Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Модель геологического строения и нефтеносность неокома Северного Приобья Западной Сибири

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Казаненков, Валерий Александрович, Новосибирск

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ НЕФТИ и ГАЗА

На правах рукописи

КАЗАНЕНКОВ Валерий Александрович

МОДЕЛЬ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И НЕФТЕНОСНОСТЬ НЕОКОМА СЕВЕРНОГО ПРНОБЬЯ ЗАПАДНОЙ СИБИ1|1

04.00Л7- геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: д.г.-м.н., профессор Карогодин Ю.Н.

НОВОСИБИРСК 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................3

Глава 1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ НЕОКОМСКОГО

КОМПЛЕКСА СЕВЕРНОГО ПРИОБЬЯ.................................................8

1.1. Краткий обзор представлений о строении и условиях формирования неокомского клиноформного комплекса.................................................8

1.2. Стратиграфия неокомских отложений..............................................41

1.3. Тектоника...........................................................................................52

1.4. Нефтеносность...................................................................................79

Глава 2. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ НЕОКОМСКОГО КОМПЛЕКСА

СЕВЕРНОГО ПРИОБЬЯ..........................................................................114

2.1. Методика системно-литмологичо(^^^^^ей^аййй.......................114

2.2. Детальное расчленение и корреляция...............................................124

2.3. Стратиграфия неокомских отложений..............................................141

2.4. Проблемы индексации продуктивных горизонтов............................160

2.5. Условия формирования неокомского клиноформного комплекса... 166

2.6. Нефтеносность...................................................................................198

Глава. 3. ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕНОСНОСТИ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

ДАЛЬНЕЙШЕМУ НАПРАВЛЕНИЮ ПОИСКОВО-РАЗВЕДОЧНЫХ

РАБОТ.......................................................................................................215

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................224

ЛИТЕРАТУРА.......................................................................................................227

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Основная добыча жидких углеводородов в Западной Сибири, как известно, связана с нижнемеловым продуктивным комплексом. Очевидно, что на ближайшую перспективу остановка падения, стабилизация и рост добычи нефти, а также дальнейший прирост запасов, при благоприятной экономической обстановке в нефтегазовом комплексе России, возможны за счет данного нефтегазоносного комплекса.

Проблемы снижения добычи нефти и эффективности геологоразведочных работ не обошли стороной и организации, ведущие работы в Северном Приобье - территории, расположенной между преимущественно нефтеносными районами Широтного Приобья и газоносными районами севера Западной Сибири. Среди главных причин сложившейся ситуации, является высокая выработанность ранее введенных в эксплуатацию месторождений, а также отсутствие открытий и ввода в разработку новых рентабельных месторождений нефти.

Немаловажным обстоятельством является и то, что к настоящему времени фонд не изученных глубоким бурением структур на территории исследования, как и в пределах всей Западной Сибири, практически исчерпан. Последней, крупной положительной структурой, с которой были связаны открытия залежей нефти в изучаемом районе, стало Ноябрьское куполовидное поднятие.

С неокомским клиноформным комплексом, характеризующимся резкой фа-циальной изменчивостью отложений, значительными вариациями мощностей продуктивных пластов и особенностями их пространственного размещения в разрезе, в ближайшее время могут быть связаны открытия неструктурных залежей углеводородов. Примером такого значительного открытия явилось Приобское месторождение - новый тип гигантских месторождений с многочисленными изолированными литологическими залежами в неокомском клиноформном комплексе. С подобными типами залежей связаны крупные запасы нефти таких месторождений, как Сугмутское, Коголымское, Имилорское, Восточно-Уренгойское и др.

На территории Северного Приобья выполнен огромный объем геолого-

разведочных работ силами ОАО "Ноябрьскнефтегаз", АО "Пурнефтегазгеология" и АО "Аганнефтегазгеология" (бывшая Аганская НГРЭ). В связи с этим, обобщение геолого-геофизических материалов этой обширной, еще недостаточно изученной территории для создания модели геологического строения основного продуктивного неокомского комплекса и выявления на этой основе закономерностей размещения залежей нефти по площади и разрезу с обоснованием рекомендаций по дальнейшему направлению поисково-разведочных работ представляется актуальным, как в теоретическом, так и практическом отношениях.

