Карбонатные коллекторы

Выделяют три типа карбонатных коллекторов: поровые, трещинные, кавернозные, а также четвертый смешанного характера.

Около половины современных мировых запасов УВ приурочено к карбонат­ным образованиям. Среди них выделяются наилучшие по качеству коллекторы - рифовые сооружения, с которыми связано почти 40% запасов УВ. Это, прежде всего Ближний Восток с наиболее крупным в мире нефтяным месторожде­нием Гхавар в Саудовской Аравии. Крупнейшие скопления нефти в мезозойских рифовых сооружениях открыты в южной части бассейна Мексиканско­го залива, здесь получены дебиты в десятки тысяч тонн в сутки.

В Припятском прогибе 95% коллекторов эксплуатируемых месторождений – карбонатные трещинно-поровые

Карбонатные коллекторы отличаются крайней невыдержанностью и зна­чительной изменчивостью свойств. В минеральном отношении карбонатные породы менее разнообразны, чем обломочные, но по структурно-текс­турным характеристикам имеют гораздо больше разновидностей. Различают первичные и вторичные пустоты.

Первичные пустоты обусловлены упаковкой зерен породы при их отложении, наличием пустотелых компонентов (раковины).

Вторичные изменения (выщелачивание, доломитизация, перекристаллизация, трещинообразование и др.). При перекристаллизации происходит существенное изменение структуры и текстуры пород. Этот процесс направлен в сторону увеличения размеров кристаллов. Рост кристаллов способствует образованию микротрещин. Наиболее эффективное влияние на формирование вторичной пустотности оказывают выщелачивание и метасоматоз (доло­митизация).

Выщелачивание приводит к развитию карстообразования.

Пример: Месторождение Карачаганак (рис.1.3)находится под соленосной толщей на глубинах от 3750 до 5400 м. В продуктивной толще преимущественно развиты известняки. Наилучшими коллекторскими свойствами облада­ют отложения раннекаменноугольного возраста, залегающие на глубине 4,8-4,9 км. Для них характерны значения пористости от 10 до 23% и проницаемости (100-500)10^–15м².

Доломитизация (и обратный процесс) являются вторым фактором при формировании коллекторов. В условиях повышенных температур растворы теряют магний, обменивая его на кальций вмещающих пород. Общий объем породы сохраняется, а пустотность в ней за счет доломитизации повышается. Обратный процесс раздоломичивания распространен в приповерхностных условиях. Наиболее активно он проходит в разрезах, где доломиты содержат прослои сульфатов. Однако перенос сульфатов водами нередко приводит к ухудшению качества коллекторов. Легко растворимый CaS0₄ также легко выпадает в осадок и запечатывает поры.

Рис. 1.3. Распределение коллекторов в рифовом массиве

месторождения Карачаганак

Типы коллекторов: 1 — каверново-поровый; 2 — поровый; 3 — сложный, трещинно-поровый; фациальные зоны: 4 — биогермная; 5 — лагунная; отложения: 6 — склоновые; 7 – шлейфовые; 8 – соль; 9 — ангидриты; 10 – глинистые

Рассматриваемые явления приводят к переотложению карбоната кальция и возникновению непроницаемых частей пласта. В Припятском прогибе это явление встречено на Речицком месторождении, где в семилукских отложениях зона ВНК явилась зоной кольматации, препятствующей разработке месторождения.

Таким образом, в карбонатных породах формирование коллектора происходит как на стадии накопления осадочного материала, так и на стадиях диагенеза, катагенеза, тектогенеза.

Крупнокавернозные карбонатные коллекторы широко распространены в геологических провинциях Ближнего и Среднего Востока, Северной и Латинской Америки, Юго-Восточной Азии, Европы.

Общая классификация карбонатных пород-коллекторов основана на проницаемости и эффективной пористости коллекторов и отражает их фильтрационно-ёмкостные характеристики.

Рифовые известняки. В прибрежных морских зонах при непрерывном, медленным погружением морского дна возникают рифовые сооружения, мощность которых может достигать километров. Рифовые известняки могут быть сложены кораллами, мшанками, брахиоподами, водорослями. Рифовые структуры образуются не изолированно, а на огромном протяжении прибрежной зоны континентов или островов. Зоны нефтенакопления в рифовых отложениях характеризуются хорошими коллекторскими свойствами, высокой продуктивностью, хорошей нефтеотдачей. Пористость рифовых известняков может достигать 60 %. Рифовые залежи характеризуются массивностью и значительной неоднородностью распределения пористого пространства как по площади, так и по высоте залежи.

Погребенные рифы характеризуются наибольшей вместимостью и являются лучшими природными резервуарами. В них открыты залежи гиганты (Карачаганак в Прикаспии, высотой более 1000 м). На окраинах континентов открыты в рифовых постройках запасы жидких (35 млрд.т) и газообразных (21 трлн.м³) углеводородов.

Органо-обломочные известняки. Обломочные известняки образуются из обломков более древних известковых пород в зоне водной подвижной среды, вблизи источников разрушения. Они сцементированы, поэтому обладают меньшей пористостью.

Хемогенные известняки. Образуются при осаждении кальцита в водах бассейнах в обстановке малой подвижности среды. К хемогенным известнякам принадлежат оолиты, как обломки пленок кальцита в условиях подвижной водной среды, или выпадающий в осадок кальцит в пресыщенной морской воде. Увеличение размера частиц приводит к увеличению их веса и переходу в осадок. Оолитовые известняки могут быть сцементированными и в виде песков. В зависимости от этого они обладают различной пористостью. В кристаллических известняках коллекторы представлены кавернами растворения, тектонической трещиноватостью и межзерновой пористостью. Неравномерное растворение известняков обуславливает появление зон глинистого нерастворимого остатка породы, который в дальнейшем вымывается, образуя пустое пространство (стилолитовые швы). С этими зонами связаны наиболее продуктивные части нефтяной залежи.

Дата добавления: 2015-08-18