Закономерности распространения зон, благоприятных для аккумуляции углеводородов в домеловых отложениях юго-востока Западной Сибири Белов, Руфим Васильевич

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Методологические аспекты исследований 12

1.1. Выбор оптимального графа обработки геофизической информации 12

1.2. Комплексная интерпретация геолого- геофизических данных и материалов бурения 19

1.2.1. Комплексная интерпретация сейсмостратиграфического, структурно-формационного анализов и РЕАПАК 19

1.2.2. Изучение параметров геофизических полей и прогнозирование коллекторов 25

1.2.3. Прогнозирование коллекторов по системе ЗАЛЕЖЬ 31

1.3. Построение карт 34

1.3.1. Карта предполагаемой поверхности палеозойского карбонатного основания 34

1.3.2. Прогнозные карты песчаных пластов коллекторов юрских отложений 39

Глава 2. Строение разреза домеловых отложений юго-востока Западно-Сибирской плиты 40

2.1. Стратиграфия и сейсмостратиграфия домеловых отложений 40

2.1.1. Палеозойский комплекс 40

2.1.2. Юрский комплекс 45

2.2. Этапы эволюции домеловых седиментациоиных бассейнов и их связь с тектоникой литосферных плит 54

2.2.1. Палеогеография и палеогеоморфология доюрских этапов 57

2.2.2. Палеогеография и палеогеоморфология юрских этапов с учетом данных сейсморазведки 59

2.2.2.1. Геттанг-синемюр-плинсбах (СК-2) 66

2.2.2.2. Тоар-аален (СК-3) 66

2.2.2.3. Байос-бат (СК-4,СК-5) 66

2.2.2.4. Келловей-оксфорд (СК-6) 66

Глава 3. Геодинамика Западно-Сибирской плиты и перспективы нефтегазоносности 74

3.1. Перспективы нефтегазоносности палеозойских образований 75

3.2. Перспективы нефтегазоносности и ловушки неантиклииалыюго типа юрских отложений 81

Глава 4. Закономерности распространения зон благоприятных для аккумуляции углеводородов в домеловых отложениях юго-востока Западно-Сибирской плиты .104

4.1. Закономерности распространения зон, благоприятных для аккумуляции углеводородов в доюрском сейсмостратиграфическом комплексе (СК-1) 104

4.2. Закономерности распространения песчаных пластов коллекторов и связанных с ними НАЛ в юрских сейсмостратиграфических комплексах 116

4.2.1. Нижнеюрский комплекс (СК-2), пласты Юпи Юіб 117

4.2.2. Нижне-среднеюрский комплекс (СК-3), пласт Ю 14-15 123

4.2.3. Средне-верхнеюрский комплекс (СК-6), пласты Юі34 и Юі1-2 127

Заключение 147

Литература 149

• Выбор оптимального графа обработки геофизической информации
• Юрский комплекс
• Перспективы нефтегазоносности и ловушки неантиклииалыюго типа юрских отложений
• Средне-верхнеюрский комплекс (СК-6), пласты Юі34 и Юі1-2

Введение к работе

Актуальності, работы. В последние годы уровень добычи нефти в Томской области начал резко падать. Это связано как с кризисными явлениями в т-кономнке России, так и с исчерпанием фонда крупных и средних структур в пределах юго-восточной части Западной Сибири и истощением главного продуктивного объекта -горизонта ІОі. Оставшиеся не выявленными антиклинальные объекты определяются как мелкие с площадью не более 10-15 км².

Согласно результатам 04q)enH0ii количественной оценки перспектив нефтегазоносное Томской области (Ф.Г. Гурари, А.Э. Конторович, В.В. Гребешок, Е.Е. Даненберг, В.И. Демин, И.А. Иванов и др.) наибольшая масса начальных извлекаемых ресурсов сосредоточена в Нюрольском нефтегазоносном районе. Она аккумулирована в ловушках верхнеюрского нефтегазоносного комплекса (60,9%), нижнемелового (17,6%), нижнесрелисюрского (11,7%), и нефтегазоносном горизонте контакта (НГГЗК) чехла и фундамента (9,8%).

По плотности ресурсов УУВ на один км² начальных извлекаемых потенциальных ресурсов углеводородов первое место среди нефтегазоносных комплексов занимает верхнеюрекпй - 9,5 тыс. т/км- УУВ, второе - нижнемеловои - 2,76 тыс. т/км², третье нпжне-средиеюрскпй - 1,83 тыс. т/км², четвертое - НГГЗК - 1,54 тыс. т/км^:. Из-за резкого колебания уровня разведаиностн ресурсов УУВ в различных нефтегазоносных комплексах их значение по размерам и плотности извлекаемых перспективных и прогнозных ресурсов весьма существенно отличается от планового по распределеншо начальных ресурсов УВ. Первое место по-прежнему сохраняется за верхнеюрским комплексом, на второе перемешается нижне-среднеюрский, на третье нижнемеловои, четвертое место занимают отложения палеозоя. Перспективные и прогнозные извлекаемые ресурсы нефти по нефтегазоносным комплексам распределены следующим образом: верхнеюрский - 57.7%, нижнесреднеюрсклн -16,8%, нижнемеловой - 14,6%, НГГЗК- 10.8%.

Итак, как показывает оценка, юго-восток ЗСП располагает значительными прогнозными ресурсами углеводородов, но связанными с ловушками неантиклинального типа, что позволяет при надлежащем развитии нефтегазопоисковых работ поддерживать

стабильную добычу нефти и газа. Основные направления геологоразведочных работ на сегодня следующие:

1. Остаются задачи дальнейшего изучения закономерностей распределения продуктивных верхнеюрскнх отложений горизонта Юі (пласты КМ, Юі К КМ, Юі¹);

2. В связи с общим истощением главного продуктивного пласта Юі выдвигаются новые задачи:

-изучение закономерностей распространения перспективных ннжне-средпеюрскнх песчаных пластов-коллекторов (Юп, КМ, Юі5,

Юн,);

-изучение закономерностей распространения зол, благоприятных для аккумуляции углеводородов в образованиях палеозоя.

