Район исследования находится на востоке Иркутской области, в 350 км к северо-востоку от г. Иркутска, на территории Жигаловского и Казачинско-Ленского районов. Ковыктинское газоконденсатное месторождение расположено в пределах Лено-Ангарского плато, приуроченного к южной части Средне-Сибирского плоскогорья на Ангаро-Ленской ступени в пределах Ковыктинского выступа. Выступ выделен в восточной части ступени у границы с Предпатомским региональным прогибом [5]. Основные ресурсы углеводородного сырья на данной территории сосредоточены в комплексе вендских терригенных отложений. Литологически экранированная газоконденсатная залежь пластового типа выявлена в парфеновском горизонте [2].
Объект исследования – парфеновский продуктивный горизонт Ковыктинского газоконденсатного месторождения.
Актуальность данного исследования обусловлена тем, что Ковыктинское месторождение является уникальным газоконденсатным месторождением, оно довольно хорошо изучено глубоким бурением. Но вендские песчаные отложения (парфеновский продуктивный горизонт) являются сложнопостроенным коллектором. Неоднородность напрямую зависит от литолого-петрофизических характеристик, а также от разнородного влияния постседиментационных процессов.
Фактическим материалом для исследований являлся керн по четырем скважинам (Ковыктинская 69, Ковыктинская 71, Чиканская 11, Хандинская 4), который был любезно предоставлен авторам сотрудниками АО «СНИИГГиМС», г. Новосибирск: начальником отдела геологии Восточной Сибири канд. геол.-минерал. наук Ивановой Н.А. и ведущим инженером лаборатории петрофизических исследований Неверовым М.П.
Для определения петрографического состава пород парфеновского продуктивного горизонта Ковыктинского месторождения авторами было просмотрено 262,27 м, описано и сделаны фотографии 56 м кернового материала, обработана коллекция из 60 шлифов. По гранулометрическому составу песчаники в основном средне-мелкозернистые (рисунок 1), редко гравелитовые (в подошвенной части горизонта). Размерность варьируется от мелкозернистых до крупнозернистых.
По классификации В.Д. Шутова минеральный состав песчаников преимущественно кварцевый (рисунок 2), кремнекластово-кварцевый, полевошпатово-кварцевый, реже мезомиктово-кварцевый, кварцево-граувакковый и полевошпат-кварцево-граувакковый [3].
Изучение аутигенных и эпигенетических процессов минералообразования в разрезах, в том числе в связи с поступлением рассеивающихся из залежей углеводородов в коллектор, показывает, что над залежами формируются преимущественно субвертикальные кольцевые зоны вторичного изменения пород [6]. Минералого-петрографическое изучение разрезов пород-коллекторов выявило в образцах широкий спектр вторичных преобразований, возникших за счет процессов растворения под давлением, окварцевания, преобразования каолинитового цемента, образования аутигенного мусковита и др. Вышеперечисленные процессы являются типично катагенетическими. Помимо них, выявляются также процессы наложенного эпигенеза: карбонатизация, пиритизация, серицитизация и др. [6].
Из совокупности всех параметров, характеризующих коллекторские свойства, при прогнозе коллекторов обычно используют главные показатели: пористость и проницаемость, которые применяют практически во всех известных оценочных классификациях [4]. В основе оценки качества коллекторов была использована схема классификации коллекторов А.А.°Ханина [7]. Для выделения типов и классов коллекторов в пласте в целом объеме рассчитанных данных, были построены гистограммы распределения открытой пористости и абсолютной проницаемости, по которым стало видно, в каких пределах изменяются значения.
Для характеристики коллекторских свойств парфеновского горизонта авторами обработаны петрофизические данные по 140 цилиндрам (5 видов анализов) [1]. По всему горизонту, по данным исследованных образцов: максимальное значение Кп, %, по жидкости – 22,4 %, среднее значение – 6,7 %; максимальное значение (Кпр, мД) – 251,2 мД, что обусловлено трещиноватостью некоторых пород, среднее значение – 10,2 мД; объемная плотность δп нас. изменяется от 2,25 г/см3 до 2,80 г/см3 и в среднем составляет 2,55 г/см3; объемная плотность δп. сух. изменяется от 2,09 г/см3 до 2,79 г/см3 и в среднем составляет 2,50 г/см3; минералогическая плотность (скелет породы) δкмп изменяется в пределах 2,57–3,01 г/см3 и в среднем равна 2,68 г/см3. По графику зависимости Кп от Кпр, построенному по данным исследованных образцов, проницаемость линейно зависит от пористости (рисунок 3).
При анализе зависимости коэффициентов пористости (Кп) от коэффициентов абсолютной газопроницаемости (Кпр) выявлена линейная зависимость проницаемости от пористости (рисунок 3).
При рассмотрении распределения показателей проницаемости в зависимости от фракционной принадлежности установлена корреляция при переходе от мелкозернистой к среднезернистой фракции. Оценка зависимостей коэффициентов пористости и проницаемости от вещественного состава пород наглядно показала, что в песчаниках парфеновского горизонта величина кварцевой составляющей незначительно увеличивает проницаемость, но никак не сказывается на показателях пористости исследуемых пород. Незначительное отрицательное воздействие на проницаемость оказывает содержание полевых шпатов, в то же время никак не влияя на пористость, по обломкам пород со слюдами наблюдается несущественная положительная зависимость по пористости и отрицательная по проницаемости. При анализе зависимостей Кп и Кпр от минерального состава цементной составляющей наглядно видно, что показатели пористости и проницаемости при увеличении количества цемента в поровом пространстве значительно снижаются [1].
Для прослеживания парфеновского горизонта по площади авторами построен корреляционный профиль по линии скважин Ковыктинская 69 – Ковыктинская 71 –Чиканская 11 – Хандинская 4 (рисунок 4).
За линию выравнивания принята кровля чорской свиты (терригенные отложения) – подошва катангской свиты (карбонатные отложения). Анализируя изменения мощностей по площади, наблюдается увеличение мощности парфеновского горизонта с юго-запада на северо-восток: Ковыктинская 69 – 47,2 м (интервал 3212,3–3259,5 м), Ковыктинская 71 – 46,9 м (интервал 3080,5–3127,4 м), Чиканская 11 – 41,5 м (интервал 3106,3–3147,8 м), Хандинская 4 – 73,7 м (интервал 3062,7–3136,4 м) (рисунок 4).
По результатам исследований песчаники парфеновского горизонта обладают низкими коллекторскими свойствами и относятся к V классу коллекторов по классификации А.А.°Ханина, с признаками IV и реже III классов [7]. На коллекторские свойства исследуемых пород влияет размерность зерен, а также количество цемента в поровом пространстве. Снижение коэффициентов пористости и проницаемости исследуемых образцов прослеживалось при превышении пороговых значений содержания алевритовой фракции (более 30 %), а также глинистого (более 10 %), кварцевого (более 5 %) и карбонатного (более 7 %) цементов. Содержание сульфатного цемента, по полученным данным, почти не влияет на фильтрационно-емкостные свойства. По построенному профилю наблюдается увеличение мощности парфеновского горизонта с юго-запада на северо-восток.
