Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Формирование нефтеносной толщи келловея-оксфорда в зоне сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Формирование нефтеносной толщи келловея-оксфорда в зоне сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов"

005011444

На правах рукописи

Василевская Гульнара Римовна

ФОРМИРОВАНИЕ НЕФТЕНОСНОЙ ТОЛЩИ КЕЛЛОВЕЯ-ОКСФОРДА В ЗОНЕ СОЧЛЕНЕНИЯ БАХИЛОВСКОГО И АЛЕКСАНДРОВСКОГО МЕГАВАЛОВ

(ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)

Специальность 25.00.12 - геология, поиски и разведка

нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

/I с О ЕВ Ш1

Москва

2012

005011444

Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета Московского государственного университета имени М.В Ломоносова и в филиале ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ»

Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Карнюшина Евгения Емельяновна

Официальные оппоненты:

Ведущая организация ОАО «ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ»

Защита состоится 02 марта 2012 года в 16ч.30 мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.40 при Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119234, г. Москва, Ленинские горы МГУ им. М.В. Ломоносова, корпус «А», геологический факультет, аудитория 829

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, корпус «А», б этаж

Автореферат разослан: «31» января 2012 года

И.о. ученого секретаря

доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник Малышев Николай Александрович

кандидат геолого-минералогических наук Колосков Василий Николаевич

диссертационного совета

Плюсннна И.И.

Общая характеристика работы

Актуальность исследовании. В настоящее время основные перспективы прироста запасов углеводородного сырья на освоенных землях Западно-Сибирского бассейна могут быть обеспечены в ходе доразведки залежей на основе выявления различных типов ловушек. Актуально выделение их неструктурных и комбинированных типов с применением методов литолого-фациального и палеоструктурного анализов. Такой подход был применен в данной работе для получения дополнительных критериев оценки нефтегазоносности юрского комплекса в зоне Широтного Приобья.

Объектом исследований являлась продуктивная толща келловей-оксфордекого возраста (васюганский горизонт) в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов, расположенных в центральной части Васюгано-Александровской гряды. В пределах этой гряды находятся изученные автором месторождения Верхнеколик-Еганское, Бахиловское, Сусликовское и Пермяковское (рис.1).

Рис. I. Выкопировка из «Тектонической карты центральной части Западно-Сибирской плиты», (Тектоническая карта центральной части Западно-Сибирской плиты, под ред.В.И. Шпильмана, 1998). Изученные месторождения: 1 — Верхнеколик-Еганское, 2 — Бахиловское, 3 — Сусликовское, 4 - Пермяковское

Рассматриваемые месторождения введены в эксплуатацию в 1985-1996 гг. и в настоящее время находятся на пике разработки, проекты для которой составлены на основе представлений о залежах, приуроченных к антиклинальным ловушкам. Для выделения других типов ловушек необходимо уточнить геологическое строение территории и условия формирования продуктивной толщи келловея-оксфорда.

Цель работы заключалась в выявлении условий формирования келловей-оксфордских отложений зоны сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов па основе литолого-фациальпого и палеострукгурного анализов, выделения генетических типов природных резервуаров, ловушек углеводородов и закономерностей их распространения. Основные задачи исследования

1. Обобщение опубликованного и фондового материала по геологическому строению и нефтегазоносносга района исследований.

2. Палеоструктурный анализ сочленяющихся нериклиналей Александровского Бахиловского мегавалов.

3. Анализ цикличности продуктивной толщи.

4. Литолого-фациальный анализ:

- выделение типов разрезов, литофаций и генетических признаков отложений по данным изучения керна и интерпретации ГИС;

- прослеживание по площади литофаций по результатам интерпретации сейсмических исследований и акустической инверсии;

- построение схем обстановок седиментации продуктивной толщи.

5. Характеристика коллекторов в различных литолого-фациальных зонах.

6. Типизация природных резервуаров и ловушек углеводородов.

Фактический материал. Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова и в филиале компании ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ», где автор работает с 2006 г. в должности ведущего геолога.

В рамках комплексной интерпретации сейсморазведочных работ ЗД автором была выполнена детальная корреляция продуктивных отложений по скважинам, корреляция сейсмических горизонтов, идентификация разломов, анализ свойств резервуаров, геометризация залежей углеводородов и прогноз перспектив нефтегазоносносга различных участков изученных месторождений.

Помимо вышеуказанных исследований в диссертации обобщепы нефтегеологические данные ОАО «СибНИИНП», ООО «ТННЦ», Центральной лаборатории «Главтюменьгеологии», ДЗАО «НижневартовскНИПИнефть» по 32 скважинам. В перечень использованных материалов входят описания керна, результаты изучения вещественного состава в петрографических шлифах (80 образцов), определения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов (1150 определений). Более чем по 1000 скважинам проанализированы данные по промысловым геофизическим работам и разработке (дебит, накопленная добыча). Рассмотрены результаты геолого-геофизической интерпретации 1540 кв. км ЗД

сейсмической съемки. Использованы материалы по геологическому строению, тектонике, палеогеографическим реконструкциям, изложенные б научно-производственных отчетах и публикациях разных лет.

Научная новизна

1. Впервые для келловей-оксфордской продуктивной толщи в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавапов установлены обстановки осадконакопления аллювиальные, дельтовые и шельфовые в зоне внедельтовой седиментации, выделенные на основе комплексирования данных анализа цикличности, литолого-фациалыюго анализа, выявления генетических признаков отложений по материалам изучения керна и интерпретации ГИС.

2. Установлен келловей-оксфордский палеоструктурный план в пределах изученного района и выявлена его взаимосвязь с обстановками седиментации.

3. В продуктивных отложениях Пермяковской площади впервые выделены природные резервуары дельтового генезиса и установлены структурные ловушки с литологнческим экранированием.