Параллельно самое пристальное внимание следует уделить меловым отложениям и наконец, в дальнейшем, при создании новых прогрессивных технологий вскрытия н испытания нпзкопроннцаемых пластов, объектами нефтепоисковых исследований могут стать среднеюрскне континентальные коллектора.

Таким образом, актуальности работы заключается в следующем.

При общем исчерпании антиклинальных объектов и истощении запасов горизонта Юі выдвинут альтернативный вариант поисков коллекторов:

- в нижне^еднеюрском иефтегазоперспектнвном комплексе;

- в рифогенных образованиях палеозойского комплекса,
коллектора которых могут обеспечить рентабельность залежей в
сегодняшних условиях.

Целью настоящих исследовании является научное обоснование закономерностей распространения зон, благоприятных для аккумуляции углеводородов в сложно пстроенных объектах домеловых комплексов: среднепалеозойском, нижнесреднеюрском и cpejmeBqraieiopcKOM.

Цель работы определяет и основные задачи исследований:,

-разработка методологии прогноза сложно построенных объектов на основе комплексной геологической интерпретации данных сейсморазведки и бурения;

-сейсмостратиграфическое расчленение домелового

комплекса и сейсмопалеогеоморфологнческие реконструкции этапов домеловон эволюции седиментационного бассейна юго-востока Западно-Сибирской плиты:

-изучение закономерностей распространения

продуктивных п перспективных пластов юрских комплексов;

-изучение закономерностей распространения

нефтегазоперспективных объектов в палеозойских образованиях. Научная новизна работы заключается в To.vf, что:

1. Предложен эффективный обрабатывающий
интерпретационный комплекс, позволивший впервые достигнуть
дифференциации разреза, достаточной для
сейсмостратнграфическнх исследований, для детального
расчленения горы и изучения условий осадконакопленнй в
относительно узких сенсмостратпграфнческпх. интервалах.

2. Предложен эффективный метод изучения тонкослоистого
разреза, основанный на комплекспровашш систем РЕАПАК, СФА и
сейсмостратшрафнческого анализа.

3. Предложена новая геолого-геофизическая модель домеловых отложений с выделением нескольких сенсмостратнграфическнх комплексов, прокоррелнрованных на всю территорию.

4. Изучено внутреннее строение комплексов п впервые для узких сейсмостратиграфнческих интервалов восстановлен палеорельеф, определены условия осадконакоплення и прослежена эволюция региона в домеловую эпоху, которая оказалась существенно сложнее, чем представлялась ранее.

5. Выделены три вида главных палеообстановок, оказавших основное влияние на закономерности палсоседиментапнн в юрский период: обширный архппелаговый бассейн в геттанг-ааленское время, континентальные условия в байос-батское и прнбрежно-

морскне В КЄЛЛОВЄЙ-ОКС(|)ОрДСКОЄ.

6. Впервые для этого региона и комплекса отложений проведена типизация неантнклпнальаых ловушек и определены сейсмические диагностические критерии каждого типа.

7. Выявлены закономерности распространения зон, благоприятных для аккумуляции УВ в юрских отложениях п связь их с особенностями палеоседнмеитации этого периода. В частности сделаны выводы о развитии перспективных и продуктивных песчаников Юн, Юіб непосредственно во внутренних частях нрхппелагового водоема; Юи-is - в узкой полосе вдоль подошв структур I н II порядка; Юі³-⁴ и Юі¹² -на склонах палеоструктур.

Основные защищаемые положения. Настоящими работами защищаются:

1. Методология исследований как средство изучения закономерностей распространения зон, благоприятных для аккумуляции УВ на основе геологической интерпретации данных сейсморазведки и бурения.

В том числе:

оптимальный (объектоорпентпрованный) граф обработки данных МОГТ, позволивший значительно улучшить качество временных разрезов;

- эффективный метод изучения тонкослоистого разреза,
основанный на комплектовании систем РЕАПАК, СФА,
сейсмостратіьграфического анализа и данных бурения;

2. Закономерности распространения зон, благоприятных
для аккумуляции У В в юрских отложениях и их связь с эволюцией
юго-востока ЗС.

В том числе:

- новая геолого-геофнзпческая модель домелового
разреза, в соответствии с которой в юрском интервале разреза
выделяется до 20 отраженных волн вместо 4-5, известных ранее;

- впервые для узких сейсмостратштоафнческнх интервалов
по геолого-геофпзическнм данным восстановлен палеорельеф,
рассмотрены условия осадконакопления, прослежена история
развития региона в юрское время;

установлены основные типы палеообстановок, оказавших главное влияние на закономерности распространение зон, благоприятных для аккумуляции УВ;

- по сейсмическим данным проведено выделение п
типизация пеаптнклпнальных ловушек юрских отложении н
определены их диагностические признаки;

- выделены зоны развития коллекторов разной степени
продуктивности п установлена закономерная связь их с условиями
палеоседнментацпп и с основными палеотектонпческимп и
палеогеоморфологнческимн элементами.

3. Закономерности распространения зон, благоприятных
для аккумуляции УВ в палеозойских отложениях.

В том числе:

геолого-геофнзпческая модель палеозойского сейсмостратнграфнческого комплекса;

- связь зон, благоприятных для аккумуляции УВ в
' палеозойских толщах с рифовыми образованиями и

палеогеодинамикой Сибирского континента.

Реализация результатов исследований и практическое значение работы. Результаты работы автора используются на территории юго-востока Западной Сибири, где автор на протяжении 30 лет работал начальником партии, занимавшихся обработкой и интерпретацией геолого-геофизическнх материалов, затем начальником опытно-методической партии по разработке методики поиска НАЛ, главным геологом опытно-методической

экспедиции и начальником опытно-методической экспедиции. Им написано 27 окончательных отчетов, получивших высокую оценку НТС Томского геофизического треста, ГГП и ОАО Томскнефтегазгеология'. В соавторстве с qiynnofi сотрудников СНИИГГиМС и СИБГЕО (г. Новосибирск) автор участвовал в написании 5 отчетов по внедрению пакетов программ РЕАПАК и результатам научных, опытно-методических и производственных работ по поискам нефти п газа в ловушках неантпклиналыюго типа. Результаты работ использованы при определении дальнейшей стратегии геолого-разведочных работ Томского геофизического треста. Автором за годы работы выявлено и подготовлено к бурению 51 объект, 15 из которых на сегодня являются месторождениями (Селимхановское, Нижнетабаганское, Южно-Табагаиское, Северо-Калнновое, Калиновое, Арчинское, Пинджннское, Западно-Лугннецкое, Урманское, Западно-Останйнское и др.).

