Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние изученности региона 10
Глава 2. Литолого-стратиграфическая характеристика 15
Глава 3. История геологического развития региона 43
Глава 4. Основные нефтегазоносные комплексы и связанные с ними ловушки углеводордов 47
Глава 5. Теоретические основы и закономерности формирования сдожнопосгроениых
ловушек углеводородов в клиноформном комплексе неокома 63
5.1 . Седимептаиионные модели турбидитных систем Закономерности размещения л иго логических резервуаров в клиноформах неокома на юге Тюменской области 73
5.3 .Распределение коллекторов в неокомских отложениях 97
Глава 6. Факторы формировании и закономерности распространения с ложно по строе иных ловушек углеводородов в юрских отложениях 100
6.1. Условия формирования ловушек в нижнеюрском и среднеюрском комплексах 100
6.2. Условия формирования неструктурных ловушек в верхнеюрских отложениях 107
Глава 7. Перспективы нефтегазсносности доюрских пород 127
7.1. Формирование коллекторов в корах выветривания 131
Глава 8. Зональность распространения типов разрезов, закономерности размещения ловушек и принципы проведения геологоразведочных работ 164
8.1. Принципы организации специальных исследований при проведении ГРР 169
Глава 9.. Характеристика ресурсной базы района. Оценка перспектив нефтегазоносности южных районов Западно-Сибирской НГП в связи с выделением нетрадитшонных сложнопостроенных ловушек 174
Заключение 182
Список литературы 183
- Седимептаиионные модели турбидитных систем Закономерности размещения л иго логических резервуаров в клиноформах неокома на юге Тюменской области
- Условия формирования ловушек в нижнеюрском и среднеюрском комплексах
- Формирование коллекторов в корах выветривания
Введение к работе
Изучению перспектив нефтегазоносное Западной Сибири и. в частности, рассамтриваемой территории, и вопросам оптимизации поисково-разыведочных работ на нефть и газ посвящены работы Э.А. Бакирова. М.Д. Велонина, A.M. Брехунцова, Г.А. Габриэлянца, Ф,Г, Гурари, В.П. Игошкина, Е,Г Коваленко, К,А. Клещева, А,Э. Конторовича, Н.Х .Кулахметова, Н.Я, Кунина, А,Р. Курникова, Н.В. Лопатина, ОМ. Мкртчяна, В.Д. Наливкина. АЛ. Наумова, А.А Нежданова, С.Г, Нсручева, И,И Нестерова, В.И. Пороскуна, Л.И Ровнина, Н.Н. Ростовцева, А.В. Рылькова, Ф.К. Салманова, В.В. Семеновича, В.А Скоробогатова, B.C. Суркова, АА. Трофимука, Л.Я. Трушковой, З.М. Халимова, Ф.З. Хафизоваа, В,И Шпильмана и др.
Земли южных районов Западной Сибири, и в первую очередь Тюменской области являются территорией с доказанной нефтегазоносно с тъю. Однако суммарная плотность извлекаемых прогнозных и потенциальных ресурсов УВ (в пересчете на нефть) на этих землях по современным оценкам не превышает 30 тыс.т/км , что значительно ниже, чем в районах традиционной нефтедобычи (100-200 тыс.т/км2) Ханты-Мансийского автономного округа,
В связи с этим локализация скоплений УВ па южных землях, относящихся к краевой части Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна, носит селективный характер, а многие потенциальные ловупттси являются сложнопостроенными и не всегда заполненными углеводородами.
По этой причине вопрос оптимизации поисково-разведочных работ на нефть и газ в пределах этой территории является первостепенной задачей.
Территория южных районов Тюменской области, несмотря на известные различия в геологическом строении отдельных участков и их принадлежности к различным пефтегеологическим регионам, может быть объединена в единый изучаемый объект. А.А. Нежданов (1994) предложил для этого объекта термин "Тюменская нефтегазоносная область (НГО)*\ который используется в данной работе.
class1 Теоретические основы и закономерности формирования сдожнопосгроениых
ловушек углеводородов в клиноформном комплексе неокома class1
Седимептаиионные модели турбидитных систем Закономерности размещения л иго логических резервуаров в клиноформах неокома на юге Тюменской области
В пределах глубоководного морского Западно-Сибирского палеобассейна можно выделить крупные и резко различающиеся обстановки терригеиного осадгеонакопления: мелков о дно-морс кой шельф, континентальный склон (верхний и нижний), подводные конусы выноса (турбидиты) и дно бассейна (рис 5,4-5,8). Диагностика фациалыгых зон сильно затруднена в закрытых бассейнах (не имеющих естественных обнажений), но в отдельных случаях, они могут распознаваться по данным сейсморазведки и ГИС.
