Геологическое строение, коллекторские свойства и перспективы газоносности нижнеордовикских отложений месторождения Табамяо (Бассейн Ордос, Кнр) Ван Илинь

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. История геологического изучения бассейна Ордос и района месторождения Табамяо 9

Глава 2. Стратиграфия отложений 12

2.1 Протерозойская эратема 12

2.2. Палеозойская эратема 12

2.3. Мезозойская эратема 18

2.4. Кайнозойская эратема 23

Глава 3. Тектоника и история геологического развития 26

3.1. Тектоническое строение 26

3.2. История геологического развития 30

Глава 4. Литологический состав и фациальная характеристика пород 39

4.1. Литологические особенности и их распределение 39

4.2. Парагенезы пород в составе подъярусов толщи Модягоу 5 50

4.3. Литолого-фациальные комплексы отложений и обстановки их аккумуляции 54

4.3.1. Основные литолого-фациальные комплексы в районе Табамяо 54

4.3.2. Особенности распространения природных резервуаров в различных фациальных зонах 60

Глава 5. Условия формирования и особенности строения ордовикского карстового массива модягоу 65

5.1. Формирование и развитие древнего рельефа 65

5.1.1. Особенности строения поверхности рельефа древнего карстового массива 66

5.2. Распространение карста в отложениях формации Модягоу 70

5.2.1. Выделение карстовых горизонтов в разрезе 70

5.2.2. Особенности строения и литология отложений в зонах развития горизонтального карста 76

Глава 6. Особенности развития коллекторов в карбонатных породах свиты Модягоу 89

6.1. Трещины и микротрещины 89

6.2. Типы трещин 92

6.2.1. Вертикальные трещины 92

6.2.2 Наклонные трещины 94

6.2.3. Сетчатые трещины и микротрещины 96

6.3. Типы пустот и особенности их формирования 99

6.4. Фильтрационно-емкостные свойства пород 101

6.5. Характеристика пород-коллекторов по способу образования 108

6.6. Факторы, контролирующие распространение пород-коллекторов 118

6.7. Особенности распространения пород-коллекторов в разрезе свиты Модягоу 120

6.8. Типы пород-коллекторов 137

Заключение 140

Список литературы 143

• Палеозойская эратема
• История геологического развития
• Литолого-фациальные комплексы отложений и обстановки их аккумуляции
• Фильтрационно-емкостные свойства пород

Введение к работе

Актуальность работы Изучение геологического строения, литологического состава и фильтрационно-емкостных свойств карбонатных отложений района Табамяо, расположенного в бассейне Ордос (КНР), является актуальной проблемой, так как установление генезиса и особенностей распространения пород, способных вмещать скопления углеводородов (УВ), позволит выявить перспективы открытия новых залежей газа на месторождении Табамяо. Кроме того, это поможет уточнить закономерности развития карстовых зон, которые в последнее время стали объектами поисков газа в карбонатных отложениях нижнего палеозоя в центральной части Ордосского бассейна. В районе Табамяо залежи газа приурочены к породам свиты Модягоу. Происхождение коллекторов в этой толще (мощность > 100 м), сложенной в основном доломитами и известняками, во многом было связано с образованием карста в период длительной экспозиции у земной поверхности. Уникальное сочетание в разрезе отложений, способных генерировать УВ, пород-коллекторов и флюидоупоров предопределило открытие в регионе большого количества залежей газа.

Цель работы заключается в выявлении закономерностей формирования коллекторов с хорошими фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС) на разных уровнях в карбонатной толще свиты Модягоу и на этой основе в уточнении перспектив открытия новых скоплений УВ в районе месторождения Табамяо.

Основные задачи исследования:

1. изучение различных типов карбонатных отложений в разрезе свиты Модягоу, в том числе микрокристаллических доломитов, глинистых доломитов, доломитов с ангидритом и анкеритом, мелкозернистых и глинистых известняков, и других пород.

2 выделение различных литолого-фациальных комплексов в составе нижнеордовикских отложений, накапливавшихся в обстановках осолоненных лагун и приливно-отливных равнин.

1. уточнение связи рельефа поверхности погребенного карбонатного массива с развитием карста на разных уровнях разреза свиты Модягоу и распространением пород-коллекторов в ее составе.