4. Выявлены комбинированные ловушки с литологическим и тектоническим экранированием, приуроченные к седиментационным телам устьевых баров, дельтовых проток, аллювиальных русел. Эти ловушки рассматриваются как новые поисковые объекты в центральной части Васюгано-Александровской гряды.

Защищаемые положения

1. Келловей-оксфордская продуктивная толща формировалась в условиях аллювиальной долины, в дельтовой седиментационной системе и на мелководном шельфе в зоне внедельтового осадконакопления.

2. Природные резервуары в зоне сочленения Бахиловского и Александровского

мегавалов представлены тремя типами: I - аллювиальным, И - дельтовым с двумя подтипами: 1 - субаэральным, 2 - субаквальным; 111 - шельфовым. I и II типы включают аккумулятивные тела русел и прирусловых валов. Особенностью II типа является наличие устъевых баров. III тип представлен валами прибрежного мелководья в зоне внедельтовой седиментации. Флюидоупорами служат алевро-глинистые и глинистые отложения заболоченной прибрежной равнины, поймы, шельфа. ........

3. Для центральной части Васюгано-Александровской гряды, в келловей-оксфордских отложениях характерны структурные и комбинированные ловушки с литологическим экранированием. Комбинированные ловушки с тектоническим экранированием приурочены к южной периклинали Бахиловского мегавала.

Практическая значимость

1. Уточнено положение продуктивных пластов в вертикальном разрезе келловей-оксфордской толщи, находящейся в пределах различных структурно-тектонических ступеней,

2. Показано, что природный резервуар является гетерогенным и содержит не одну залежь, как считалось ранее, а несколько, разобщенных по латерали литологическими экранами. Использование полученной модели позволяет оптимизировать добычу и мероприятия по поддержанию пластового давления в залежах.

3. Доказано литологическое экранирование нефтяных залежей Александровского мегавала вопреки прежним представлениям об их тектоническом экранировании.

4. Впервые показан литофациальный контроль продуктивности пластов группы ЮВ|. Установлено, что самые высокие дебиты получены из седиментационных тел дельтового и аллювиального генезиса.

5. Предложены рекомендации для размещения разведочных и эксплуатационных скважин с учетом литолого-фациальной зональности, что реализовано Недропользователем ОАО «Варьеганнефтегаз».

Апробация работы. Автором по теме диссертации опубликованы 3 статьи, все в реферируемых журналах. Результаты исследований доложены и опубликованы в материалах 4-й Международной геолого-геофизической конференции БАвЕ в г. Санкт-Петербурге (2010 г.), Международной геолого-геофизической конференции ЕАОЕ в г. Тюмени (2009 г.), 8 Уральском литологическом совещании в г. Екатеринбурге (2010 г.).

Структура работы. Диссертация содержи лр. текста, состоит из четырех глав, введения, заклгочения^шс. Список использованной литературы включает^^иименование.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ Е.Е.Карнюшиной за неоценимую помощь в проведении исследований. Особую благодарность автор выказывает преподавателям кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых за практические советы и консультации, доктору геолого-минералогических наук, сотруднику ИФЗ Л.А.Сим за помощь в создании тектонической модели изученной территории. Автор благодарит кандидата геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» Е.О.Малышеву, кандидата геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» Т.Ф.Соколову, доктора геолого-минералогических наук, сотрудника ООО

«ГСД» В.А.Жемчугову за консультации. Автор благодарен своим коллегам - сотрудникам компании ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» за плодотворное сотрудничество при решении научно-производственных задач.

С большой теплотой и признательностью автор вспоминает доктора геологоминералогических наук, профессора кафедры геологии п геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ O.K. Баженову, с которой задумывалась н начиналась эта работа.

Глава 1. Очерк геологического строения территории исследования

В главе приводится история геологического изучения района, общие сведения о его строении и нефтегазоносности, рассматриваются основные этапы формирования юрско-мелового чехла Западно-Сибирского осадочного бассейна, представленные по опубликованным источникам.

1.1. История геологических исследований района

В разделе 1.1 рассмотрены основные этапы геолого-разведочных и научноисследовательских работ на востоке Широтного Приобья, в пределах которого расположена Васюгано-Александровская гряда. Научные исследования келловей-оксфордских отложений, связанные с палеогеографическими и палеотекгоническими реконструкциями, осуществлялись коллективами ООО «Тюменского Научного Нефтяного Центра», Института Геологии Нефти и Газа Сибирского отделения РАН (2002-2009 г.г.). Значимый вклад в разработку представлений о формировании келловей-оксфордской толщи внесли А.Э. Конторовцч (1975-2002 г.г.), A.A. Нежданов (1989-2004 г.г.), В.В. Шиманский (19952003 г.г.), Н.П. Кирда (1995-2005 г.г.), А.Г. Мухер (1999-2003 г.г.), В.А. Конгорович (2002 г.г.), О.М. Мкртчян (2005 г.) и др.

Региональные исследования масштаба 1:500000 включали биостратиграфический анализ, детальную корреляцию средне-верхнеюрских отложений, палеогеологические построения, литологическое изучение керна. Для востока Широтного Приобья выделены обстановки седиментации келловей-оксфордских отложений в пределах отдельных площадей. Палеотекгоническими реконструкциями масштаба 1:200000 установлен палеострукгурный план юрского нефтегазоносного комплекса, определены закономерности распределения выявленных залежей углеводородов по разрезу и площади. Выделены перспективные зоны нефтегазонакопления, к которым относится область фациальных переходов между отложениями васюганской и наунакской свит.

1.2 Стратиграфия

Геологический разрез района работ представлен метаморфизованными породами палеозойского возраста, слагающими фундамент, переходного триасового вулканогенноосадочного комплекса и толщей преимущественно терригенных образований мезо-кайнозойского осадочного чехла. Породы фундамента и переходного комплекса объединяются в доюрское основание. Толщина отложений осадочного чехла достигает 2700 м на Пермяковском месторождении, на Верхнеколик-Еганском - 3200 м, на Бахиловском - 3460 м.

