Введение к работе
Актуальность проблеми. Нефть и газ - важнейшие энергетические источники и еще долго будут оставаться таковыми в будущем.
В последнее десятилетие стало-традиционным суждение о том, что Сибирская платформа - последняя крупная относительно иало изученная территория в пределах нашей страны, с которой связаны перспективы существенного прироста запасов углеводородов (УВ) в будущем. Однако масштабы ее нефтегазоносности до сих пор оцениваются неоднозначно. Суммарная площадь перспективных земель здесь около 3 млн.км, за пределами мезозойских прогибов -2,6 млн.км . Последние полтора десятилетия ознаменовались открытием ряда месторождений в южной половине платфорлы (Непско-Ботуобинская и Байкитская антекллзы, Катанг-ская седловина, Байкале—Вшшйский прогиб). Всего к настоящему моменту в домезозойском чехле открыто свыше 30 месторождений УВ. Эта цифра весьма невелика. На Русской платформе при площади перспективных земель 1,8 млн.км (без молодых прогибов) в домезозое открыто более 1200 месторождений нефти п газа. И хотя такого порядка величины для Сибирской платформы принципиально не достижимы - в силу ее-историко-геологической специфики, -30+35 месторождений в домезозое далеко не исчерпывают ее потенциальных возможностей; т,е. вопрос научно-обоснованной прогнозной оценки региона не снят с повестки дня и вполне актуален; тем более актуален раздельный прогноз УВ-флюидов. Сибирская платформа обладает набором характеристик, в сумме присущих древним платформам лак северного полушария, так и "гондванским" (существенно карбонатным составом формаций палеозоя при относительной "гомогенности" развития на этом этапе, трапповым магматизмом). Особенности Сибирской платформы - древность "главного цикла" ( \4 -3>±) и "главной седиментации" (\/2-Є2), полвэтапность раззития ее доме эозойского мега-бассейна, очаги нефтегазообразования (0НГО) в котором отличаются высокой степенью реализации. В условиях повышенной геоисторической сложности, на фоне недостаточной - не только нефтегеологической.но и общегеологической изученности - необходимо было подойти к оценке раздельного прогноза нефте- и газоносности региона с позиций онтогении самого прогнозируемого вещества на разных иерархических уровнях с использованием методов, органической геохимии, ибо только такой подход позволяет наиболее объективно оценить фазовое состояние УВ в недрах. В этом прежде всего и заключается актуальность проведенного исследования. С одной стороны, актуален раздельный прогноз
нефте- и газоносности исследуемого региона, как самодовлеющей единицы (около 1/5 территории РСФСР), с другой - исследуемый объект представляет собой "оценочную модель" древних бассейнов, которым присущи полиэтапность развития, инверсия и/или высокая степень реализации ОНГО.
Цель работы. Выявление характера онтогении УВ на разных иерархических уровнях в древних бассейнах со сложной- геологической историей, в частности, в домезозойском мегабассейне' Сибирской платформы, и создание на этой основе принципов раздельного прогноза нефте-и газоносности для бассейнов такого типа.
Основные задачи работы.
-
Разработка методологии исследования.
-
Анализ осадочных формаций и закономерностей положения нефте-газоматеринских и нефтегазосодержащих горизонтов (НШГ и НГСГ).
-
Анализ эволюции накопления ОВ, его биоценотической основы и диагенетических изменений.
-
Анализ истории погружений с целью- уточнения катагенетичес-кей шкалы и регионального катагенеза ОВ.
-
Анализ катагенеза ОВ и его регионального размещения.
-
Создание расчетной модели генерации-эмиграции УВ на материале исследуемого региона.
-
Подсчет масштабов эмиграции'УВ и их картирование.
-
Анализ свойств нафтидов в связи с катагенезом и гипёргене-зом.
-
Создание принципов раздельного прогноза нефте- и газоносности и на их основе оценка земель региона.
10. Анализ формирования и сохранности зон нефтегазонакопления
(ЗНГН) и залежей нефти и газа.
