Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Седиментационные критерии размещения залежей нефти и газа в юрских и нижнемеловых продуктивных комплексах Сургутского свода Западной Сибири

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Седиментационные критерии размещения залежей нефти и газа в юрских и нижнемеловых продуктивных комплексах Сургутского свода Западной Сибири"

На правах рукописи

0030538 Ю

Федорцов Игорь Викторович

СЕДИМЕНТАЦИОННЫЕ КРИТЕРИИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА В ЮРСКИХ И НИЖНЕМЕЛОВЫХ ПРОДУКТИВНЫХ КОМПЛЕКСАХ СУРГУТСКОГО СВОДА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

С

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Санкт-Петербург 2007

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Всероссийский научно-исследовательский нефтяной геологоразведочный институт» и Тюменском отделении «СургутНИПИнефть»

Научный руководитель: д.г.-м.н.

В.В. Шиманский

Официальные оппоненты: д.г.-м.н.,

д.г.-м.н., проф.

С.Ф. Хафизов Г.П. Мясникова

Ведущее предприятие: 0А0 «СибНИИНП»

Защита диссертации состоится '& марта 2007 г. в и

часов на

заседании Диссертационного Совета Д216 008.01 при Всероссийском нефтяном научно-исследовательском геологоразведочном институте (ВНИГРИ) по адресу: 191104, г. Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГРИ.

Автореферат разослан 'lЛ февраля 2007 г.

Отзывы, заверенные печатью учреждения, в двух экземплярах просим направлять по адресу: 191104, г. Санкт-Петербург, Литейный проспект, 39, ВНИГРИ, Ученому секретарю. E-mail: ins@vnigri.spb.su

Ученый секретарь Диссертационного Совета кандидат г.-м. наук

А.К.Дертев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Объектом исследования является Сургутский нефтегазоносный район. В условиях значительной выработанности высокопродуктивных залежей неокомского нефгегазоносного комплекса возрастает роль оценки качества коллекторов и их распространения по площади для оптимизации вторичных и третичных методов увеличения нефтеотдачи. Основные перспективы поддержания уровня добычи нефти связываются с вводом в разработку залежей нефти среднеюрского нефтегазоносного комплекса. Породы среднеюрского НГК характеризуются резкой фациальной неоднородностью, и как следствие сильной изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств, обусловленной, в том числе, и вторичными процессами. Определение литофациальных условий формирования неокомских и юрских терригенных отложений Сургутского свода и влияние на них вторичных постседиментационных процессов позволяет повысить точность оценки запасов и ресурсов нефти и газа

Целью работы является разработка способа подсчета запасов нефти и газа с учетом литофациальных критериев формирования пород и типизации коллекторов.

Основные задачи исследований:

- определение условий осадконакопления неокомских и среднеюрских отложений на основе детальных литофациальных, палеоструктурных, палеодинамических реконструкций;

установление влияния эпигенетических изменений пород на коллекторские свойства неокомских и среднеюрских отложений;

- типизация пород-коллекторов по литологическим и петрофизическим особенностям;

- оценка прогнозных ресурсов неокомских и среднеюрских отложений в районе деятельности ОАО Сургутнефтегаз на Сургутском своде.

Научная новизна. Уточнены условия формирования неокомских и среднеюрских отложений (континентальные, мелководно-морские и прибрежно-морские) для Сургутского свода. Установлены седиментационные критерии распространения высокоемких коллекторов и связанных с ними ловушек углеводородов в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода. Ловушки приурочены к погребенным палеоруслам, авандельтам и аккумулятивным песчано-алевритовым телам прибрежно-

морской зоны. Обосновано деление пород на литолого-петрофизические типы, которые позволяют получить устойчивые петрофизические связи и распределения фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов. Оценено влияние вторичных эпигенетических изменений пород на их фильтрационно-емкостные свойства.

Основные защищаемые положения.

1 Седиментационные критерии формирования и размещения высокоемких по качеству коллекторов в отложениях дельтового комплекса верхней и средней пачек вартовской свиты Сургутского свода. Литологические ловушки приурочены к барам, авандельтовым отложениям и мелководно-морским фациям с активной гидродинамикой.

2. Седиментационные критерии формирования и размещения литологических ловушек в отложениях ачимовской толщи Сургутского свода. Литологические ловушки представлены подводными конусами выноса на переднем склоне дельтовой платформы, образованными зерновыми и турбидитовыми потоками различной плотности в условиях осадконакопления некомпенсированного прогибанием земной коры.

3. Седиментационные критерии формирования и размещения литологических ловушек в среднеюрских отложениях (верхняя подсвита тюменской свиты) Сургутского свода. Литологические ловушки представлены погребенными аллювиальными отложениями.

4 Эпигенетические процессы, влияющие на коллекторские свойства неокомских и верхнеюрских отложений Сургутского свода: процессы выщелачивания и каолинизации полевых шпатов приводят к увеличению пустотного пространства, а карбонатизация и уплотнение приводит к снижению пористости. Регенерация кварца, каолинизация полевых шпатов, вторичная карбонатизация, катагенетическое уплотнение и приспособление зерен приводят к снижению проницаемости.

5. Типизация пород неокомского и юрского возраста по литологическим и петрофизическим критериям. Обосновано выделение двух литолого-петрофизических типов пород: к лучшим коллекторам относятся однородные песчаники и крупнозернистые алевролиты, к коллекторам с пониженными коллекторскими свойствами - песчаники и алевролиты с рассеянной и текстурной глинистостью.

Практическая значимость работы На основе выявленных седиментационных критериев формирования и размещения зон высокоемких

коллекторов и литологических ловушек составлены прогнозные карты распространения литологических ловушек в отложениях неокомского и юрского возраста. Выделены наиболее перспективные участки для постановки детальных геолого-поисковых работ. Для залежей, впервые вовлекаемых в разработку, построены прогнозные карты продуктивности отложений.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на годичных конференциях «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО», Ханты-Мансийск, 2000, 2001; 2002, 2003, 2004, 2005 и 2006 г.г., 1-м Всероссийском литологическом совещании «Проблемы литологии, геохимии и рудогенеза осадочного процесса», Москва, 2000 г., 1-й Научно-практической Международной конференции «Нетрадиционные источники углеводородного сырья и возобновляемые источники энергии», Санкт-Петербург, 2002 г., Всероссийском научно-практическом семинаре "Состояние петрофизического обеспечения ядерно-геофизических, акустических и других методов ГИС", Тверь, 2005 г.

По теме диссертации опубликованы 26 статей и тезисов докладов.

Фактический материал. В основу диссертации положены итоги исследований автора, проводимые с 1997 года. Проанализированы результаты петрофизических и литологических исследований керна в более чем 350 поисковых и разведочных скважинах. Проведено изучение каротажа в более чем 800 скважинах. В работе были использованы также результаты анализов керна, выполненные в СургутНИПИнефть, ВНИГРИ, Тюменской Центральной лаборатории (ТЦЛ) и др.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 103 страницы машинописного текста, 37 рисунков и 5 таблиц. Список литературы включает 68 наименований.

Диссертация выполнена во ВНИГРИ и Тюменском отделении «СургутНИПИнефть» ОАО «Сургутнефтегаз» под руководством доктора геолого-минералогических наук В.В. Шиманского, которому автор искренне признателен за поддержку и внимание при выполнении работы.

В своей работе автор пользовался помощью, советами и критическими замечаниями C.B. Архипова, В.А. Ефимова, В.А. Карпова, Т.А. Коровиной, И.М. Коса, Е.П. Кропотовой, Н.Я. Медведева, H.H. Минченкова, Г.П. Мясниковой, Н.С. Окновой, В.Ф. Никонова, В.А. Ревнивых, Е.А Романова, В П. Сонича, Ф.З. Хафизова, С.Ф. Хафизова, JIC. Черновой, за что выражает им свою искреннюю благодарность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Геологическое строение и нефтегазоносность Сургутского свода

В данной главе приводятся общие сведения о строении и нефтегазонос-ности района исследования. Рассматриваются основные этапы формирования юрского и неокомского палеобассейна, тектоническое строение Среднеобской нефтегазоносной области. Приведены литолого-петрографическая характеристики неокомских и юрских отложений.

