Геологічна будова нафтового родовища Пнів та характеристика колекторів

нерівномірним збагаченням окремих прошарків кременистою і органічною (темно-коричневою) речовинами [7] .

Покришками для вуглеводнів є аргіліти.

На основі вивчення розрізів менілітової серії в природних відслоненнях і за даними глибоких свердловин встановлено, що найбільш поширеними породами в цій серії є аргіліти, вміст яких досягає 80% загального розрізу [7].

'За текстурними особливостями серед аргілітів можна виділити тонко- і мікрошаруваті з нормальною і слабо хвилястою шаруватістю, а також грубошаруваті аргіліти, які в керні здаються однорідними.

За мінеральним складом серед менілітових аргілітів можна розрізнити вапнисто-глинисті, кременисто-глинисті і кременисті з домішкою гідроокисів заліза, бітумів, обвуглених і геліфікованих рослинних решток і піриту. Вапнистість менілітових аргілітів змінюється в широких межах -- від 0 до 50%.

Колір аргілітів досить невитриманий і змінюється від шоколадного і коричневого до чорного і темно-сірогого і сірого з зеленуватим відтінком. Забарвлення аргілітів, як показали дослідження, зумовлене присутністю тонкодисперсних органічних (бітумів і гумінів) і неорганічних (піриту) пігментів. :В умовах земної поверхні нерідко темно-коричневі і чорні аргіліти втрачають забарвлення і стають світлими. Процес обезбарвлення, пов'язане з окисленням органіки і піриту під впливом кисню повітря. Один із барвників -- органічна маса -- повністю згоряє, а другий -- тонко-розпилений пірит -- переходить у сульфат заліза і виноситься або залишається на місці.

Для більшості менілітових аргілітів характерна обмежена кількість уламкового матеріалу (до 8%), представленого переважно кварцом, більшість зерен якого зосереджена в сірих відмінах. Як правило, уламковий матеріал спостерігається у вигляді відокремлених мікропрошарків, що чергуються з такими ж мікропрошарками аргіліту, майже позбавленими кластичного матеріалу. В ряді випадків шаруватість аргілітів зумовлена чергуванням неоднаково забарвлених прошарків самих аргілітів, наявністю серед аргілітів мікропрошарків і лінз кременю, піриту і чорних коричневих органічних речовин, лусочок слюди і чорних зі смоляним блиском лусочок риб Меіеііа і обвугленого рослинного детриту. В процесі вивітрювання шаруваті аргіліти розтріскуються і виявляють тонколистувату і тонкоплитчасту окремість і нерівний тонколускатий злом. Однорідні, щільні темно-коричневі аргіліти мають раковистий злом.

Основна маса менілітових аргілітів складається з буруватого і темно-бурого матеріалу (Рис. 3.5, 3.6), то ізотропного, то реагуючого на поляризоване світло. Основними мінеральними компонентами в складі аргілітів є опал, органічна речовина (бура і червоно-бура в прохідному світлі), гідроокиси заліза (переважно в аргілітах з відслонень), пірит, пелітоморфний карбонат, волокнисті і лускаті мінерали глин, рештки кальцитових (форамініфери) і кременистих (спікули губок і округлі з зазубленими краями сфери) організмів і ближче не визначені опалові утворення. У аргілітах з невеликим вмістом органічної речовини чітко видно крипто- і мікрокристалічну та мікроволокнисту будову основної маси, що реагує на поляризоване світло то з високим (вапнисто-глинистий матеріал), то з низьким (кременисто-глинистий матеріал) інтерференційним забарвленням.

Бурувата органічна речовина просякає основну масу аргілітів, як правило, нерівномірно. Іноді відмічається чергування мікрошарів, різко збагачених органічним матеріалом, місцями ця речовина утворює мікропрошарки, витягнуті лінзочки і стебловидні зігнуті утворення, орієнтовані в напрямку мікрошаруватості породи. Кількість і розмір таких мікролінзочок може змінюватись в широких межах, що посилює або зменшує мікрошаруватість порід, і досягає максимуму в кременистих аргілітах.

В деяких вапнисто-глинистих аргілітах відмічається рівномірне проникнення в глинистий матеріал мікрозернистого кальциту аж до агрегатних скупчень. Глинистий матеріал в цих аргілітах представлений мінералами

Рис.3.5. Аргіліти з органічною речовиною в основній масі

Рис.3.6. Аргіліти з органічною речовиною в основній масі.