2. идентификация различных типов пород—коллекторов, их генезиса и особенностей распространения в толще Модягоу, и на этой основе уточнение перспектив открытия новых скоплений газа в районе месторождения Табамяо.

Исследование связано как с теоретическими вопросами нефтяной геологии, заключающимися в оценке роли карстовых явлений в формировании карбонатных коллекторов, так и с вопросами практики нефтегеологических работ и выявления закономерностей размещения залежей газа в погребенных карстовых массивах.

Научная новизна.

1. Изучен литологический состав нижнеордовикских отложений свиты Модягоу, которыми сложен карбонатный массив в центральной части Ордосского бассейна. Было установлено, что, если в нижних пачках разреза преобладают известняки, то верхние пачки образованы различными разностями доломитов, в том числе глинистых, ангидритовых и анкеритовых, которые накапливались в обстановках приливно-отливных равнин и осолоненных лагун. Наряду с ними присутствуют доломитовые ангидриты, аргиллиты, доломитовые глины и вулканический туф.

2. Уточнены особенности рельефа нижнепалеозойского карбонатного массива, унаследованного от периода длительной экспозиции у земной поверхности, в структуре которого, помимо возвышенностей (холмистых участков) и их склонов, были идентифицированы реликтовая долина и более мелкие промоины, где размыты породы верхних подъярусов свиты Модягоу. Было показано, что среди залегающих здесь под эрозионной поверхностью горизонтов отсутствуют породы с отчетливо выраженными ФЕС, тогда как на поднятиях и окружающих склонах, благодаря карстовым явлениям они распространены достаточно широко.

3. Впервые установлено, что породы-коллекторы в толще нижнеордовикских отложений на месторождении Табамяо представлены, главным образом, поровым, каверно-поровым и трещинно-поровым типами. При этом, если в верхних горизонтах преобладают каверны и поры растворения, то в средних, наряду с ними, распространены трещины и микротрещины. Образование тех и других связано с инфильтрацией грунтовых вод в период экспозиции карстового массива у земной поверхности. В нижних пачках вместе с трещинно-поровым коллектором встречаются породы с вторичной пористостью, возникшей при доломитизации известняков.

Практическая ценность работы

1. Благодаря проведенным исследованиям было установлено, что с каждым этапом в сложной геологической истории карбонатной толщи Модягоу было связано формирование определенного класса пустот и трещин, которые определяют особенности развития в ней коллекторов. На ранних этапах седименто- и диагенеза в нижнеордовикских доломитах и известняках сложилась система межкристаллических пор и микротрещин растворения под давлением, на этапе экспозиции у земной

поверхности и развития карста – трещин, микротрещин и пор растворения, на этапе погружения в зону прото- и мезокатагенеза – вторичной пористости, вызванной доломитизацией известняков. Все это обусловило большое разнообразие и сложный характер распространения коллекторов в различных горизонтах свиты Модягоу на месторождении Табамяо.

4. показано, что активное развитие карста в самых верхних его горизонтах m5^1-2 и m5^1-3 способствовало формированию нескольких пластов коллекторов с большим количеством пустот, полостей и трещин растворения, способных заключать небольшие залежи газа, возможно, связанные друг с другом. Значения пористости в этих резервуарах трещинно-порового типа варьируют в узком диапазоне 2-3% при максимальной величине 4%. Открытие залежей газа, обнаруженных в породах горизонта m5^1-2, подтверждает перспективность поисков газовых скоплений в верхних пачках карбонатного массива, наиболее затронутых процессами образования карста.

5. установлено, что наибольший практический интерес в районе месторождения Табамяо представляют горизонты m5^1-3, m5^2-1, m5^2-2 и m5^4-1, в которых на значительной площади развиты породы с хорошими коллекторскими свойствами. В меньшей степени это касается отложений подъяруса m5⁵. Перспективы открытия новых газовых скоплений могут быть связаны и с подстилающими породами пачки m5⁶, в которых были выявлены признаки существования глубинной карстовой зоны.

Защищаемые положения.