Распределение литофаций в типовом глубоководном бассейне весьма сложное; преобладают мелкозернистые осадки. Рёдинг (1990) описывает существование «иловой границы», которая разделяет шельф и верхний склон, однако выделение такой границы в ископаемых разрезах, например на каротажных материалах, представляет известную сложность. Вдоль бровки шельфа накапливается некоторое количество намывного песка (Рёдинг, 1990), который в последствии может перемещаться вниз в виде оползней или турбидитов, формируя веерообразные конуса выноса и намывные валы. Область континентального склона располагается между мелководным шельфом и собственно дном бассейна, что хорошо видно на схематических фациальных картах, построенных автором для ачимовских клиноформ БВ 3.4,5; БВ 6,7; БВ 8, БВ 9, БС 12 (рис.5.4-5.8).
Склон с определенной долей условности, может быть разделен на верхний, более пологий и широкий, и нижний, более крутой. В нормальной обстановке, не нарушенной активной тектоникой, склон имеет относительно ровный выпукло-вогнутый профиль с характерным сигмоидальным внутренним строением, соответствующим про градационному продвижению в сторону бассейна. В условиях более активного осадконакопления верхний склон может характеризоваться гак называемым «черепичным» строением. Оползни, сформированные из осадков верхнего склона, обладают максимальной энергией и могут формировать структуры внедрения на локальных поднятиях дна бассейна. При оползании и оплывании осадков нижнего склона» как правило, формируются конуса выноса склона и дна бассейна.
Основные фациальные подзоны турбидитной системы довольно уверенно распознаются в большинстве современных и ископаемых комплексов. Это особенно важно при прогнозировании их строения и построения моделей, на основе детальной лито логической характеристики, так как они несут некоторые общие черты строения, позволяющие отделить их от соседних фаций, в пространстве. Введены п использование E.Mutli and W.Normark (1987).
На схематических фациальных картах, построенных нами по данным сейсмики, ГИС и керна для ачимовских резервуаров БВ 3,4П5; БВ 6,7; БВ 8, БВ 9, БС 12 (рис5.4 -5Я) выделены клиноформы турбидитной системы с питающими каналами, расположенными в восточной части палеобассейна. Остальные элементы турбидитной системы распознать в пределах исследуемой территории не представляется возможным по данным сейсмики, а количество пробуренных скважин весьма ограниченно. Для понимания закономерностей формирования и распространения л и то логических ловушек УВ неокома необходимо остановиться на теоретических вопросах строения конусов выноса и турбидитных систем. В работе дается диагностика фациальных гон и под-юн па основе анализа многочисленных публикаций, связанных с турбидигными псюками и формированием конусов выноса.
Территория У датского района характеризуется нефтегазоносностью ачимовских отложений. Притоки УВ из песчаников ачимовекой толщи получены на Тайлаковской и ТТижне-Кеумской площадях, следовательно, песчаные тела, накапливающиеся в глубоководных условиях в виде клиноформ, можно рассматривать как резервуары УВ. Поскольку ачнмовские песчаники имеют диалогические ограничения, замещаясь вкресг простирания на аргиллиты, то к ним вполне применим термин лито логические резервуары, В совокупности с перекрывающими их глинистыми толщами они образуют нефтегазоносные комплексы (НГК),
Условия формирования ловушек в нижнеюрском и среднеюрском комплексах
Высокая прогнозная оценка нсфтсгазоносности нижнеюрского комплекса привлекает к нему пристальное внимание. В связи с тем, что в пределах крупных поднятий он не отлагался, основные перспективы поисков залежей связан с зонами стратиграфического выклинивания и фациалызого замещения на боргах положительных структур и в палеопрогибах. С ловушками такого типа много исследователи связывают возможности увеличения добычи нефти в Западной Сибири.
Шеркллинскан свита (Jjp-J a) залегает преимущественно в палеопрогибах и выпадает из разрезов на поднятиях. Отложения свиты широко развиты в северных районах, а на болыпей части исследуемой территории они отсутствуют и вскрыты лишь в районе Пихтовой площади (скв.200). В наиболее погруженных участках палеорельефа свита представлена переслаиванием песчаных и глинистых пород с редкими прослоями углистых глин. Возраст шеркалипской свиты плипсбах - ранний аалеш В нижней части свиты выделяется пласт песчаников Ю] і (плинсбах-тоар), который перекрывается тогурской глинистой пачкой, над которой залегает пласт Юю(тоар) и радомская глинисто-углистая пачка. Тогурская глинистая пачка, сформировавшаяся на этапе тоарской трансгрессии в морском бассейне, является региональным маркирующим горизонтом.