Глава 2. Литолого-фациальные условия формирования ловушек в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода

Условия формирования основных продуктивных пластов юры в Широтном Приобье, а также особенности размещения в них залежей углеводородов изучали Ф.Г. Гурари, М.С. Зонн, А.Э. Конторович, М.В. Корж, Н.Х Кулахметов, О.М. Мкртчян, Г.П. Мясникова, И.И.Нестеров, З.Я.Сердюк,

A.П. Соколовский, С.И. Филина, В.И. Шпильман, Г.С. Ясович и многие другие исследователи.

Определение седиментационных критериев формирования песчаных тел имеет огромное значение при поисках литологических ловушек, а также позволяет осуществлять прогноз их пространственного размещения и изменения фильтрационно-емкостных свойств пород. Диагностика фаций и реконструкция условий формирования неокомских и среднеюрских отложений проводилась на основе электрометрических моделей фаций, разработанных

B.C. Муромцевым (1971, 1979, 1984), палеодинамических реконструкций по методу Г.Ф.Рожкова (1978), палеогеоморфологических реконструкций, текстурных особенностей керна и анализа петрохимических данных.

2.1. Средняя пачка вартовской свиты (пласт АС9 центральной части Сургутского свода)

Пласт АС9 залегает в средней пачке вартовской свиты и представлен серией песчано-алевритовых тел с прослоями глинисто-алевритового материала.

Формирование пласта АС? происходило в дельтовой обстановке с сильной фациальной изменчивостью. Наиболее кардинальная смена типов осадков отмечалась при переходе от аллювиальных отложений надводной дельтовой

6

равнины к прибрежно-морским отложениям подводной дельтовой равнины При этом происходило не столько изменение зернистости пород, как изменение типа и состава глинистого цемента, что, в свою очередь, привело к изменению фильтрационно-емкостных свойств пород.

В целом особенности седиментации пород пласта АС? характерны для длительно существующих морских бассейнов. Накопление песчано-алевролитового и глинистого материалов на подводной дельтовой равнине контролировалось целым рядом процессов: гравитационным перемещением осадков, связанным с наличием градиентов уклона морского дна, транспортировкой различными течениями вдоль мелководного шельфа и фоновой седиментацией наиболее тонкозернистых взвешенных фракций.

Всего по результатам анализа было выделено четыре основных комплекса отложений, представленных характерными фациями:

1. Комплекс аллювиальных отложений

2. Комплекс отложений вдольбереговых баров

3. Комплекс прибрежно-морских отложений

4. Комплекс отложений лагун и заливов

Выделенные комплексы отложений изменяются, как по площади, так и по разрезу. Оценка литолого-фациальных условий седиментации пород в региональном плане позволила более уверенно проводить анализ обстановки седиментации на отдельных месторождениях, в том числе и с выделением уже отдельных фаций.

Условия седиментации оказали значительное влияние на формирование коллекторов и их распределение по площади и разрезу. Коллектора с высокими коллекторскими свойствами (1-2 класс по А.А.Ханину) приурочены к русловым отложениям 1-го комплекса и барово-пляжевым отложениям 2-го комплекса.

2.2. Ачимовская толща (пласты БС14.22)

В региональном плане ачимовские клиноформы характеризуются значительной прослеживаемостью в субмеридианальном направлении и относительно резким клинообразным сокращением мощностей в субширотном. В работах многих авторов отмечалось, что мощности ачимовской толщи клиновидно сокращаются с востока на запад по падению песчаных тел, обуславливая тем самым клиноформное строение пластов.

7

Процесс накопления ачимовских аккумулятивных тел происходил по принципу бокового заполнения бассейна, связанного с циклическими лавинными сбросами терригенного материала с шельфовой и континентальной частей палеобассейна в его глубоководные зоны, сопровождающегося резкой не-докомпенсацией прогибания дна бассейна. Перенос обломочного материала осуществляется в пределах переднего склона авандельты посредством турби-дитовых и мутьевых потоков, поступающих по системе желобов к подножиям глубоководных палеобассейнов и образующих наложенные конуса выноса. Ачимовские аккумулятивные тела представляют собой серии вытянутых в субмеридианальном направлении, последовательно перекрывающих друг друга тел, являющихся образованиями конусов выноса и в плане характеризующихся веерообразной формой. На динамогенетической диаграмме Г Ф.Рожкова, в основу которой положены значения асимметрии и эксцесса гранулометрического распределения обломков пород по размерам, точки, соответствующие песчаным турбидитовым потокам, концентрируются в VI и VII зонах, точки, соответствующие мутьевым течениям - в V и IV зонах. Эти обстановки автором интерпретируются как морские течения с различной степенью влияния волновых процессов.

Генезис ачимовских отложений обусловил сложное строение пластов и значительную невыдержанность их в различных частях площади, а также сложную морфологию коллекторов внутри песчано-алевритовых тел. Коллектора с наиболее высокими свойствами (3 и 4 класс по А.А.Ханину) отмечаются в проксимальных частях конусов выноса. В дистальных частях отмечается снижение фильтрационно-емкостных свойств пород.

2.2. Верхнетюменская подсвита (пласты ЮС2 и ЮС22)

Горизонт ЮС2 на Сургутском своде стратиграфически приурочен к верхам тюменской свиты, отложениям средней юры. По мнению подавляющего большинства исследователей, занимающихся изучением отложений средней юры Западной Сибири, условия осадконакопления в тот период соответствовали комплексу гумидных равнин. Характерной чертой гумидных равнин является слаборасчлененный, холмистый рельеф с малой амплитудой колебаний высот, измеряемой десятками или первыми сотнями метров. Климатической особенностью гумидных равнин является обилие влаги, которая скапливается в котловинах между холмами, образуя серии крупных и мелких озер и

8

болот, или стекает по обширной разветвленной речной сети.

На территории Западно-Сибирской плиты нижнесреднеюрские отложения, представленные аллювиальными осадками горелой и тюменской свит, перекрываются морскими, преимущественно глинистыми породами, слагающими отложения абалакской и васюганской свит. Столь резкая смена условий осадконакопления произошла в результате келловей-оксфордской трансгрессии моря, вызванной прогибанием земной коры в центральной части низменности. Отложения морских трансгрессий, как известно, начинаются базаль-ными толщами, представляющими собой осадки переходного периода, которые формируются из продуктов размыва подстилающих отложений и элементов прибрежно-морского (зоны прибоя) и мелководно-морского генезиса.

Поэтому практически на всей территории распространения горизонта ЮС2, и, в частности, на Сургутском своде, исследователи делят его на 2 части: верхний пласт ЮС2' и нижний пласт ЮС22.

Нижний пласт ЮС22 представлен осадками континентального генезиса (отложения комплекса гумидных равнин). В пределах пласта по керну и ГИС наиболее четко выделяются комплекс фаций русловых отложений меандри-рующих рек и комплекс пойменных фаций, комплекс озерно-болотных отложений выделяется не так уверенно.

Верхний пласт ЮС21 сложен отложениями смешанного генезиса (переходными и осадками морского мелководья), с многочисленными свидетельствами наступления моря на эту территорию. Наиболее ярко и однозначно об этом свидетельствуют находки морской фауны в кровле тюменской свиты, а также многочисленные следы размывов, отмечаемые довольно часто в керне по всему разрезу пласта ЮСг1. В этом пласте, наряду с континентальными аллювиальными фациями, выделятся и прибрежно-морские фации барово-пляжевого комплекса.

Таким образом, осадки пласта ЮС2'гораздо многообразней типично континентальных пород пласта ЮС22. Кроме того, прибрежно-морские отложения пласта ЮС2' предопределили и площадное развитие песчано-алевритовых тел.

