Содержание к диссертации
Введение
1. Нефтегазоносность и сдвиговая тектоника 15
1.1. История изучения сдвигов 15
1.2. Структурные парагенезы зон сдвигов 19
1.3. Распространение нефтяных и газовых месторождений в зонах глубинных разломов сдвигового типа 33
2. Общие сведения о геологическом строении и нефтегазоносности района исследований 38
2.1. История изученности 38
2.2. Стратиграфия 41
2.3. Интрузивные образования 73
2.3.1. Характеристика интрузивных комплексов 73
2.3.2. Глубинное строение и условия формирования Бугарикского горста 82
2.4. Тектоника 90
2.4.1. История изучения Ангаро-Катангского и Большепитско-Кислоканского региональных разломов 94
2.4.2. Обзор существующих моделей строения рифейского резервуара Куюмбинского месторождения 103
2.5. Нефтегазоносность 115
3. Новая тектоническая модель рифея в районе Куюмбинского месторождения 122
3.1. Литология и тектоника 122
3.2. Инфраструктура пулл-апартовой модели рифейского резервуара 128
3.3. Вторичные изменения карбонатных пород и их влияние на коллекторские свойства 142
3.4. Распределение главных напряжений на исследуемой территории 149
3.5. Примеры геодинамических обстановок, сходных с вьщеленной Мадринской пулл-апартовой структурой 151
3.6. Сравнительная характеристика структурного рисунка разрывных зон впадин Бохайского залива и Мадринского пулл-апарта 153
4. Выделение перспективных зон нефтегазонакопления и рекомендации по проведению поисково-разведочных работ 160
Заключение 165
Литература 167
- Структурные парагенезы зон сдвигов
- Характеристика интрузивных комплексов
- Литология и тектоника
- Выделение перспективных зон нефтегазонакопления и рекомендации по проведению поисково-разведочных работ
Введение к работе
Актуальность темы. Строительство нефтепровода «Восточная Сибирь - Тихий океан» (ВСТО), первая очередь которого завершена в 2009 г., ставит перед сибирскими геологами-нефтяниками задачу прироста запасов углеводородного (УВ) сырья в Восточной Сибири. Одним из приоритетных направлений является наиболее рентабельная разработка и оконтуривание уже открытых месторождений.
На Сибирской платформе центрами нефтедобычи являются Байкитская и Непско-Ботуобинская антеклизы. В пределах первой структуры выделена гигантская Юрубчено-Тохомская зона нефтегазонакопления, в состав которой входит Куюмбинское месторождение. Оно было открыто в 1973 г. бурением скважины Куюмбинская - 1, вскрывшей газовую залежь в верхней части рифейских отложений. Последующие работы показали приуроченность залежей к трещшшо-каверновым коллекторам рифейских пород, расположенных непосредственно ниже предвендской эрозионной поверхности.
Рифейский резервур в этой части Сибирской платформы имеет сложное блоковое строение и интенсивную дизъюнктивную нарушенность, что существенно отражается на сейсмической информации, которая интерпретируется неоднозначно. Применение новейших технологий позволило недропользователям выявить приуроченность ловушек к зонам дезинтеграции пород, связанных с разрывами. В связи с этим для вьивления закономерностей расположения ловушек УВ на первый план выходит задача изучения разрывной тектоники.
Рабочая модель рифейского резервуара, опубликованная недропользователями (Результаты..., 2006), предполагает контроль ловушек У В рифоподобными стромато-литовьши постройками высотой до 200 — 250 м и протяженностью в несколько километров. Однако к настоящему времени нет достоверных данных, говорящих о том, что рифейские рифоподобные постройки могли иметь такие размеры (Кузнецов, 2003).
Объектом исследования является Куюмбинское газонефтяное месторождение, которое находится в зоне пересечения региональных сдвигов северо-западного и северо-восточного направлений (вкл., рис 1), а предметом исследований — разрывные и пликативные структуры месторождения в связи с его тектоническим развитием и созданием сложнопостроенных ловушек в нижнем (рифейском) структурном ярусе. В работе обобщены все имеющиеся данные по этому району и доказано доминирующее влияние структур зон сдвигов на формирование ловушек УВ. Несомненно, что знание закономерностей размещения залежей на каждом конкретном месторождении является ключом к наиболее рентабельному его освоению.
Представляется, что актуальность выбора указанного объекта изучения очевидна. Это послужило стимулом для проведения исследований.
Цель исследования.
На основе изучения тектонического строения Куюмбинского месторождения с анализом кинематики разрывных нарушений и парагенетических взаимоотношений структур зон сдвигов выделить наиболее перспективные участки для постановки на них поисково-разведочных работ с целью оперативного прироста запасов УВ.
