Влияние окремнения на изменение фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС) карбонатного трещинно-кавернозного коллектора на Юрубчено-Тохомском месторождении

Коллектор Юрубчено-Тохомского месторождения - уникальный научный объект. Работая с ним, рассматривались процессы окремнения, влияние вторичных изменений карбонатов на свойства коллектора и формирование в нем пустотного пространства.

Работа содержит выводы о корреляции между зонами, подверженными наибольшему вторичному изменению, их хрупкостью, и в следствие чего, перспективностью для формирования вторичного пустотного пространства, благоприятного для миграции УВ. Основным информационным ресурсом являлись геофизические данные (в комплексе) и керновый материал, позволяющие рассчитать индекс хрупкости карбонатов, выявляя наиболее трещиноватые зоны рифея, обладающие неоднородной характеристикой хрупкости.

Основные запасы углеводородов ЮТМ приурочены к карбонатным отложениям среднего и верхнего рифея.

Оценка коллекторского потенциала карбонатных пород невозможна без анализа состава, строения и условий осадконакопления отложений, а также протекающих в них постседиментационных процессов.

На формирование и сохранение фильтрационно-емкостных свойств карбонатного коллектора определяющее влияние оказывают постседиментационные преобразования. 

Наличие окремнения по данным геофизических исследований скважин фиксируется по комплексному анализу методов ГК, ГГКп, ГГКс, ННК. Из результатов интерпретации следует, что вскрываемые отложения рифея являются окремненными по всей толще.

Хрупкость является важным геомеханическим свойством при прогнозировании трещиноватых зон рифея. Индекс хрупкости отражает способность породы растрескиваться под действием приложенного напряжения и удерживать образовавшиеся трещины в открытом состоянии.

Определение индекса хрупкости производится двумя способами: при изучении кернового материала и с использованием эмпирических уравнений или зависимостей. Первый способ дает наиболее точную оценку геомеханических свойств породы, однако требует 100% выноса керна в интервале исследования. Второй способ дает информацию о распределении динамического индекса хрупкости (ДИХ) пород с использованием данных ГИС.

для расчета ДИХ использовалась формула Рикмена:

\(I_br=100×(w×(PR_max-PR)/(PR_max-PR_min ))+(1-w)×(E-E_min)/(E_max-E_min ) \)  

На формирование и сохранение фильтрационно-емкостных свойств карбонатного коллектора определяющее влияние оказывают постседиментационные преобразования. В свою очередь, именно формирование трещин является одним из любопытных последствий вторичного преобразования карбонатов. Для возникновения в плотной среде горной породы дезинтеграции необходимы воздействия внешних сил, которые, в свою очередь, формируют в породе внутренние напряжения, противодействующие внешним. Увеличение нагрузок приводит к возрастанию деформации.

Окремнение – это процесс замещения карбонатов кремнеземом, происходящий в стадии диагенеза в результате перераспределения кремнисто-карбонатного вещества, находящегося в осадке, или заполнения кремнеземом пор, каверн и трещин. Породы рифея содержат большое количество неравномерно распределенного кремнезема от 5 до 80% . При этом процесс окремнения, преобладающий, в строматолитовых доломитах, непосредственно влияет на фильтрационно-емкостные свойства пород. В доломитах, содержащих кремнистое вещество, отмечается увеличение густоты как минерализованных, так и открытых трещин. 

Анализ полученной информации показывает, что окремнение является одним из важнейших вторичных процессов в доломитах рифея, способствующих приобретению породой твердых и хрупких свойств, обуславливающих развитие сложного пустотного пространства в следствие приобретения породой неоднородности.

Наиболее трещиноватыми являются зоны рифея, обладающие крайне неоднородной характеристикой хрупкости (чередование максимальных и минимальных значений ДИХ).

Зоны наибольшей плотности трещин по ГИС соответствуют зонам скачкообразного увеличения механической скорости и интенсивного поглощения бурового раствора в процессе бурения горизонтального ствола эксплуатационной скважины ЮТМ и являются благоприятными магистральными зонами для фильтрации УВ.