гідрослюд і серицитом. Карбонат в ряді аргілітів має явно епігенетичний характер і заміщає глинистий матеріал. Особливо широкого розвитку кар-бонатизація набуває в аргілітах з системою кальцитових прожилків. Карбопатизація проходить як в цементі, так і в уламках мінералів і спікулах губок. В останніх в першу чергу заповнюється кальцитом канал і окремі ділянки тіла спікули, причому більш дрібні спікули карбонатизуються швидше, ніж грубі (до 1--2 мм довжиною).

До аутигенних мінералів породоутворюючого значення, крім кальциту, слід віднести опал і пірит, що зустрічаються в різних кількісних співвідношеннях аж до утворення лінзовидних і неправильних виділень і прошарків. Пірит у менілітовій товщі рівномірно просякає всі породи або утворює мікросмуги і лінзи, витягнуті вздовж нашарування.

У середньої частині менілітової серії частіше відмічається бура органічна речовина у вигляді окремих плівкових утворень, лінзочок і скупчень; в нижньоменілітовій світі разом із згаданими формами виділення бурої органічної речовини часто зустрічаються тонкодисперсні виділення органічної темно-коричневої речовини в кременисто-глинистому і карбонатно-глинистому пелітовому матеріалі.

До інших особливостей менілітових аргілітів слід віднести постійну наявність у невеликій кількості (до 10%) уламкового матеріалу, представленого кварцом, глауконітом, польовими шпатами, мусковітом, халцедоном і опалом та мінералами важкої фракції.

Важка фракція аргілітів складається в основному з піриту (59--96%) з незначною домішкою гранату, циркону, турмаліну, рутилу, бариту, целестину, ангідриту, біотиту, дистену, доломіту, ставроліту, хлориту, рогової обманки, сфену, піроксену, епідоту, хлоритоїду, шпінелі, брукіту, анатазу та інших мінералів. У важкій фракції сіро-зелених аргілітів відмічається велика кількість поряд з піритом залізистого доломіту (іноді до 98%), азуриту та малахіту.

В сіро-зелених аргілітах дуже багато піриту у вигляді зооморфоз по спікулах губок і сферах радіолярій [7].

3.2 Петрофізичні властивості продуктивних горизонтів

Продуктивні горизонти характеризуються широким діапазоном зміни ємнісних та фільтраційних властивостей у зв'язку з їх значною літологічною зміною як по площі, так і за розрізом. У колекторах Пнівському родовища пористість становить у межах від 7 до 11,3 %, такі пласти включалися до ефективної товщини продуктивної товщі, значення яких коливається від 2,4 до 20м. Проникність змінюється від 0 до 50 мілідарсі. Нафтонасиченість продуктивних горизонтів складає від 66 до 70% [13].

Щоб наочно побачити та проаналізувати табличні данні значень коефіцієнту пористості (Рис.3.7, діаграма А), ефективної товщини (Рис.4.1, діаграма Б) та нафтонасиченості (Рис.4.1, діаграма В) по свердловинах на родовищі Пнів мною була спроба опрацювати ці данні в програмі SURFER. Отримані карти розподілу значень пористості колекторів по площі родовища показують збільшення пористості у південно-східному напрямку від Бабченського до Пасічнянського блоку. Ефективна товщина продуктивного горизонту в цьому напрямку веде себе по іншому. Спочатку вона знижується від Бачинського блоку в напрямок Битківського, а потім значно зростає в межах Пасічнянського. Таку ж тенденцію мають і середні значення нафтонасичення (Рис.4.1, діаграма В). Це, скоріш за всього, пояснюються відносним зануренням краєвої частини Битківського блоку на відносну глибину відносно сусідніх, що і привило до відтоку нафти у більш підняті блоки.

Фізичні властивості менілітових аргілітів, які виконують роль покришок, повною мірою відображають різноманітний склад їх і процеси, які в них відбувалися під час їх літифікації. Питома вага аргілітів змінюється від 2,3 до 2,5г/см3, проникність дуже мала 0-5 мілідарсі; пористість досягає 6--8%. Високим електричним опором характеризуються чорні і темно-коричневі аргіліти, що містять підвищену кількість бітумів і Sі02 (у вигляді опалу і халцедону) і, навпаки, мінімальний опір виявляють сіро-зелені аргіліти з піритом і високим вмістом Sі02, [7].