1. Карбонатные нижнеордовикские отложения свиты Модягоу накапливались в береговой зоне. Доломиты, ангидритовые доломиты и доломитовые ангидриты аккумулировались преимущественно в супралиторальных обстановках, а глинистые доломиты и мелкозернистые известняки - в сублиторальных условиях. Сложившееся на этом этапе и в процессе уплотнения пустотное пространство обусловило формирование в доломитах коллектора с межкристаллическими порами и микропорами.

2. Длительное пребывание у земной поверхности, вызванное отступлением моря из Ордосского бассейна, сопровождалось эрозией, а инфильтрация атмосферных осадков в карбонатные породы - образованием карста. Если на древних водоразделах карст развит преимущественно в верхних пачках карбонатной толщи, то на склонах поднятий и в понижениях между ними эти явления, с которыми связано образование трещин и пор растворения, распространены в более нижних горизонтах.

3. В соответствие со структурой пустотного пространства в изученных
отложениях выделяются несколько типов пород-коллекторов. К коллекторам
карстового генезиса с высокими ФЕС относятся породы в горизонтах m5^1-2 и m5^1-3 с

кавернами и порами растворения. Наиболее распространены коллекторы трещинно-порового типа - пачки m5^2-1, m5^2-2 и m5^4-1. В них, как и в коллекторах карстового генезиса, открыты залежи природного газа. Поровый коллектор (пачка m5³) представлен доломитами с межкристаллическими порами, унаследованными от этапа седименто- и диагенеза. Коллекторы с вторичными пустотами, возникшими при доломитизации известняков в диа- и катагенезе, развиты в нижних пачках m5⁵ и m5⁶.

Материалы и методы. В основу работы положены результаты личных исследований автора, полученные при проведении китайской нефтяной компанией СИНОПЕК (северное отделение) поисково-разведочных работ на месторождении Табамяо в центральной части бассейна Ордос. Для решения поставленных задач был применен комплекс методов, включавший сопоставление разрезов скважин, пробуренных в районе месторождения Табамяо (79 скв.), макроскопическое описание керна (более 100 образцов), микроскопическое изучение петрографического состава нижнеордовикских пород (более 100 шлифов), анализ рельефа погребенного карстового массива. Автором лично были проинтерпретированы данные ГИС по 15 скважинам, определен минеральный состав отложений и выполнено лабораторное исследование пористости и проницаемости. На основании этих данных им были выявлены особенности распространения пород-коллекторов в различных пачках и горизонтах свиты Модягоу.

Апробация работы и публикации. Результаты исследований представлены в форме доклада на международной конференции «Новые идеи в геологии нефти и газа» М., МГУ, 2015 г. Защищаемые положения и итоги проведенных исследований представлены в 3 публикациях, в т.ч. 2 статьях в журналах, входящих в Перечень , рекомендованный ВАК.

Структура и объем работы: Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 148 страницах текста, содержит 59 рисунков и 5 таблиц. Список использованной литературы включает 53 наименования.

Палеозойская эратема

Эти отложения, аккумуляция которых происходила во второй половине раннего ордовика на фоне трансгрессии моря, представлены доломитами, известняками и ангидритами. Мощность толщи, известной как серия Модягоу меняется от 330 до 426 м. В составе серии выделяются 5 толщ (O1m1 - O1m5). В составе O1m4, мощность которой превышает 300 м, находятся породы, содержащие ОВ (Сорг = 0,2-0,5%), которое было способно генерировать газообразные УВ. Основным резервуаром для залежей природного газа в отложениях нижнего палеозоя служат микрокристаллические доломиты и известняки в составе верхней толщи, яруса Модягоу 5, мощность которой на месторождении Цзинбянь изменяется от 30 до 90 м (обычно от 40 до 65 м) [Jian Li et al., 2008].

В основании этой толщи залегает пачка m56, выделяемая в качестве подъяруса и сложенная ангидритовыми микрокристаллическими доломитами и глинистыми доломитами. В ее кровле присутствуют прослои строматолитовых доломитизированных известняков толщиной 1–1,5 м. В разрезе скважины Да-32 они перекрывают крупнокристаллический доломит, обогащенный гравийным материалом, в разрезе скважины Да-29 – залегают на голубовато-серых аргиллитах. Выше выделяется пачка m55 мелкозернистых тонкослоистых известняков и доломитов c прослоями глинистого известняка. В нижней и средней частях разреза преобладают известняки темно-серого и черного цвета. Они содержат прослои глинистого известняка, нередко с игольчатыми кристаллами ангидрита,. В некоторых прослоях присутствует много зерен гравийной размерности, обломков водорослевых стяжений и фауны (рис.3). На кривых геофизических исследований скважин (ГИС) фиксируются аномально высокие значения электрического сопротивления и резкое снижение гамма-излучения. Первичный карбонатный микрозернистый ил накапливался в сублиторальных условиях открытого моря. Согласно материалам недавних исследований, эта пачка отвечает подошве древней коры выветривания.