Стратиграфическое расчленение разреза проведено в соответствии с решениями 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири (2003г.).

Келловейский и оксфордский ярусы входят в состав васюганского горизонта, представленного в районе исследования повсеместно распространенной наунакской свитой. Свита включает три пачки, образованные неравномерным чередованием сероцветных песчаников, алевролитов и аргиллитов. Их текстура обычно слоистая. Различные типы пород связаны постепенными взаимопереходами, содержат примесь унифицированного растительного детрита. Обломочная составляющая отложений обычно является полимиктовой. Песчаники имеют мелко-среднезернистую структуру, алевролиты крупнозернистые. Их цемент глинистый и глинисто-карбонатный. Среди аргиллитов распространены алевритовые и алевритистые разности.

Нижняя пачка (8-20 м) на Верхнеколик-Егапском месторождении Бахиловского мегавала сложена преимущественно песчаниками, на Бахиловском и Сусликовском месторождениях распространены глинистые породы. На Пермяковском месторождении Александровского мегавала в пачке преобладает алевро-глинистый состав пород. Ее отличительной особенностью здесь является присутствие пропластков и прослоев углей толщиной до 1-2 м. К нижней пачке приурочен продуктивный пласт ЮВ]3.

Средняя пачка (22-52 м) на Бахиловском мегавале образована преимущественно песчаниками с редкими прослоями аргиллитов и алевролитов, на Александровском мегавале

- неравномерным чередованием песчаников, алевролитов и аргиллитов, иногда с пропластками углей. К средней пачке приурочен продуктивный пласт ЮВ]2.

Верхняя пачка (3-13 м) состоит из переслаивания песчаников, алевролитов и маломощных прослоев уплотненных глин. В пределах этой пачки находится продуктивный пласт ЮВі1.

Общая толщина наунакской свиты па южной периклииали Бахиловского мегавала составляет 40-95 м, на северной першшшали Александровского мегавала изменяется в пределах 54-80 м.

1.3 Основные элементы тектонического строения

Согласно тектоническому районированию, изучениые месторождения приурочены к Васюгано-Александровской гряде - линейной надпорядковой структуре субмеридионального простирания, граничащей на западе с Колтогорско-Толъкинской шовпой зоной. Гряда состоит из структур I порядка - Александровского н Бахиловского мегавалов, разделенных Хохряковской мегаседловшюй (см. рис. 1). В пределах мегавалов выделяются положительные структуры П-1У порядков.

1.4 История геологического развития

В разделе рассмотрены по данным М.Я. Рудкевича и др. (1988 г.)

палеогеографические условия образования мезокайнозойских формаций осадочного чехла.

В рамках данной работы паиболышш интерес представляет характеристика условий накопления формаций келловея-поздней юры. Седиментация в это время шла в условиях частичной регрессии моря и ознаменовалась накоплением на востоке Широтного Приобья мелководно- и прибрежпо-морской, песчапо-глиписгой сероцветной формации, выделяемой в райопе изучения в стратиграфическом объеме васюганского горизонта. В условиях начавшейся в позднем оксфорде трансгрессии образовалась относительно глубоководная глинистая сероцветиая и темпоцветная формация георгиевского горизонта. Седимепгационный цикл завершился накоплением относительно глубоководной морской глинистой темноцветной битуминозной формации баженовского горизонта.

1.5 Нефтегазоносность

Район исследования относится к Васюганской нефтегазоносной области. Верхнеколик-Егапское, Бахиловское, Сусликовское месторождения входят в состав Нижневартовского нефтегазоносного района (НГ’Р), Пермяковское находится в пределах Александровского НГР. Залежи нефти приурочены к структурам ПМУ порядка.

Этаж нефтегазоносности Верхпеколик-Еганского месторождения включает отложепия от нижнеюрских до верхнемеловых. Продуктивная часть па Бахиловском месторождении охватывает образования от средней юры до нижнего мела. Промышленно нефтегазоносными па Сусликовском месторождении являются отложения от средпей юры до нижпего валанжина. На Пермяковском месторождении продуктивен только васюганский горизонт.

Алевро-песчаные породы васюганского горизонта представляют собой региональный природный резервуар, отложения баженовской свиты являются флюидоупором для

кслловей-оксфордских залежей, нефтематеринской толщей для васюганского горизонта и вышележащих ачимовских образований.

Келловей-окефордские отложения являются нефтеносными на всех месторождениях Васюгано-Александровской гряды. Преобладающий тип ловушек - пластово-сводовый литологически экранированный. Коллекторы относятся к гранулярному, гранулярнотрещинному тилу. Открытая пористость в них составляет 14-17%, проницаемость меняется от 0,01 до сотен миллидарси, составляя в среднем 30-50 мД. Нефти васюганского горизонта легкие, малосернистые.

Глава 2. Палеотектоничеекий контроль седиментации в центральной части Васюгано-Александровской гряды

В задачи работы входила характеристика палеоструктурного плана района исследования. Для более полных представлений по этой теме автором были обобщены материалы палеотектонических построений на более широкой территории.

2.1. Региональные палеотектоиическиереконструкции

В разделе 2.1 сделан обзор региональных палеотектонических реконструкций, проведенных для восточной части Широтного Приобья коллективами ООО «Тюменский Нефтяной Научный Центр» и ОАО «Хатггымансийскгеофизика» (Нассонова Н.В., Филлипович Ю.В. и др., 2004; Нассонова Н.В., Иванова Л. Н. и др., 2009).