Условия седиментации оказали значительное влияние на формирование коллекторов в горизонте Ю2. Коллекторы с относительно высокими фильтра-ционно-емкостными свойствами (4 класс по Ханину) приурочены к вытяну-

9

тым песчано-алевритовым телам в зонах развития русловых, реже к линзовид-ным песчано-алевритовым телам прибрежно-морских фаций.

Глава 3. Эпигенетические преобразования пород и их влияние на коллекторские свойства неокомских и среднееюрских отложений

Изучением влияния эпигенетических процессов в мезозойских отложениях Западной Сибири на фильтрационно-емкостные свойства нефтегазовых коллекторов занимались К.И. Дорогиницкая, В.А. Ефимов, О.Г.Зарипов, Т.А. Коровина, Е.П.Кропотова, Б.А.Лебедев, Г.В.Лебедева, Г.Н Перозио, В И. Петерсилье, Н А. Пих, Г.Э Прозорович, Э.Г. Рабиц, Е.А. Романов, P.C. Сахибгареев, З.Я. Сердюк, Г.В.Таужнянский, В.Г. Топорков, В В Шиманский и др

Условия седиментации и эпигенетические преобразования в различной степени влияют на коллекторские свойства пород. Фациальные условия осад-конакопления, удаленность области питания и длительность транспортировки обломочного материала определяют первоначальные фильтрационно-емкостные характеристики пластов. Эпигенетические процессы в коллекторах могут привести к значительному изменению начальных физических свойств пород

Постседиемнтациооные преобразования осадочных пород неокомского и особенно юрского возраста месторождений Сургутского свода многообразны. К ним в первую очередь относятся: уплотнение пород под воздействием геостатического давления; растворение зерен кварца и регенерация зерен кварца, пелитизация, серицитизация, растворение, замещение и реже регенерация зерен полевого шпата; образование аутигенного каолинитового и карбонатного цемента и лейкоксена, гидратация и сидеритизация биотита и других слюдистых минералов; гидрофобизация пород и ряд других процессов. В продуктивных пластах юрского возраста эти процессы проявляются наиболее интенсивно. Отмечается одновременное взаимодействие двух и более факторов, иногда противоположно направленного действия, что осложняет оценку степени влияния каждого из них на коллекторские свойства пород.

Влияние всех этих процессов на ФЕС пород-коллекторов неоднозначно. Формирование крустификационные хлоритовых пленок на поверхности зерен, карбонатных стяжений и агрегатирование зерен кварца конформно-регенерационным цементом на начальном этапе уплотнения способствует не-доуплотнению пород, создавая своеобразный каркас, принимающий на себя

горное давление вышележащих пород. Но в дальнейшем эпигенетические процессы могут привести к значительному уменьшению не только проницаемости, но и поровой емкости пород. В этом случае породы перестают быть коллекторами нефти и газа. Степень развития вторичного минералообразования зависит от фильтрационных свойств самого коллектора и от времени заполнения ловушки углеводородами, так как последние приостанавливают развитие многих процессов эпигенеза в породе. Закономерно, что наибольшее развитие процессы вторичного преобразования пород получают в лучших коллекторах.

Влияние карбонатизации на коллекторские свойства пород также неоднозначно. Если кальцит, выполняющий поровое пространство пород, практически уничтожает полезную емкость и фильтрационную способность коллектора, то сидерит, в силу того, что он развивается по другим минералам и образует самостоятельные стяжения, влияет на коллекторские свойства не так сильно, хотя и ухудшает их. Кроме того, сидеритовые пленки на поверхности зерен кварца и полевых шпатов предохраняют их от процессов растворения агрессивными органическими кислотами и соединениями. Нельзя не учитывать и способность карбонатов к растворению в определенных геохимических и термодинамических обстановках, что может привести при благоприятных условиях не только к улучшению фильтрационно-емкостных свойств пород, но и образованию новых вторичных коллекторов.

Влияние вторичных преобразований на ФЕС пород-коллекторов пласта АС9 незначительно - основным определяющим фактором остаются условия седиментации. Для песчано-апевритовых отложений ачимовской толщи процессы уплотнения и эпигенетических преобразований уже играют значительную роль в формировании ФЕС пород-коллекторов. Для горизонта ЮС2 среднеюр-ского возраста процессы вторичного минералообразования и растворения имеют даже большее влияние на ФЕС пород по сравнению с седиментационнми критериями.

Глава 4. Лнтолого-петрофизическая типизация пород-коллекторов не-окомского и юрского возраста

Разработана классификация пород по литолого-петрофизическим типам, позволившая путем промежуточной систематизации всей лабораторной информации по керну создать систему воспроизводимых результатов. Классификация решила ряд определяющих задач для оценки запасов и последующего моделирования пластов:

• характеристики литотипа остаются устойчивыми практически для любой выборки и имеют числовое выражение;

• возможность оценить дисперсию изменения любого свойства и неограниченно применять корреляционный и факторный анализы, что особенно важно при интерпретации ГИС;

• привязать каждый литотип и/или группу литотипов к каротажу, что позволило использовать электрометрические и/или иные модели для полноценного литолого-петрофизического моделирования объекта в целом,

• оценить запасы отдельно для каждого литолого-петрофизического типа пород.

Литолого-петрофизический тип (литотип) в первом приближении представляет собой элементарный фрагмент осадочной породы, являющийся носителем определенной фильтрационно-емкостной модели. Полный набор выделенных литотипов характеризует весь интервал изменения фильтрационно-емкостных свойств объекта изучения (пласт, горизонт и т.п.). Для сопоставления «литотип-фация» важно понять, что фация (фациальный комплекс) только опосредованно характеризует фильтрационно-емкостные свойства отложений - основное назначение этой категории при оценки запасов и создании ПДГТМ заключается в определении пространственных границ зон с одинаковыми (близкими) литологическими характеристиками и, как следствие, петрофизи-ческими параметрами. Число выделенных литолого-петрофизических типов пород для Западно-Сибирского разреза, как правило, много меньше количества фаций и/или фациальных комплексов, выделяемых при анализе условий формирования продуктивных пластов. Однако каждая из них может быть представлена некоторым количественным распределением литотипов с определенными литолого-минералогическими характеристиками и фильтрационно-емкостными свойствами.

Обоснование литотипов производится в соответствии с разработанными литолого-петрофизическими критериями, которые учитывают природные процессы, определяющие в конечном итоге современный литолого-минералогический облик пород и их фильтрационно-емкостные параметры: седиментологические (размер зерен, содержание песчано-алевритовых и пели-товой фракций, коэффициент сортировки, минеральный состав

12

терригенного комплекса) и наложенные вторичные процессы, связанные с диагенетическими и катагенетическими преобразованиями пород (тип цемента, его минеральный состав, развитие аутогенных минералов).

На большинстве объектов в результате анализа выделяются два основных литотипа пород-коллекторов с высокой и средней проницаемостью (для каждой выборки). Выделение третьего литотипа пород с низкой проницаемостью целесообразно в пластах, имеющих значительную литологическую неоднородность (породы с текстурной глинистостью или неравномерным развитием вторичного минералообразования). Литотипов пород-неколлекторов выделяется обычно не более двух. Проведенный статистический анализ (дисперсный и дискриминантный анализ) подтвердил статистическую значимость деления пород на литотипы. По результатам дискриминантного анализа для каждого из пластов или группы пластов, как в случае ачимовских отложений, получены канонические функции, позволяющие для образцов с ограниченным комплексом исследования уверенно и статистически обоснованно проводить деление пород на литолого-петрофизические типы.

Необходимо учесть, что такая систематизация не является формальной. В пределах каждого объекта пористость и проницаемость анализируются применительно к его особенностям: определяется интервальные значения лучших коллекторов с высокими фильтрационными и емкостными свойствами и худших коллекторов с фильтрационными свойствами, близкими к критическим. Такой подход позволяет, во-первых, учесть индивидуальные особенности отложений данного горизонта, во-вторых, найти и обосновать механизмы, контролирующие ФЕС пород в нем, и, наконец, границу «коллектор-неколлектор».