А Б В

Рис.4.1. Діаграми пористості (А), ефективної товщини (Б) та нафтонасичення продуктивних горизонтів (В)

3.3 Нафтогазогенераційний потенціал менілітових сланців

Однією з головних характеристик нафтогазогенераційних властивостей порід є кількісний вміст в них диспергованого органічного вуглецю (Сорг). За численними визначеннями цього параметру в зразках менілітових бітумінозних аргілітів, він змінюється від часток відсотка до 30 %. Максимальні значення Сорг сягають 33 %. Середнє значення коливається в межах 4-8 %. За методом піролізу Rock-Eval, параметр S1 становить 0,13 - 6,29 мг ВВ/г породи. Згідно з класифікацією нафтогазогенераційних властивостей порід[, за цим параметром переважна більшість зразків менілітових бітумінозни аргілітів характеризуються добрими і дуже добрими нафтогазогенераціними властивостями. Проте, лише за параметром S1 оцінка нафтогазогенераційних властивостей порід не є надійною, оскільки на нього сильно впливають процеси міграції вуглеводнів. Тому використання параметру S2 (нафтовий потенціал) дає змогу розпізнати нафтоматеринську товщу в розрізі і оцінити її нафтогазогенераційні можливості. Для більшості зразків менілітових бітумінозних аргілітів параметр S2 становив 2,33-49,6 мг ВВ/г породи -- добрий і дуже добрий нафтогенераційний потенціал.

Кількість горючих речовин в окремих пробах сухих сланців коливається від 12 до 35%, теплота згоряння - від 3,75 до 10,0 МДж/кг. При видобутку і дробленні теплота згоряння у середньому становить 5-6 МДж/кг. Вихід летких речовин у середньому становить 50% на органічну масу, вміст водню і кисню в горючій речовині - відповідно 6,5-7,5% і 16-20%, вміст сірки на суху речовину 1,5-3,5%, причому 65% від загального вмісту складають сульфіди і дисульфіди (пірит і марказит) і тільки 5-15% - сульфати [14].

Детальними дослідженнями встановлено, що в менілітових сланцях вміст розсіяної органічної речовини коливається від 3-5 до 30%, при цьому вона розміщена нерівномірно по площі та розрізу. В основному вміст органічної речовини в менілітових сланцях менший 10% (в середньому 5-7%) із зольністю близько 90%. У той самий час високобітумінозні сланці із вмістом кремнезему 20-78%, що залягають серед кременистих шарів та прошарків (роговиків), характеризуються більшою кількістю органічної речовини, досягаючи в окремих випадках 30-33%. Товщини таких високобітумінозних сланців незначні, в основному не перевищують 2-5см або близько цього. Зміст органічної речовини в роговикових (силіцитах) змінюється від 0.53 до 1.65%.

Дослідження органічної речовини і мінеральної маси показали, що кероген менілітових сланців складається із різних співвідношень хімічно зв'язаних органічних і мінеральних компонентів та характеризується дуже складною будовою. Основна частина керогену (понад 90%) представлена щільною конденсованою (полімеризованою) системою, що пронизує кременисту мінеральну масу, яка може бути зруйнована лише за умови її піролізу[14].

Загальні геологічні ресурси нерівномірно розсіяної органічної маси у великому об'ємі менілітових сланців становлять 28.9млрд.т [14].

Серед геологів-нафтовиків популярне уявлення, що саме з такими породами пов'язані процеси природного нафтоутворення і менілітові сланці вважаються материнськими для нафт карпатських родовищ. Але за іншими думками, заснованими на геохімічному вивченні менілітових сланців, усебічного дослідження природи і складу органічної маси сланців та порівнянні її зі складом карпатських родовищ, між ними не має ніяких генетичних зв'язків [7].

За даними тих же дослідників, висока сила зв'язку органічної маси керогену та мінеральної речовини зовсім виключає можливість міграції в менілітових сланцях нафтових бітумів та "мікронафти". Це дало підставу розглядати кероген не тільки з точки зору генезису карпатських бітумів, а менілітові сланці як "нафтоматеринські" поріди для нафтових родовищ, але й подивитися на них з нових позицій, як на нетрадиційні колектори для сланцевої нафти [9].

Відслонення порід менілітової світи в правому березі р.Опір, в місті Сколе, Скольська скиба Скибової зони Українських Карпат

Висновки

Нафтове родовище Пнів розташовано у Борислав-Покутській зоні Передкарпатського прогину на межі зі Скибовими Карпатами. Воно знаходиться у межах глибинної Пнівської складки, яка перекрита зверху фронтальними скибами Карпат - Орівською та Береговою.

Продуктивними горизонтами родовища слугують утворення менілітової серії олігоценового відділу палеогену. Колекторами нафти є пісковики та алевроліти, які перешаровуються з шарами аргілітів, що відносяться до флюїдоупорів для нафти (покришок).