В палеоструктурном плане юрского комплекса выделены три структурнотектонические ступени (СТС), последовательно погружающиеся в северном направлении. Южная, наиболее приподнятая СТС приурочена к северным периклиналям современных Александровского и Пыль-Караминского мегавалов (рис. 1). Центральная СТС занимает южную половину Бахиловского мегавала. Северная периклиналь этого мегавала входит в состав наиболее погруженной северной структурно-тектонической ступени. Размеры южной и центральной СТС составляют 40x20 км и 17x28 км соответственно, северная СТС продолжается на север за пределы рассматриваемой территории. Район исследования находится в пределах южной и центральной ступеней.

Палеотектоиические условия определили стратиграфическую полноту и обстановки седиментации юрских толщ. Согласно фациалыюму районированию нижне-среднеюрских отложений центральная часть Васюгано-Александровской гряды находится на границе фациальных областей - Обь-Иртышской континентальной и Обь-Тазовской переходной к морской зоне (Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания но рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири, 2003).

В рапне-средпеюрское время на южной структурно-тектонической ступени в пределах северной першслипали Александровского мегавала террнгенные отложения сформировались в континентальных условиях. Здесь отмечается отсутствие или сокращенный разрез нижнеюрскпх отложений. На центральной сгруктурпо-тектонической ступени (южная периклипаль Бахиловского мегавала) присутствуют нижнеюрские отложения, накопившиеся в условиях прибрежного мелководья. Среднеюрская толща здесь имеет прибрежпо-континенталышй генезис.

В келловее-поздпей юре па южпой структурно-тектонической ступени (северная периклиналь Александровского мегавала) накопились терригенпые субугленоспые отложения, образовавшиеся в условиях прибрежной равнины. На центральной структурнотектонической ступени (южная периклиналь Бахиловского мегавала) сформировалась прибрежно - и мелководно-морская глинистая толща, сменяющаяся вверх по разрезу алевро-песчаными образованиями. В северном направлении обстановки седиментации становятся более мористыми.

Значительный вклад в распределение обстановок седиментации вносила разломная тектоника, связанная с влиянием структур Колтогорско-Уренгойского грабен-рифта и выраженная на Васюгано-Александровской гряде протяженными тектоническими нарушениями (Нассопова Н.В., Иванова Л.Н. и др., 2004; Юрченко О .С., Сим Л .А., 2008; Нассонова Н.В., 2008; Гогоненков Г.Н., Тимурзиев А.И., 2009). Разломы заложились в палеозое-триасе, имеют северо-западное, северо-восточное, субширотное простирание, ограничивают структурные блоки. Помимо вертикальных смещений для этих региональных нарушений выделепа горизонтальная сдвиговая составляющая. Исследователями подчеркивается их влияние на геологическое развитие территории и формирование структурного плана на протяжении мезозойско-кайнозойской истории.

Для идентификации нарушений, выделяемых по сейсмическому волновому полю, использовались стратиграфические срезы куба когерентности.

На южной периклинали Бахиловского мегавала система региональных нарушений проявилась в виде двух лилейных зон сбросо-сдвигов северо-восточного и северо-западного простирания (рис.2). Помимо них здесь выделяются сбросы, контролирующие структуры III-IV порядков. Протяженность разломов по кровле доюрского основания составляет 0,7-7,5 км, амплитуда вертикального смещения изменяется в пределах 0-100 м (Ильин С.Н., Василевская Г.Р., Филиппова К.Е., 2007, 2008). Тектонические нарушения прослеживаются от доюрского основания до нижней части верхнемеловых отложений. В осадочном чехле разломы в фундаменте, имеющие горизонтальную сдвиговую составляющую, проявляются серией сбросов субмеридионального, северо-западного простирания, расположенных

кулисообразно по отношению к сдвигам фундамента. Вертикальная амплитуда сбросов, оперяющих региональные сдвиги на Бахиловском мегавале, составляет по кровле продуктивного васюганского горизонта 5-25 м.

и" 6)

тектонические нарушения в интервале доюрского основания. ОГ “А"

Рис.2. Карты: а) изохрон доюрского основания по опорному сейсмическому горизонту А, б) временных толщин между опорными сейсмическими горизонтами А и Б.

Южная периклиналь Бахшовского мегавала. (Ильин С.Н., Василевская Г.Р., Филиппова К.Е., 2007, 2008)

Обозначения на картах: 1, 2, 3 — структурные ступени

На северной периклинали Александровского мегавала (Пермяковская площадь) выделены тектонические нарушения северо-восточного, северо-западного, субмеридионального и субширотного простирания (рис. 3).

Рис.З. Карты: а) изохрон доюрского основания по опорному сейсмическому горизонту А, б) временных толщин между опорными сейсмическими горизонтами А и Б. Северная периклиналь Александровского мегавала (Филиппова КЕ., Василевская Г.Р., 2009; Василевская Г.Р., Сим Л.А., 2010).

Амплитуда нарушений по кровле доюрского осповапия достигает 40 м, протяженность их составляет 1-3 км.

Анализ волнового поля и стратиграфических срезов куба когерентности в мезокайнозойском осадочном чехле позволил сделать вывод о затухании тектонических нарушений на северной периклипали этого мегавала в отложениях средней юры.

2.2 Юрский палеоструктурный план

Юрский палеоструктурпый план в центральной части Васюгапо-Александровской гряды, рассмотренный в более крупном масштабе, позволил детализировать строение структурно-тектонических ступеней.

На южной периклипали Бахиловского мегавала выделяются три структурные ступени более мелкого порядка, погружающиеся в северо-западном направлении, которые прослеживаются в современном структурном нлале (см. рис. 2). Размеры их в пределах территории исследования составляют: 1 - 8x8 км, 2 - 2x10 км, 3 - 7x6 км. Толщина юрских отложений по данным интерпретации сейсмических данных изменяется от 480 м на палеоподцятиях до 820 м в самой погруженной зоне (Ильин С.Н., Василевская Г.Р., Филиппова К.Е., 2007,2008).