Мощность порол подъяруса варьирует в пределах 25-30 м: максимальная 32,25 м была зафиксирована в разрезе скважины Да 2, минимальная 25,75 м – в разрезе скважины Шен 1.

На слабоэродированной поверхности черных и серых известняков залегает пачка эвапоритов (m54). Они представлены доломитами, глинистыми и ангидритовыми доломитами, а также доломитовыми аргиллитами, содержащими линзовидные пропластки вулканического туфа. В северных и центральных районах Ордосской впадины присутствуют прослои и линзы ангидрита. В породах часто встречаются кристаллы гипса и каменной соли, вследствие чего эта пачка названа верхним гипсовым подъярусом.

На территории исследований в составе подъяруса выделяются три горизонта. В нижнем доломиты переслаиваются с известняками и гинистыми доломитами. При этом количество прослоев известняка уменьшается от подошвы к кровле горизонта. В среднем горизонте преобладают глинистые и брекчированные доломиты, тогда как верхний сложен тонкокристаллическими доломитами, которые включают прослойки вулканического пелитоморфного туфа, частично замещенного глинистыми минералами.

Мощность пород подъяруса m54 на месторождении Табамяо обычно варьирует в пределах 24-30 м. Наибольшие значения (34 м) фиксируются в разрезах скважин Да 2, Да 15, Да 19 и Е 11 в западной его части. Согласно данным бурения, толщина отдельных пластов возрастает в западном направлении.

Кривые ГИС нижнего и среднего горизонтов характеризуются низкими значениями гамма-излучения и высокими – электрического сопротивления. Для верхнего горизонта (m54) типично частое чередование низких и высоких значений указанных показателей, что обусловлено переслаиванием чистых доломитов с глинистыми разностями этих пород. На кривых ГИС этот горизонт выделяется низкими значениями гамма-излучения в сочетании с высокими значениями электрического сопротивления.

Вышележащая пачка, подъярус m53, сложена светло-серыми и серыми, слоистыми доломитами, которые содержат прослои глинистых и брекчированных доломитов, а также доломитовых аргиллитов. На месторождении Табамяо в породах постоянно присутствует небольшое количество кристаллов гипса и/или ангидрита. Чередование прослоев слоистых доломитов с другими образованиями в нижнем и верхнем горизонтах подъяруса проявляется в «зубчатом» облике кривых гамма- и электрического каротажа..

Несколькими скважинами в средней части этой пачки вскрыт массивный пласт доломита который можно рассматривать в качестве потенциального резервуара для скоплений природного газа. Мощность пачки варьирует от 14 до 20 м. В северном секторе района исследований породы подверглись денудации, поэтому их мощность сокращается до 6 м.

В подошвенной части подъяруса m52 наблюдается переслаивание глинистых доломитов с доломитовыми аргиллитами, которые перекрыты мощным пластом микрокристаллических брекчированных доломитов. По простиранию он сменяется каменной солью, что указывает на аккумуляцию осадков в осолоненной лагуне. Доломитовый пласт с глыбовой структурой прослеживается на значительное расстояние и рассматривается в качестве одного из лучших коллекторских горизонтов в северной части Ордосской впадины, в том числе и на месторождении Табамяо. В северных и юго-восточных районах склона Санбей породы подъяруса подверглись размыву в период активизации каледонских движений.