Формирование і перкали некой свиты происходило в условиях о зерно-аллювиальной равнины, временами заливавшейся морем. В раннеюрскую эпоху палеорелъсф, представленный холмогорьями и обширными увалами, интенсивно разрушался, формируя элювий, делювий, пролювий. Таким образом, большая часть исследуемой территории являлась областью денудации. И лишь в северной ласти района на склонах и у подножья положительных форм рельефа происходило накопление грубых, плохоотсортироваиых и плохоокатанных алеврито-песчаных, гравий но-песчаных и галечно-гравийных пород (делювий-пролювий), фациально замещающихся алеврито-глинистыми отложениями с пластами углей и углистых аргиллитов (фации по им еп но-болотная, озерная). К отрицательным формам доюрского рельефа приурочены фации зарождающихся русел палеорек. представленные глинисто-алеврито-песчано-гравийными породами.
На изученной территории отложения птеркалинской свиты вскрыты скв.200 Пихтовой, где они представлены переслаиванием полимиктовых граувакковых гравелитов и кварц-граувакковых и граувакко в о- кварцевых песчаников с плохо выраженной косой однонаправленной слоистостью. Коллекторские свойства песчаников невысокие: открытая пористость не превышает 7,9%, а норовая проницаемость 0,5 мд. В нижней части разреза тперкалинской свиты на Пихтовой площади (скв.200) залегают преимущественно песчаные и гравийно-песчаные породы (пласты Юю и IOJ [), преимущественно делювиально-пролювиального генезиса. Мощность шеркалинской свиты на Пихтовой площади составляет 64 метра.
В менее полных разрезах Тюменской области шеркалинская свита представлена радомской пачкой и пластом Юю, выклинивающимся тта склонах палеоподнятий. Пласт Ю ю сложен переслаиванием глин и песчаников, мощностью от 0,5 до б метров. В некоторых скважинах эти песчаники характеризуются удовлетворительными фильтрапионно-смкостиыми свойствами. В прогибах разрез шеркалинской свиты по ланным МОГТ наращивается тогурской пачкой и пластом Юі,.
В целом по региону песчаники пластов Юю-п характеризуются высокими коллекторе ким и свойствами, которые увеличиваются в районах, приближенных к источникам сноса терригенного материала. Поэтому основные перспективы неф тега зо поен о с ти этих отложений связываются с окраинными районами Западно-Сибирского бассейна, приближенными к региональным источникам питания осадочного материала, а также с крупными выступами фундамента. Следует отметить, что породы с высокими коллекторе ким и свойствами часто приурочены к зонам, имеющим руслообразную форму, как, например, в Крас нолей и не ком районе. Скорее всего, это осадки «фьордов», в которых делювиально-пролювиальные шлейфы были проработаны в озерно-морском бассейне. При пассивном тектоническом режиме в результате химического выветривания и разложения нестойких компонентов в бассейн седиментации поступал обломочный материал преимущественно кварцевого состава, который являлся материалом для формирования улучшенный пород-коллекторов.
Таким образом, в исследуемом районе возможно развитие коллекторов нижнеюрского комплекса, обладающих удовлетворительными филътрационно-емкостпыми свойствами. По данным МОГТ здесь выделено достаточно большое количество перспективных ловушек УВ.
В нижпеюрское время отмечается широкое развитие прибрежно-морских и переходных фаций. Это повышает перспективность комплекса и позволяет ориентировать сіратегию поисков не только на борт крупных положительных структур, но и на моноклинали, особенно на их тектонически активные участки. Такая ориентация даст основания по-новому подойти к проблеме выделения конкретных поисковых объектов на различных стратиграфических уровнях
Условия образования Ющ - мелководные бары и дельты, образовавшиеся при постепенном выравнивании весьма расчлененного (в начале нижнеюрского времени) рельефа. Является основным объектом поисков залей нефти.
Отложения тюменской свиты (J a-Jzbt) средней юры в областях древних депрессий перекрывают шеркалипскую свиту, а на древних палеоподпятиях непосредственно залегают на породах фундамента с угловым и стратиграфическим несогласием. Свита имеет широкое площадное распространение и представлена при 6"р еж но- морским и и континентальными отложениями.