Научная задача.
Уточнить тектоническую модель строения рифейских пород и на основе полученных результатов выделить присдвиговые структуры, способные создавать ловушки УВ.
Решение этой задачи было разделено на несколько этапов:
сбор опубликованных и фондовых материалов по Куюмбинскому месторождению, зонам сдвигов, местам их пересечений и связанными с ними ловушками УВ;
интерпретация сейсмических профилей, проходящих через исследуемую территорию;
построение структурных карт и схем изопахит в зоне пересечения сдвигов;
построение геологических разрезов, проходящих через месторождение;
создание глубинной модели Бугарикского горста, расположенного на Куюм-бинской площади;
исследование насыщенности траппами изучаемой территории;
разработка адекватной тектонической модели Куюмбинского месторождения;
- выделение зон первоочередных разведочных работ на исследумой территории.
Фактический материал и методы исследования. Основой для настоящей ра
боты послужили".
-результаты обобщения и интерпретации сейсмических глубинных профилей нового поколения, пройденных ОАО «Енисейгеофизика» в предшествующее десятилетие - 1500 км, а также результаты сейсморазведочных работ, выполненных геофизическими организациями на этой территории за все время проведения работ на месторождении- 800 км;
-изучение публикаций по сдвиговой тектонике, в т. ч. зарубежных авторов - 85 опубликованных источников;
-анализ опубликованных данных по результатам проведенных ГРР на Куюмбин-ском месторождении - 15 опубликованных и 5 фондовых источников;
-обобщение данных описания литологических, тектонических характеристик кернового материала более 50 скважин, пробуренных в регионе;
-изучение взаимоотношения даек траппового комплекса с вмещающими породами в обнажениях (на примере Бугарикского горста);
-изучение шлифов и геохимических анализов в зоне влияния даек траппов на вмещающие породы в пределах Бугарикского горста (около 50 шлифов и столько же анализов).
Для осуществления поставленной цели применялся структурный анализ, а также исследование фаций и мощностей и метод аналогий.
Автором защищаются следующие основные положения:
1. Куюмбинское газонефтяное месторождение находится в узле пересечения
Болыпепитско-Кислоканского и Ангаро-Катангского региональных сдвигов се
веро-восточного и северо-западного простирания при доминирующем влиянии
первого. В исследуемом районе проявлены признаки парагенеза структур, ха
рактерных для зон сдвигов, способных создавать ловушки для УВ.
-
Вследствие изгиба осевой поверхности левостороннего Большепитско-Кислоканского сдвига налево возникла Мадринская структура растяжения типа пулл-апарт, заложенная в раннем рифее. В ее пределах расположены все залежи Куюмбинского месторождения.
-
Максимальная сосредоточенность присдвиговых складок, представляющих собой ловушки УВ с трещинно-каверновым типом коллекторов, фиксируется в зоне северо-восточного направления, приуроченной к центральной части пулл-апарта. В пределах этого района к западу и востоку от основной оси Ангаро-Катангского сдвига проявлены сдвиги разного направления.
В юго-восточной части Мадринского пулл-апарта при интерпретации глубинного сейсмического профиля «Батолит» выделяются приподнятые блоки
внутри сдвигов пальмообразного строения, сформированные в обстановке транспрессни. Вероятно, эти блоки, могут представлять собой новый тип ловушек УВ.
Научная новизна. Проведенные исследования позволили построить авторскую тектоническую модель Куюмбинского месторождения ЮТЗ и наметить участки, перспективные на нефть и газ с учетом применения структурно-парагенетического метода сдвиговой тектоники. При этом впервые была исследована приуроченность Куюмбинского месторождения к зоне пересечения региональных сдвигов и связь ее с ловушками УВ.
Практическая ценность работы и реализация результатов. Выполненные исследования связаны с построением новой структурной модели наиболее сложной части Юрубчено-Тохомской зоны - Куюмбинской площади, уточнением размещения и развития здесь пликативных и дизъюнктивных нарушений. На основании построенных структурно-тектонических схем разработаны рекомендации по новым направлениям дальнейшего освоения Куюмбинского месторождения. Выявленная связь размещения залежей УВ со сдвиговой тектоникой и предлагаемый вариант расшифровки закономерностей распределения продуктивных участков в этом районе позволят более рационально размещать новые скважины и оперативнее прирастить запасы УВ сырья.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы и результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на IV, V и VI Международных научных конгрессах (Новосибирск, 2008, 2009, 2010г.), Була-шевских чтениях (Екатеринбург, 2007), научно-практической конференции (Санкт-Петербург, 2010). Итоги исследований отражены в 9-ти публикациях, в том числе в журнале «Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений», 2009, № 8, одна находится в печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из 4-х глав общим объемом 92 страницы текста, 2-х таблиц, 76 рисунков и списка литературы, который включает 100 опубликованных и 5 фондовых работ.