Верхняя пачка в составе подъяруса 5 свиты Модягоу претерпела наиболее существенные трансформации в процессе денудации. Она сложена брекчированными микрокристаллическими доломитами и глинистыми доломитами с включениями ангидрита. Они содержат прослои и линзы доломитового ангидрита и доломитовых аргиллитов. Кроме того, здесь присутствуют обломочные и глинистые карбонатные породы, образованные зернами и обломками водорослевых известняков преимущественно гравийной размерности. Встречаются также линзовидные пропластки микрокристаллического анкерита и вулканического туфа, часто доломитизированного. В разрезе пачки, мощность которой не превышает 12–15 м, выделяются четыре в разной степени эродированных пласта. Верхний пласт на большей части территории полностью размыт, остальные в полном объеме присутствуют в северных, центральных и юго-западных районах.

В Ордосском бассейне Китая развиты отложения среднего и верхнего отделов каменноугольной системы, которые описаны в составе формации: Бенси. Средний отдел Средний отдел представлены породами башкирского яруса, которые с размывом залегают на ордовикских отложениях. Башкирский ярус C2b Аккумуляция отложений, выделяемых в центральных и восточных секторах бассейна Ордос в составе формация Бенси, протекала в аллювиально-дельтовых и прибрежно-морских обстановках. В основании свиты Бенси находится латеритная кора выветривания, возникшая в процессе эрозии ордовикских закарстованных карбонатов и образованная каолинитовыми глинами, бокситами и лимоннитами. Толщина пород древней коры выветривания варьирует от нескольких до первых десятков м. Они перекрыты алевритовыми глинами, над которыми залегает пласт, сложенный известняками Пангоу. Мощность этой, нижней пачки варьирует от 4 до 18 м. Верхняя пачка (10-29 м) образована переслаиванием массивных крупнозернистых песчаников и алевритовых глин, содержащих прослои известняков и три крупных пласта угля.

История геологического развития

Нижнемеловые отложения cерии Зидан, в разрезе которой выделяются 7 пачек, с несогласием залегают на породах позднеюрского возраста. В основании разреза залегают конгломераты красновато-серого цвета, которые выше перекрыты мощной толщей (максимально до 392 м) красноцветных терригенных отложений: песчаников, алевролитов и конгломератов аллювиального генезиса, которые включают прослои пирокластических осадков. Средняя часть разреза (2 и 4-я пачки) сложена зеленовато- и серовато-желтыми полевошпатовыми песчаниками с прослоями темно-коричневых глинистых алевролитов и пирокластических образований. В северной части бассейна фиксируется максимальная мощность этих отложений, до 933 м. В составе перекрывающей, пятой пачки преобладают красноцветные полевошпатовые песчаники с косослоистой текстурой, которые в кровле сменяются пурпурно-красными глинистыми алевролитами. Из отложений этой пачки были извлечены остатки рептилий (Psittacjsaurus sp., Eotomistoma multideutata) и раковины остракод (Cyoridea koskulensis, Rinocypris foveata и др.). Максимальная мощность отложений достигает 376 м [Lee, 1986].

Породы, образующие шестую пачку, можно видеть в обнажениях вдоль восточного фланга поднятия Жуоджишан. В нижней части (мощность 234 м) они представлены брекчиями, конгломератами и полевошпатовыми песчаниками, в верхней (мощность до 305 м) – переслаиванием песчанистых глин, песчаников и валунных песчаников с псевдоолитовыми и органогенно-детритовыми известняками, содержащими фауны остракод. Наконец, верхняя, седьмая пачка образована переслаиванием светлых плотных полевошпатовых песчаников с алевритовыми темно-серыми глинами, содержащими тонкие пропластки угля. Мощность этих отложений, обнажающихся в долине р. Желтой, достигает 226 м. Верхний отдел

Верхнемеловые отложения на большей части территории Ордоса отсутствуют. Они развиты лишь в районе автономного округа Неймен, где, выделяются в составе свиты Тегаймяо, Нижняя часть разреза свиты сложена крупнозернистыми полевошпатовыми песчаниками оранжево-красного и желтовато-розового цветов, имеющих эоловое происхождение, верхняя образована пестроцветными глинами с прослоями алевролитов. В глинах были найдены скелеты динозавров Protoceratjpe sр. Мощность пород позднемелового возраста не установлена. Их контакт с перекрывающими третичными отложениями проследить не удалось.