Интервал изменения проницаемости всякий раз обосновывается, как первоначальными литологическими свойствами пород, связанными с условиями образования, так и наложенными вторичными изменениями, в первую очередь уплотнением и вторичным аутогенным минералообразованием. Этот подход позволяет определить классификационную границу «коллектор-неколлектор» индивидуально для каждого литотипа.

При многообразии процессов, происходящих на постседиментационной стадии формирования в горизонтах продуктивных отложений Западной Сибири, фильтрационно-значимых среди них немного и связаны они преимущест-

13

венно с цементирующим материалом: геостатическое уплотнение с глубиной и процессы либо препятствующие уплотнению (пятнистая карбонатизация, кру-стификационный тип хлоритового цемента), либо его усугубляющие (рассеянная карбонатизация, регенерация зерен, конформно-регенерационный тип цемента и т.п.). Процессы, связанные с аутигенным минералообразованием, как правило, протекают в литотипах с превалирующим содержанием крупнообломочных фракций и лучшими первичными фильтрационными характеристиками. Это приводит к тому, что фильтрационно-емкостные свойства ачимовских и, особенно, юрских песчано-алевролитовых пород выравниваются, и их целесообразно рассматривать в как один литотип.

Особую группу объектов представляют собой породы с изменяющимся минеральным составом (как следствие, типом) цемента. В этом случае литоти-пы дифференцируются с учетом минералогии цемента (например, «песчано-алевролитовые породы с хлоритовым цементом» и «песчано-алевролитовые породы с каолинитовым цементом»).

На основе такого детального анализа уже на ранней стадии изучения месторождения удается получить систему устойчивых параметров для последующего использования их при оценке запасов и построении ПДГТМ. Опыт показывает, что для нетрадиционных и низкопроницаемых коллекторов актуальность классификации A.A. Ханина снижается. Однако привычная наглядность и отсутствие на сегодняшний день других общепринятых критериев дифференциации коллекторов во всем интервале проницаемостей заставляет нас остановиться именно на такой форме. Обязательным атрибутом систематизации на литолого-петрофизические типы пород является набор стандартных зависимостей «керн-керн». В случае, когда, как указывалось выше, оказывается невозможным выделить на каротажных диаграммах отдельных литоти-пов, в скважине с керном проводится дифференцирование по каротажу фаци-альных комплексов, а далее по керну на основании анализа полученных фаци-альных выборок строится гистограмма распределения выделенных литотипов по фациям, а далее - фациальная карта и/или фациальные разрезы.

Глава 5. Закономерности размещения и прогноз распространения лучших коллекторов (ловушек УВ) в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода 14

Прогнозом и поисками литологических резервуаров в среднеюрских отложениях занимались Ф.Г. Гурари, Т.И. Гурова, Е.Е. Даненберг,

B.П. Девятов, Н.П. Запивалов, О.Г. Зарипов, М.Ю. Зубков, A.M. Казаков, А.Э. Конторович, М.В. Корж, И.М. Кос, Н.Х. Кулахметов, А.И. Ларичев, Н.Я. Медведев, О.М. Мкртчан, Г.П. Мясникова, A.A. Нежданов, И.И. Нестеров, В.Ф. Никонов, В.А. Ревнивых, З.Я. Сердюк, B.C. Сурков,

C.И.Филина, Н.В. Танинская, С.Ф. Хафизов, В.В. Шиманский, В.И. Шпильман, Г.С. Ясович и многие другие исследователи. Выявление закономерностей размещения и прогноз распространения зон литологических резервуаров проводились на основе литофациальных, палеодинамических, палеотектонических и петрофизических критериев. Выявлялась фациальная принадлежность пород-коллекторов, оконтуривались границы их распространения, определялись взаимосвязи между литологическими, коллекторскими характеристиками и данными ГИС. Для пластов АСд, БС 14.22 и Юг были выделены типы коллекторов для различных генетических групп фаций, что позволило дать прогноз зон развития литологических ловушек с оценкой их качества. В результате проведенных исследований построены карты зон развития литологических ловушек для каждого продуктивного пласта (АС9, БС 14.22 и Ю2,).

5.1. Верхнетюменская подсвнта (горизонт Юг)

Региональное развитие пласта Юг на территории Сургутского свода и повсеместное развитие нефтенасыщенных пород-коллекторов обусловило его высокие перспективы. Доля начальных балансовых запасов на 2006 г. составляла около 13 % от их общей величины по месторождениям Сургутского района.

В результате седиментологических исследований было установлено, что отложения пласта Юг формировались в обстановке переходной от континентальной к морской. Пласт Ю2 состоит из серии песчано-алевритовых прослоев и линз, и часто уверенно разделяется на 2 пласта: Ю2' и Ю22.

Верхний пласт Ю2', сформирован преимущественно аккумулятивными песчано-алевритовыми телами прибрежно-морской зоны с высокой концентрацией песчаных фракций. Коллектора с повышенными ФЕС располагаются вдоль береговой линии и на склонах палеоподнятий. Такие зоны выделены на Восточно-Сургутском, Родниковом, Савуйском и Русскинском лицензионных

15

участках.

Участки с улучшенными коллекторскими свойствами пласта Ю22 связаны с погребенным русловыми отложениями и выявлены на Западно-Сургутском, Федоровском и Вачимском лицензионных участках.

Нефтеносность в большей степени связывается с верхним пластом Юг1.

2

Небольшие залежи нефти в подстилающих отложениях Ю2 приурочены к локальным структурно-литологическим ловушкам.

Комплексный анализ построенных карт плотностей запасов, толщин, фа-циального районирования, палеоструктурных карт позволил выделить на Бы-стринском, Западно-Сургутском и Тончинском лицензионном участке прогнозные участки размещения литологических резервуаров. Всего выделено 5 прогнозных зон, расположенных в местах выклинивания коллекторов на бортах палеоврезов и склонах палеоподнятий.

5.2. Ачимовская толща (группа пластов БС14.22)

Ачимовские отложения представлены комплексом авандельтовых отложений. Основные песчано-алевритовые тела связаны с подводными конусами выноса, формирование которых происходило по механизму лавинной седиментации турбидитовыми потоками различной плотности.

Основные перспективы поиска литологических ловушек связаны с проксимальными частями конусов выноса и подводящими каналами. Всего в пределах ачимовской толщи были выделены семь перспективных участков для постановки работ на нефть и оценены их потенциальные запасы.

Анализ построенных карт распределения толщин пластов, направления подводящих каналов, карт плотностей прогнозных запасов и палеоструктурных карт позволили выделить семь зон перспективных для поиска литологических ловушек. В целом по отложениям ачимовской толщи построена прогнозная карта продуктивности отложений и выявлены участки для первоочередного ввода в промышленную эксплуатацию.

§.3. Верхняя и средняя пачки вартовской свиты (пласты АС9)

Формирование отложений пласта АС9 происходило в дельтовой обстановке с сильной фациальной изменчивостью. Наиболее кардинальная смена типов осадков отмечалась при переходе от аллювиальных отложений

16

надводной дельтовой равнины к прибрежно-морским отложениям подводной дельтовой равнины. При этом отмечается смена типа и состава глинистого цемента, что, в свою очередь, приводит к изменению фильтрационно-емкостных свойств пород.

Условия седиментации оказали значительное влияние на распределение коллекторов по площади. Коллектора с высокими коллекторскими свойствами (1-2 класс по А.А.Ханину) приурочены к русловым отложениям аллювиального комплекса надводной дельтовой равнины и барово-пляжевым отложениям подводной дельтовой равнины. Ловушки в пределах пласта относятся к структурному и структурно-литологическому типам. В настоящее время основные выявленные ловушки опоискованы бурением.

