. Теодоровича, И. В. Хворовой и др.
Поэтому в предлагаемой работе рассматриваются преимущественно те явления,
связанные с аккумуляцией УВ в карбонатных комплексах, которые в геологической
литературе не нашли широкого освещения.
Большинство исследователей, занимающихся изучением условий формирования
залежей нефти и газа, сходятся во мнении о том, что в карбонатных
хемогенных комплексах среди прочих видов миграции УВ превалирует вертикальная
(Марьенко, 1978; Бурштар, 1973; Соколов, 1965; Овчаренко, 1981 и др.).
При этом выделяются восходящая и нисходящая миграции. В качестве путей миграции
рассматриваются литогенетические и тектонические трещины. Вероятно,
последним принадлежит основная роль в вертикальной миграции УВ. По данным
Ю. И. Марьенко (1978), тектонические трещины образуют в теле карбонатного
комплекса относительно правильные геометрические сетки и обычно имеют
сквозной характер. Изучением тектонической трещиноватости в карбонатных породах
установлена порядковость по степени протяженности и раскрытости трещин.
Согласно расчетам В. А. Соколова (1965), через трещину с раскрытостью
4
Стр.4
около 2 мм и протяженностью 1 м за 1 сутки может пройти несколько десятков
тысяч кубометров газа.
Из работ А. В. Овчаренко (1981) и др. следует, что наиболее крупные по запасам
залежи нефти и газа, выявленные в карбонатных комплексах, сконцентрированы
в их верхних частях, непосредственно под полирегиональными литологическими
экранами, что обусловлено аккумуляцией УВ, вследствие их восходящей
вертикальной миграции. Это положение согласуется с данными о размещении
залежей нефти и газа в карбонатных комплексах, развитых, в частности,
на Русской и Сибирской платформах.
Таким образом, задача поисков залежей нефти и газа в хемогенных карбонатных
комплексах сводится на современном этапе к решению вопросов, связанных
с коллекторами и условиями экранирования. Наличие полирегиональных
покрышек рассматривается в качестве необходимого условия для аккумуляции
больших масс углеводородов.
5
Стр.5