Строение юрской поверхности в пределах северной периклинали Александровского мегавала иное. Наиболее погруженные зоны располагались к западу и востоку от протягивающейся в субмеридиопальном направлении цепи палеоподнятий (см. рпс.З). Толщина юрских отложений изменяется от 250 м до 460 м (Филиппова К.Е., Василевская Г.Р., 2009).

Юрский структурный план центральной части Ваоогано-Александровской гряды определялся высокоамплитудными домезозойскими нарушениями, входящими в систему разломов Колгогорско-Уренгойского грабен-рифта. Структуры Ш-1У порядка, выделяющиеся на исследуемой территоршш в современном структурном плане, занимали наиболее высокое гипсометрическое положение.

Толщина келловей-верхнеюрских отложений по результатам интерпретации сейсмических данных на южной периклинали Бахиловского мегавала составляет 40-120 м. Погруженные участки находились к западу от линейных зон региональных нарушений, между ними и на севере территории.

В пределах рассматриваемой часта Александровского мегавала толщина келловей-верхнеюрской толщи изменяется от 70 до 140 м. На Пермяковской площади наиболее погруженные участки располагались на западе, востоке и юге.

Накопление сопоставимых толщин келловей-верхнеюрских отложений свидетельствует о нивелировании дна седиментационного бассейна к позднеюрскому

времени на различных структурно-тектонических ступенях, в пределах которых находятся рассматриваемые части Александровского и Бахиловского мегавалов, в отличие от разницы, существовавшей между ними на ранне-среднеюрском этапе.

Основные структурные элементы территория исследования в юрский этап развивались унаследованно.

Глава 3 Литолого-фацнальная зональность и обстановки седиментации

3.1. Методы исследования

Для выделения обстановок осадконакопления использован комплекс методов, который широко применяется для объектов Западно-Сибирского бассейна. Это результаты сейсмических исследований, материалы ГИС и послойного описания керна, применение литолого-фациального анализа (Карогодин Ю.Н., 1996; Нежданов A.A., 2000; Изотова Т.С., Денисов С.Б., 1993; Славкин B.C., 1999; Шиманский В.В., 2003).

При проведении литолого-фациального анализа учтены подходы, разрабатываемые на кафедре литологии (Крашенинников Г.Ф., Тимофеев П.П., Фролов В.Т., Япаскурт О.В.) и на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ (Вассоевич Н.Б., Конюхов И.А., Бурлин Ю.К., Конюхов А.И., Карнюшина Е.Е.). Представления о различных моделях терригенной седиментации почерпнуты из публикаций зарубежных исследователей Г.-Э. Рейнека и И.Б. Сингха, Р.К, Селли, X. Г. Рединга.

В контексте данной работы под литофацией понимаются одновозрастные геологические тела, отличающиеся по соотношению основных типов пород и дополнительным признакам состава и строения толщ в том числе по характеру цикличности.

Выделению литофаций предшествовала типизация разрезов скважин по данным интерпретации ГИС с использованием материалов послойного описания керна.

Среди разностей осадочных отложений, диагностированных по данным ГИС, так называемых петротипов, присутствуют: 1 - песчаники, 2 - алевролиты, 3 - глины, 4 - угли, 5 - «плотные» породы. «Плотные» породы по данным описания керна обычно представлены терригенными разностями с карбонатным цементом и не являются коллекторами (рис.4).

При анализе цикличности келловей-оксфордских отложений автор руководствовался представлениями Вассоевича Н.Б. (1948 г.), который рассматривал циклит как геологическое тело, являющееся вещественным результатом процессов, происходивших в течение седиментационного цикла. В циклите должно быть как минимум два слоя, которые называют элементами циклита. При отсутствии одного из элементов циклит считается редуцированным. Выделение циклитов в келловей-оксфордских отложениях проведено с использованием данных интерпретации ГИС. Детализация строения разрезов проводилась по

I -VII типы разрезов

границы пластов

------ границы циклопачек

интервал пласта ЮВ, Петротипы:

песчаники Щ алевролиты

угли

"плотные' породы

ЮВ,’

ЮВ,1

Рис. 4. Типы разрезов пласта ЮВ,2

описанию керна. Керном обычно охарактеризованы интервалы продуктивных коллекторов, и выявление деталей возможно в основном для песчаных, песчано-алевритовых, алевритовых слоев. Признаки цикличности отложений использованы для детальной корреляции разрезов скважин, что позволило уточнить положение продуктивных пластов в нефтеносной толще.

Литофации прослеживались по площади в межскважинном пространстве с учетом келловей-верхнеюрского палеоструктурного плана. При этом был использован анализ распределения сейсмических атрибутов (когерентности, амплитуд) и результаты сейсмических инверсий (кубов акустического импеданса), рассчитанных по технологии компании ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ».

3.2 Литофации и обстановки седиментации

В продуктивных пластах келловей-оксфордской толщи выделены следующие литофации: 1 - глинистая (Г), 2 - алевро-глинистая (АГ), 3 - карбонатно-алевро-песчаная (АПк), 4 - карбонатно-песчаная (Пк), 5 - глинисто-алевро-песчаная (ГАП), 6 - карбонатно-глинисто-песчано-алевритовая (ГПАк), 7 - углисто-песчано-алевро-глинистая (УПАГ), 8 - карбонатно - алевро-глинисто-песчаная (АГПк) (табл. 1).

Гпинистая литофация образована аргиллитами (> 90%). Тип разреза,

характеризующий эту литофацию, в записи ПС и ГК представлен слабо дифференцированными кривыми, значения аПС близки к нулю.

По данным описания керна глинистые отложения темно-серые до черных, обладают преимущественно массивной текстурой, иногда горизонтально расслоены через первые миллиметры алевритовым материалом. Текстура нередко нарушена интенсивным биотурбированисм. Описанные признаки свидетельствуют о накоплении отложений в спокойной гидродинамической обстановке.