В результате комплексного анализа построенных карт распределения толщин пластов, карт плотностей прогнозных запасов, палеоструктурных карт построена прогнозная карта продуктивности отложений и выделены участки для первоочередного ввода в промышленную эксплуатацию.

Заключение

В результате выполненных исследований:

1. Проведена реконструкция обстановок осадконакопления верхнетюменской подсвиты (пласт Юг) свиты на основе детальных литолого-петрографических, гранулометрических, фациальных, палеоструктурных, палеодинамических исследований; построены фациальные карты на время формирования основных продуктивных пластов с выделением комплексов континентального и прибрежно-морского генезиза.

2.: Русловые; прибрежно-морские барово-пляжевые фации подвижного морского мелководья, формирующиеся в зонах активной деятельности волн и представлены аккумулятивными формами (гряды, подводные валы и вдольбереговые бары). В отложениях пласта Ю22 выделены участки развития русловых отложений, формирующие литологические ловушки.

3. В отложениях ачимовской толщи выделены основные каналы поступления терригенного материала и связанные с ними проксимальные части конусов выноса, обладающие повышенными емкостными свойствами.

4. В отложениях пласта АС9 выделены основные комплексы пород дельтовых отложений. Зоны максимальной продуктивности пластов связаны с аллювиальными отложениями надводной дельтовой равнины и барово-

17

пляжевыми отложениями подводной дельтовой равнины.

5. Выделены основные эпигенетические процессы, протекающие в пластах

фильтрационно-емкостных свойств коллекторов продуктивных пластов. Коррозия обломочных компонентов, растворение карбонатного цемента, каолинизация полевых шпатов оказывают положительное влияние на емкостные свойства, а карбонатизация и лейкоксенизация - отрицательное.

6 Предложена система литолого-петрофизичиской типизации пород, позволяющая повысить точность прогнозной оценки запасов при слабой охарактеризованности объекта исследования керном.

7 Выявлены закономерности размещения и дан прогноз распространения литологических ловушек УВ в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода; ловушки относятся к структурным, структурно-литологическим типам и литологически экранированным. Построены прогнозные карты размещения зон литологических ловушек по пластам группы Ач и Юг, с оценкой перспектив нефтегазоносности. Выделено более десяти нефтегазоперспективных зон

неокомского и юрского возраста и контролирующие изменение

Соискатель:

И.В. Федорцов

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Лито-фациальная характеристика пород баженовской свиты Сургутского района по керну и геофизике. // Сборник «Нефть Сургута». М. Издательство «Нефтяное хозяйство» М. 1997,С.138-144. Соавторы: Е.П. Кропотова, Г.Н. Шаравьева, Т.А. Коровина.

2. "Low-invasion coring in West Siberia"// International Symposium of the Society of Core Analysts Abu-Dhabi, United Emirates, October, 1998, P.301-304. Соавторы: Б.Ю. Хайруллин, В.Г. Мамяшев.

3. Методы определения гранулометрического состава пород и их использование в фациально-седиментологическом анализе. // «Вопросы геологии, бурения и разработки нефтяных и газонефтяных месторождений Сургутского региона», Издательство «Путиведъ», Екатеринбург. 1998, С.95-104. Соавторы: К.А. Костеневич.

4. Геохимические методы изучения особенностей осадконакопления ачимовских и верхнеюрских отложений Сургутского свода Западной Сибири (современный комплекс литолого-геохимической информации). // Материалы к 1-му Всероссийскому литологическому совещанию «Проблемы литологии, геохимии и рудогенеза осадочного процесса», т. I, С.368-370, М. ГЕОС, 2000. Соавторы: Т.А. Коровина, Е.П. Кропотова .

5. Влияние седиментационных и постседиментационных процессов на формирование коллекторов Быстринского месторождения. // «Вопросы геологии, бурения и разработки нефтяных и газонефтяных месторождений Сургутского региона», Сборник научных трудов СургутНИПИнефть. Вып.З. Издательство. «Путиведъ», Екатеринбург. 2001, С.106-116. Соавторы: К А. Костеневич.

6. Строение, литология и коллекторские свойства пород ачимовских отложений на Конитлорской площади. // «Нефтяное хозяйство», №3, 2001, С.46-50. Соавторы: Кропотова Е.П., Коровина Т.А.

7. Вещественный состав и литологические особенности аргиллитов сортымской свиты на Конитлорском месторождении в связи с бурением горизонтальных скважин. // «Нефтяное хозяйство», № 2, 2001, С.25-27. Соавторы: К.Н. Харламов, Е.П. Кропотова, Т.А. Коровина, Б.С. Денисюков.

8. К вопросу о генезисе морфологии и вещественном составе пород верхнеюрских и ачимовских отложений на Конитлорской площади. // Четвертая научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск. Издательство «Путиведь», 2001. С.213-225. Соавторы: Е.П. Кропотова, Т.А. Коровина, М.В. Салмин, В.В. Мостовой.

9. Особенности вещественного состава пород баженовской свиты на Ай-Пимской площади. // «Нефтяное хозяйство», №6, 2001. Соавторы: Т.А Коровина, Е П. Кропотова .

10 Генезис морфология и вещественный состав пород верхнеюрских и ачимовских отложений на Конитлорской площади. // IV научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск. Издательство «Путиведь», 2001, С. 196-205. Соавторы Е.П. Кропотова, Т А. Коровина и др

11. Генезис морфология и вещественный состав пород верхнеюрских и ачимовских отложений на Конитлорской площади. // IV научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск. Издательство «Путиведь», 2001, С.196-205. Соавторы ЕП. Кропотова., Т.А. Коровина и др.

12. Особенности вещественного состава пород баженовской свиты на Ай-Пимской площади в зонах перспективной продуктивности. // IV научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск Из-во «Путиведь», 2001, С.220-230. Соавторы: Т.А. Коровина, Е.П. Кропотова и др.

13 Low invasion coring in West Siberia, direct estimation of core fluid saturation. // International Symposium of the Society of Core Analysts Edinburgh, Scotland, 1719 September 2001, SCA-2001-51, P.l-4. Соавторы E.A. Романов, B.M. Ильин, И.М. Кос.

14. Сейсмостратиграфическая модель образования опесчаненных разрезов баженовской свиты на Сургутском своде // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО V научно-практическая конференция. Ханты-Мансийск. Издательство «Путиведь», 2002, т.1, С 229-236. С. 104 - 112. Соавторы: Н Н Минченков, Е.П. Кропотова, Т.А Коровина, Е.А. Романов, М.М. Меншикова.

15. Повышение достоверности интерпретации материалов ГИС в тонкослоистом коллекторе на примере пласта АСп Западно-Чигоринского месторождения. // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. V научно-практическая конференция. Ханты-Мансийск: издательство «Путиведь». 2002, т. II, С.23-31. Соавторы: Е.П. Кропотова, Г.Н. Шаравьева, К.А. Костеневич, Е.А. Романов.

16. Использование новых информационно-технологических возможностей современного лабораторного комплекса в изучении сложных коллекторов и разработке трудноизвлекаемых углеводородов. // I Научно-практическая

Международная конференция «Нетрадиционные источники углеводородного сырья и воозобновляемые источники энергии». Тезисы докладов С-Пб, ВНИГРИ, 2002. С.90-92. Соавторы: Е.А. Романов, В.М. Ильин, Т.А. Коровина, Е.П. Кропотова.

17. Закономерности распространения, условия формирования и корреляция пластов АСц и АС12 на западном склоне Сургутского свода. // VI Научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Х-М. Из-во «Путиведь», 2003, С.283-292. Соавторы: К.А. Костеневич.

18. Новые данные по геохимии баженовских отложений на Сургутском своде. Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Актуальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа (памяти Б.А.Соколова и В.В. Семеновича). Материалы седьмой Международной конференции. Под ред. Э.А. Абля, В.А. Архипова и др., М, ГЕОС, 2004, С.509-510. Соавторы: Т.А. Коровина, Е.П. Кропотова.