Апробация работы. Результаты исследований
докладывались на совещаниях по сейсмостратипэафическим
исследованиям (г. Чимкент, 1986, 1988 г.г.), на научно-практической
конференции, посвященной надежности прогнозов

нефтегазоносное (г. Киев, 1991 г.), на Международной конференции по разведочной геофизике (г. Москва, 1992 г.), па научно-технической конференции (г. Москва, 1992 г.), на научно-практической конференции (г. Томск, 1995 г.), на Всероссийском научно-техническом совещании (г. Томск, 1996 г.), па научно-технических советах ГГП 'Томскнефтегазгеология'.

Публикация. Результаты исследований освещены автором в 41 публикациях, в том числе:

в 1 монографии;

в 4 авторских обзорах;

в 27 статьях во всесоюзных ( BcqioccirticKiix) научных журналах, в сборниках трудов ВНИИОЭНГ, СНИИГГиМС, Прикладная геофизика, Разведочная геофизика;

в развернутых тезисах и рефератах 9 докладов на международных и Российских научных конференциях.

Использованные материалы. Основой дишфтацношюй работы явились результаты исследовании, выполненных автором лично п под его руководством в Томском геофизическом тресте. Исследования базируются на переобработке и переннтерпретацин сепеморазведочных матерпалоп разных лет начиная с 1970 и по 1996 г., из которых составлены сводные региональные маршруты протяженностью порядка 14000 км. Кроме того проведена

переобработка п интерпретация материалов по углубленном)' (объект^ориентированному) графу на локальных площадях (Северо-Фестпвальная. Смоляная, Хылькннская, Северо-Карассвская. Налимья, Верхневасюганская, Урманская, Солоповская, Фестивальная, Крапивпнская, Чкаловская) общим объемом около 4500 км. Учтены материалы 70 скважин глубокого бурения.

Автор искренне благодарит доктора геолого-
минералогпческнх наук В.М. Ковылпна, доктора технических наук
И.А. Мушина, кандидата геолого-мппералогпческпх наук Г.И.
Тищешсо, кандидата геолого-минералогических наук И.А. Иванова
за ценные практические советы. Особую признательность за
многолетнюю постоянную поддержку автор выражает академикам
B.C. Суркову и А.Э. Копторовпчу. Большую помощь в
формировании окончательного варианта работы оказал доктор
геолого-мпнералогпческпх наук, профессор Шеин B.C., за что автор
приносит ему свою большую благодарность. Необходимо отметить,
что весь период работы над диссертацией постоянный контроль,
деловые советы исходили от доктора геолого-мпнералогпческпх
наук, профессора B.C. Славкпна. Его энергия,

высококвалифицированная помощь и. наконец. просто

человеческая доброжелательность - явились решающими ([(акторами для достойного завершения дела.

Выбор оптимального графа обработки геофизической информации

Прогнозиропанис структурных, литологических, коллекторских характерпсгик геологического разреза по данным метода отраженных волн с целью определения перспектив нефтегазоносное основано на более детальном расчленении сейсмического волнового поля; выявлении, анализе и интерпретации аномальных зон изменения сейсмических параметров (энергии, поглощения, скорости распространения упругих колебаний, частотного состава и др.); анализе рисунка сейсмической записи; анализе палеогеографических условий седиментации. Перспективы повышения эффективности сейсморазведки в каждом случае определяются особенностями сейсмогеологических условий исследуемой территории, состоянием специальных методических исследований, уровнем оснащения обрабатызающей аннаратурой, программно-математическим обеспечением и главное - уровнем изученности понсково-разведочным бурением, а также плотностью сети наблюдений. Вследствие этого особо важную роль имеет подбор оптимального графа обработки геолого-геофизической информации, который в связи с постановкой перед сейсморазведкой все более тонких задач становится все более сложным и разветвленным. Причем, на различных разведочных этапах и различных площадях граф обработки может иметь свои особенности в зависимости от указанных выше условий [8].

Оптимальный граф обработки, применяемый на этане регионального изучения закономерностей распределения зон нефтегазоносности.создан и реализован автором на базе парка ЭВМ, функционирующих в Тонком геофизическом тресте: ЕС-1055, ПС-2000 и ПЭВМ IBM PC/AT. В состав графа входят такие процедуры как демультиплексирование (DEMUX), присвоение геометрии (COMPROF), редактирование (RED), восстановление амплитуд (RAMP), мииимальнофазовая деконволюция (DECSEL), частотная фильтрация (FJLVrX). В целях коррекции статики и кинематики предусматривается получение разрезов ОТВ, ОТП, получение переборов (TSUMX), вертикальных спектров скоростей (VAVEL), а также процедура автоматической коррекции статики (PAKS). Полученный окончательный разрез используется для нескольких целей во-первых, для выполнения программы миграции (VM1GR) и когерентной фильтрации (ANCOD), для получения разрезов ЭКО (РЕАПАК) и, наконец, для получения разрезов геофизических параметров (ИНТЕРСЕЙС). Основным материалом для структурных построений, сейсмопалеореконструкций, сейсмостратиграфическо о анализа, зонального регионального прогноза являются временные разрезы и разрезы эффективных коэффициентов отражения (ЭКО).

Граф обработки площадных материалов усложнен автором с учетом, что главной его целью является оптимизация точек заложения скважин поисково-разведочного бурения, и представляет собой более сложную систему, Г1рдууматривающую нередко две ветви. Первая ветвь после регулировки амплитуд, нормирования, частотной фильтрации и получения разреза OFT, минуя процедуры обратной фильтрации, сразу переходит к обработке но комплексам ИИТЕРСЕЙС и ЗАЛЕЖЬ с целью получения прогнозных карт без влияния математического аппарата деконволюции. Вторая ветвь идет по более сложному циклу, куда включены процедуры расчета горизонтальных (HORSP) и вертикальных (VAVEL) спектров скоростей. После получения окончательного разреза обработка снова идет по нескольким направлениям. Во-первых, подключается комплекс программ структурно-формационного анализа (СВАН, PAНГ-P). Во-взорых, идет работа по комплексу программ ИНТЕРСЕЙС, ЗАЛЕЖЬ (уже с учетом влияния аппарата обратной фильтрации), анализ мгновенных динамических параметров (HILB), анализ разрезов мгновенных скоростей (комплекс СЦС-3 ПГР-IVELA). Кроме того, при создании алгоритмов прогноза в системе ЗАЛЕЖЬ используется сейсмическое моделирование.

