Содержание к диссертации
Введение
1. Литолого-стратиграфическая характеристика юрских отложений района исследований 9
1.1. Изученность стратиграфии юрских отложений 9
1.2.Современное стратиграфическое расчленение юрских отложений. 13
1.2.1. Нижнеюрские отложения 13
1.2.2. Среднеюрские отложения 17
1.2.3. Верхнеюрские отложения 18
1.3. Корреляция и индексация юрских отложений 23
2. Тектоника и структурно-тектонические показатели нефтеносности 44
2.1 . Геологическое строение доюрского мегакомплекса 45
2.2. Тектоника мезазойско-кайнозойского осадочного чехла 49
2.3. Тектонические показатели нефтеносности 58
2.3.1. Связь нефтеносности с особенностями роста структур 60
2.3.2. Движение структур в юрско-четвертичное время и его влияние на нефтегазаносыость 65
3. Условия седиментации юрских отложений 69
3.1. Методы реконструкций древних обстановок седиментации и палеорельефа 69
3.2. Методические приёмы обстановки палеогеоморфологических и палеогеографических реконструкций 70
3.3. Описание построенных палеогеоморфологических карт для пластов юры 82
4. Гидрогеологическиее и гидрогеохимические показатели нефтеносности
Уватско-Демьянского региона 108
5.Оценка перспектив нефтегазоносности юрских отложений Уватско- Демьянского региона 125
5.1 Характеристика нефтегазоносности юрских отложений Уватско-Демьянского регион 125
5.2 Количественный прогноз нефтегазоносности 168
5.3 Структура ресурсной базы Уватско-Демьянского района 177
5.4 Количественная оценка нефтегазоносности локальных объектов... 187
5.5 Прогноз структуры невыявленных ресурсов нефти 203
5.6 Рекомендации по направлениям поисково-разведочных работ на нефть в юрских отложениях Уватско-Демьянского региона 212
Заключение 217
Список использованной литературы 222
а) опубликованная 222
б) фондовая 231
- Изученность стратиграфии юрских отложений
- Геологическое строение доюрского мегакомплекса
- Методические приёмы обстановки палеогеоморфологических и палеогеографических реконструкций
Введение к работе
В большинстве нефтегазодобывающих районов нашей страны в
настоящее время наблюдается снижение эффективности поисковых работ на
нефть и газ, что обусловлено их перемещением в районы с меньшими
перспективами нефтегазоносности. Снижение эффективности поисковых
работ фиксируется в Западно-Сибирском нефтегазоносном мегабассейне,
например, на территории ХМАО. Этот регион содержит основной объем
начальных суммарных ресурсов нефти (НСР), он же основной объект по
уровню добычи нефти. Расположенные к югу от этой территории районы
Тюменской области являются чрезвычайно интересным объектом для
изучения и получения достаточно важных для науки и практики результатов.
Эти районы, и в первую очередь Уватско - Демьянский регион*, длительный
период времени (с 60-х годов прошлого столетия) находились как бы в тени
высокоперспективных районов Широтного Приобья, ставших в короткий
срок основным нефтегазодобывающим объектом не только Западной
Сибири, но и всей страны. С началом возникновения здесь сложностей и
трудностей в подготовке новых запасов нефти, начали увеличиваться объёмы
поисково-разведочных работ в южных районах Тюменской области.
Открытие здесь целого ряда месторождений (Кальчинское, Усть-Тегусское,
Урненское, Пихтовое, Северо-Демьянское и др.) и достижение более чем 1,5-
а миллионного уровня годовой добычи нефти на одном (Кальчинском) из
них - свидетельство достаточно успешного развития нового
нефтегазодобывающего района Западной Сибири. И хотя достоверной
оценки нефтегазоносности этой территории пока не существует, интерес к
ней как относительно новому и, что самое важное, перспективному объекту
значительно возрос. На 01.01.2007г в пределах рассматриваемой территории
* в наименовании работы и в содержательной её части автор пишет термин Уватско-Демьянский регион. Более точное определение объекта исследований - район. Однако последний термин широко используется при нефтегеологическом районировании (нефтегазоносный район-НГР). Используемые наименования объекта - регион - в интерпретации автора равнозначны.
(рис. 1) уже передано недропользователям 35 лицензионых участков. За
последние годы (1995-2006г.г.) в её пределах открыто 12 месторождений
нефти. На территории пробурено порядка 340 скв. и выполнено 82315км
сейсморофилей.