Структурные парагенезы зон сдвигов
Зоны сдвигов включают в себя как структуры сжатия, в виде складок и надвигов, так и растяжения. Сложность и разнообразие этих структур по отдельности или в сочетании характеризуются двумя важными аспектами (Sylvester, 1988):
1 - кулисообразная природа разломов и складок;
2 - изгибы сдвигов в плане, которые создают локальные структуры растяжения и сжатия.
Два основных механизма объясняют геометрические и динамические связи между сдвигами и связанными с ними структурами: чистый сдвиг, иногда называемый моделью Кулона-Андерсена и простой или «прямой» сдвиг (рис. 5). Чистый сдвиг образует относительно короткие, как правило, сопряженные .серии разломов со смещением по простиранию, которые способствуют накоплению хрупкой составляющей деформации в тектонических режимах сокращения земной коры, такие как пояса пологих надвигов (рис.5 А). Основная часть чистого сдвига - невращательная, и имеет ромбическую симметрию. Простой сдвиг имеет моноклинальную симметрию и вращательную составляющую объемной деформации и обуславливает кинематику разломов со смещением по простиранию во всех измерениях (Sylvester, 1988).
Большое количество разнообразных структур образуется в простом сдвиге, а не в чистом сдвиге (рис. 5 В). Структуры обычно имеют кулисообразное размещение в относительно узких зонах (рис. 6).
По Sylvester (1988), в простом сдвиге в модельных экспериментах образуется пять групп трещин (рис. 5В):
1 - сдвиги Риделя (R) или «синтетические» разрывы с тем же знаком смещения, что и магистральный разлом;
2 - сопряженные сдвиги Риделя (Ri) или «антитетические» разрывы со смещением по простиранию;
3 - вторичные синтетические разломы (Р) со смещением по простиранию под углом -ф /2 к направлению сдвига или обратные синтетические сколы (Стоянов, 1977);
4 - трещины растяжения (Т) - трещины или сбросы, которые развиваются под углом 45 к главной зоне смещения;
5 - сбросы (разломы), параллельные главной зоне смещения (Y).
Направление смещения по простиранию вдоль сдвигов R, Р и Y то же, что и разлома фундамента, а у сдвига Ri - обратное. Все разломы (сбросы), за исключением взбросов, в процессе образования имеют почти вертикальное падение. Сдвиги R и Rj составляют углы ф. /2 и 90- ф 12, соответственно, с главной зоной смещения (рис.5В), где ф - угол внутреннего трения. Это означает, что сдвиги R простираются под углом от 15 до 20 к главной зоне смещения, а сдвиги Ri под углом от 60 до 75. В модельных экспериментах фактический угол зависит от толщины «перекрывающих пород» над разломами «фундамента», причем угол малый, когда «перекрывающие породы» маломощные и больше 15, когда «перекрывающие породы» мощные. Трещины растяжения делят пополам угол между сдвигами R и Ri и ориентированы под углом 45 к направлению прилагаемого сдвига (рис.7).
Вскоре после первоначального формирования сдвигов R в модельных экспериментах поле приращения деформаций локально модифицируется в зоне деформаций, вызывая развитие Р сдвигов и быстро распадающихся расщепляющихся разломов. Последние образуются на концах сдвигов R и искривляются в сторону параллелизма с направлением растяжения (Sylvester, 1988).
Самая поздняя стадия деформации создает главную фазу смещения разветвленных или соединяющихся и вновь разделяющихся вертикальных трещин, где главная поверхностная деформация сдвига сконцентрирована на неровном сквозном изломе, траектория которого может быть составлена R и Р трещинами. Чаленко (Tchalenko, 1970) также показал, что группа трещин, сформированная в простом сдвиге, геометрически подобна в микроскопическом и макроскопическом масштабе.
Складки и надвиги образуются изначально перпендикулярно к оси укорочения (см. рис. б), а также под углом 45 к главной зоне смещения. Если деформация продолжается, то осевая линия складки будет поворачиваться в соответствии величиной сдвигания.