Нижняя часть тюменской свиты (аален) включает песчаные пласты Ю 7-е- Отта сложена континентальными отложениями, формирование которых происходило в условиях аккумулятивных ландшафтов с широким развитием озерных, поименно-болотных и русловых фаций (Сердюк, 1992). Эти отложения накапливались в пониженных участках доюрского рельефа, где и отмечаются наибольшие мощности тюменской свиты. По мнению 3,Я. Сердюк (1992), породы-кол лекторы приурочены к фациям русла, делювиально-пролтовиалъной и крупного озера. Представлены они переслаиванием песчаников, алевролитов, аргиллитов и углей. На западных площадях (Северо -Демьянская, Дсмьянская, Кальчинская и Северо-Кальчинская) в разрезе отмечаются поименно-болотные и озерные фации, для которых характерно преобладание в раярезе алеврито-аргиллитовых пород с пластами углей и углистых аргиллитов до 15-19 метроз. Мощность песчаных прослоев не превышает 0,15-1,5 метра. Обломочный материал плохо отсортирован, текстуры тонко- и толсто - горизонтально-, пол ого-волнист о- или — линз ов ид но-слоистые, со следами взмучивания. Породы обогащены растительными остатками, В условиях поймы, торфяного болота и мелких озер мощные песчаные пласты не накапливались,
Формирование коллекторов в корах выветривания
В рассматриваемом районе примеры развития кор выветривания установлены преимущественно в окраинных зонах - на западе (Карабашская, Централь но-А лымская и др. площади) и на востоке (Урненская, ЯгьиьЯхская и др.). Они приурочены к различным по диалогическому составу материнским породам, отличаются по характеру насыщения, однако обладают определенными общими чертами строения, что позволяет рассматривать данный комплекс как единый нефте газ о перспективный объект. Установленные залежи и нефтегазопроявлепия приурочены к кровельной части доюрского основания, сложенного выветрелыми серпентинитами (Карабашское месторождение), трещиноватыми сненит-диорнтами (Ягъгл-Яхское месторождение), порфиритамн (Густореченское месторождение), а также сложным комплексом магматических пород различного состава - от кислого до основного - и древних осадочных комплексов (Урненское).
Общие закономерности строения кор выветривания
Определение понятия «кора выветривания» давалось многими учеными: Б.Б, Полыновым (1934), И.И. Гинсбургом (1957), В.П. Петровым (1967) и лр. Согласно К,В. Шатщеру (1986), под корой выветривания (далее KB) мы понимаем «...часть поверхности покрова суши, сложенную топографически не смещенными продуктами гетероі енною изменения вещества материнских горных пород». Как отмечал в своей работе Г.Л.
Кал еда (1970) «..те же продукты, перекрытые отложениями более молодого возраста, образуют ископаемые коры выветривания, которые могут представлять интерес для геологов-}нефтяников». В работах Н.П. Хераскова, В.Н. Разумовой (1963), Л Л Сапожникова (1968). кора выветривания характеризуется четко выраженной вертикальной зональностью. Зоны отличаются друг от друга набором происходящих в них процессов, минеральным новообразованием, и, следовательно, физическими свойствами. Ю.П. Казанский считает целесообразным выделение двух типов кор:
1. гидроелюдисто-као.зиннтовой, развивающейся главным образом при выветривании кислых изверженных, метаморфических и алюмосиликатных осадочных пород;
2. монтмориллонит-каолинит-охристой, развивающейся по ультраосновньш, основным, частично средним изверженным и метаморфическим породам, а также при разложении остатков карбонатных пород.
ТТ.И. Архангельский в 1962 г., изучая образования кор выветривания на Урале, выделил в них три зоны, В последующие годы была проведена более дробная их классификация (табл. 7.1).
Представляется очевидным, что выветривание слагается из набора химических, физических и биологических процессов, как это показано в работах В.К. Крумбейпа и JUL Слосса(1999), Г/И. Теодоровича.
Применительно к территории Западной Сибири вполне возможно выделение химического и физического (или механического) типов - по преобладанию одного из процессов. Биологическое выветривание, связанное с почвообразованием (действие корней и растительных кислот), вероятно, нецелесообразно выделять в отдельный тип. Это объясняется, в первую очередь, спецификой разреза - в различных отложениях многочисленные выделяемые почвенные прослои далеко не всегда связаны с длительными перерывами в о с ад ко накоплении, С другой стороны, их мощность пс превышает первых десятков сантиметров, составляя, как правило, 10-15 см. И, следовательно, не может быть выделена на существующих материалах ГИС.
Формирование древней KB началось в раннем триасе, а завершилось па разных участках Западно-Сибирской провинции в ратное время. Возраст се, таким образом, является весьма неопределенным и, по крайней мере, время завершения ее формирования имеет «скользящий характер» В большинстве районов образование древней коры выветривания закончилось в основном в конце триасового периода, а в других в течение нижней - средней юры. На отдельных поднятиях и на бортах Западно-Сибирской провинции возраст перекрывающих отложений верхняя юра - пижний мел. Распространение и молів ость KB определяются древним рельефом поверхности фундамента. На сводах крупных поднятий (Сургутский, Нижневартовский и Александровский своды) она, как правило, не образовывалась или была размыта, наращивая разрез на склонах и пониженных участках. В наиболее noi-ружснных зонах (Уренго-Колтогорский и Ярсомовский мегапрогибы. Тундринская депрессия) образования коры выветривания замещаются на толщу конгломератов и і ру бо зернистых, плохо отсортированных песчаников с гравийной примесью делювиально-пролтовиалыгого характера мощностью 60 - 80 м. Продукты KB первоначально имели широкое площадное распространение, но сохранились лишь на участках, испытавших относительно быстрое тектоническое погружение