19. Закономерности распространения зон опесчаненных разрезов баженовской свиты на Сургутском своде по данным бурения и сейсморазведки. // VI научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Ханты-Мансийск. Издательство «Путиведь», 2003, т.1, С.238-245 . Соавторы: Е.П. Кропотова, Т.А. Коровина, Е.А. Романов, М.В. Салмин, Н.Н. Минченков, М.Г. Муравенкова.

20. Условия формирования, литологические особенности и продуктивносить пласта АСц на Камынском и Южно-Камынском лицензионных участках. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (Седьмая научно-практическая конференция)» Под ред. Карасева В.И., Ахпателова Э.А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2005, т.Н, С.5-13. Соавторы: К.А. Костеневич, М.Г. Муравенкова, В.А. Палагуто.

21. К вопросу формирования аномальных разрезов ачимовских отложений на примере Конитлорского месторождения. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (восьмая научно-практическая конференция)» Под ред. Карасева В.И., Ахпателова Э.А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2005, С.23-28. Соавторы: К.А. Костеневич.

22. Влияние литологических факторов на электрометрическую модель пласта ЮС2 Сургутского свода. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (восьмая научно-практическая конференция)» Под ред Карасева В.И., Ахпателова Э.А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2005, С.227-234. Соавторы: Г.Н. Шаравьева, Т.А.

Коровина, Е П Кропотова

23. Создание литолого-петрофизичеекой модели пласта, как способ систематизации лабораторной керновой информации. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (девятая научно-практическая конференция)» Под ред Карасева В И., Ахпателова Э А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2006, т.П, С.210-218. Соавторы: Т.А Коровина, Е.П. Кропотова

24 Современные средства лабораторного исследования керна для обеспечения увязки керн - ГИС в разрезе продуктивных отложений Западной Сибири. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (девятая научно-практическая конференция)» Под ред Карасева В.И., Ахпателова Э.А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2006, т II, С 219-223. Соавторы Л Л.Петрова, С.А. Чухланцев, Е.П. Кропотова.

25. Литолого-петрофизическая модель пласта - конечный продукт систематизации результатов изучения керна лабораторными методами. // Сборник материалов Международной научно-практической конференции "Акутуальные проблемы прогнозирования, поисков, разведки и добычи нефти и газа в России и странах СНГ. Геология, экология, экономика". СПб. Недра, 2006. Стр 403-412. Соавторы■ Е.А. Романов, Т.А. Коровина.

26. Условия формирования пород и типизация коллекторогв пласта АС9 месторождений центральной части Сургутского свода. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (десятая научно-практическая конференция)» Под ред. Карасева В.И , Ахпателова Э.А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2007. Соавторы: Л.Л Петрова.

27. Литофациальные условия формирования коллекторов пластов АС5.8 Федоровского месторождения. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (десятая научно-практическая конференция)» Под ред. Карасева В.И., Ахпателова Э.А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2007 Соавторы: Л.Л. Петрова

28. Реализация трехмерной фациальной литолого-петрофизичеекой модели пласта БСю° Конитлорского месторождения в программном комплексе IRAP RMS фирмы Roxar. // Сборник «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (десятая научно-практическая конференция)» Под ред. Карасева В.И, Ахпателова Э.А., Волкова В.А. Ханты-Мансийск, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2007. Соавторы: К.А. Костеневич, В.И. Келлер.

Подписано в печать 29.01.2007г. Формат 60x84/16

Заказ № 98 Со^есЫ- 90 г/м2

Отпечатано на ОосиСо1ог 2045 Уч. изд. л. 1,12

Тираж 100-экз. Усл. печ л. 1.37 Открытое акционерное общество «Сибирский научно-аналитический центр» Типография ОАО «СибНАЦ» 625016, г. Тюмень, ул. Пермякова, 46

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Федорцов, Игорь Викторович

Введение. I

1. Геологическое строение и нефтегазоносность Сургутского свода. ^

1.1 .Стратиграфия.

1.2. Структурно-тектонические особенности. /f

1.3.Нефтегазоносност ь. /

2. Литолого-фациальные условия формирования ловушек в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода. 2,

2.1. Нижняя пачка сангопайской свиты (пласт АС9) центральной части Сургутского свода. .<

2.2. Ачимовская толща (пласты БС14.22).

2.3. Верхнетюменская подсвита (пласты KXV и ЮС22).

3. Эпигенетические преобразования пород и их влияние на коллекторские свойства неокомских и среднеюрских отложений.

4. Литолого-петрофизическая типизация пород-коллекторов неокомского и юрского возраста.'. /

5. Закономерности размещения и прогноз распространения лучших коллекторов (ловушек УВ) в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода. . №

5.1. Верхнетюменская подсвита (горизонт Ю2). ^ ^

5.2. Ачимовская толща. . A

5.3. Средняя пачка сангопайской свиты (пласты АС9). . /Г^

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Седиментационные критерии размещения залежей нефти и газа в юрских и нижнемеловых продуктивных комплексах Сургутского свода Западной Сибири"

Актуальность темы. Объектом исследования является Сургутский нефтегазоносный район. В условиях значительной выработанности высокопродуктивных залежей неокомского нефгегазоносного комплекса возрастает роль оценки качества коллекторов и их распространения по площади для оптимизации вторичных и третичных методов увеличения нефтеотдачи. Основные перспективы поддержания уровня добычи нефти связываются с вводом в разработку залежей нефти среднеюрского нефтегазоносного комплекса. Породы среднеюрского НГК характеризуются резкой фациальной неоднородностью, и как следствие сильной изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств, обусловленной, в том числе, и вторичными процессами. Определение литофациальных условий формирования неокомских и юрских терригенных отложений Сургутского свода и влияние на них вторичных постседиментационных процессов позволяет повысить точность оценки запасов и ресурсов нефти и газа

Целью работы является выявление седиментационных критериев размещения залежей нефти и газа с учетом степени эпигенетических преобразований пород и типизации коллекторов.

Основные задачи исследований:

- определение условий осадконакопления неокомских и среднеюрских отложений на основе детальных литофациальных, палеоструктурных, палеодинамических реконструкций;

- установление влияния эпигенетических изменений пород на коллекторские свойства неокомских и среднеюрских отложений;

- типизация пород-коллекторов по литологическим и петрофизическим особенностям;

- выявление зон распространения высокоемких коллекторов и наиболее перспективных участков для постановки геолого-разведочных работ.

Научная новизна. Уточнены условия формирования неокомских и среднеюрских отложений (континентальные, мелководно-морские и прибрежно-морские) для Сургутского свода. Установлены седиментационные критерии распространения высокоемких коллекторов и связанных с ними ловушек углеводородов в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода. Ловушки приурочены к погребенным палеоруслам, авандельтам и аккумулятивным песчано-алевритовым телам прибрежно-морской зоны. Обосновано деление пород на литолого-петрофизические типы, которые позволяют получить устойчивые петрофизические связи и распределения фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов. Оценено влияние вторичных эпигенетических изменений пород на их фильтрационно-емкостные свойства.

Основные защищаемые положения.

1. Седиментационные критерии формирования и размещения высокоемких по качеству коллекторов в отложениях дельтового комплекса верхней и средней пачек вартовской свиты Сургутского свода. Высокоемкие коллектора приурочены к барам, аллювиальным отложениям и мелководно-морским фациям с активной гидродинамикой.

2. Седиментационные критерии формирования и размещения литологических ловушек в отложениях ачимовской толщи Сургутского свода. Литологические ловушки представлены подводными конусами выноса на переднем склоне дельтовой платформы, образованными зерновыми и турбидитовыми потоками различной плотности в условиях осадконакопления некомпенсированного прогибанием земной коры.

3. Седиментационные критерии формирования и размещения литологических ловушек в среднеюрских отложениях (верхняя подсвита тюменской свиты) Сургутского свода. Литологические ловушки представлены погребенными аллювиальными отложениями.