По мнению?Sylvester (1988), на практике не так много хороших геологических полевых примеров, показывающих- идеальные R и Ri трещины, изображенные на рис. 5. В , потому что естественные структуры формируются последовательно, а не почти мгновенно, как это наблюдается на лабораторных моделях. Это происходит потому, что породы неоднородны, и образованные ранее структуры могли испытывать внутреннее вращение при длительной деформации сдвига. Таким образом, многие из ранее образованных структур могли быть срезаны и будут неактивными в процессе последующего сдвига в главной зоне смещения. Результирующее многообразие R, Rj, Р., Т и Y разрывов в природе сбивает с толку при последовательном решении проблемы, особенно в зонах сдвигов, которые имели длительную историю смещений. На стиль естественных структур также оказывает влияние косое конвергентное (схождение) или дивергентное (расхождение) смещение ограничивающих блоков. Конечный результат может заключаться в том, что некоторые складки и разломы будут образовываться или вращаться в направлении, параллельном главной зоне смещения. Результирующие разломы будут выглядеть как конседиментаци-онные сбросы, а складки будут иметь все характеристики портьерных складок при рассмотрении в двумерных сейсмических или структурных разрезах (Harding и др., 1985).
R - трещины имеют винтообразную форму в трех измерениях (рис. 8), что является следствием трех факторов: 1 - кулисообразность природы сдвигов на поверхности; 2 - вогнутость вверх, когда они образуются без компонентов конвергенции или дивергенции; 3 -необходимость соединения единичного разлома фундамента на глубине. В разрезе такой разрыв выглядит как диагональный сброс, поверхность которого может быть вертикальной на глубине и выпуклой на поверхности (Sylvester, 1988).
Складки, связанные со сдвигами, как правило, расположены кулисообразно, наклонно к главному направлению сдвига и им уделяется большое внимание со стороны нефтяников, так как они являются перспективными ловушками углеводородов. Кулисооб-разные складки обьино располагаются в относительно узкой и устойчивой зоне над основным разломом или рядом с ним, но они могут образовываться и в широкой зоне между крупными сдвигами. Кулисообразные складки отражают сложное влияние структур фундамента на глубине, они могут представлять наложение складок, различно ориентированных во времени и пространстве (Harding, 1988).
Характеристика интрузивных комплексов
По последовательности внедрения трапповые интрузии в исследуемом районе подразделяются на 3 комплекса — катангский, кузьмовский и агатский (Лурье, 1962). Характеристика комплексов базируется на данных геолого-съемочных работ (Геологическая..., 1970), а также на полевых наблюдениях и анализах проб, отобранных автором в период полевых исследований в районе Бугарикского горста.
Катангский комплекс представлен недифференцированными интрузиями долери-тов и в пределах исследуемой территории образует, преимущественно, силлы и дайки. По составу это троктолитовые и оливиновые долериты, в резко подчиненном количестве присутствуют порфировые оливиновые долериты, габбро-долериты и пегматоидные долериты. Распределение этих пород в интрузивном теле изучалось геологами-съемщиками в обнажениях в приустьевых частях р. Вингольда, Юкта, Копчера, Колобок, по правому склону реки П. Тунгуска (Геологическая..., 1970). Строение типичного мощного интрузивного тела катангского комплекса следующее. Троктолитовые и оливиновые долериты, постепенно переходя друг в друга, слагают основание интрузии и имеют мощность от 20 до 120 м. Ими же полностью сложена интрузия на участках ее небольшой мощности, а также секущие тела, которые чаще всего являются подводящими каналами. Вверх по разрезу оливиновые долериты постепенно переходят в безоливиновые разности и в габбро-долериты. В структурном отношении, в зависимости от близости или удаленности от контакта, оливиновые долериты изменяются от микродолеритов у контактов, через мелкозернистые офитовые до среднезернистых пойкилоофитовых и крупнозернистых пегматоид-ных в центральной части интрузии.
Эндоконтактовые изменения-обычно выражаются в образовании зон закалки, сложенных микродолеритами. Мощность таких зон не превышает нескольких сантиметров.
Силлы катангского комплекса на Сибирской платформе представлены двумя основными мощными пластовыми телами, приуроченными, в основном, к двум различным стратиграфическим уровням кембрия — усольскому и ангарскому. В соответствии с этим они получили названия - Усольский и Ангарский силловые тела.
Движение магматического расплава, который по мнению ряда исследователей (Файф, 1981), является флюидом, подчиняется распределению напряжений в регионах внедрения. Начальный этап становления пластовых интрузий происходит со сжатием вмещающих отложений и сокращением их трещинно-порового пространства. Внедрение даек происходит, напротив, — в условиях растяжения (Мигурский, 2006). Распространение Усольского силла заканчивается у южной границы Куюмбинского месторождения (рис. 31), далее граница его смещается на запад. В соответствии с этим можно предположить, что в исследуемом районе в момент внедрения Усольского силла уже был сформирован Бугарикский горст, насыщенный траппами, и поэтому силл в область аномальных вертикальных давлений не распространился (Мигурский А.В. - устное сообщение).