ь Неоднозначность имеющихся-*-- представлений об особенностях
геологического строения, характера нефтегазоносности и количественной оценки НСР углеводородов, свидетельствует о необходимости дальнейшего обобщения и анализа разнообразных материалов по различным направлениям нефтегазовой геологии южных районов Тюменской области и разработки предложений по планированию геологоразведочных работ на ближнюю и отдаленную перспективы.
Цель работы. Целью настоящей работы является детальное изучение геологического строения юрских отложений и оценка перспектив нефтегазоносности Уватско - Демьянского региона на основе анализа комплекса геолого-геофизических и геохимических данных; разработка конкретных рекомендаций.по основным направлениям геологоразведочных работ.
Основные задачи. Для реализации поставленной цели в работе решались следующие основные задачи:
- детальное литолого-стратиграфическое изучение юрских отложений,
выявление наиболее надежно прослеживающихся в пространстве и времени
реперных горизонтов в разрезе;
- корреляция юрских отложений с выделением типов разреза и
индексация продуктивных пластов в их пределах;
- тектоническое районирование территории по особенностям развития
отдельных зон, территорий, участков и наличие связей с
нефтегазоносностью;
- палеогеографические и палегеоморфологические реконструкции
условий седиментации юрских отложений;
- анализ геолого-гидрологических параметров нефтегазоносности;
Рис.1. Обзорная карта района работ
- анализ строения открытых месторождений и нефтепроявлений;
- определение структуры запасов выявленных и невыявленных
ресурсов и выбор наиболее оптимальных направлений ГРР по поиску новых
залежей нефти в юрских отложениях.
Научная новизна.
реконструкция палеогеографических, палеогеоморфологических условий седиментации продуктивных пластов юры Юь Юг, Юз, Ю4. Предложена конкретная комплексная методика для реконструкции условий седиментации;
на основе комплексного анализа литологического параметра выявленна связь особенностей роста локальных структур с нефтегазоносностью и роль новейших движений в распределении нефтеносности. Дан прогноз поиска залежей УВ с учётом их количества, размеров, типа ловушек, дебитов скважин.
Защищаемые положения:
- Составленный каталог пластовых разбивок позволяет проводить
локальную, зональную и региональную корреляцию разрезов юрских
отложений региона;
Проведённые реконструкции палеогеографических и палеогеоморфологических условий седиментации конкретных продуктивных пластов, а также осуществление картирования этих условий по площади региона, значительно повышают надёжность оценки перспектив нефтегазоносности отдельных пластов;
Выявленные особенности связи роста локальных структур с нефтегазоносностью позволяют существенно повысить надёжность оценки перспективных ресурсов углеводородов в различных геотектонических зонах региона;
Выполненный на основе теории эквивалентных классов анализ структуры невыявленных ресурсов нефти Уватско-Демьянского региона с учётом особенностей размещения разведанных скоплений положен в основу
практических рекомендаций по направлению геологоразведочных работ с комплексной перспективной оценкой локальных объектов (количество и размеры возможных залежей УВ, их дебиты, тип ловушек и др.).
Апробация результатов исследования. Выполненные разработки по стратификации разреза юрских отложений, тектоническому развитию зоны, палеогеоморфологии, палеогеографии и результаты оценок нефтегазоносности различных геологических объектов (участков, локальных структур, всей зоны) включались в отчеты о научно-исследовательских работах ЗАО "ТННЦ" (2001-2006 гг.). Соискатель в течение 2001-2006 годов принимал участие в обосновании заложения скважин в пределах Уватско-Демьянского региона (Кальчинское) и за его пределами (Каменное, Талинское, Тульёганское, Хохряковское месторождения и др.). Основные положения диссертационной работы докладывались на ежегодных конференциях: "Пути развития нефтегазового потенциала Ханты-Мансийского автономного округа" (г. Ханты-Мансийск, 2004, 2005 гг.), молодых специалистов ТНК-ВР (г. Тюмень, 2004 г.), а также конференции, посвященной 50-летию Тюменского Государственного Нефтегазового Университета (г. Тюмень, 2006г.). В 2004 году соискателю было присвоено звание лауреата научно-технической конференции молодых специалистов ТНК-ВР. Основные положения диссертации опубликованы в шести научных статьях, в том числе 1 статья в журнале рецензируемом ВАК РФ.
Исходные данные. В основу диссертации положены результаты исследований в области комплексного обоснования нефтегазоносности геологических объектов Уватско - Демьянской зоны (и за ее пределами). Исследования основаны на результатах изучения кернового материала, полученного из глубоких скважин, пробуренных в пределах зоны, данных ТИС и сейсморазведки. Автор принимал непосредственное участие в сборе, обобщении и анализе этих материалов и их использовании в практике геологоразведочных работ. При решении задач обоснования нефтегазоносности объектов использовались фондовые и опубликованные
работы, посвященные различным проблемам нефтегазовой геологии Западной Сибири.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Она изложена на 235 стр. компьютерного текста, включая 62 рисунка и 28 таблиц. Список использованных литературных источников содержит 131 наименование.