Кайнозойские отложения в бассейне Ордос встречаются спорадически. Их распространение ограничено грабенами, которые находятся на севере (система грабеноподобных впадин Хетао), востоке (грабен Йинчуан) и юге (грабен Вейхе) региона. Эти грабены образуют западную ветвь рифтовой системы Шанси, которая охватывает большинство восточных районов Китая. Их заложение произошло в среднем палеогене, а активное развитие продолжалось на протяжении позднего палеогена, неогена и плейстоцена. В настоящее время к этим структурам приурочены долины реки Хуанхе и ее притоков.

В нижней половине кайнозойского разреза преобладают грубо- и крупнозернистые обломочные породы, тогда как верхняя половина сложена тонкозернистыми отложениями аллювиального и озерного происхождения. В восточных районах и примыкающего к нему Лессового плато широким распространением пользуются миоценовые красные глины, которые перекрыты плейстоценовыми осадками. В районе грабена Йинчуан мощность третичных и четвертичных отложений составляет 3 км, тогда как в других грабенах достигает 6 км, а во впадине Хетао может превышать 9 км [Zhang, 1982]. ЧЕТВЕРТИЧНАЯ СИСТЕМА

Плейстоценовые отложения в бассейне Ордос и окружающих его прогибах представлены лессом. Их мощность варьирует в широких пределах. Наибольшие ее значения фиксируются в окружающих Ордосский бассейн прогибах (до 1200 м в грабене Вейхе). В течении последних 2 млн лет Желтая река текла в С-направлении вдоль осевой зоны грабена Йинчуан, затем повернув на восток, двигалась вдоль северной окраины Ордоса по грабену Хетау, после чего устремлялась в южном направлении по Лессовому плато, огибая Ордосский блок с востока [Craddock et al., 2010]. Лессовое плато Китая, которое пересекает Желтая река, является крупнейшим на Земле вместилищем плейстоценового лесса, содержащего горизонты палеопочв. Площадь распространения лесса в верхнее и среднем течении р. Желтая составляет около 650.000 км2. Накопление лесса происходило в ледниковые эпохи, когда климат в центральных районах Азии становился холодным и сухим. Почвенные же горизонты формировались в межледниковые интервалы, с которыми было связано проникновение восточно-азиатских муссонов в глубинные районы Китая. Мощность лесса на Лессовом плато может достигать нескольких сотен метров.

Литолого-фациальные комплексы отложений и обстановки их аккумуляции

Эта микрофация отвечает участкам приливно-отливной равнины, которые затапливались морской водой в периоды высоких и сверхвысоких приливов. Вместе с ней сюда приносились тонкие глинистые частицы. Накапливавшиеся осадки представлены доломитово-глинистым илом – продуктом кристаллизации доломита в глинистом субстрате. Определенная периодичность в поступлении морской воды и ее постепенном испарении нашла отражение в более выраженной стратификации и чередовании слойков, слабо ориентированных в пространстве. В сравнении с солончаковой микрофацией данные отложения характеризуются более однородной структурой и минеральным составом.

В. Супралиторальная с доломитовая микрофация приливно-отливной отмели.

Накопление осадков в этой зоне происходит в обстановке более частого затопления морской водой, которая частично испаряется между фазами затопления. Осаждению мелких кристаллов доломита благоприятствуют затрудненная циркуляция и высокий уровень испарении морской воды. Эти отложения характеризуются тонкой слоистостью, однородной структурой и близким составом. Впрочем, большинство прослоев не выдержаны по простиранию. Благодаря развитой системе межкристаллических пор, породы, которые образовались в процессе уплотнения данных осадков, обладают хорошими коллекторскими свойствами. Это позволяет рассматривать их в качестве природных резервуаров, перспективных для формирования газовых залежей в отдельных горизонтах серии Модягоу, главным образом, в пачках (подъярусах) m54, m53 и m51, развитых в районе месторождения Табамяо

В разрезе ордовикских отложений, характерных для района Табамяо, осадки, накапливавшиеся в литоральных обстановках, встречаются довольно редко. В большинстве случаев они представлены отложениями верхней литоральной зоны. Здесь выделяются микрофации микрокристаллических доломитов, глинистых доломитов и доломитовых глин (аргиллитов), пласты и прослои которых отличаются значительной мощностью, толстослоистой и массивной текстурой. При постоянном пополнении морской водой, поступавший во время приливов, кратковременное пребывание осадков в зоне осушки не сопровождалось эрозией и существенным изменением их физико-химических свойств.