Как указывалось выше, самым низким стратиграфическим уровнем распространения силлов в кембрии на изучаемом участке, является верхнебельская свита. Гипсометрический уровень подошвы силла колеблется в пределах от -1041 м до -985 м. Мощность меняется от 19 м (скв. К-11) до 157 м (скв. К-218) (см. рис. 30). На геологическом разрезе, построенном в пределах Куюмбинского месторождения через пробуренные скважины, отчетливо прослеживается поведение траппов. Они имеют ступенчатое строение за счет «перескока» по разрывам на более высокие гипсометрические уровни.
В ангарской свите мощность траппов меняется от 0 м (скв. Куюмбинские 10, 205, 211, 219, 230, 221) до 398 м (скв. К-2). В литвинцевской свите максимальная мощность траппов отмечается в скважинах К-13 и К-305, соответственно 497 и 455 м, минимальная, до полного их отсутствия, в скважинах, расположенных в юго-восточной части Куюмбинского месторождения. Такое резкое изменение мощностей траппов в верхней части осадочного чехла обусловлено, с одной стороны, переходом части их на более высокий гипсометрический уровень, с другой - наличием выделенной структуры - Бугарикского горста. В пределах этой структуры по данным бурения зафиксировано аномальное увеличение мощности траппов в верхних осадочных горизонтах (рис. 32). Но связано оно, на взгляд автора, не с резким увеличением мощности пластовых интрузий катангского комплекса, а с поступлением в верхние горизонты по разлому дополнительных, слабо дифференцированных магматических расплавов, которые образуют на дневной поверхности кольцеобразную структуру с «раздувами» в виде Юктамакитской мощной интрузии на юге и Еробинской - на севере. Эта кольцевая интрузия траппов по составу относится к слабо дифференцированным траппам кузьмовского комплекса.
Анализ посвитного распределения траппов в районе Куюмбинского месторождения позволяет наметить два магмоподводящих разлома - северо-западного, выраженного на уровне верхнебельской свиты, и северо-восточного простирания, проявленного в районе Бугарикского горста на уровне ангарской свиты (рис. 33).
Суммарная насыщенность траппами исследуемой территории также выявляет два направления разрывов, по которым внедрялись траппы: северо-западное, контролирующее направление русла р. П.Тунгуски, и северо-восточное (рис. 34).
КузьмовскиГг комплекс. В отличие от интрузий катангского комплекса, в интрузиях кузьмовского комплекса процесс дифференциации происходил достаточно интенсивно и распространялся на все тело, независимо от размеров и мощности. Наиболее яркими представителями этого комплекса на Куюмбинском месторождении являются Еро-бинская и Юктамакитская интрузии (см. рис. 32).
Еробинская интрузия расположена на водоразделе рек Кукшиды и Еробы, Юктамакитская - на водоразделе рек П. Тунгуски и Юктамакита. Первая в плане имеет близкие к изометричным очертания и занимает площадь около 180 км2. В северной и центральной частях она подстилается песчаниками байкитской свиты ордовика и имеет пластовый характер, к югу - переходит в секущую. Здесь контакт ее с вмещающими породами прослеживается по крупному разлому субширотного простирания, местами залеченному дайками долеритов более молодого возраста. Мощность интрузии по данным геологосъемочных работ составляет от 80 до 140 м .
Юктамакитская интрузия имеет форму, близкую к пластообразной. С юга она оборвана разломом, к которому также приурочены дайки более поздней фазы внедрения.
Форма интрузии близка к овальной, площадь ее не превышает 40 км2, видимая мощность около 200 м.
Дифференцированность интрузий выражается в изменении состава по вертикали, причем вверх по разрезу происходит уменьшение основности пород и увеличение их зернистости. Автор работы наблюдала .дифференцированную Юктамакитскую интрузию в обнажении на водоразделе в восточной ее части, где гряда валунов проходит по вершине хребта восток-северо-восточного направления. Схематический вертикальный разрез интрузии, по данным геологов-съемщиков, снизу вверх следующий: 1 - троктолитовые долериты (15-20 м); 2 - оливиновые долериты (50 - 100 м); 3 -кварцевые долериты (20 - 30 м); 4 - габбро - долериты (20 - 30 м); 5 - пегматоидные долериты (10 - 15 м)
Химический состав пород дифференцированной Юктамакитской интрузии приводится в таблице по результатам анализов проб, отобранных автором в обнажении в сравнении со средним содержанием окислов в дифференцированной интрузии среднего состава (по А.П.Лебедеву) (табл.2.3.1.1)
Литология и тектоника
Впервые теснейшая связь, тектоники и литологии была показана в XIX веке Н.А.Головкинским, который- первым- объяснил формирование слоистой структуры оса- дочных пород колебательными движениями (Чамов, 2008). Позже соотношение между колебательнымшдвижениями и их геоморфологическим выражением было»подробно рассмотрено В.В:Белоусовым в монографии «Основные вопросы геотектоники» (Белоусов,, 1962). Значительное внимание в этой работе было уделено вопросам формирования фаций и мощностей отложений в зависимости от колебательных движений земной коры, а также тектонической интерпретации разрезов осадочных толщ. Разрабатывая учение о геологических формациях как естественных ассоциациях горных пород, Н.С.Шатский доказывал, что формационный анализ может быть использован для решения вопросов как в области литологии, так и общей и региональной тектоники (Шатский, 1955).