Объективное усложнение геологических задач резко повышает необходимость как усиления эффективности имеющихся программно-технических средств, так и активного внедрения новых разработок этого нанравления.И вообще процесс обработки сейсморазведочного материала, как правило, всегда вкючает в себя элемент поиска новых методических приемов, направленных на повышение разрешенное и дифференцированнос окончательного сейсмического разреза. Так, например, в последнее время стала активно использоваться процедура NPMUL, предназначенная для максимального очищения полевого материала от среднескоростных и кратных волн-помех перед началом обработки (рис.1). Сюда можно отнести поиски путей очищения записи от низко- и среднескоростных волн-помех (Р.В.Белов, С.А.Баранов), расширение спектра в сторону высоких частот (Р.В.Белов,С.А.Баранов), комплексирование СВАН и РЕАПАК (Р.В.Белов, И.А.Мушин и др.) объектоориентированную обработку (Р.В.Белов, С.А.Баранов и др.) В ходе исследований в граф обработки геолого-геофизических материалов была например включена нестандартная процедура XTFILC - программа многоканального фильтра, предназнченная для вычитания волн-помех типа когерентного шума. Давно замечено, что часто на окончательных временных разрезах просматривается сеть круто наклоненных осей синфазности, которые разрывают или ослабляют основные отражающие горизонты. При анализе полевых перезаписей установлено, что указанные оси образуются при суммировании кратно-преломленных волн, формирующихся в самой верхней части разреза и обладающих скоростями 1700-2000 м/с. Применение программы XTFILC для подавления указанных волн-помех дало обнадеживающие результаты. На рис.2 представлены фрагменты окончательного разреза по профилю 89.5.19 Крапивинской площади до применения программы XTFILC и после. На первом из них хорошо просматривается вуалеобразная сеть круто наклоненных осей, разрывающих отражающие границы в интервале над границей Па и саму границу Па делая ее прерывистой и слабой по динамической выразительности. После применения XTFILC сеть круто наклонных осей исчезает и значительно возрастает динамическая выразительность Па.

Особое внимание при создании графа уделялось подбору оптимальной процедуры обратной фильтрации. Рисунок 3 наглядно демонстрирует степень достигнутой при этом разрешенности разреза. Помимо указанного эффекта можно отметить и значительное расширение спектра в сторону высоких частот: как правило на уровне 30 % наблюдается смещение спектра от 50-60 Гц на фильтрации 12-120 Гц без деконволюции к 60-80 Гц с DECON по первичному материалу, далее до 70-85 Гц с DECSEL по первичному материалу и до 90-97 Гц с ZFDECSEL по окончательному разрезу (рис.4). В конечном результате автором был сформирован программно-технический комплекс для обработки и геологической интерпретации данных 2Д сейсморазведки [28], включающий отечественное программное обеспечение и вычислительную технику серии ЕС и IBM PC/AT. Из наиболее активно используемых сейсмических программных средств можно отметить СЦС-3 МП и СЦС-ЗПГР (ЦГЭ МТЭ), КОМПАКСЕЙС и ИНТЕРСЕЙС-К,Д (ЗапСибНИИГеофизика), ЗАЛЕЖЬ (БелНИГРИ-ВНИИЯГГ), РЕАПАК (СНИИГГиМС), СФА (ВНИИГеофизика), КИНТ(ТГТ-СНИИГГиМС), КАЙФ (ТГТ-МГУ). в последние полтора-два года с вводом в работу IBM PC/AT программное обеспечение дополнено зарубежными cpeACTBaMH:WINDOWS, PHOTOFINISH, QUATROPRO,SURFER, CORELDRAW,iXL и др.

Общая направленность обработки заключается в достижении максимально возможных соотношений сигнал/помеха, повышении детальности расчленения разрезов, выделении и прослеживании кроме опорных отраженных волн средних и слабых по интенсивности ансамблей отражений. Отличительной особенностью созданной технологии является объектоориентированность ее при сохранении на всех этапах энергии высоких частот отраженных волн и выделении полезного сигнала на фоне интенсивных волн-помех. Принципиальная блок-схема обработки данных MОГТ представлена в работе [28].

Юрский комплекс

В настоящее время для рассматриваемой территории в составе юрской системы выделяют три отдела: нижний, средний и верхний.

Нижпеюрские отложения присутствуют, в основном, в изолированных впадинах доюрского комплекса. Они слагают нижнюю часть тюменской серии и представлены разнозернистыми песчаниками с линзами гравелитов и конгломератов, с пачками и прослоями аргиллитов. Л.Г.Марковой и В.Б.Белозеровым в этих отложениях выделены палинокомплексы геттанг-синемгора, плинсбаха, раннего и позднего тоара. На юго-востоке Западной Сибири отложения геттанг-синемюра (низы урманской свиты) но данным бурения представлены песчаными пластами Юп и чаще всего встречаются в Колтогорском мегапрогибе: Черталинская, Северо-Урманская, Налимья, Тальянская, Урманская, Приколтогорская, Саймовская, Колтогорская площади. В Усть Тымской впадине установлены на Толпаровской площади, в Бакчарской впадине - на Крыловской и на Западно-Крыловской площадях. Плинсбахские отложения формируют верхнюю часть урманской свиты и выделены на Пономаревской, Чкаловской, Вездеходной,Черталинской, Карайской, Урманской,Ледовой, Западно-Карайской, Резервной площадях. Они сложены темно серыми, плотными аргиллитами, песчаниками пласта Юіе от мелко до грубозернистых и прослоями угля. Отложения нижнего тоара, слагающие тогурскую свиту, в исследуемом регионе распространены довольно широко в центральной части Нюрольской впадины (Федюшкинская, Налимья, Черталинская и др. площади), на ее восточном борту (Тамбаевская, Южно-Урманская, Нижнетабаганская, Южно-Табаганская площади), в Усть-Тымской впадине (Трассовая площадь), в Колтогорском мегапрогибе (Приколтогорская, Хвойная,Сутыгинская и др.площади). Представлены они темно-серыми плотными аргиллитами, углями с прослоями серых песчаников и алевролитов. Тогурские аргиллиты являются надежным стратиграфическим репером для нижнеюрского разреза. Верхний тоар представлен песчаниками пласта Юі5 низов тамбаевской свиты с подчиненными прослоями аргиллитов и алевролитов, редкими пропластками угля.

