Введение к работе
Актуальность работы
Предметом исследования являются терригенные сероцветные комплексы берриас-валанжина, в которых сконцентрирована значительная часть запасов углеводородов Среднеобской нефтегазоносной области Западной Сибири. Повышение эффективности разработки месторождений на этой территории в условиях сокращения объемов добьии углеводородного сырья требует уточнения особенностей строения продуктивных интервалов. При этом ключевой проблемой является достоверная корреляция разрезов и получение на этой основе объемных геологических моделей.
Несмотря на высокую разбуренность региона, подавляющее большинство скважин пройдено без извлечения керна или с поинтервальным его отбором, что существенно осложняет применение методов биостратиграфии для детального расчленения и сопоставления разрезов, которые отличаются существенной латеральной изменчивостью. В настоящее время корреляционные построения выполняют преимущественно по сейсмическим профилям и каротажу, результатам интерпретации которых посвящены работы Г.Н. Гогоненкова, Ю.Н. Карагодина, Ю.А. Михайлова, А.А. Нежданова, Н.Х. Кулахметова, О.М. Мкртчяна, Л.Я. Трушковой, В.В. Шелепова, Ф.Г. Гурари и многих других. Однако геофизическим данным зачастую можно дать разное геологическое истолкование. В этой ситуации, для выявления особенностей строения берриас-валанжинских отложений весьма актуально провести тщательное изучение кернового материала, увязать эти результаты с данными геофизики и на этой основе, реконструировать палеогеографическую ситуацию и установить цикличность осадконакопления в палеобассейне.
Цель работы состоит в выявлении особенностей состава и строения берриас-валанжинских отложений северо-восточной части Среднеобской нефтегазоносной области Западной Сибири, связанных с эволюцией обстановок их формирования.
Задачи исследования
1. Структурно-генетический анализ частных разрезов,
направленный на выявление следов региональных трансгрессивно-регрессивных циклов колебания уровня моря, которые используются для корреляционных построений.
-
Составление серии палеогеографических схем для узких временных интервалов - трансгрессивных и регрессивных максимумов каждого выявленного цикла осадконакопления.
-
Выявление особенностей внутреннего строения геоформаций берриас -валанжина.
Фактический материал
Основу работы составили материалы, собранные автором в 2010-2012 гг. при послойном описании керна 59 скважин суммарной мощностью 1700 м (рис. 1). Проведен анализ результатов геофизических исследований по 150 скважинам (электрический и радиоактивный каротаж). Изучено около 200 шлифов. Кроме собственных материалов, использовались результаты гранулометрических исследований (700 образцов) и полуколичественных спектральных анализов (146 образцов), выполненных специалистами ООО «КогалымНИПИнефть».
Рис. 1. Карта фактического материала 1 - скважины с керном и каротажем (условные номера присвоены скважинам, использованным для составления сводных разрезов), 2 - границы площадей и их номера, 3 -линия литолого-генетического профиля.
Площади: I — Повховская, II — Устъ-Котухтинская, III — Южно-Выйнтойская, IV — Восточно-Ватьеганская, V — Западно-Котухтинская, VI — Ватъеганская, VII —Кустовая, VIII—Дружная, IX'—Южно-Ягунская
Методика исследования
В основу работы положена методика структурно-генетического анализа осадочных формаций. При этом реализованы следующие операции:
-
По первичным признакам пород (вещественный состав, структура, текстура, включения, ихнофоссилии, органические остатки) и особенностям их вертикальных изменений выполнена структурно-генетическая типизация слоев. При этом сделаны заключения об условиях их формирования и трансгрессивной или регрессивной направленности развития процесса осадконакопления.
-
Установлены трансгрессивно-регрессивные слоевые последовательности (циклотемы) и на актуалистической основе разработаны седиментационные модели их формирования, позволяющие выявить латеральные ряды ландшафтов, которые определяли закономерности изменения слоевой структуры циклотем вкрест простирания береговой линии.
-
Выполнен анализ всех частных разрезов, охарактеризованных керном, что позволило, привлекая результаты каротажа, составить ряд сводных разрезов для локальных территорий с близкими условиями осадконакопления.
-
Для каждого сводного разреза построены кривые колебания уровня моря, позволившие выделить региональные трансгрессивно-регрессивные циклы осадконакопления и выполнить по ним корреляцию всех частных разрезов.