Доминирующий тектонический режим влияет на структурообразующие процессы, которые формируют пространство, потенциально пригодное для аккумуляции осадков, характер их локализации. Анализ распределения фаций в сочетании с изучением структурного плана бассейна является ведущим методом реконструкции тектонического режима, контролирующего особенности седиментации (Чамов, 2008).
Сравнительный литолого-фациальный анализ Тохомской и Мадринской фациаль-ных площадей показал различные условия осадконакопления на этих участках. Граница между ними на западе и юго-западе пространственно совпадает с глубинным разломом, выделяемым по данным сейсморазведки большинством исследователей (рис. 56).
Изученность бассейна рифея в пределах Куюмбинского участка (Мадринская фа-циальная площадь) невысокая, но даже при таком небольшом количестве фактического материала, как было показано, выявляются особенности, характерные для зон сдвигов. Это кулисное расположение разрывных нарушений (см. рис.45), субвертикальное положение разломов, их глубинность, блоковость осадочной толщи(см.прил:1,2, рис.34,35). Другой важной характеристикой Куюмбинского месторождения является условие транстенсии (растяжения) как доминирующее в процессе осадконакопления. В простейшем случае структуры, обязанные своим происхождением горизонтальному растяжению, представляют собой зияющие трещины или щели, стенки которых разошлись, образуя пустое пространство. Такие трещины нередко образуются при землетрясениях, имеют протяженность в первые метры и очень недолговечны. Открытые трещины быстро заполняются обращающимися со стенок обломками. Таким образом, небольшой по масштабам раздвиг фиксируется в геологической истории в виде полос тектонических брекчий, состоящих из остроугольных обломков или в виде кластических даек и брекчий. Чаще раздвигание происходит не по единой трещине, а по широкой зоне, разбитой многочисленными разломами. Сместители этих разломов могут быть наклонены по-разному и пересекаться между собой по простиранию и по падению разломов. При раздвигании такой сложнопостроенной зоны блоки, расположенные между разломами, проседают, наклоняются, разворачиваются. Поэтому вся зона сложного раздвига становится гигантской тектонической брекчией, состоящей из блоков, разделенных разломами (Буртман и др.,1963). Именно тектонические брекчии при бурении скважин на Куюмбинском месторождении связываются с продуктивными интервалами газонефтяных залежей (см. рис.54).
Наличие сдвиговой составляющей при формировании бассейна предопределяет появление вдоль сдвиговой системы участков с транстенсивным и транспрессивным режимами, что морфологически выражается в соседстве впадин и поднятий. В общем случае сопряженность положительных и отрицательных структур при сдвиге делает бассейны сдвига в высшей степени благоприятными для аккумуляции осадков (Чамов, 2008).
Литология и структурные особенности пород Куюмбинской рифейской депрессии характеризуются крайней изменчивостью. Фациальная изменчивость пород в рифее на Куюмбинском месторождении подтверждается следующими фактами:
1. Наличие среди доломитовых и терригенно-доломитовых отложений локальных участков (скважины К-7, К-12, Юр-11б), где совместно с терригенно-обломочным материалом присутствует фация известняков. Ни в одной из куюмбинских скважин такие отложения больше не наблюдаются. Эти участки находятся вблизи разрыва северовосточного простирания левосторонней сдвиговой природы. Возможно, этот сдвиг и послужил причиной разъединения по латерали когда-то единого участка, в пределах которого накапливались известняки (рис. 57).
2. Выделение в куюмбинской свите доломитов различного генезиса, образованных, судя по описанию керна, в разных фациальньгх условиях и имеющих различный литоло-гический облик. Первый тип - это запесоченные, глинисто-алевритистые доломиты со слабо окатанными зернами кварца, рассеянными в породе. Второй тип — слабо глинистый, органогенно-обломочного генезиса с преобладанием пластово-строматолитовых разностей, неравномерно перекристаллизованных и окремненных. Количество глинисто алевритистого материала увеличивается на Куюмбинской площади в северном направлении, в этом же направлении происходит сокращение мощности куюмбинской свиты. Интенсивную запесоченность доломитов можно объяснить близостью области сноса, а уменьшение мощности часть исследователей связывают с предвендскимразмывом (Гути-на, 2007).