Таблида 1

Характеристика литофацнй келловей-оксфордской продуктивной толщи

Состав ЛИТО- фации Толщина, м мдн,- макс. средняя Пегротипы, % Распространение литофаний по разрезу и по площади

П* А* Г* У* "Плотные" породы

Г 2-12 8 0 5 95 0 0 Пласт ЮВ, па Бахиловском, Сусликовском месторождениях. Межпластье ЮВ]2 - ЮВ]3 на всей территории

АГ 2-10 8 0 15 80 0 5 В основании пласта ЮВ/ на Александровском мегавале. Пласт ЮВ]2 на Бахиловском месторождении

АПк** 26-48 40 70 15 5 0 10 Пласт ЮВ]2 на Александровском мегавале, пласты ЮВ]3, ЮВ]2 на Бахиловском мегавале

Пк*‘ 26-46 36 80 10 0 0 10 Пласты ЮВ]3, ЮВ]2 в пределах изученных периклиналей мегавалов

ГАП** 22-45 34 60 30 5 0 5 Пласты ЮВ]3, ЮВ]2 на изученных периклиналях мегавалов

ГПА 22-43 35 50 35 10 0 5 Пласты ЮВ]3, ЮВ]2 на изученных периклиналях мегавалов

УПАГ 5-25 14 20 30 40 10 0-5 Пласты ЮВ]3, ЮВ]2 на Александровском мегавале, пласт ЮВ]2 на Бахиловском месторождении

АППк 24-52 37 40 10 40 0 10 Пласт ЮВ]2 в юго-западной часта Пермяковского месторождения

Примечания: *77- песчаники, А - алевролиты, Г - глинистые породы, У-угли

Алевро-глинистая литофация (алевролиты составляют 10-30%, глины - 60-90%, «плотные» породы - до 10%) состоит из циститов, нижние элементы которых образованы аргиллитами (0,2-0,4 м), верхние - алевролитами толщиной от первых сантиметров до 0,2 м. Кривые Г1С и ГК практически нерасчлененные, значения аПС равны 0-0,3.

Слоистость отложений полого-волнистая, линзовидно-волнистая, участками тонкая косая. Отмечены оползневые текстуры и следы биотурбации в основании разреза.

Карбонатно-алевро-песчаная литофация (песчаники составляют 70-80%, алевролиты

- 10-15%, аргиллиты - 0-5% , «плотные» породы - до 10%) образована двумя циклопачками, в составе которых преобладают песчаники. Толщипа песчаных прослоев увеличивается вверх по разрезу от 0,8 до 4,8 м, алевролитовых прослоев уменьшается от 2,8 до 0,6 м.

Описанная литофация охарактеризовала VII типом разреза, значения аПС равны 0,81,0 (см. рис.4).

Песчаники в нижней части разреза имеют тонкую параллельную горизонтальную текстуру, в основании нижней циклопачки текстура отложений нарушена биотурбировавием.

В верхней части разреза наблюдается косая перекрестная слоистость, часто встречаются включения унифицированного растительного детрита. Описанные признаки свидетельствуют о гидродинамически активной среде седиментации во время накопления верхней циклопачки.

Карбонатно-песчаная литофацш (песчаники составляют > 80%, алевролиты - 1020%, , «плотные» породы - до 10%) представлена в пласте ЮВ|3 одной циклопачкой, в пласте !ОВ [2 - двумя-тремя циклопачками. Нижние элементы их образованы песчаниками (10-15 м), верхние — алевролитами или «плотными» породами (0,4-1,2 м). Эта литофация охарактеризована 1 типом разреза, имеет значения аПС равные 0,8-1,0 (см. рис.4).

В песчаниках рассматриваемой литофации описаны массивная и косослоистая текстуры. Слоистость подчеркнута ориентированным расположением углисто-слюдистого материала, образующего скопления толщиной в первые миллиметры. Такая текстура свидетельствует о значительной гидродинамической активности среды седиментации.

Глинисто-алевро-песчаная литофация (песчаники составляют 60-80%, алевролиты -10-30%, аргиллиты - 5-10%, «плотные» породы - до 5%) сложена двумя-тремя циклопачками. Образования этой литофации являются составной частью крупного циклита, нижний элемент которого имеет строение, характерное для II типа разреза со значениями аПС 0,5-1,0 (см. рис.4).

Нижние элементы циклопачек, входящих в состав глинисто-алевро-песчаной литофации, образованы обычно песчаниками (10-15 м). В основании базального циклита встречаются прослои гравия и глинистые интракласты (0,2-1,8 м). Нередко базальные циклиты редуцированы. Верхние элементы циклопачек толщиной 1-5 м представлены чередованием мелких песчано-алевритовых или песчано-алевро-глинистых циклитов. Количество песчаных прослоев и размер зерен в них уменьшаются вверх по разрезу. Толщина глинистых слойков и прослоев изменяется от первых сантиметров до 0,2-0,6 м.

В нижних элементах циклопачек отмечается однонаправленная косая слоистость, в верхних элементах появляется линзовидная текстура, что свидетельствует о смене во времени активной гидродинамической обстановки более спокойными условиями седиментации.

Глинисто-песчано-алевритовая литофация (песчаники составляют 50-60%, алевролиты - 10-40%, аргиллиты — 5-10%, «плотные» породы - до 5%) представлена двумя-тремя циклопачками. По данным ГИС она охарактеризована III типом разреза, значения аПС равны 0,2-0,8 (см. рис.4).

Нижние элементы циклопачек образованы песчаниками толщиной 1-7 м, верхние (1-5 м) - чередованием прослоев алевролитов и аргиллитов толщиной 0,2-0,8 м или

алевролитами. В циклнтах отмечается тенденция уменьшения толщины песчаных прослоев и размера зерен вверх по разрезу.

Углисто-песчано-алевро-глинистой литофации (песчаники составляют 20-30%, алевролиты - 30-40%, аргиллиты - 30-40%, угли - от 10% до 15%, «плотные» породы - до 5%) соответствует IV тип разреза со значениями аПС 0,6-0,2 (см. рис.4).