Среднеюрские отложения слагают основную часть тамбаевской свиты тюменской серии и представлены континентальными пойменно-русловыми, озерными фациями, от аалена до келловея включительно. Ааленский ярус сложен пачками переслаивающихся песчаников, аргиллитов и алевролитов мощностью от 30 до 140 м с самым разнообразным соотношнием пород. Песчаные образования аллювиальных систем аалена, выделяемые в пласты Юи, Юіз, Ю!2, Юн, разделенные спорадически прослеживающимися углисто-глинистыми пластами Уп, У,2, Уїз, значительно преобразованы эпигенетическими процессами, уплотнены, содержат включения грубозернистого и гравелитового материала. Байос-батские отложения имеют сходный состав, но с присутствием известковистых песчаников, прослоев угля, углистых аргиллитов, некоторые из которых являются надежными геофизическими реперами. Так на границе между ааленом и байосом прослеживается довольно мощный регионально выдержанный угольный пласт ю. Непосредственно в интервале байосских отложений прослеживается серия угольных пластов Уз и Уб. Регионально пласты не изохронны: наблюдаются смещения от площади к площади на 10-20 мс. Байос-батская толща имеет ритмичный характер строения. Песчаные породы ее образуют шнурковые, линзовидные проницаемые пласты Ю2-Ю10. Причем прослеживаются они на значительной территории , что свидетельствует о развитии палеодренажных систем этого времени. Мощность байос-батских отложений может достигать 200м. Нижне-среднекеиловейские отложения включают мелководно морскую толщу в сосгапе песчаных пластов 1О2" и глин нижневасгоганской иодсвиты. В верхнекелловейский нижнеоксфордский регрессивный этап сформировались песчаники пластов Юі и Юг1- входящих в состав продуктивного горизонта ІОі и нодуголыюй толщи верхнсвасюганской нодсвиты. Верхпеюрскип комплекс включает оксфордский (васюганская наунакская свиты) и кимсридж-волжский (георгиевская и баженовская свиты) ярусы. Оксфордский состоит из толщи серых полимиктовых песчаников верхнсвасюганской нодсвиты, накапливавшихся в условиях опрссненного мелкого моря, с подчиненными прослоями алевролитов, глин и углей. Отложения этой части разреза слагают продуктивный горизонт Ю в котором согласно сущесгвующсму расчленению (В Б Белозеров F F Даненберг 1980 В Б Белозеров 1984) выделяют чегырс иссчаных иласга (сверху вниз): KV, KVJCV и Юг . Пласт Ю, отнесен к Оксфорд-кпмерндЖу, Ю, - к Оксфорду, KV - ниЖнему Оксфорду и 1Оі4 - верхнему келловею. В составе горизонта ЛОї присутствует углистый пласт У, формированге которого отвечает максимому регрессии - в конце первой половины Оксфорда и который является новерхностью, разделяющей горизонт на две толщи: надугон ную и иодугольную. Общая мощность осадков васгоганской свиты изменяется от 100 до 5 м, при этом суммарная толщина продуктивного горизонта IO) может колебаться от первых метров до 70 м. Георгиевская сгита сложена породами нормального морского водоема. Среди них преобладают черные, земно-серые аргиллиты с прослоями известняка и глауконтта. Свита наиболее хороию выражена в ногружснных зонах Нюрол ской впадины, ближе к центральным частям, где мощность ее достигает 15-20 м. Ближе к структурам обрамления внадинл свита либо маломощна (3-9 м), либо отсутствует. В подошве свиты залегают мелкозернистые глауконитовые песчаники (пласт Ю«) зеленовато-серого цвета. Разрез верхнеюрских отложений венчают темно-серые гшитчатые битуминозные аргиллиты баженовской свиты. К окраинам седиментациониого бассейна битумииозность исчезает, появляются прослои алевролитов и песчаников. Мощность их колеблется от 10 до 30-40 м, увеличиваясь в восточном направлении при общем снижении битуминозности. Верхняя граница юрской системы выражена не отчетливо; битумииозность постепенно уменьшается снизу вверх и баженовская свита перекрывается серыми аргиллитами куломзииской свиты неокомского возраста.

Существующее расчленение юрских отложений на свиты дает только общую характеристику их строения, хотя, как показывают исследования автора [11,14,15,18,19,26,28,30], сейсморазведочные методы позволяют зачительно дифференцировать интервал юры за счет картирования отражающих границ, обусловленных наличием в разрезе углистых и углисто-глинистых пластов с аномальными физическими свойствами. Возможность увязки этих границ с периодами регрессий и трансгрессий, и, соответственно, возможность изучения палеоусловий седиментационных процессов явились предпосылками для появления новых схем стратиграфии юрских отложений.

В 1995 г. межведомственным совещанием ОИГГиМ СО РАН, ОАО ТНГГ, СНИИГГиМС, ОАО ВПК, Томский Геолком была рекомендована к практическому использованию новая стратиграфическая схема юры, применимая к юго-востоку ЗСП и учитывающая результаты сейсморазведочных исследований последних лет (рис.14). Данная разработка хорошо коррелируется с авторскими результатами расчленения разреза по сейсморазведочным данным. Она позволила автору создать и хроностратифицировать для юрских отложений юго-востока Западной Сибири новую геолого-геофизическую модель, согласно которой в этой толще можно выделить пять крупных сейсмостратиграфических комплексов снизу вверх, рис 15 [8]:

- нижнеюрский (геттанг-синемюр-плинсбах) или СК-2;

- нижне-среднеюрский (тоар-аален) или СК-3;

- среднеюрский (байос) или СК-4;

- среднеюрский (байос-бат) или СК-5;

- средне-верхнеюрский (келловей-оксфорд) или СК-6.