Пісковики і алевроліти кварцові з домішкою глауконіту. Цемент від порового до базального типу, за мінеральним складом глинистий з домішками кремнезему і карбонатів.

В порах в склад цементу входить органічна бітумінозна речовина. Покришки представлені аргілітами кременисто-глинистими в різному ступені вапняковистими, зі значною кількістю розсіяної органіки.

Пористість колекторів складає від 7 до 11,3%, проникність до 50 мілідарсі, нафтонасиченість - 66-70%.

Пористість та нафтонасиченість колекторів на родовищі збільшується у південно-східному напрямку.

Покришки мають малу пористість до 6%, та зовсім незначну проникність.

Менілітові аргілітові сланці насичені органічної речовиною, яка складає і середньому 10% і досягає в окремих випадках до 30% від обсягу породи. Органічна речовина представлена керогеном.

Висока сила зв'язку органічної маси керогену та мінеральної речовини виключає можливість міграції в менілітових сланцях нафтових бітумів та "мікронафти".

Це дало підставу розглядати кероген не тільки з точки зору генезису карпатських бітумів, а менілітові сланці як "нафтоматеринські" породи для нафтових родовищ, але й подивитися на них з нових позицій, як на нетрадиційні колектори для сланцевої нафти [9].

Література

1. Атлас родовищ нафти і газу України. т. IV, V, Львів, 1998. - 710 с.

2. Венглинский И. В., Горецкий В. А. Стратотипы миоценовых отложений Волыно-Подольской плиты, Предкарпатского и Закарпатского прогибов. Киев, Наукова думка, 1979. - 173 с.

3. Вялов О. С., Гавура С. П., Даныш В. В. та ін. Стратотипы меловых и палеогеновых отложений Украинских Карпат. - Киев, Наукова думка, 1988. - 204 с.

4. Глушко В. В., Круглов С. С., Буров В. С. та ін. Геологическое строение и горючие ископаемые Украинских Карпат. Москва, Недра, 1971. - 343 с.

5. Крупський Ю. З. Геодинамічні умови формування і нафтогазоносність Карпатського та Волино-Подільського регіонів України. Київ, 2001. - 143 с.

6. Маєвський Б.Й. Актуальні проблеми нафтогазової геології: Навчальний посібник для студентів спеціальності "Геологія нафти і газу". Івано-Франківськ. - 2001.-185с.

7. Менілітові сланці Карпат // Порфір'єв В.Б, Грінберг Й.В., Ладиженський М.Р. та ін. - К.: Вид-во АН УРСР, 1963. - 205 с.

8. Колтун Ю. В. Некоторые литолого-фациальные особенности отложений нижнеменилитовой подсвиты Предкарпатского прогиба // Литогенез и полезн. ископаемые. -- Киев: Наук, думка, 1986. -- С. 110--118.

9. Перспективи відкриття в Україні нетрадиційних родовищ нафти, пов'язаних зі сланцевими і флішовими відкладами / Михайлов В.А., Гладун В.В., Зайкан О.Ю., Чепіль П.М. / Нафтогазова промисловість. -2012. - 1 (44). - С. 11-17.

10. Ткачук Л. Г. О литологическом составе пород менилитовой серии Советских Карпат // Научные записки Львовского политехнического. института. Серия нефтяная -- 1955. -- Выпуск 28, № 5. -- С.6-9.

Фондові:

11. Державна геологічна карта України масштабу 1:200 000, аркуші M_34_XXXVI (Хуст), M_35_XXXI (Надвірна), L_34_VI (Бая-Маре), L_35_I (Вішеу-Де-Сус). К.: Міністерство охорони навколишнього природного середовища України, дочірнє підприємство "Західукргеологія".

12. Пояснювальна записка. Державна геологічна карта України масштабу 1:200 000, аркуші M_34_XXXVI (Хуст), M_35_XXXI (Надвірна), L_34_VI (Бая-Маре), L_35_I (Вішеу-Де-Сус). К.-208. - 222 с.

13. Попович П.Н., Козий Н.Ф., Кириняченко В.И. Пересчет запасов нефти Пневского месторождения. Отчет по теме 86.14.87 за 1986-1987г. Книга 1. Текст отчета. Киев, 1987. -255с.

Інтернет джерела:

14. http://uk.wikipedia.org/wiki

Додатки

Геологічна карта. Масштаб 1:200 000 [11]

Розріз до геологічної карти [11]

Размещено на Allbest.ru