Рассматриваемая литофация состоит из одной-трех циклопачек, включающих по два-три циклита толщипой от 3 до 10 м. Циклиты бывают двух- и трехчленные. Их нижние элементы (1-4 м) представлены песчаниками и /или алевролитами, верхние (3-7 м) -чередованием косоволнистых и горизонгальнослоистых песчаных, алевритовых, глипистых пород. Толщина обломочных пород 0,4-2 м и размер слагающих их зерен сокращаются вверх по разрезу. В кровле трехчленпых щшшгов находятся глинистые разности с прослоями и нропластками углей и углистых пород (первые сантиметры - 1,5 м). Их тонкая горизонтальная текстура нарушена углефицированными корнями растений и следами жизнедеятельности роющих организмов, что характерно для пойм или обстановки заболоченной прибрежной равнины.

Карбонатно-алевро -глинисто-песчаная литофация (песчаники составляют 40-50%, алевролиты - 10-20%, аргиллиты - 30-40%, «плотные» породы - до 10%) состоит из трех циклопачек, охарактеризована V типом разреза. Для нижней циклопачки значения аПС составляют 0,8-0,6, для верхней - 0,1-0,5 (см. рис.4).

Нижняя циклопачка образована двумя алевро-песчаными циклигами. Две верхние состоят из песчано-алевро-глвнистых циклнтов, содержат пиригазированный унифицированный детрит, обладают линзовидно-волнистой, полого-волпистой и тонкой горизонтальной слоистостью, нарушенной ходами илоедов.

Для всех циклопачех отмечается вверх по разрезу тенденция уменьшения размера зерен, толщин песчаных и алевро-песчаных прослоев, увеличение доли глинистого материала. В разрезах части скважин, расположенных на юго-западе Пермяковской площади, песчаные прослои в верхней пачке отсутствуют

Формирование нижней части данной литофации происходило в активной гидродинамической обстановке, верхней — в застойных условиях.

Выделенпые литофации образуют латеральный ряд, который можно проиллюстрировать на примере пластов ЮВ12 и ЮВ13 Пепмяковского месторождения.

Латеральный ряд литофации пласта ЮВ/ представлен с севера на юг следующей сменой их типов: углисто-глиписто-алевро-песчаной, глинисто-алевро-песчаной, глинисто-песчано-алевритовой, алевро-глинистой, карбонатно-песчаной в сочетании с глшшето-песчано-алевритовой, и далее - карбонатно-алевро-песчапой. В направлении погружения

келловей-позднеюрского палеосгруктуриого плана происходит смена углесодержащих литофаний на безугольные типы с повышенным содержанием алевролитов и песчаников.

Латеральный ряд литофаций пласта ЮВ/" содержит на севере и северо-востоке углисто-глинисто-алевро-песчаные накопления в сочетании с глинисто-алевро-пссчапыми глинисто-песчано-алевритовыми разностями. В наиболее погруженных участках келловей-поздпеюрской поверхности распространены карбонатно-алевро-песчаная, карбонатнопесчаная, глинието-песчано-алсвритовая, карбонатно-алевро-гяшисто-песчаная литофании.

Обстановки седиментации пласта ЮВ¡2~3. В северной части Пермяковского месторождения, приуроченной к наиболее приподнятому участку келловей-позднегарекого палеоструктурного плана, выделена аллювиальная долина, в которой прослеживаются прямолинейные и меапдрирующие русла, прирусловые валы и поймы (рис.5) [Василевская. Савельева, 2010].

Условные обозначений

закы съзткмгшт:

0 агловмальиав /юлима яельтя:

(й)

^ суб»:»аяичая

^_границы ссдимочтаиноия-« тсп

ру*-*«й * ЩКИОК*

Рис 5. Схема обстановок седиметпацгш пласта ЮВ¡2~3 по данным распределения акустического импеданса. Пермяковское месторождение [Василевская, Савельева, 2010]

На востоке нейтральной части месторождения, занимающей промежуточное положение на палеоструктурном плане, выделена субаэральная дельта с дельтовыми рукавами, прирусловыми валами и заболоченной прибрежной равниной. Граница между аллювиальной долиной и дельтой маркируется по смене меандрирующих русел ветвящимися. Русла и дельтовые рукава характеризуются на каргах распределения акустического импеданса (Ай) повышенными значениями. Зоны пойм и заболоченной прибрежной равнины имеют средние и низкие значения АИ. Аномально низкие значения АИ связаны с заболоченными участками, присутствием в отложепиях повышенного содержания прослоев углей и углистых пород. Прирусловые валы выделяются в плане серповидной формой, характеризуются средними значениями АИ.

На юге, западе и юго-востоке территории располагалась субаквальная дельта. Граница между субаэральной и субаквальной дельтой маркируется устьевыми барами, имеющими в плане форму лопастей. Седамевтационные тела устьевых баров характеризуются средними значениями АИ. Области внутридельтовых заливов с преобладанием глинистых пород выделяются повышенными значениями АИ.

Таким образом, аллювиальная обстановка существовала на севере месторождения в течение всего времени формирования пластов IOßi3 и ЮВ(2 Зона субаквальной дельты, занимавшая в ходе накопления lOBj3 западную часть территории, позже во время формирования пласта ЮВ12 расширилась в юго-восточном направлении. В верхней части келловей-оксфордской толщи залегают алевро-песчаные отложения вдольбереговых валов прибрежного мелководья.

Глава 4. Природные резервуары и лопушки углеводородов

В определении, данном Бродом И.О. и Еременко H.A., природный резервуар выделяется по соотношению коллекторов с плохо проницаемыми породами (1957 г.).

Резервуары центральной части Васюгано-Александровской гряды относятся по их классификации к пластовому типу. Коллекторы келловей-оксфордская толщи составляют проницаемую часть резервуара, кремнисто-глинистые отложения баженовской свиты являются региональным флюидоупором.