СК-2 - довольно широко распространен в центральной части Нюрольской впадины. За верхнюю границу его принята отраженная волна Tq от пачки тогурских аргиллитов. Нижняя - граница Ф2 -зачастую не определяется. В интервале СК-2 прослеживаются отраженные волны У16, У,7, У18 с коэффициентами отражения отрицательного знака и с неустойчивой динамикой. На временных разрезах интервал комплекса представлен субпараллельным типом рисунка сейсмической записи переменно-амплитудной формы, с частым ослаблением энергии отраженных волн. Нередко, особенно на участках локальных поднятий, встречаются и другие типы рисунка сейсмической записи: хаотичный, заполнения, линзовидный, бугристый. В пределах СК-2 развиты пласты песчаников Юіе с установленной нефтегазоносностью (шараповский горизонт) и пласты песчаников Ю17,Ю18 (зимний горизонт) с хорошими коллекторскими свойствами [9,12]. Кровля и подошва пластов фиксируются резкими границами с высокими значениями ЭКО положительного и отрицательного знаков соответственно(рис.16,17). При общем площадном характере залегания песчаников Юіб и Юп, нередко наблюдаются линзы, причем довольно протяженные. Площадное размещение пласта песчаника Юі8 связано, в основном, с глубокими прогибами. Погружение кровли комплекса колеблется во временном измерении от 2.5 до 2.6с.

Перспективы нефтегазоносности и ловушки неантиклииалыюго типа юрских отложений

Перспективы нефтегазоносности юрских отложений Западной Сибири самым тесным образом связаны с формированием Надымской, Сургутской и Нюрольской впадин, завершением аккреации разнородных блоков литосферы в перми, началом общего воздымания региона в поздней перми и резкой сменой стиля геодинамической эволюции (С.В.Аплонов). Сжатие сменилось растяжением и в регионе начала формироваться разветвленная рифтовая система. Один из континентальных рифтов в процессе эволюции превратился в молодой Обской палеоокеан, разраставшийся в течение двух десятков миллионов лет. В современном плане фундамента - это гигантская трещина, залеченная океанской литосферой и заполненная осадками, содержащими нефтематеринские породы, в которых в последующем сформировался мощный очаг генерации УВ.

Следует отметить, что на территорию юго-востока ЗСП Обской палеоокеан заходил своим южным резко сужающимся клиновидным окончанием, пересекая западную часть Томской области и замыкаясь на севере Новосибирской. Очевидно, его вырождение в этой части ЗСП обусловило и относительно низкие потенциальные запасы УВ по сравнению с северными районами бассейна осадконакопления и сравнительно мелкие месторождения. К тому же залежи нефти и газа, открытые в отложениях платформенного чехла на территории Томской области, сосредоточены исключительно в ее западной части,то-есть только в зоне пассивных окраин южного замыкания Обского океанического залива.

Хотя по исследованиям автора юрскую толщу можно расчленить на пять сейсмостратиграфических комплекса (см.разд.2.1), но по условиям формирования залежей УВ и соответственно, по перспективам нефтегазоносности в ее составе традиционно выделяют три крупных комплекса: нижне среднеюрский,среднеюрский и средне-верхнеюрский. Это обусловлено тем, что накопление отложений первого комплекса связано в основном с развитием на территории крупных озерно-болотных водоемов, второго - с сугубо континентальными условиями осадконакопления, а третьего - с прибрежно-морскими и прибежно-континентальными. Авторский вариант, как это будет показано ниже,имеет важное значение при изучении закономерностей распределения зон нефтегазонакопления.

Нижне-среднеюрский комплекс в составе геттанг-нижнеааленских отложений залегает в основании мезозойско-кайнозойского платформенного чехла ЗСП, несогласно с размывом перекрывая палеозойские образования. Формирование их происходило в особых условиях, принципиально отличных от верхнеюрских и меловых. На этом отрезке геологической истории, охватывающем около 80 млн.лет, шло интенсивное заполнение бассейнов юго-востока ЗСП осадками за счет денудации горных сооружений, расположенных как на территории современной ЗСП, так и в сопредельных районах. Средняя толщина отложений нижней-средней юры колеблется от 100 до 300 м, а в наиболее погруженных участках достигает 600 и более метров. Глубины залегания кровли нижне-среднеюрской толщи по данным бурения и сейсморазведки значительно варьируют. Максимальная глубина погружения ее отмечается в центральных частях Нюрольской впадины, где достигает 2600-2850 м (Еллейская, Нюльгинская, Квензерская, Майская и другие площади). Минимальная глубина погружения - в бортовых частях впадин колеблется от 2300 до 2500 м (Рогалевская, Чинжарская, Юбилейная, Лугинецкая Шахматная, Первомайская, Крапивинская и другие площади). На юге глубина погружения кровли толщи достигает 2550-2650 м (Заречная,Казанекая,Таволгинская, Верхнечековская площади). Нижне-среднеюрский комплекс, перспективы нефтегазоносности которого оцениваются очень высоко, в последнее время приобретает самостоятельное значение. Эти отложения, как объект поиска неантиклинальных ловушек, изучены пока слабо. Однако опытно-методические и сейсмораз дочные работы последних лет (Р.В.Белов [7,9,17]), позволили значительно увеличить глубинность исследованний и выделить его на сейсмолитологических разрезах. В сочетании с научными исследованиями (И.А.Иванов,Г.И.Тищенко) установлено, что в его интервале прослеживаются четыре региональных песчаных резервуара, проиндексированных как песчаные пласты Юп, Ю16,Ю15,Юм. Причем Юїт и Ю16 экранированы двумя мощными (20-40м) глинистыми покрышками левинского и тогурского горизонтов соответственно, а Ю15 и Юи - углисто- глинистыми пластами Ун и Уїз. Признаки углеводородов в Юп и Юіе по керну выявлены в 8 скважинах (Пономаревская 8; Западно-Крыловская 1,2; Крыловская 2; Чкаловская 3; Толпаровская 1,2; Соболиная 172). Непромышленные притоки нефти и газа получены при испытании на Приколтогорской, Урманской, Толпаровской, Колпашевской, Крыловской площадях. Дебиты нефти в различных скважинах на различных динамических уровнях составили 0.55-2.4 м /сут, газа 0.1-7.29 тыс.м3/сут. По анализу вещественного состава песчаников в резервуарах Ю16 и Юп выделено три основных их типа с наилучшими емкостными свойствами: кварц-полевошпатовые, кварцевые и кварц-гравуакковые с высоким содержанием обломков кислых эффузивов. Состав обломков песчаников и структурно-текстурные особенности их по данным лабораторных исследований свидетельстуют о значительном влиянии местных источников сноса. Но в восточной части территории по данным бурения окатанность зерен, хорошая их сортировка, мелкозернистая структура песчаников свидетельствуют о длительных палеорусловых путях транспортировки (Западная 1, Колпашевская 2, Вертолетная 362). Нефтегазопроявления в пластах Юіз, Юи выявлены во всех депресионных зонах юго-востока ЗСП, но наибольшее их количество сосредоточено в Нюрольской впадине. Здесь запах углеводородов в керне отмечен в 27 скважинах, нефтепроявления при испытании выявлены в 15 случаях. Промышленный приток нефти получен в зоне выклинивания песчаных пластов на Фестивальной площади. По вещественному составу песчаники пластов Ю5, Юі4 сходны с песчаниками пластов Юп7,Юіб. Глинисто-углистые экраны этих резервуаров имеют локальное значение, так как фациально не выдержаны, часто опесчаниваются или представлены чисто углистыми пропластками.