-
Составлена серия палеогеографических схем для узких временных интервалов, соответствующих максимумам трансгрессии и регрессии региональных циклов осадконакопления, и установлены особенности эволюции обстановок осадконакопления.
-
Выполнен анализ строения геоформаций, которые разделены на однородные по литологическому составу и структурно-генетическим особенностям части (градации), формировавшиеся в пределах единой, по условиям осадконакопления, ландшафтной зоне палеобассейна.
Научная новизна
-
Установлены региональные трансгрессивно-регрессивные циклы изменения уровня моря в берриас-валанжинском палеобассейне и впервые показана их связь с эвстатическими колебаниями.
-
Впервые построена серия палеогеографических схем для узких временных срезов - максимумов трансгрессий и регрессий региональных циклов осадконакопления и показана локализация ландшафтных зон в северо-восточной части Среднеобской области.
-
Выявлены закономерности латеральных изменений состава и строения геоформаций, сформировавшихся в течение четырех региональных трансгрессивно-регрессивных циклов седиментации.
Защищаемые положения
-
В берриас-валанжинском палеобассейне Западной-Сибири проявилось четыре региональных трансгрессивно-регрессивных цикла осадконакопления. Эвстатическую природу имеют регрессии I и IV циклов и трансгрессия II цикла, которые обладают максимальным корреляционным потенциалом.
-
В куломзинское, тарское и раннеаганское время на западе рассматриваемой территории существовали глубоководные обстановки. К востоку их сменяли системы песчаных отмелей и дистальные части дельт. В позднеаганское время сформировалось баровое поле, к востоку от которого возникла лагуна.
-
Региональные трансгрессивно-регрессивные циклы сформировали четыре однотипные геоформации. Их дистальную часть образуют алевро-пелиты глубоководья, в средней части доминируют алевро-псаммиты песчаных отмелей и дельт, а в проксимальной появляются псаммиты бара и алевро-пелиты лагуны. Эти особенности, в сочетании с изменениями взаимного положения геоформаций, определяют основные черты строения берриас-валанжина на рассматриваемой территории.
Практическая значимость работы
-
Характеристики 18 типов пород и 13 их устойчивых вертикальных последовательностей (слоев), содержащие фотографии, описания и интерпретации условий их формирования могут использоваться для оптимизации и унификации процесса описания керна.
-
Разработанные седиментацію иные модели позволяют прогнозировать морфологию и слоевой состав природных резервуаров.
-
Выявленные пространственно-временные закономерности изменения состава и строения геоформаций, могут быть учтены при прогнозе распространения коллекторов и интерпретации результатов сейсмопрофилирования.
-
Результаты палеогеографических реконструкций и выявленные закономерности строения геоформаций создают основу для совершенствования региональной и местных стратиграфических схем нижнего мела Западной Сибири.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на 51-ой Международной научной конференции молодых ученых (Польша, Краков, 2010 г.), XV Международном научном симпозиуме «Проблемы геологии и освоения недр» (Томск, 2011 г.), XLIX Международной научной конференции «Студент и научно-технический
прогресе» (Новосибирск, 2011 г.), LXII Международном форуме горняков и металлургов (Германия, Фрайберг, 2011 г.), II Региональном совещании «Фациальный анализ в нефтегазовой геологии» (Томск, 2012 г.), Международной конференции «Проблемы недропользования» (Санкт-Петербург, 2012 г.), Всероссийском литологическом совещании (Санкт-Петербург, 2012 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано семь научных работ, в том числе три статьи в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России.
Достоверность защищаемых положений, выводов и рекомендаций обусловлена большим объемом изученного керна с применением комплекса методов литологических исследований, использованием результатов каротажа, современных компьютерных технологий, подробным анализом публикаций по тематике исследования. Полученные выводы содержат новые оригинальные результаты.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, списка литературы из 127 наименований, 36 фототаблиц. В главе 1 приведены сведения о фактическом материале и изложена методика исследования. В главе 2 рассмотрены современные представления о геологическом строении Среднеобской области (стратиграфия и условия формирования берриас-валанжина). Далее приводятся структурно-вещественная характеристика и генетическая интерпретация типов пород (гл. 3), слоев (гл. 4) и циклотем (гл. 5). Глава 6 посвящена региональным трансгрессивно-регрессивным циклам колебания уровня моря и описанию геоформаций. В главе 7 рассмотрена палеогеографическая ситуация в берриас-валанжине. Работа изложена на 193 страницах, содержит 5 таблиц, 60 рисунков.