При написании диссертационных работ соискатель пользовался советами и консультациями учёных и специалистов различных организаций: В.М.Матусевича, И.И.Нестерова, А.Р.Курчикова, Н.П.Дещени, Т.В.Семёновой, Р.А.Соколовского, И.О.Коровиной, Д.А.Сидорова. Всем им автор приносит свою искреннюю благодарность.
Особую благодарность соискатель выражает научному руководителю -доктору геол.-мин. наук, профессору Мясниковой Галине Петровне за постоянное внимание, ценные советы и большую помощь при составлении и оформлении работы.
Изученность стратиграфии юрских отложений
Первое литостратиграфическое расчленение нижних горизонтов осадочного чехла на омскую и тюменскую свиты было предложено Н.Н.Ростовцевым в 1954г, причём первая рассматривалась как нижнеюрская, а вторая как среднеюрская.
Тюменская свита Н.Н. Ростовцевым выделена со стратотипом в Тюменской опорной скважине в интервале 1426 - 1469м [15, 78]. По описанию А. В. Хабакова она представлена палево-серыми, местами черно-сажистыми, грубо- и неяснослоистыми песчанистыми глинами с обугленными растительными остатками и корнями растений Cladophlebis ct. denticulata Brongn. К подошве свиты глины становятся более светлыми и каолиноподобными, содержат обрывки Desmophyllum и чередуются с пластами светло-серых глинистых алевролитов, углистых глин и мелкозернистых слюдистых песков с Pityophyllum lindstroemi Nord. Встречаются пласты бурого угля. В верхней части разреза (1425,87 -1427,3м) встречены мелкие обломки пластинчато-жаберных и кости рыб.
На Межведомственном совещании по разработке унифицированных стратиграфических схем Сибири (Ленинград, 1956г.) тюменская свита была принята в объёме нижней и средней юры.
Возраст свиты утверждённый МСК СССР в 1956г принят в объёме нижнего синемюра - верхнего бата.
Дальнейшее изучение отложений тюменской свиты происходило по мере накопления новой геологической информации в связи с чем менялся её стратиграфический объём. Позднее был пересмотрен возраст тюменской свиты и в 1960 году МСК СССР утвердил её в объёме верхнего плинсбаха - нижнего келловея. Основанием для изменения возраста явились находки келловейского аммонита в скв.2 Уватской площади [71] в интервале, верхнє тюменской свиты.
На следующем стратиграфическом совещании (Тюмень, 1967г) тюменская свита в объёме геттанга - нижнего келловея была расчленена на три подсвиты: нижнюю, среднюю и верхнюю [78, 112].
Попытки разделить монотонный разрез тюменской свиты на дробные подразделения принимались многими исследователями. В 1968 году И.И.Нестеров разделил свиту на пять литологических пачек, присвоив каждой из них географические названия (снизу-вверх): ярсомовская, солкинская, медведевская, баграсская, черномысовская, которые не были приняты в утверждённых стратиграфических схемах.
На схеме принятой МСК СССР в 1978г (3 Межведомственное стратиграфическое совещание по Западно-Сибирской равнине; Тюмень, 1976) нижняя, средняя и верхняя подсвиты тюменской свиты были разделены на пять горизонтов: шеркалинский, джангодский, лайдинско-вымский, леонтьевский и малышевский.
Нижне-среднеюрские отложения выделяемые в объёме заводоуковской серии представлены чередующимися песчаниками, алевролитами и глинами с прослоями углей. Особенностями этих пород являются слабая сортировка, обилие углистого детрита, остатки корней растений, большое разнообразие текстур. Но отмечаемая литологическая характеристика наблюдалась не по всему разрезу серии. Нижняя часть ааленского яруса и разрез нижней юры сложены темно-серыми, с прослоями битуминозных, аргиллитоподобных глин, песчаников и алевролитов. Среди этих отложений встречаются мелкие двустворки и фораминиферы.
Детальное стратиграфическое расчленение тюменской свиты, основанное на анализе ритмостратиграфии впервые было предложено для территории к востоку от района исследования Е.Е.Даненбергом, Л.Г.Марковой и В.Б.Белозёровым. Ими выделено 12 угольных пластов, являющихся реперными. В последующих работах этих авторов для детализации стратиграфического расчленения и корреляции тюменской свиты использован фациально-циклический метод.