Литоральные микрофации приливно-отливных отмелей представлены массивными микрокристаллическими доломитами с однородной структурой и большим количеством микрокристаллических пор, которые концентрируются в отдельных пропластках, выдержанных на площади. С этими микрофациями связан один из стабильных газоносных резервуаров с большим потенциалом открытия новых скоплений газа в исследованном регионе (рис. 24). В разрезах месторождения Табамяо отложения литорального генезиса обычно приурочены к отдельным стратиграфическим горизонтам в верхней части пачек (подъярусов) m51, m52 и m54 серии Модягоу. В других сегментах разреза ордовикских пород они практически отсутствуют.

Переслаивание доломитов, отложенных в литоральных обстановках, и супралиторальных образований доломитово-глинистого состава, по результатам анализа каротажных диаграмм (скв. Да 11, один из сегментов разреза подъярусов m52m51). Желтым цветом отмечены отложения литоральной доломитовой микрофации, синим – супралиторальной доломитово-глинистой микрофации 3. Фации сублиторальных обстановок Подъярус m55, залегающий в основании разреза формации Модягоу, является единственной в районе месторождения Табамяо толщей, сложенной породами сублиторального генезиса. Сублиторальные обстановки обычно приурочены к приглубой части осолоненных лагун и приливно-отливных равнин, расположенных за вдольбереговыми барами или карбонатными постройками, которые отгораживают их от открытого моря. На этих защищенных от волнения участках, благодаря приливам, поставляющим свежую морскую воду, в раннем ордовике происходило накопление мелкозернистых карбонатных и глинисто-карбонатных осадков. Эти отложения нередко содержили примесь терригенного глинистого ила и кристаллы доломита, которые были принесены водой во время отливов из более удаленных от моря участков приливно-отливных равнин.

Благодаря вялой гидродинамике среды седиментации, что типично для средних и нижних участков сублиторали, минеральный состав накапливавшихся осадков оставался довольно однородным. Типы пород в основном представлены мелкозернистыми и микритовыми известняками, а также микрокристаллическим доломитовым известняком,, которые в том или ином количестве содержат мелкий карбонатный детрит. Эти отложения принадлежат микрофации сублиторальной отмели в системе приливно-отливных равнин. Меньшим распространением пользуются доломитовые известняки лагунной сублиторали.

Конец эпохи, известной в Ордосском бассейне как поздний Модягоу, был отмечен последней в ордовике трансгрессией моря, которая охватила большую часть районов в западной части Северо-Китайской платформы. В этот относительно короткий интервал времени (m55) в северных районах впадины Ордос было отложено около 25 м микритовых и мелкозернистых карбонатных осадков (известняков) сублиторального генезиса, окрашенных в темно-серый и черный цвета. В районе Табамяо эти образования распространены практически повсеместно.

Позднее (m54m51), на фоне постепенной регрессии моря, сопровождавшейся понижением уровня моря площадь, занятая в северной половине бассейна лагунами и приливно-отливными равнинами, еще больше увеличилась. Сформировавшаяся здесь толща карбонатных отмельных осадков характеризуется переслаиванием литоральных и надлиторальных фаций. Благодаря активным подвижкам, охватившим Северо-Китайскую платформу на разных стадиях каледонской фазы тектогенеза, аккумуляция осадков в среднем ордовике на большей части Ордосского бассейна прекратилась. Перерыв в седиментации длительностью более 120 млн лет включает вторую половину ордовика, силурийский и девонский периоды, а также раннекаменноугольную эпоху.

Фильтрационно-емкостные свойства пород

Многие исследователи связывают перспективы газоносности в регионе с отложениями подъяруса m54, к которым, по их мнению, приурочена средняя горизонтальная карстовая зона. Поэтому представляется важным детально проанализировать ее строение и коллекторские свойства образующих ее пород.