Следует подчеркнуть, что все пробуренные до настоящего времени скважины, с точки зрения поисков зон улучшенных коллекторов и залежей УВ в нижне-среднеюрских отложениях, закладывались в неоптимальных для этой толщи условиях.

Характерной особенностью рассматриваемого комплекса является выклинивание их на приподнятую поверхность палеозоя. Вторая особенность - значительная расчлененность рельефа в период формирования комплекса, наличие крупных равнинных рек, крупных озер или единого бассейна архипелагового типа. Все это свидетельствует о том, что в этих отложениях можно ожидать развитие ловушек разнообразных типов: аллювиальных систем, аллювиально-пролювиальных конусов выноса, литологического выклинивания, береговых песков, прибрежных и устьевых баров, дельт и другие.

Среднеюрский комплекс в объеме аален-байос-батских отложений включает песчаные пласты Ю із-п, формирование которых относится к ааленсскому временил и пласты от Юю до Ю2 байос-батского времени. Признаки нефти получены из грубозернистых песчаников пласта Юв. Поскольку в аалене произошло выравнивание территории, то начиная с байоса местные источники сноса уже не оказывают значительного влияния на состав песчаников и их фильтрационно-емкостные свойства Формируются в основном разнозернистые песчаники с увеличенным числом тонких глинистых прослоев связанные с удаленными источниками сноса Hedrre- и газопроявления связаны главным образом с мелкозернистыми песчаниками и алевролитами При опробовании скважин испытателем пластов и в колонне нефтепроявления в виде непромышленных ПРИТОКОВ пленок несЬти получены ппактически по всему байос большей ча Гпл в ЮчюГ і основном «

По данным бурения экранирующие свойства глинистых пачек среднеюрского комплекса связаны в основном с углистыми пластами. Высокая степень неоднородности - глинистых толщ, резко меняющихся даже в пределах одной площади, приводит к тому, что глины - экраны для песчаных пластов средней юры носят локальный характер, что обуславливает относительно низкие перспективы этой толщи.

Средне-верхнеюрский комплекс (СК-6), пласты Юі34 и Юі1-2

Как уже отмечалось выше, установление характера распределения несчаников с улучшенными коллекторскими свойствами в отложениях васюганской свиты - задача трудно разрешимая. Однако, она поддается решению при использовании палеогеморфологического анализа по сейсмическим разрезам объектоориентированной обработки в комплексе с анализом данных бурения и промысловой геофизики [27]. Одновременно следует заметить, что этот прогноз будет наиболее эффективен на этапе доразведки месторождений при наличии достаточного количества скважин на площади и достаточно плотной сети наблюдений.

Песчаные пласты Юіі4.

На начальном эгапе анализа сделана попытка установления корреляционных связей между такими параметрами сейсмической записи, которые несут в себе информацию о сумарной толщине (ЛТ) пород юрского " комплекса (геофизический параметр), подстилающих отражающий горизонт Y i (кровля подугольной толщи) и толщинами песчаников Юг34, вскрытых скважинами поисково-разведочного бурения (геологический параметр). Причем, при определении временной толщины юрского комплекса отсчет брался не от границы Фг (учитывая,что определение ее положения но сейсморазведочным материалам весьма критично), а от самой нижней в юрских отложениях, динамически выраженной на. сейсмических разрезах границы У2 , связанной с одиюименным угольным пластом в отложениях аалена, то есть Т(УІ2-У).

График корреляционном зависимости между эзимм парамеграми позволяет определить уровни Т , харакзсризующие определенные толщины накопившегося песчаного материала пласта Юі3-4 . На этой основе устапавливается диапазон уровней АТ , в пределах которых происходила yвеличеннaя аккумуляция песчанного материала или глинизация пласта в зависимости от характера проявлений тектoническoго фактора, что определяется приуроченностью участков исследумого района к областям палеосклонов или областям прогибания.

На графике АТ(УІ2-УІ)=Р(ІІ Юі 34) (рис. 52а) получено облако распределения этой функции хаотичного, на первый взгляд, характера, но при внимател ном рассмотрении осредняющееся кривой, которая позволяет выделить названные выше тектонические области и в том числе области палеосклонов - наиболее перспективные для аккумуляции отложений с хорошими коллекторскими свойствами.