Цель и задача исследования. Основной задачей диссертационной работы является создание региональной модели геологического строения неокома Северного Приобья с целью оценки перспектив его нефтеносности, особенно в пределах малоизученных участков территории исследования.

В процессе осуществления поставленной задачи решались следующие вопросы:

- расчленение и корреляция продуктивных отложений неокомского разреза с выделением, картированием и обоснованием возраста клиноформ;

- реконструкция литолого-фациальных и палеогеоморфологических условий осадконакопления и выявление особенностей пространственного размещения резервуаров;

- проведение типизации залежей и выявление закономерностей размещения их типов в разрезе;

- выявление перспективных зон и обоснование рекомендаций по поиску залежей нефти;

Фактический материал и методы исследования. В процессе выполнения работы использованы следующие материалы: комплекс стандартного каротажа по 750 поисково-разведочным скважинам, пробуренным в пределах Северного Приобья, описание керна, пелеонтологические определения, результаты испытаний (-1000) объектов неокома, материалы сейсморазведки (региональные профили: XIII, XIV, XVII, CIV) и подсчетные планы по открытым залежам, а также фондовые, опубликованные материалы и др. Фактический материал был собран автором в 1993-1996 гг. в геологоразведочных организациях г. Ноябрьска

(ОАО "Ноябрьскнефтегаз", Ноябрьское НГРП), г. Мегиона (АО "Мегионнефте-газгеология") и пос. Новоаганска (Аганская НГРЭ).

В качестве общеметодологического подхода при выполнении работы использованы адаптированные к объекту исследования приемы системного, точнее, системно-литмологического анализа породно-слоевых ассоциаций. В этом определенная новизна методики изучения весьма сложного объекта. Кроме того, в комплексе исследований были использованы и традиционные методы: биостратиграфический, литолого-фациальный, палеогеографический и другие.

Новизна работы. Впервые на основе комплексного анализа геолого-геофизических материалов создана и обоснована региональная модель клино-формного строения неокомских отложений Северного Приобья. При этом также впервые использована методика комплексного системно-литмологического анализа (СЛА) геолого-геофизических материалов для региональных построений и реконструкций. Комплексность заключалась в активном привлечении к СЛА палеонтологических, седиментологических и других материалов исследования.

Выполненные расчленение и уточненная корреляция разрезов скважин позволили построить структурные схемы, карты изопахит, мощностей песчано-алевритовых отложений (в масштабе 1:500 ООО) по ряду из выделенных клино-форм (субрегиональных клиноциклитов).

Используя методы литолого-фациального анализа, по группе клиноформ установлены пространственные закономерности распространения коллекторов и экранов.

На базе клиноформного строения неокомских отложений впервые проведено нефтегеологическое районирование территории Северного Приобья, с учетом строения и нефтегазоносности каждой клиноформы.

Защищаемые научные положения, выводы и рекомендации.

1. На основе системно-литмологического расчленения и корреляции разрезов скважин по данным ГИС, а также ранее полученного опыта и результатов исследований смежных территорий, с учетом результатов изучения керна и материалов региональных сейсморазведочных работ, составлена и обоснована клиноформная

модель неокомского продуктивного комплекса Северного Приобья. В разрезе неокома выделено 15 крупных клиноформ, являющихся породными телами трансгрессивно-регрессивных циклов (клиноциклитами - КЦ). Составленная модель не противоречит имеющимся палеонтологическим данным.

2. Анализ положения в разрезе коллекторских горизонтов и экранирующих глинистых пачек позволил выявить достаточно определенное их положение в структуре клиноциклита. С верхней, регрессивной частью КЦ связаны коллектор-ские горизонты, сформировавшиеся в различных палеофациальных обстановках. Одни образовались в условиях мелководного шельфа, другие (ачимовские) - в глубоководной части бассейна (у подножья склона). С нижней, трансгрессивной частью клиноциклитов связаны глинистые экранирующие пачки. На основе вышеизложенного сделан вывод, что клиноформа (клиноциклит) - самостоятельное нефтегазоносное подразделение.

