Введение к работе
Актуальность проблемы. Перспективы восполнения сырьевой базы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции во многом связаны с периферийными ее областями, в числе которых Казанско-Кажимский прогиб (ККП) занимает одно из приоритетных положений. На его территории в 50-70-е годы в результате поискового бурения были получены непромышленные притоки нефти из отложений тиманского горизонта верхнего девона. В 90-х годах возобновились региональные геолого-геофизические работы с целью уточнения геологического строения и выяснения перспектив нефтегазоносности прогиба. Сложные геолого-тектонические условия и фрагментарный характер изученности разреза ККП оставляет множество возможностей для неоднозначной интерпретации материалов дистанционных методов исследования. С целью уточнения геологического строения и перспектив нефтегазоносности территории на южном окончании ККП в период 2000-2003 гг. была пробурена Коркатовская параметрическая скважина, а также серия поисковых скважин, которые дали обширный фактический материал и подтвердили нефтеносность девонских отложений.
В настоящее время как на территории ККП, так и на сопредельных площадях продолжаются региональные и регионально-зональные геофизические работы, планируется бурение поисково-оценочных скважин. Для целенаправленного ведения активно развивающихся нефтепоисковых работ актуально научное обобщение вновь полученных данных.
Цель работы: выполнить геолого-историческое моделирование и комплексный анализ условий генерации, миграции и аккумуляции углеводородов для прогноза нефтеносности Казанско-Кажимского прогиба.
Основные задачи исследований:
-
уточнить геологическое строение и историю формирования осадочного чехла ККП на основе новых данных глубокого бурения и региональных геофизических исследований;
-
выделить в пределах ККП природные резервуары и дать их комплексную характеристику;
-
на основе геолого-геохимических данных выявить нефтематеринские толщи и свиты;
-
реконструировать условия проявления главной фазы нефтеобразования и установить границы зон нефтегенерации;
-
выполнить типизацию потенциальных ловушек УВ и прогноз нефтеносности ККП.
Методы решения задач. Для решения поставленных задач автором проанализированы и научно обобщены фактографические материалы по глубоким скважинам, пробуренным в пределах прогиба. Основной акцент был сделан на материалы, полученные в последние году с применением современных технологий исследования скважин и методик обработки данных, что позволило актуализировать ранее накопленный фонд информации. Это, прежде всего, Коркатовская скважина, обеспечившая получение широкого комплекса параметров разреза приосевой южной части ККП и глубокие поисковые скважины, характеризующие особенности геологического строения и параметры осадочного чехла южной и центральной части прогиба. Также использованы результаты региональных геофизических и геохимических исследований территории ККП и материалы опубликованные в открытой печати.
В процессе выполнения работы построены схемы корреляции разрезов скважин, наиболее полно отражающих особенности изменения разреза вдоль осевой лини прогиба, которые послужили основой для экстраполяции геолого-геофизических и геохимических параметров и создания моделей природных резервуаров и нефтематеринских свит. С целью определения временных и пространственных границ нефтегенерации выполнены реконструкции палеотектонических и палеотемпературных условий. Сопоставление полученных результатов позволило локализовать очаги нефтеобразования и составить прогноз возможных зон аккумуляции УВ.
Для обработки баз геохимических (порядка 4000 определений) и геофизических (более 72000 пог.м каротажа) данных применялись компьютерные технологии. Так, для интерпретации данных ГИС, построения и графической визуализации геолого-геофизических разрезов и корреляционных схем применялись автоматизированные системы LogTools и ВИДГИС. С целью установления общих закономерностей геологического строения отдельных блоков прогиба применялся линейный дискриминантный анализ.