Нетрудно также заметить, что максимальное большинство скважин с притоком УВ , или с прямыми признаками, или с притоком пластовой воды приурочены к последним и ложатся в определенный диапазон Т(Уі2-Уі) , который измепяетя от 150 до 210 мс (если отбросить отдельные аномальные точки, которые приходятся на далекие склоны или приближаются к вершинам областей воздьіманияї Можно заметить что в указанный диапазон АТ входят и скважиІіп в котопих не получено ппизнаков ппежи УВ Ппичини этого мот VT 6ыт7 гя1 ниЧегк некото На следующем этане анализа на основе интернретации разрезов ЭКО строится карга Т(Уі2-Уі) на всю территорию исследований, которая может служить основой для восстановления тектоно-седиментационных условий на момент формирования песчаных пластов Юі34 . Онн аозволяет получить предсттвление о палеогеоморфологическом и палеотектоническом плане бассейна осадконакопления Ю]3 , распространении областей прогибания, палеовоздымания и областей пологих палеосклонов. Анализ карты АТ ( рис. 53) дает возможность представить, что на период формирования песчаных пластов Ю] 4 территория исследования представляла собой низменную аккумулятивно-денудационную равнину, с наибольшей областью прогибания палеорельефа в северной и осевой части. Эта область находится в пределах уровней АТ 200-260 мс. Полоса относительно опущенного палеорельефа субмеридионального направления проходит и по югу территории.

Области возможного относительного воздымания, определяемые по корреляционному графику на уровне ЛТ до 150 мс , фиксируются в сводовой части Каймысовского свода (северо-запад территории) и на Зимнем поднятии (юго-восток территории).

С точки зрения условий формирования песчаников Юі3 с улучшенными коллекторскими свойствами районы областей прогибания и воздымания вряд ли благоприятны. В первых можно ожидать повышенную глинизацию подугольной пачки, а во-вторых -размыв этих отложений.

Наибольший интерес в этом смысле представляют области палеосклонов. В их пределах корреляционный график позволяет в первом приближении наметить уровни АТ (Уц-Уі), где сосредоточено максимальное количество скважин с притоком нефти из пласта Юі3 . Эти уровни колеблются в пределах примерно 160- 180 мс. Они в виде широкой полосы окаймляют центральную часть Нюрольской впадины, протягиваясь от северо-западного замыкания Лавровского вала на восточные склоны Каймысовского свода. Три довольно обширные зоны намечаются в районе Фестивального вала. И, наконец, в северо-восточном углу рассматриваемой территории две прогнозные зоны окаймляют юго-западный склон Средневасюганского мегавала.

На карту АТ (У12-У1) с целью получения какой-то опоры прогноза вынесены скважины, в которых получен приток нефти из пласта Юі3"4 . Их немного, но обнадеживает то, что все они ложатся в пределы выделенных палеосклонов, перспективных для поисков песчаников с улучшенными коллекторскими свойствами.

Песчаные пласты Юі12

Аналогичный подход применен и для прогнозирования зон песчаных пластов с улучшенными коллекторскими свойствами Юі1- . Только в этих целях использовались график корреляционной зависимости ЛТ (y12-IIa)=Р(Ь Юі1-з) и карта Т (У12-Па).

Сразу отметим, что график зависимости сейсморазведочного параметра ЛТ от толщины песчаного пласта Юі1 выглядит несколько упорядоченнее предыдущего. На нем в интервале ЛТ , где сосредотачивается максимальное количество скважин с притоком нефти, воды и с прямыми признаками наличия залежей УВ в Юі12, скважин без признаков нефтегазоносное очень мало (рис. 526). Причем, облако значений корреляционных связей более уверенно осредняется линией, определяющей различные области тектоно-седиментационного цикла.

Анализ карты ЛТ (У,2-Па) показывает (рис. 54), что ко времени формирования пласта Юі1 практически вся исследуемая территория представляла собой область активного прогибания. Но в то же время в ее пределах можно выделить по изолинии 200мс области наиболее интенсивного прогибания, особенно обширные на севере территории, узкой полосой уходящие на юг в центральную часть впадины и на юго-восток к Лавровскому валу.

Зоны воздыманий намечаются по уровню Т ІЗОмс лишь двумя незначительными по размерам участками: на западе (Каймысовский свод) и на юго-востоке (Зимняя площадь). И наконец, график корреляционной зависимости позволяет по уровням ЛТ областей склона выделить наиболее оптимальный интервал для прогнозирования зон песчаника Юі12 с улучшенными коллекторскими свойствами. В данном случае он колеблется от 140 до190 мс. По этому признаку на карте Т (Уц-На) выделены зоны, представляющие собой, очевидно, области подводных палеосклонов, перспективные для формирования хороших коллекторов. Можно наметить несколько подобных зон. Во-первых, это зоны в северо-восточном углу карты на склоне Средневасюганского мегавала. Затем, очень крупная зона протягивается вдоль восточного склона Каймысовского свода. Перспективная зона намечается вдоль юго-западных и восточных склонов Фестивального вала. И, наконец, еще одна зона вырисовывается на северо-западном окончании Лавровского вала.

На карту Т(Уі2-Па) для увязки с полученным вариантом прогноза вынесены скважины, в которых получен приток нефти из пласта Ю 1-2 и без притока. Общее количество таких скважин более70. Причем, 18 из них -скважины, в которых не зафиксировано притока продукта и большинство из них попали в области прогибания. Подавляющее большинство остальных скважин (более 50), в которых получен приток продукта, приходятся на участки прогнозных палеосклонов и только 8 из них находятся в областях прогибания. Такая статистика на стадии регионального прогнозирования свидетельствует об удовлетворительном результате. Предложенная автором интерпретация геолого-геофизических данных, хотя и привела к положительным результатам, эффективна, в основном, в региональном плане, когда можно на значительной площади набрать какую-то статистику скважинных данных. В локальном же плане, когда мы чаще всего имеем в своем распоряжении незначительное количество скважин, необходимо использовать другие приемы.

Это можно показать на примере Крапивинской площади [28]. Особенностью ее является то, что залежи нефти здесь связаны с подугольным интервалом васюганской свиты (пласт Юі3 ), обладающим высокой тонкослоистостью. Как показал опыт, в подобной ситуации приблизиться к решению проблемы можно через структурно-формационный анализ, что обеспечивает возможность проведения палеоанализа сейсмостратиграфическго анализа и получения более реальных характеристик волнового поля Удачно подобранный граф обработки с применением СВАН-фильтров с переменной по латерали фильтрацией позволил выделить в этом интервале дополнительные отражающие горизонты У] Пнв и добиться значительной динамической вьтазительности временных разрезов