3. Статистический анализ неокомских залежей нефти позволил установить важную связь определенных их типов с элементами клиноформ (ундаформой суб-клиноформой и фондоформой). Доминирующим типом залежей, в ундаформной и субклиноформной частях клиноформ является пластово-сводовый, тогда как в фондоформных частях преобладают залежи, связанные с литологическими ловушками.

4. На основе анализа динамики открытия залежей различных типов в пределах исследуемой территории, в том числе за последние годы, обоснованы рекомендации по направлению поисково-разведочных работ, с выделением ряда перспективных зон. Кроме прогноза перспективных зон, по каждой из них обоснованы типы ловушек и потенциально продуктивные горизонты.

Практическая ценность работы. В итоге выполненных исследований уточнено геологическое строение неокомского комплекса представлена и обоснована его клиноформная модель Северного Приобья. Выявленные пространственно-временные закономерности размещения песчано-алевритовых тел-коллекторов и экранов позволяют повысить обоснованность выбора объектов постановки сейсморазведочных работ и эффективность заложения новых поисково-разведочных скважин.

Апробация. Материалы, изложенные в диссертации докладывались на Первой Международной конференции "Секвенсстратиграфия нефтегазоносных бассейнов России и стран СНГ" (Санкт-Петербург, 1995), Втором Международном Симпозиуме "Био- и секвенсстратиграфия нефтегазоносных бассейнов" (Санкт-Петербург, 1997), Второй Международной конференции "Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа" (Москва, 1998). Кроме того, результаты этапных исследований докладывались в Минтопэнерго и дирекции компании "Сибнефть" (г. Москва), в СибНАЦ (г. Тюмень), а также на НТС ОАО "Ноябрьскнефтегаз" при разработке планов геолого-разведочных работ на 1999г.

По теме диссертации автором опубликовано 9 работ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав и заключения. Общий объем работы составляет 243 стр., в том числе 70 рисунков и 6 таблиц. Список использованной литературы составляет 164 наименований. Расположение материалов в диссертации обусловлено их последовательностью при проведении исследований.

Диссертант выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору reo лого-минералогических наук, профессору Ю.Н. Карогодину за ценные советы, замечания и постоянное внимание.

За консультации и поддержку диссертант благодарен: д.г.-м.н. Н.П. Запивалову, д.г.-м.н. В.А. Захарову, д.г.-м.н. В.А. Каштанову, д.г.-м.н. В.И. Москвину, д.г.-м.н. Г.Г. Шемину, к.г.-м.н. О.О. Абросимовой, к.г.-м.н. Н.К. Лебедевой, к.г.-м.н. М.А. Левчуку, а также геологам Ноябрьского НГРП и АО "Мегионнефтегазгеология": А.И. Киму, H.A. Плесовских, В.П. Четвертных,

B.Н. Файзрахманову, А.Н. Лукашову. Автор выражает признательность к.г.-м.н.

C.Ю. Беляеву, к.г.-м.н. C.B. Ершову и н.с. К.В. Звереву, с которыми в дискуссиях были решены некоторые принципиальные вопросы. Автор искренне благодарен коллегам: Д.В. Косякову, В.Н. Григорьевой, A.C. Конькову и М.Е. Нахкур за помощь в оформлении работы.

Диссертант выражает особую признательность академику А.Э. Конто-ровичу, осуществлявшему общее руководство исследованиями по данному проекту.

Глава 1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ НЕОКОМСКОГО КОМПЛЕКСА СЕВЕРНОГО ПРИОБЬЯ

1.1. Краткий обзор представлений о строении и условиях формирования неокомского клиноформного комплекса

История формирования представлений о клиноформном строении неокома Западной Сибири

Неоком является одним из наиболее сложно построенных нефтегазоносных комплексов осадочного чехла Западной Сибири. Это нашло отражение в многообразии точек зрения на его строение, условия формирования, источник генерации углеводородов и др. Эти представления у многих исследователей с течением времени и по мере получения новых данных эволюционировали, хотя у некоторых геологов они практически не изменились. Несмотря на огромный, накопившийся фактический материал в виде керна скважин и результатов его обработки, материалов ГИС, палеонтологических данных, региональных и площадных сейсмопрофилей, в настоящее время все многообразие взглядов на строение и условия формирования можно сгруппировать в две крайние точки зрения.