На месторождении Табамяо эта зона была пройдена многими скважинами (Да 32, Да 34, Е 5, Е 7, Да 15, Да 16, Да 29, Да 53), в соседнем районе - скважиной Е 2. Как указывалось выше, она приурочена, главным образом, к отложениям пачки m54. Ее мощность в пределах тех или иных участков варьирует от одной скважины к другой в значительных пределах. В литологическом отношении отложения второй карстовой зоны во многом схожи с песчанистыми гравелитами первой горизонтальной зоны. Это песчанистые гравелиты, в составе которых преобладают обломки микрокристаллических глинистых доломитов. В примеси к этому материалу в керне скважин Е 2 и Е7 были обнаружены угловатые обломки витрокластических туфов (их содержание нередко достигает 5%, а также обломки кремнистых пород (силицитов). Согласно Юань Чжисяну с сотрудниками, делавшими зарисовки керна, поднятого при бурении скв. Е 10, для песчанистых гравелитов, заполняющих полости во второй горизонтальной карстовой зоне, характерны зернистая и кавернозная структуры, наблюдались разного рода деформации и текстуры течения, а из средней части пласта была извлечена угольная крошка, принесенная водой из отложений карбона. Эти петрографические особенности могут свидетельствовать о том, что данный осадок был отложен достаточно сильными водными потоками, своего рода подземными реками, возможно, сообщавшимися друг с другом. Определить диапазон глубин, в пределах которого происходило перемещение гравийного и песчаного материала, на данный момент не представляется возможным. Поэтому трудно ответить на вопрос, располагались они на одном уровне с описанным выше песчанистым гравелитом или нет. Неясно также существует ли связь этих вторичных образований с отложениями древних приливно-отливных русел, заполнявшимися, как это было показано в гл.

В кавернах и полостях второй горизонтальной карстовой зоны, развитой в породах m54, преобладает материал песчаной и гравийной размерности, принесенный водными потоками. Он накапливался на дне карстовых воронок и в порах выщелаченных карбонатных пород. Источником вещества, отложенного потоками подземных (грунтовых) вод, были породы, которыми изначально был сложен подъярус m54. Среди особых, индивидуальных признаков, которые присущи отложениям второй горизонтальной карстовой зоны, следует выделить следующие:

А. Гравийный и песчаный материал, присутствующий в составе карстовой брекчии, представлен в основном зернами и обломками микрокристаллических глинистых доломитов, загустевшими пленками и агрегатами этой породы, содержащими кристаллы гипса, обломками вторичного известняка, а также зернами и обломками кварца, кремнистых пород и тонкодисперсным глинистым веществом. Специфическим компонентом, который встречается только в отложениях этой карстовой зоны, являются частички и крупные включения вулканического туфа с характерной для него витрокластической структурой и флюидальной текстурой. Как указывалось выше, благодаря этому материалу, отложения m54 формации Модягоу играют роль основного маркирующего горизонта в районе месторождения Табамяо.

Б. Степень окатанности гравийных и песчаных зерен варьирует от хорошей до плохой. Обычно и те и другие встречаются вместе, что является признаком перемещения осадочного материала водным потоком. Эти структурные особенности песчаных гравелитов особенно отчетливо проявились в керне скважин Да 34, Да 32, Да 15 и Да 16. В. Обломки и зерна во второй горизонтальной зоне обычно опираются в карстовой брекчии друг на друга, образуя палотный каркас. На отдельных участках он погружены в более тонком субстрате из смеси глинистых и порошкообразных доломитов с кварцем алевритовой размерности. Реже встречаются глинистый и кальцитовый цементы.

На основании вышесказанного можно сделать следующие выводы: 1. Вторая горизонтальная карстовая зона приурочена, главным образом, к горизонту m54-2, но иногда захватывает ниже и вышележащие горизонты m54-1 и 54-3. 2. Мощность слагающих ее образований уменьшается в меридиональном направлении, с севера на юг. В том же направлении снижаются и масштабы распространения карстовой брекчии. 3. Материалы изучения керна, шлама и большого количества шлифов свидетельствуют о том, что основной породой во второй горизонтальной карстовой зоне песчаный гравелит и\или дресвяник, сцементированный глинистым порошковидным доломитом и частицами кварца алевритовой размерности. Отложения, заполняющие полости и карстовые воронки характеризуются значительной плотностью. Лишь в пределах некоторых участков, где цемент образован глинистым доломитом, в них сохранилось небольшое количество открытых пор.