3. Специфичность разреза скважины Юр-116. В этой скважине, пробуренной недалеко от соседних (К-1,3, К-14, К-204), описан доломито-известняково-терригенный комплекс пород, не вскрытый ни» в одной из куюмбинских скважин. По мнению Б.Г.Краевского и А.М.Пустыльникова (Гришин и др., 1993 Ф), разрез свидельствует об очень значительной фациальной изменчивости рифейских образований. По наличию известнякового компонента разрез скважины Юр-116 несколько сходен со скважинами К-7 и К-12, но различия в составе и строении этих толщ весьма велики и при сопоставлении обнаруживают крайнюю фациальную изменчивость на небольших расстояниях.
С точки зрения автора, приведенные факты могут свидетельствовать о том, что в период осадконакопления территория Мадринского прогиба подвергалась влиянию тектонических процессов, способствовавших резким фациальным изменениям. Учитывая, что Мадринская депрессия находится в зоне влияния Большепитско-Кислоканского и Ангаро-Катангского сдвигов, можно предположить, что различные условия осадконакопления связаны с проявлением конседиментационных сдвигов. Однако на данный момент нет достаточного количества достоверных данных, подтверждающих это предположение.
Наиболее четко сдвиги проявили себя в период байкальского тектогенеза, вертикальные и горизонтальные смещения блоков земной коры обусловили контрастное чередование горстов и грабенов, выполненных различными литологическими разновидностями. Примером могут служить разрезы скважин К-204 и К-6, находящиеся в непосредственной близости. Первая скважина вскрыла нижнюю часть рифея и вышла в подстилающие грубозернистые песчаники и конгломераты делингдэкэнской свиты, а вторая попала в грабен и вскрыла мощную толщу вышележащих отложений (рис. 58).
О пострифейском развитии сдвигов можно судить по кулисным разрывам, выходящим на поверхность в районе скв. К-200 (см. рис. 47).Таким образом, сдвиги на Куюм-бинском месторождении проявили себя, в основном, на рубеже рифей-венд, но единичные факты говорят о возможной активизации их в пострифейское время.
Выделение перспективных зон нефтегазонакопления и рекомендации по проведению поисково-разведочных работ
Анализ проведенных исследований в районе Куюмбинского месторождения позволил выделить рифейский осадочный бассейн, сформированный в раннем рифее в результате проявления. Болынепитско-Кислоканского сдвига. По мнению ряда исследователей (Harding, 1973 и др.) на перспективы нефтегазоносности таких депрессий существенное влияние оказывает структурный фактор. Второе по значимости место, на взгляд автора, занимает литолого-фациальный аспект.
Главным объектом нефтегазоносности является верхняя часть рифейского комплекса, для которой покрышкой служат залегающие субгоризонтально отложения венда. Рифейские отложения являются самыми древними осадочными образованиями, способными образовывать ловушки для залежей углеводородов. Положение их под региональным флюидоупором предполагает их вторичное происхождение и явилось, по всей вероятности, результатом их многостадийной миграции и перераспределения. Контроль залежей разрывной тектоникой указывает на их генетическую взаимосвязь. Об этом же говорит многочисленность выявленных газонефтяных залежей в районе Куюмбинского месторождения, каждая из которых имеет свои, отличные от соседних, уровни газонефтяных и водонефтяных контактов. Это обусловлено блоковостью строения рифейской толщи, характерной для такого типа резервуаров.
Трещинно-каверновый и каверново-трещинный тип коллекторов в пределах исследуемой территории указывает на широко проявленную флюидодинамику, которая, на взгляд автора, могла быть вызвана 2-мя факторами:
1. В период предвендского перерыва осадконакопления происходило обмеление и осушение рифейского бассейна, поверхностное карстование, что привело к формированию каверн. Наиболее благоприятными участками для просачивания метеорных вод являлись зоны повышенной трещиноватости и раздробленности пород, сопровождающие разломы. Проведенный анализ сбросо-сдвигов показал, что они явились в этот период наиболее благоприятными структурами для инфильтрации поверхностных вод, растворения и выщелачивания доломитов. Результатом этого процесса явилось образование коллекторов трещишго-кавернового типа вдоль разрывов и, особенно, в местах их пересечений.