Научная новизна работы. Впервые применен онтологический подход к исследованию объектов нефтегазовой геологии и геохимии. Впервые в качестве инструмента выявления закономерностей размещения НГМГ и НГСГ в разрезе использован формационно-циклический анализ в масштабе абсолютного возраста. Разработаны своеобразные методы диагностики форм .некарбонатного углерода в породах; Впервые выявлены гранича ные условия образования элементной серы, впоследствие ответственной за внегипергенное осернение нафтидов. Уточнено'распределение ОВ в формациях, подсчитаны масштабы его накопления на разных этапах литогенеза и скорости углеродной седиментации, определены факторы их детерминирующие. Уточнена шкала-катагенеза ОВ региона; создан набор
- З -карт доразмывннх мощностей отложений, как инструмент вычисления палеоглубин. Выделены этапы развития мегабассейна, проведен анализ катагенетических несогласий*' и их роли в оценке прогноза нефтега-зоносности. Впервые дано объяснение "аномальному поведению" в катагенезе кислорода нерастворимого ОВ присутствием воды. Показано, что у сверхрассеянных форм ОВ эмиграция синбитумоидов практически не осуществляется, что подтверждает намеченную принадлежность (или непринадлежность) формаций к НЖГ. Впервые целиком на материале региона создана расчетная модель генерации-эмиграции УВ для трёх типов ОВ и на ее основе уточнены и закартированы региональные масштабы эмиграции. Выявлена связь.нерастворимых битумов-асфальтенитов с историей; формирования и степенью сохранности ЕНГН и залежей УВ.Созданы принципы, раздельного геохимического прогноза нефте- и газоносности. Оценена степень реализации ОНИ).
Практическая значимость работы заключается в раздельной прогнозной оценке нефте- и газоносности палеозойских и допалёозойских комплексов всей Сибирской платформы на региональном и зональном уровнях, а также в разработке методических приемов раздельного раз-ноуровенного прогнозирования, принципиально применимых и для ряда других бассейнов.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на УШ Международном конгрессе по органической геохимии в Москве (1977), на Всесоюзных и региональных совещаниях, конференциях, семинарах - в Москве в МІУ (1974-1985), в ГЕОХИ (1980,1981), в Санкт-Петербурге во ВШИТИ (1974; 1978,1989), во ВСЕЛИ (1985), в ВГО (1988), в Таллинне (1978,1982), в Иваново-Франковске (1986), в Красноярске (1977), в Минусинске (1978), в Иркутске (1984). Результаты исследований опубликованы в статьях и тезисах докладов, в пяти монографиях в соавторстве. Статьи публиковались в журналах "Геология нефти и газа", ДАН СССР Известия АН СССР, сер.геоЛі, Теология и геофизика"", научных трудах ВНИГРИ. СНИИГГиМС, ВСЕГЕИ, ВостСибНИИГГиМС, ИШТИ, ИГГЯКЮ АН СССР, трудах Всесоюзных и региональных совещаний и Международного конгресса по органической геохимии.
Это явление впервые было описано автором в 1971 г.; чуть позже и независимо в других регионах подобное явление под имененем "геотермического несогласия" было описано Н.П.Гречишниковым и И.И.Аммосовым.