4. Эпигенетические процессы, влияющие на коллекторские свойства неокомских и верхнеюрских отложений Сургутского свода: процессы выщелачивания и каолинизации полевых шпатов приводят к увеличению пустотного пространства, а карбонатизация и уплотнение приводит к снижению пористости. Регенерация кварца, каолинизация полевых шпатов, вторичная карбонатизация, катагенетическое уплотнение и приспособление зерен приводят к снижению проницаемости.

5. Типизация пород неокомского и юрского возраста по литологическим и петрофизическим критериям. Обосновано выделение двух литолого-петрофизических типов пород: к лучшим коллекторам относятся однородные песчаники и крупнозернистые алевролиты, к коллекторам с пониженными коллекторскими свойствами - песчаники и алевролиты с рассеянной и текстурной глинистостью.

Практическая значимость работы. На основе выявленных седиментационных критериев формирования и размещения зон высокоемких коллекторов и литологических ловушек составлены прогнозные карты распространения литологических ловушек в отложениях неокомского и юрского возраста. Выделены наиболее перспективные участки для постановки детальных геолого-поисковых работ. Для залежей, впервые вовлекаемых в разработку, построены прогнозные карты продуктивности отложений.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на годичных конференциях «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО», Ханты-Мансийск, 2000, 2001; 2002, 2003, 2004, 2005 и 2006 г.г., 1-м Всероссийском литологическом совещании «Проблемы литологии, геохимии и рудогенеза осадочного процесса», Москва, 2000 г., 1-й Научно-практической Международной конференции «Нетрадиционные источники углеводородного сырья и возобновляемые источники энергии», Санкт-Петербург, 2002 г., Всероссийском научно-практическом семинаре

Состояние петрофизического обеспечения ядерно-геофизических, акустических и других методов ГИС", Тверь, 2005 г.

По теме диссертации опубликованы 28 статей.

Фактический материал. В основу диссертации положены итоги исследований автора, проводимые с 1997 года. Проанализированы результаты петрофизических и литологических исследований керна в более чем 350 поисковых и разведочных скважинах. Проведено изучение каротажа в более чем 800 скважинах. В работе были использованы также результаты анализов керна, выполненные в СургутНИПИнефть, ВНИГРИ, Тюменской Центральной лаборатории (ТЦЛ) и др.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 167 страниц машинописного текста, в том числе 47 рисунков и 9 таблиц. Список литературы включает 68 наименований.

Диссертация выполнена во ВНИГРИ и Тюменском отделении «СургутНИПИнефть» ОАО «Сургутнефтегаз» под руководством доктора геолого-минералогических наук В.В. Шиманского, которому автор искренне признателен за поддержку и внимание при выполнении работы.

В своей работе автор пользовался помощью, советами и критическими замечаниями С.В. Архипова, В.А. Ефимова, В.А. Карпова, Т.А. Коровиной, И.М. Коса, Е.П. Кропотовой, Н.Я. Медведева, Н.Н. Минченкова, Н.С. Окновой, В.Ф. Никонова, В.А. Ревнивых, Е.А Романова, В.П. Сонича, Ф.З. Хафизова, JI.C. Черновой, за что выражает им свою искреннюю благодарность.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Федорцов, Игорь Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных исследований:

1. Проведена реконструкция обстановок осадконакопления верхнетюменской подсвиты (пласт Ю2) тюменской свиты на основе детальных литолого-петрографических, гранулометрических, фациальных, палеоструктурных, палеодинамических исследований; построены фациальные карты на время формирования основных продуктивных пластов с выделением комплексов континентального и прибрежно-морского генезиза.

2. Русловые; прибрежно-морские барово-пляжевые фации подвижного морского мелководья, формирующиеся в зонах активной деятельности волн и представлены аккумулятивными формами (гряды, подводные валы и л вдольбереговые бары). В отложениях пласта Ю2 выделены участки развития русловых отложений, формирующие литологические ловушки.

3. В отложениях ачимовской толщи выделены основные каналы поступления терригенного материала и связанные с ними проксимальные части конусов выноса, обладающие повышенными емкостными свойствами.

4. В отложениях пласта АСд выделены основные комплексы пород дельтовых отложений. Зоны максимальной продуктивности пластов связаны с аллювиальными отложениями надводной дельтовой равнины и барово-пляжевыми отложениями подводной дельтовой равнины.

5. Установлены основные эпигенетические процессы, протекающие в пластах неокомского и юрского возраста и контролирующие изменение фильтрационно-емкостных свойств коллекторов продуктивных пластов. Коррозия обломочных компонентов, растворение карбонатного цемента, каолинизация полевых шпатов оказывают положительное влияние на емкостные свойства, а карбонатизация и лейкоксенизация - отрицательное.

6. Предложена система литолого-петрофизической типизации пород, позволяющая повысить точность прогнозной оценки качества коллекторов при слабой охарактеризованности объекта исследования керном.

7. Выявлены закономерности размещения и дан прогноз распространения литологических ловушек УВ в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода; ловушки относятся к структурным, структурно-литологическим типам и литологически экранированным. Построены прогнозные карты размещения зон литологических ловушек по пластам группы Ач и Юг. Выделено более десяти нефтегазоперспективных зон.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Федорцов, Игорь Викторович, Санкт-Петербург

1. Архипов С.В., Кос И.М., Стукова В.А., Пласт ЮСг1 Условия формирования, стратиграфическое положение и нефтеносносность. «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Х-М. Из-во «Путиведь», 2001, с.214-220.

2. Атлас Геология и нефтегазоносность Ханты-Мансийского автономного округа. НАЦ РН ХМАО им. В.И.Шпильмана. Под ред. Э.А.Ахпателова, В.А.Волкова и др. Екатеринбург, Изд. дом «ИздатНаукаСервис», 2004.

3. Баженова O.K., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. Геология и геохимия нефти и газа, 2-е изд. М, Изд. МГУ, 2004,416 с.

4. Белонин М.Д., Шиманский В.В., Окнова Н.С., A.M. Жарков A.M. Тектоника и перспективы нефтегазоносности Центрального Приобья. //Сборник материалов Форума «ТЭК России: региональные аспекты». С-Пб. 2003.С.79-81.

5. Гришкевич В.Ф. Макроструктура берриас-аптских отложений Западной Сибири и ее использование при построении информационных технологий в геологии нефти и газа. Екатеринбург, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2004, 115 с.

6. Гроссгейм В.А., Рожков Г.Ф. и др. «Методы палеогеографических реконструкций», Ленинград, «Недра», 1984.

7. Гурари Ф.Г. Строение и условия образования клиноформ неокомских отложений Западно-Сибирской плиты (история становления представлений). Новосибирск, СНИИГиМС, 2003, 141 с.

8. Гурова Т.И., Чернова Я.С., Потлова М.М. и др. Литология и условия формирования резервуаров нефти и газа Сибирской платформы. М., Недра, 1988,254 с.

9. Дривер Дж. Геохимия прирдных вод. М, «Мир», 1985,440 с.

10. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. М.: Наука, 1990. 212 с.

11. Ирбэ Н.А. и др. "Методика логико-математического моделирования петрофизических разрезов " ЗапСибВНИИГеофизика. Тюмень, 1982 г., 134 с.

12. Карагодин Ю.Н. Седиментационная цикличность. М.: Недра, 1980.

13. Конибир Ч.Э.Б. Палеогеоморфология нефтегазоносных песчаных тел. -М.: Недра, 1979, 253 с.

14. Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири М.: Недра, 1975, 680 с.

15. Корж М.В. Литолого-фациальные комплексы и палеогеография юры Западно-Сибирской низменности. В сб. докладов к VII международному седиментологическому конгресс «Физические и химические процессы и фации». «Наука» М.1968. с.54-63.

16. Коровина Т.А., Кропотова Е.П. Форма представления литологической информации при интерпретации ГИС и пластовом моделировании. Третья научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Х-М. Из-во «Путиведь», 2000, с.346-352.