Научная новизна. На основе анализа особенностей геологического строения ККП с использованием возможностей математического моделирования по комплексу показателей выделены южный, центральный и северный сегменты. Уточнены закономерности изменения коллекторских и экранирующих свойств пород в различных частях прогиба, заключающиеся в существенном влиянии постседиментационных изменений пород, в том числе от регенерационной цементации кварцевых зерен и их уплотнения с образованием конформных контактов, порфиробластовой и пойкилитовой цементации псаммитов, развитии трещиноватости и др. На основании комплекса показателей (степень гидрогеологической закрытости коллекторов, их латеральная выдержанность и непосредственный контакт с нефтепроизводящими толщами), обоснована приоритетная роль в нефтепоисковом отношении тиманского, пашийского и живетского резервуаров. Впервые в осадочном чехле ККП по результатам комплексных исследований органического вещества и битумоидов, палеотектонических и палеотемпературных реконструкций выделены нефтематеринские свиты и обоснованы временные и пространственные границы нефтеобразования. На базе детального изучения геологического строения ККП проведено районирование территории по типам ловушек и их ранжирование по степени перспективности.
Защищаемые положения.
-
Выделены три типа осадочных разрезов, различающиеся по стратиграфической полноте, литологическим особенностям и потенциальной нефтеносности, приуроченные к северному, центральному и южному сегментам.
-
Научно обосновано формирование в палеозойских отложениях ККП разнотипных природных резервуаров, среди которых тиманский, пашийский (по периферии и в центральном сегменте прогиба), живетский (по периферии прогиба) имеют наибольшее нефтепоисковое значение.
-
Выделены основные зоны генерации УВ в пределах ККП, связанные с нижнефранской терригенной и среднефранской глинисто-карбонатной нефтематеринскими свитами.
-
Выполнено районирование территории ККП по типам ловушек; которых основные перспективы нефтеносности ассоциируются с ловушками дизъюнктивно экранированного и антиклинально-дизъюнктивного типов, а также с ловушками, связанными с выклиниванием живетских и пашийских отложений на границе с окружающими сводами.
Практическая значимость работы.
Работа имеет существенное практическое значение. Представленные многопрофильные геологические модели и прогноз благоприятных условий для локализации УВ позволяют проводить детальные оценки ресурсов и запасов углеводородного сырья по отдельным комплексам (горизонтам, участкам недр) и ориентировать нефтепоисковые работы на конкретные потенциально продуктивные пласты и зоны аккумуляции. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при составлении и реализации программ проведения ГРР и программ лицензирования Кировской области и Республики Марий Эл.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на ежегодных Региональных научно-практических конференциях Приволжского и Южного федеральных округов (НВНИИГГ, г. Саратов, 2002, 2003, 2005, 2006), на Международной научно-практической конференции «Природные битумы и тяжелые нефти России» (ВНИГРИ, г. Санкт-Петербург, 2006), на Научно-практической конференции «Состояние и перспективы нефтегазового потенциала Пермского края и прилегающих районов» (г. Пермь, 2006).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ. Основные результаты работы вошли в 8 научно-исследовательских отчетов ФГУП НПЦ «Недра» и ЗАО НПО «Геоцентр».
Структура и объем работы.
Работа состоит из Введения, 5 глав, Заключения, списка литературы – 206 наименований, 1 текстового приложения и 3 графических приложений. Общий объем работы составляет 232 страницы, включая 39 рисунков, 10 таблиц.
Работа выполнена под научным руководством д.г.-м.н. Т.В. Карасевой, которой автор приносит глубокую благодарность за постановку задачи, обращение к научным категориям и теоретическим основам и выражает искреннюю признательность за постоянное внимание и поддержку.
Особую благодарность автор приносит главному геологу ОАО «НПЦ «Недра» к.г.-м.н. В.И. Горбачеву за идею подготовки данной работы, содействие и рекомендации. Искреннюю признательность за консультации и помощь в работе над диссертацией автор выражает сотрудникам ОАО «НПЦ «Недра»: В.И. Брякину, О.В. Василюк, Т.Н. Соколовой, И.В. Нероновой, кандидатам г.-м.н.: Г.В. Тарханову, Д.А. Кузьмину, О.А. Есипко; сотрудникам КамНИИКИГС: кандидатам г.-м.н. С.Г. Попову, Ю.А. Ехлакову, Л.В. Сиротенко, М.Г. Фрик и др. За техническую помощь, оказанную при работе с каротажными и графическими материалами, автор благодарит А.В. Вопиловскую и Т.И. Лобанову.
