Введение к работе
Актуальность исследований. Развитие нефтегазодобывающей отрасли как в нефтегазоносных бассейнах Печорского и Волго-Уральского регионов, так и во всем мире требует новейших методов исследований. Одним из таких методов является седиментологический. Седиментология в последнее десятилетие стала самостоятельным фундаментальным разделом осадочной геологии (Тимофеев, 1998). Особенности процессов седиментации в разных геодинамических обстановках разработаны недостаточно, поэтому одной из основных задач этой развивающейся науки является создание геодинамических моделей осадконакопления. Установление первичной природы отложений и их приуроченности к определенным геодинамическим обстановкам - главный инструмент прогноза коллекторов и ловушек углеводородов и особенно ловушек неантиклинального типа. Такими объектами являются верхнедевонские рифогенные резервуары в Печорском и Волго-Уральском нефтегазоносных бассейнах.
Цель работы. Создание геодинамической модели осадконакопления франско-турнейских отложений шельфовой окраины Европейской платформы и установление закономерностей формирования рифовых систем и коллекторов. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
-провеститипизацию франско-турнейскихпород, выявить группы генетических типов отложений, характеризовавшихся общими условиями формирования;
восстановить эволюцию франско-турнейского бассейна седиментации по детально изученнным районам;
разработать общую модель карбонатных секвенций;
определить абсолютные глубины седиментации разных типов карбонатных осадков;
установить геодинамические критерии, повлиявшие на строение секвенций;
определить причины, время заложения и заполнения некомпенсированных прогибов;
выявить влияние изменения темпов погружения на закономерности сингенного накопления коллекторских толщ;
создать характерные модели рифогенных резервуаров в зависимости от их положения в общей рифовой системе, и дать их прогноз.
Научная новизна. Впервые для шельфовой окраины северо-востока-востока Европейской платформы проведен седиментологический анализ франско-турнейских отложений разрезов более 250 скважин и обнажений на единой методологической основе. Разработана модель преимущественно карбонатной генетической секвенции, отражающая семь стадий развития цикла третьего порядка, зависящих от положения относительного уровня моря и выраженных разными типами отложений. Определены абсолютные глубины седиментации разных типов карбонатных образований, что всегда было проблемным вопросом седиментологии карбонатов.
Для франского и фаменского ярусов геохронологическая шкала хронометрирована в пропорциях временных отрезков, отвечающих времени накопления отложений горизонтов и некоторых подгоризонтов, сопоставленых с конодонтовыми зонами стандартной шкалы.
Построены кривые изменения относительного уровня моря в абсолютном масштабе (метры по абсциссе и млн. лет по ординате) и кривые средних темпов седиментации. Установлен общий темп погружения шельфовой части Европейской платформы во франско-среднефаменское (тиманско-оптуховское) время 100 м/млн. лет
и еще более высокие темпы в разных зонах авлакогенов.
Прослежено замедление прогибания в среднефаменско-турнейское время, и доказано его влияние на последовательное изменение строения секвенций от полного (семистадийного развития) до крайне редуцированного (двухстадийного). Выделены временные отрезки, когда понижения уровня моря связаны только с эвста-тическими колебаниями.
Установлена единая длительно существовавшая система генетически разнородных некомпенсированных прогибов на северо-востоке Европейской платформы. Выделено три генетических типа прогибов.
Впервые для палеозоя построены карты глубин седиментации отложений горизонтов франского, фаменского и турнейского ярусов, и отработан метод их построений.
Определено, что редуцирование строения секвенций приводит к последовательному исчезновению высоко- и среднеемких коллекторов. Обосновано строение разнотипных продуктивных рифогенных резервуаров в зависимости от полноты строения секвенций и наличие в них одно- и многопластовых залежей, и дан их прогноз.
Все результаты настоящего исследования могут быть использованы в научно-методических целях при изучении палеозойских карбонатных платформ.
Практическая значимость работы. Создание геодинамической модели осад-конакоппения позволило сделать вывод, что территория Печорского НГБ, как и Вол-го-Уральская, в позднедевонскую эпоху характеризовалась системой некомпенсированных прогибов. Данный вывод значительно увеличивает перспективы поиска франских рифов и фаменских карбонатных построек, формировавшихся по бортам некомпенсированных впадин.
Геодинамические модели строения секвенций могут быть использованы для изучения преимущественно карбонатных формаций других нефтегазоносных бассейнов, а также прогноза отсутствия отложений разных стратиграфических интервалов и, что особенно важно, покрышек над продуктивными коллекторами или самих коллекторов.
Модели разнотипных резервуаров дали возможность прогнозировать наличие в них однопластовых и многопластовых залежей и структуру распространения разно-емких коллекторов, что позволяет повысить не только эффективность опробования разведочных скважин, но и разработки залежей.
По проводимым исследованиям автор неоднократно получал заказы от производственных геологических организаций региона и зарубежных компаний. Результаты этих исследований отражены в 25 научных, хоздоговорных и международных проектных отчетах, в 11 из которых автор являлся ответственным исполнителем, а также в 120 информационных и докладных записках, направленных в эти организации.
Апробация работы. Результаты исследований автора неоднократно представлялись на региональных, всесоюзных и международных конференциях и совещаниях (Ноттингем, 1990; Страсбург, 1997; Варшава, 1998; Рига, 1999; Москва: ЕАГО, 1997, Новые идеи..., 1997,1998); рифовых симпозиумах (Душанбе, 1983, Владивосток, 1987, Свердловск, 1991; и др.), защищались на научно-технических советах в производственных организациях "Севергазпром","Печорагеофизика", "СеверНИПИ-газ", "КамНИИКИГС", "Севергеофизика" и в зарубежных компанияхв Соединенных Штатах Америки и во Франции, регулярно докладывались в Сыктывкаре и Ухте на геологических совещаниях, съездах, семинарах и ученых советах Института геологии Коми НЦ УрО РАН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 69 работ, в том числе 3 моно-
графии, 3 научных сообщения (серия "Научные рекомендации народному хозяйству") и 1 брошюра.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, восьми глав и заключения, изложенных на 316 страницах, включающих 76 рисунков, 11 таблиц, а также фототаблицы с 88 цветными фотографиями в виде приложения. Список литературы содержит 430 наименований.