17. Коровина Т.А. Глинистые минералы как индикаторы вторичных изменений коллекторов продуктивных отложений Западной-Сибири. Материалы XV совещания по рентгенографии минерального сырья, Тбилиси, 1986, с.76-79.

18. Коссовская А.Г. Глинистые минералы как индикаторы эпигенеза. М., Недра, 1974. 302 с.

19. Котяхов Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов. М.: Недра, 1977, 287 с.

20. Крашенинников Г. Ф., Учение о фациях, М., 1971

21. Лисицын А.П. Зональность природной среды и осадкообразование в океанах // Климатическая зональность и осадкообразование. М.: Наука. 1981. С. 5-45.

22. Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М.: Наука. 1978. 392 с.

23. Лисицын А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах. М., «Наука». 1988.

24. Логвиненко Н. В., Петрография осадочных пород, 2 изд., М., 1974

25. Мурдмаа И. О. Фации океанов. М.: Наука. 1987. 304 с.

26. Муромцев B.C. Электрометрическая геология песчаных тел -литологических ловушек нефти и газа. Ленинград, «Недра», 1984

27. Наливкин Д. В. Учение о фациях. Условия образования осадков. JL, 1932. 208 с

28. Нежданов А.А., Огибенин В.В., Батурин А.Н. и др. Сейсмогеологический прогноз и картирование неантиклинальных ловушек залежей нефти и газа в Западной Сибири. Обзор ВИЭМС, Сер. Разведочная геофизика. М. МГП Геоинформмарк, 2000, 247 с.

29. Нестеров И.И., Салманов Ф.К., Тян А.Н. Нефтегазоносность Сургутского свода. М., Недра, 1968. 258 с.

30. Обстановки осадконакопления и фации. Пер. с англ., Под ред. Х.Ридинга. М, мир, 352 с.

31. Окнова Н. С. , Фациальные модели формирования неантиклинальных ловушек углеводородов в терригенных отложениях (на примере Тимано-Печорской провинции). Осадочные бассейны и нефтегазоносность. М, Наука 1989 г.

32. Перельман А.Н. Геохимия эпигенетических процессов // М.: Недра, 1965. 272 с.

33. Пустовалов JI.B. Вторичные изменения осадочных горных пород и их геологическое значение // О вторичных изменениях осадочных пород. М.: Изд-во АН СССР. 1956. С.3-53.

34. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979.422 с.

35. Райиек Г.Э., Сиигх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. Пер. с англ. М., Недра, 1981,439 с.

36. Романовский С.И. Литогеодинамика осадочных бассейнов. С-Пб., Изд-во ВСЕГЕИ. 1996. 44 с.

37. Рудкевич М.Я., Корнев В.А., Нежданов А.А. Формирование неантиклинальных и комбинированных ловушек в меловых отложениях Западно-Сибирской плиты и методика их поисков. Геология нефти и газа.-1984.- №8, с. 17-23.

38. Рухин Л. Б., Основы литологии, 3 изд., Л., 1969

39. Сахибгареев Р.С. Вторичные преобразования терригенных пород. Л., Недра, 1983. 198 с.

40. Страхов Н. М., Основы исторической геологии, ч. 1, М, 1948

41. Страхов Н.М. Палеогеография и геохимия древних отложений. Избранные труды. Том 1. М. ГЕОС, 2000. 456 с.

42. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М.: Изд-во АН СССР, 1960. Т. 2. 574 с.

43. Страхов Н.М., Залманзон Э.С. Распределение аутигенно-минералогических форм железа в осадочных породах и его значение для литологии (к теории диагенеза) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1955. № 1. С.34-51.

44. Страхов Н.М., Логвиненко Н.В. О стадиях осадочного породообразования и их наименовании // Докл. АН СССР. 1959. Т. 125, № 2. С.389-392.

45. Степаненко Г.Ф., Чернова JI.C. Прогноз зон высокоемких коллекторов в верхнеюрских отложениях Каймысовского свода (Томская область). Сборник Актуальные вопросы геологии и географии Сибири. Томск, 1998.

46. Танкаева JI.K. Определение степени гидрофобизации пород термическим методом. В сб. "Тезисы докладов к 3-му совещанию по коллекторам на больших глубинах." М.,1983 г. 129 с.

47. Трушкевич Р.Т. Модель ловушек в ачимовских отложениях (берриас-валанжин) севера Западной Сибири. Геология нефти и газа. 1994, №10, с.21-23.

48. Тульбович Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа. М., "Недра", 1979 г. 208 с.

49. Франк-Каменецкий В.А., Гойло Э.А. Трансформационные превращения глинистых минералов. JL, Из-во ЛГУ, 1975. 235 с.

50. Ханин А.А. Породы-коллекторы нефти и газа и их изучение. М.: Недра, 1969, 363 с.

51. Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. М, Мир, 1982 г.

52. Хафизов С.Ф., Шиманский В.В. Моделирование и прогноз зон формирования коллекторов. СПб, Недра, 2001, 189 с.

53. Хафизов С.Ф., Шиманский В.В. Моделирование и прогноз зон формирования коллекторов (на примере юрских и меловых отложений Западно-Сибирской плиты). С-Пб., Недра. 2002. 191 с.

54. Чекалюк Э. Б., Бойко Г. Е. Генетические поисковые показатели нефтегазоносности. Геологические и геохимические основы поисков нефти и газа. Киев, Наукова Думка, 1981 г

55. Чернова JI.C. Генетические модели микрофаций континентальных и прибрежно-морских отложений Сибирской платформы. Сборник Коллекторы и экраны нефти и газа в мезозойских и палеозойских отложениях Сибирской платформы. Новосибирск, 1980, с. 5-27.

56. Чернова JI.C. Модели генетических типов терригенных коллекторов нефти и газа. Сборник Породы-коллекторы нефтегазоносных отложений Сибири. Новосибирск, 1984, с. 13-26.

57. Чернова JI.C. Генетические модели некоторых типов фаций прибрежно-морских и континентальных отложений. Тр. СНИИГГиМС, 1976. Вып. 232, с. 93-97.

58. Шиманский В.В., Кос И.М. и др. Влияние дизъюнктивной тектоники на формирование и размещение залежей углеводородов в Центральном Приобье. СПб, Недра, 2003, с. 121.

59. Шишигин С.И. Закономерности изменения качества коллекторов мезозоя Западно-Сибирской равнины. В кн. "Изучение коллекторов нефти и газа, залегающих на больших глубинах", М., "Недра", 1977г. 192 с.

60. Шнеерсон В.Б.,Васильева Н.П. Влияние нефтей на поверхностные свойства минералов, входящих в состав нефтяных коллекторов. Тр.института нефти, том 3. Изд. Академии наук СССР. М., 1954 г. 102 с.

61. Шпильман В.И. Количественный прогноз нефтеносности. М, Недра, 1982. 312 с.

62. Щепеткин Ю.В. Влияние углеводородных скоплений на геохимический облик вмещающих пород . Отчет ЗапСибНИГНИ, г.Тюмень, 1982. 148 с.

63. Bouma A.H. Sedimentology of some flysh deposits: a graphic approach to facies interpretation. Amsterdam, Elsevier Pub. Co., 1962, p. 168.

64. Pickering K., Stow D., Watson N. et al. Deep-water facies, processes and models: A review and classification scheme for modern and ancient sediments // Earth-Science Review. 1986. V. 23, № 2. P. 75-174.

65. Reading H.G., Richards M. Turbidite systems in deep-water basin margins classified by grain size and feeder system. American Assiciation of Petroleum Geologists Bulletin, 1994, v. 78,1 5, p. 792-822.

66. Stow D.A.V. and Shanmugam G. Sequence of structures in fine-grained turbidites: comparision of recent deep-sea and ancient flysch sediments .Sedimentary Geology, 1980, v. 25,1 1, p. 23-42.