- 4 -Фактический материал. Материалом исследования послужили прежде всего собственные наблюдения автора - как на уровне формаций в полевых условиях при описании естественных разрезов и керна скважин, так и на уровне пород и минералов (в том числе органического вещет ства и битумов) при просмотре образцов под люминоскопом,бинокулярной лупой и шлифов под обычным поляризационным и люминесцентным микроскопом. Подавляющая часть естественных разрезов запада Сибирской платформы (Тунгусской синеклизы и ее обрамлений) и часть разрезов северной Якутии, а также значительное число разрезов скважин были описаны автором лично; многие естественные разрезы в других районах платформы и большое количество разрезов скважин были просмотрены им в коллекциях каменного материала. База аналитических данных, включает в себя массовые (до 10000) и детальные (от нескольких десятков до 800) исследования ОВ и его компонентов. Подавляющая часть аналитических исследований выполнялась во ВНИГРИ С.Н.Белецкой, Л.С.Беляевой, Д.А.Бяккениной, Н.И.Богородицкой, Э.Л.Весело-вой, Я.Н.Воронковой, Т.И.Евстифеевой, Т.П.Ефимовой, З.Г.Капланом, В.П.Клиндуховым, Л.Н.Коптенко, Н.А.Новоселовой, В.Ф.Софроновой.Н.П. Силиной, И.В.Смирновой, М.Н.Смирновой, Н.Б.Смирновой, Г.В.Туренко-вой, Е.М.Файзуллиной, А.И.Шапиро, Н.А.Шейнерман. Углепегрографичес-кие исследования концентратов нерастворимого ОВ осуществлялись Г.М. Парпаровой; палеофйтологические их особенности изучались В.А.Рудав-ской. Определённый объем аналитических исследований (определения содержания Сщ^, ХБА, форм железа и серы в породах, определения элементного и группового углеводородного состава ХБА) был выполнен в лабораториях СНИЙГГиМС«а под руководством А.Э.Конторовича и Н.М. Резановой. В процессе своих исследований автор пользовался неоценимой поддержкой своих коллег по работе в СНИИГГиМСе Л.И.Богородской, В.И.ВожоЕа, В.Н.Воробьева, Ф.Г.Гурари. В.М.Евтушенко, С.А.Кащенко, Л.И.Килиной, С.А.Константиновой, А.Э.Конторовича, Е.П.Маркова, Л.Г. Марковой Р.Г.Матухина, В.Г.Матухиной, Н.В.Мельникова, В.М.Мельниковой, Г.Д.Назимкова, В.С.Старосельцева, А.В.Хоменко, Ю.Я.Шабанова, Б.Б.Шишкина, геологов ПГО "Енисейнефтегазгеология" Ю.А.Жуковина, А.М.Иванова, С.Л.Кима, С.Б.Проваторова, Е.А.Скобелвна, коллег по работе во ВНИГРИ геологов и геохимиков В.Б.Арчегова, О.А.Бабошиной, Э.А.Базанова, Д.А.Биккениной, Г.М.Боровой, И.И.Голубевой, А.К.Дер-тева, А.М.Жаркова, В.В.Забалуева, В.Н.Зинченко, Вл.Н.ЗинченкоД.К. Ивановой, А.В.Ивановской, Ю.И.Ипатова, А.С.Крвтуна, М.Л.Кокоулина, Н.А.Корвета, Г.Д.Кулика, К.К.Макарова, Г.М.Парпаровой, Г.А.Поляко-
- 5 -вой, Г.П.Пономаревой, В.А.Рудавской, В.В.Самсонова, .В.П.Семенова., С.С.Филатова, А.Н.Хабарова, А.И.Шапиро. Существенное значение для автора имели беседы и консультации с геохимикаш-теоретиками ВНИГРИ С.Г.Неручевым, С.Н.Бэлецкой, Е.А.Рогозиной, В.К.Шиманским, а также геологом ЗСЕГЕИ В.И.Драгуновым, чьи онтологические исследования сыграли определяющую роль в аналогичных разработках автора. Огромную помощь как в геолого-геохимических разработках, так и в оформлении работы автору оказали Л.А.Гембицкая, А.Е.Гребень, К.Г.Рожкова. Всем названным исследователям автор выражает сердечную признательность. Автор благодарит также коллективы геологов ПГО "Енисейнефте-газгеология", "Ленанефтегазгеология" и "ЗостСибнефтегазгеология", треста "Якутскгеофизйка" в лице руководителей геологических служб этих организаций В.Д.Накорякова, Л.Л.Кузнецова, Б.А.Кринина, З.Е. Бакина. .М.И.Алексеева, Б.Л.Рыбьякова, В.Д.Матвеева, В.С.Ситникова за предоставление керна для исследований и других первичных геологических материалов.
И, наконец, хочется с благодарностью обратиться к светлой памяти безвременно ушедших от нас восточно-сибирских геохимиков Л.С.Беляевой и Ю.М.Шуменковой, одного из пионеров нефтегеологических исследований Восточной Сибири В.Д.Козырева и стратиграфа-кембриста Б.Е.Савицкого, совместная работа с которыми существенно обогатила геологический и геохимичоский кругозор автора.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав л заключения (объем текста 376 стр.), списка литературы (251 наименование), 75 текстовых, 58 внетекстовых графических приложений и 39 таблиц.