На 5-ом Межведомственном региональном стратиграфическом совещании (МРСС) по мезозойским отложениям Западно-Сибирской равнины (Тюмень, 1990т) рассматривались два варианта стратиграфической схемы нижней и средней юры: один был представлен коллективом (схемы отличались друг.от друга в корреляционной части). За основу был принят макет схемы районирования по типам разрезов, подложенный ЗапСибНИГНИ. В соответствии со схемой районирования нижне- и среднеюрских отложений (1991 г) на рассматриваемой территории выделены два литолого-фациальных района: Приобский, распространённый на большей её части и Красноленинско - Ярудейский, который узкой полосой закрывает западную и южную части исследуемого региона. Согласно утверждённой схеме впервые отложения нижней и средней юры были выделены в самостоятельные стратоны.
Нижнеюрские отложения в Приобском литолого - фациальном районе объединены в горелую свиту, предложенную А.А.Неждановым и В.В.Огибениным, а в пределах Красноленинско - Ярудейского района - в шеркалинскую. Свиты имеют разное строение, так шеркалинская свита более выдержана по напластованию и представлена песчаниками и более грубозернистыми породами, в то время как горелая представляет собой ритмичное частое переслаивание песаников, алевролитов и глин. Горелая и шеркалинская свиты разделены в свою очередь на четыре пачки, две из которых - тогурская и радомская - являются субрегиональными глинистыми покрышками в юре, распространёнными в регионе не повсеместно.
Геологическое строение доюрского мегакомплекса
Тюменско-Кустанайскую, центральную - Центрально-Казахстанскую, восточную - Жарминскую совместно с Салымской. Рассматриваемая территория находится преимущественно в пределах Жарминско-Салымской структурно-фациальной зоне. Характерные для неё разрезы установлены на Северо-Демьянской, Пихтовой, Болотной, Урненской, Усть-Тегусской, Эпасской, Южно-Демьянской, Тамаргинской площадях.
В рассматриваемой зоне на Урненской площади в скв.15 в базальных конгломератах верхнеюрских отложений, которые с размывом залегают на палеозойских андезито-базальтах обнаружены известняковые гальки с фораминиферми верхнего девона (Бочкарёв, 2003, отчёт). Севернее на Полуньяхской площади в скв.512 вскрыты известняки и глинистые сланцы с брахиоподами раннедевонского возраста. На Южно-Демьянской площади в скв.4 в известняках обнаружена фауна нижнего карбона.
В поле распространения вулканогенных пород на Урненской , Усть-Тегусской, Тамаргинской и Эпасской площадях встречаются гранитоиды, с возрастом 306 млн. лет (пермь-карбон) (Бочкарёв, 2003, отчёт). Кроме того, на Усть-Тегусской (скв.ПО), Болотной (скв. 2) площадях вскрыты серпентениты, что косвенно свидетельствует о среднепалеозойском возрасте вулканитов.
Верхнепалеозойские толщи достоверно установлены в Носкинской параметрической скважине 33. Породы верхнего палеозоя имеют ограниченное распространение, они в большинстве разрезов скважин размыты.
Триасовые отложения объединены в туринскую серию разрезы которой в полном объёме имеют трёхчленное строение и устойчивый формационный состав, характерный для рифтовых впадин эпейрогенного типа (Бочкарёв, Нестеров, 1994). Серия выполняет множество грабенов, распространённых на всех структурно-формационных зонах и сложена, в основном, терригенно-вулканогенными породами (аргиллиты, песчаники, конгломераты, базальты). В восточной части исследуемой территории к туринской серии отнесены базальты, вскрытые в скв.23 на Урненской плошади, имеющие возраст 251млн. лет (Бочкарёв, 2003, отчёт).
В основу составления тектонических карт положены структурные карты по основным отражающим горизонтам А(кровля Mz) или Б(кровля верхней юры).
При- описании тектонического строения осадочного чехла Уватско-Демьянского региона автором использована "Тектоническая карта центральной части Западно-Сибирской плиты" (под редакцией В.И.Шпильмана, Л.Л.Подсосовой, Н.И.Змановского), составленная в 1988г и позднее уточнённая в НАЦ РН ХМАО им.В.И.Шпильмана по новым геолого-геофизическим материалам, полученных в последние годы(результаты бурения скважин и площадной сейсморазведки) (рис. 2.3).
Рассматриваемая территория в тектоническом плане делится на два тектонических геоблока: западный и восточный, отделяемые друг от друга крупным субрегиональным разломом северо-западного простирания, который проходит вдоль Верхнесалымского, Тагринского мегавалов и Васисский мегопрогиба.