2. Как указывалось выше, одной из особенностей сдвигов является их глубинность. На основе изучения образцов пород рифея из скважин Куюмбинского местрождения (К-305, К-220, К-223, К-211), А.Е.Лукин и В.В.Донцов показали наличие признаков внедрения глубинных флюидов, которые заключаются в присутствии в образцах микрочастиц самородных металлов и природных сплавов (Харахинов, 2010). В связи с полученными данными, есть все основания предполагать, что в период тектонической активизации по сбросо-сдвигам из глубин поднимались гидротермальные растворы, способствующие выщелачиванию карбонатов и образованию каверн, приуроченных к стенкам трещин и околотре-щишюму пространству. Данное предположение подтверждается наличием участков за-карстованных доломитов не только под рифейской эрозионной поверхностью, но и на значительном расстоянии от нее. Примером может служить скважина К-203, в которой закарстованные породы вскрыты на глубине 87 м от поверхности рифея (Фациальная..., 2006).
Основанием для выделения первоочередных направлений разведочных работ на нефть и газ в пределах Мадринского пулл-апарта явились следующие источники информации:
- анализ сейсмических материалов и построенных на их основании блок-диаграмм;
- структурно-литологические данные по пробуренным глубоким скважинам;
- карта индекса открытой трещиноватости пород рифея;
- особенности тектонического строения отдельных участков, охарактеризованные на основе построения геологических разрезов осадочной толщи (Бугарикский горст);
- изучение опубликованных данных о нефтегазоносности Куюмбинского месторождения;
- анализ тектонотипов структур, сходных по проявлению дизъюнктивной тектоники с выделенным Мадринским пулл-апартом.
Результатом изучения зон сдвигов явилось выделение 2-х типов ловушек, характеризующих различные проявления динамики данных дизъюнктивов.
1-й тип связан с присдвиговыми брахиантиклинальными складками, ориентированными, преимущественно, в субмеридионалыюм и северо-западном направлении (см. рис. 61) к западу от Ангаро-Катангского сдвига. С восточной стороны от Ангаро-Катангского сдвига складки имеют северо-восточное простирание. Они представляют собой зоны, трассируемые цепочкой малоамплитудных положительных структур, сопровождающих сбросо-сдвиги и местами вытянуты вдоль них. Размер складок, оцененный при интерпретации сейсмических профилей, составляет первые километры в длину и около 250 метров в высоту. В сейсмическом облике они отражаются близкими к изометричным зонами потери корреляции отражающих горизонтов, контролируемые разрывами.
2 —м типом структур, благоприятным с точки зрения локализации углеводородов, считаются участки приподнятых блоков, имеющих систему разрывов пальмообразного строения. Они предполагаются в юго-восточной части Мадринского пулл-апарта и выявлены на глубинном профиле «Батолит» (см. рис. 41). Этот тип прогнозируемых залежей отождествляется» с тектонотипом І месторождений t Ангарской зоны складок на юго-западе Сибирской платформы, где сдвиговая природа пальмообразных, контролирующих залежь разрывов, доказана.
Из этих двух типов структур, связанных со сбросо-сдвигами, первый характеризует условия растяжения, второй - характерен для зон сжатия и, возможно, является индикатором условий транспрессии в зоне влияния юго-восточной ветви Большепитско-Кислоканского сдвига.
Анализ продуктивности пробуренных скважин по данным недропользователей в сопоставлении с выделенными ловушками, позволил оценить выделенные зоны локалріза-ции УВ по перспективности и наметить первоочередные направления разведочных работ (рис. 76).
Весьма перспективные зоны связываются с брахиантиклинальными складками, сопровождающими сдвиги. Они характеризуют первый тип ловушек.
На карте индекса открытой трещиноватости рифейских горизонтов, составленной недропользователями (см. рис. 67), эти складки сопоставляются с участками высоких значений открытой трещиноватости. В районе продуктивных скважин К-212, К-235 намечаются кулисообразные аномальные участки, которые трассируют внутреннюю центральную зону Болыпепитско-Кислоканского сдвига северо-восточного направления.
Средне перспективные зоны в нефтегазоносном отношении связываются с выделенным 2-ым типом ловушек (ПК. 357, ПК 372 и ПК 385 на профиле «Батолит», см. рис. 41). Структурный рисунок, который создают сдвиги в этой части регионального профиля, предположительно, характеризует поведение сдвигов в условиях локального сжатия и указывает на возможную локализацию УВ в верхней части рифейской толщи под пред-вендской эрозионной поверхностью.
Наименее перспективной является грабенообразная, линейно вытянутая структура северо-восточного направления, в пределах которой пробурены скважины К-15 и К-223, показавшие отсутствие коллектора.
В выделенных перспективных зонах, для оптимально верного заложения скважин необходимо проводить литолого-фациальный анализ, поскольку, как указывалось выше, залежи УВ приурочены к трещинно-каверновым коллекторам в доломитах. При этом весьма важным фактором является степень проявленности вторичных изменений. На взгляд автора, только комплексный подход при изучении такого сложно построенного месторождения, которым является Куюмбинское, может дать положительные результаты в плане оптимального прироста запасов углеводородного сырья.