Первая из них (традиционная для платформенных территорий) отражает установившиеся представления о субгоризонтально-параллельном напластовании отложений неокома. Она была принята на начальном этапе геолого-разведочных работ и отстаивается рядом геологов до настоящего времени. Представление о структуре осадочного чехла первоначально формировалось на базе интерпретации разрезов единичных опорных скважин и данных сейсморазведки западных, приуральских районов (Березовский, Шаимский, Уватский и др.), с которых ^ начались открытия газовых и нефтяных месторождений Западной Сибири. И это ^ сыграло определенную роль в формировании концепции на строение и условия образования разреза мезозойско-кайнозойского чехла в центральных районах провинции, что в свою очередь, на 25-30 лет определило стратегию поисков

нефтяных и газовых месторождений, нацеленную на выявление крупных структурных ловушек с пластовыми и многопластовыми резервуарами.

Однако, еще до крупных открытий в Западной Сибири, при достаточно слабой изученности разреза неокома Ф.Г. Гурари (1962) было установлено значительное возрастное скольжение отложений тарской и баженовской свит в северо-западном направлении.

В 1969 г. Л.Я. Трушковой (1969) при корреляции пластов были выявлены особенности геологического строения неокомских отложений Обь-Иртышского междуречья. Она писала, что: "... ни один из продуктивных и потенциально-продуктивных пластов и ни одна из глинистых покрышек, слагающих толщу неокома не имеют повсеместного, сплошного распространения в пределах исследуемой области, как это считалось ранее для пластов группы Б. Пласты тарской свиты и нижней подсвиты вартовской свиты кулисообразно или ступенчато залегают один выше другого при движении с юго-востока на северо-запад" (рис. 1). Данные особенности объяснялись регрессией неокомского моря.

Новый этап в познании геологического строения и условий формирования неокомских отложений зародился с появлением работ тюменских геологов и геофизиков А.Л. Наумова, Т.М. Онищука, Л.А. Вексле^, М.М. Бинштока (1977),, О^-^ В.А. Корнева (1978) и др., положивших начало представлениям о регионально косослоистой модели мегионской свиты.

В 1977 г. Т.М. Онишук, А.Л. Наумов и Л.А. Векслер, используя методику реконструкции палеорельефа на территории Широтного Приобья, предложенную АЛ. Наумовым в 1972 г., пришли к выводу, что ''шельфовые пласты при формировании имели повсеместное западное падение'" (Онищук и др., 1977, с.35, рис. 2). На этой основе появился принципиально новый вариант сопоставления отдельных элементов разрезов Сургутского и Нижневартовского сводов. Пласт БСю Сургутского свода стал сопоставляться с пластом БВо Нижневартовского свода, хотя общепринято было коррелировать БСю с БВя. Фаунистические характеристики разрезов не противоречили предлагаемому варианту корреляции. В этом же году А.Л. Наумов (1977) опубликовал статью в которой предложил принципиально новую схему формирования разреза

Сургутский свод Югансная впадина

Нитне-Вартовский свод Самотлорская Соснинская| т Северо-Понурская

Александровский '/ Сред-

не-Васюгпн-ский своды Средне-Васюганская т

Мыльдтин-ская

Порабельсний мсгавал

Салацкий прогиб

Омская впадина

Пайдугин-ский свод

Белоярский вал

Юго-восточный склон плиты

ПБВ

2

Ж

10

*

Рис. ¡.Принципиальная схема строения продуктивной толщи неокома (по Л.Я. Трушко-вой, 1969).

номер: 1 - глинистая покрышка и ее номер; 2 - продуктивного пласта; 3 -региональные опорные горизонты; 4 - находки аммонитов; 5 - перерывы в осадконакоплении; границы: 6 - пластов, 7 - свит и подсвит, 8 - ярусов и подъярусов; залежи: 9