Каждый из выделенных геоблоков подразделяется на две части: северную и южную.
Северная часть западного геоблока совпадает с Хантымансийской котловиной, а северная половина восточного геоблока - с Юганской.
Хантымансийская котловина в пределах изучаемой территории является наиболее глубокопогруженным тектоническим элементом, осложненным двумя валами-Зимним и Ендырским и единичными локальными поднятиями. Котловина является дифференцированной в структурном плане, погружется в северном направлении. В этом же направлении борта котловины становятся более пологими.
Методические приёмы обстановки палеогеоморфологических и палеогеографических реконструкций
Изучение погребённых форм рельефа для целей выделения ловушек нефти и газа приобретает особую важность для осадков преимущественно континентального генезиса, к которым относятся среднеюрские отложения Уватско-Демьянского региона. На изучаемой территории средняя юра сложена терригенными образованиями (песчаники, глины, алевролиты) с прослоями углей. Песчано-алевритовые пласты и разделяющие их пачки глин имеют резкую литологическую изменчивость по латерали и не выдержанность по толщине. Характерной особенностью для этого комплекса пород является обилие обугленной растительных остатков.
На отдельных этапах среднеюрского времени в пределах изучаемой территории по наиболее погруженным участкам проникало море, о чем свидетельствуют находки морских раковин двустворок, обнаруженных в некоторых скважинах. Это очевидно происходило при накоплении пород пласта Ю2, а также при формировании покрышек над пластами Ю3 и Ю4.
На протяжении всего среднеюрского этапа была сложная обстановка седиментации и расчленённость рельефа. На отдельных участках существовали выступы пород фундамента (Урненская, Усановская, Густоречинская и др. площади), которые являлись местными источниками сноса, что подтверждается разрезами скважин, где палеозойский комплекс пород непосредственно перекрывается осадками васюганской или баженовской свит. Вокруг этих выступов происходило формирование стратиграфически экранированных ловушек.
Резкое «отличие кривых ГИС даже по соседним3" скважинам для среднеюрской части разреза также свидетельствует о сложности обстановок, существовавших в то время.
Учитывая тот факт, что доказанная нефтеносность среднеюрских отложений в пределах района исследований связана с пластами Ю1ДО2-Ю4 автором именно для этих пластов выполнены детальные реконструкции.
Для проведения реконструкций использовался следующий набор геолого-геофизической информации:
временные сейсмические разрезы и карты динамических параметров;
кривые ГИС;
описание керна;
лабораторные исследования керна;
структурные, палеоструктурные карты;
карты толщин анализируемых пластов;
тектоническая и палеотектоническая карты;
геохимические исследования.
Остановимся несколько подробнее на роли каждого из используемых видов информации в палеогеографических и палеогеоморфологических реконструкциях.
Использование временных сейсмических разрезов и карт динамических параметров. Сейсмические временные разрезы и карты динамических параметров позволяют выделять границы несогласий, зоны сокращения и наращивания разреза, картировать эрозионные врезы и выступы, выклинивания толщ и как бы иметь непрерывную информацию по разрезу от скважины к скважине. Форма и рисунок сейсмической записи разреза, а также карты акустической жёсткости мгновенных амплитуд, частот и т.д. являются прямым отображением конкретных геологических тел и обстановок седиментации (рис.3.1, 3.2,-3.3, 3.4).
Применение методов промысловой геофизики.
В стандартный набор методов используемых для изучения палеогеоморфологических обстановок осадконакопления входят следующие диаграммы ГИС: КС, ПС, МЗ, ИК, кавернометрия, ГК, НГК. Эти методы позволяют решать несколько задач:
литологическое расчленение разреза;
детальная корреляция разрезов скважин;
составление стратиграфических разбивок;
диагностика песчаных тел на основе анализа конфигурации кривой ПС, КС.
Остановимся несколько подробнее на последней задаче решаемой с помощью кривых ГИС. Анализ конфигурации кривой ПС положен в основу методики В.С.Муромцева(ВНИГРИ) для выделения обстановок осадконакопления и диагностики форм рельефа [43].
Сопоставление приведённых модельных кривых ПС с фактическими кривыми среднеюрской части разреза (пласты Ю2-Ю4) позволило автору выделить конкретные обстановки осадконакопления и группы фаций, которые были положены в основу при составлении палеогеоморфологических и палеографических карт.
Похожие диссертации на Закономерности строения и перспективы нефтегазоносности юрских отложений в Уватско-Демьянском регионе