4.1 Характеристика келловей-оксфордского резервуара

4.1.1 Терригетые коллекторы и флюидоупоры

Пропинаемая часть резервуара имеет сложное строение и в свою очередь может быть разделена на отдельные аккумулятивные тела коллекторов различного генезиса, рассматриваемые как составные части продуктивной толщи.

Терригенные коллекторы келловея-оксфорда Бахиловского и Александровского мегавалов образованы песчаниками мелко- и среднезернистыми, алевролитами

крупнозернистыми. Коллекторы пластов ЮВД ЮВ[2 хорошо отсортированы, представлены граувакками (кварц — 30-35%, полевые пшаты — 25-33%, обломки пород- 30-35%.). Вверх по разрезу в коллекторах пласта ЮВ|2 появляются аркозы (кварц - 60%, полевые шпаты - 20%, обломки пород - 20 %). Цемент глинистый, глинисто-карбонатный. Полевые шпаты пелитизированы, серицитизированы, иногда карбонатизированы. Контакты между зернами преимущественно конформные. Среди аутигенных минералов наблюдаются сидерит и пирит.

По фильтрационно-емкостным и водоудержпвающим свойствам среди коллекторов пластов группы ЮВ] по классификации Ханина А.А. выделяются классы Ш-У1. Их принадлежность к различным обстановкам седиментации показана в таблице 2 [Соколова, Василевская, Изюмова, 2010; Соколова, Василевская, Изюмова, 2011].

. Таблица 2

Распределение классов коллекторов в различных обстановках седиментации

Класс коллекторов по А.А.Ханину Диапазон изменения ФЕС Обстановки седиментации

Кп, % Кпр, мД Кво,

III 13-17 >10 <40 дельтовые рукава в нижней части пласта ЮВI2 в обстановке субаквальной дельты, юг месторождения

IV 12-18 >10 30-60 дельтовые рукава, устьевые бары в обстановке субаквальной дельты

V 12-17 1-10 50-94 аллювиальные русла, прирусловые валы в обстановке аллювиальной долины

VI 8-16 <0,5 60-95 Заболоченная прибрежная равнина, внутридельтовый залив

В центральной части Васюгано-Александровской гряды нанлучшие коллекторы приурочены к обстановкам дельтовых рукавов и устьевых баров.

Для: пластов группы ЮВ| построены карты общих и эффективных толщин, коэффициента песчанистости. Показано, что наибольшей эффективной толщиной обладают отложения дельтовых рукавов, устьевых баров и аллювиальных русел - 11-34 м. Образования прирусловых валов имеют эффективную толщину 7-28 м, отложения заболоченной прибрежной равнины - 0,8-14 м, пойм и внутридельтового залива - 0-14,8 м.

Анализ свойств коллекторов васюганского горизонта показал, что для центральной части Васюгано-Александровской гряды определяющим фактором свойств резервуаров является обстановка седиментации.

Локальными флюидоупорами для сложно построенного келловей-оксфордсхого резервуара служат алевро-глинистые отложения заболоченной прибрежной равнины, пойм и шельфа в зоне внедельтовой седиментации. Толщина флюидоупора между пластами ЮВ11 и

ЮВ12 изменяется от 2-21 м, сокращается на поднятиях. Толщина флюидоупора между пластами ЮВ]2 и ЮВ13 составляет 0,7-17 м

4.1.2 Типы природных резервуаров

В центральной части Васюгано-Александровской гряды выделяется три типа природных резервуаров. Их размеры и распространение показаны в таблице 3.

Таблица 3

Характеристика природных резервуаров пластов группы ЮВ]

Пермяков ской площади

Гипы природных резервуаров Размеры тел Форма в плане Стрггги графический диапазон Плошади распро- странения

ширина х х длина, км толщ- ка,м

Аллювиальный русловой прирусловых валов 0,5-0,7x15 25-45 линейно вытянутая ЮВ,2, ЮВ,3 северная часть месторождения

0,5-0,7х4-6 20-40 серповид- ная ювД ЮВ,3 северная часть месторождения

Дельтовый: субаэралъный дельтовых рукавов

0,3-0,5x15 20-25 линейно вытянутая ЮВ,2, ЮВ,3 восточная часть месторождения

прирусловых валов субаквалъный дельтовых рукавов прирусловых валов устьевых баров 0,3-0,5x4 20-40 серповид- ная ЮВ,2, ЮВ,3 восточная часть месторождения

0,5-0,7х4-5 30-46 линейно вытянутая ЮВ,2, ЮВ,3 западная, югозападная части

0,5-1хЗ-5 20-45 серповид- ная ЮВ,2 западная, югозападная части

4-6х4-6 26-50 лопасти видная ЮВ,2 западная, юго-заладная части

Шельфовый валов прибрежного мелководья 20x20 1-13 плаще- образная ЮВ,' вся площадь месторождения

Среди выделенных типов природных резервуаров наибольшие притоки нефти были получены из аккумулятивных тел дельтовых рукавов и устьевых баров, промежуточное положение по дебатам принадлежит накоплениям аллювиальных русел. Невысокими дебитами характеризуются резервуары валов прибрежного мелководья и прирусловых валов.

4.2 Ловушки нефти и газа

Для типизации ловушек была использована классификация Брода И.О. (Баженова O.K., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хайн В.Е., 2004).

На южной периклинали Бахиловского мегавала выделены комбинированные ловушки углеводородов с тектоническим и литологическим экранированием. Эти ловушки

приурочены к склонам локальных поднятий, связанных с Колтогорско-Уренгойской системой разломов и локализуются в аккумулятивных телах устьевых баров.

Считавшиеся ранее пластово-сводовыми ловушки в пределах структур ПНУ порядка по результатам проведенных нами исследований относятся к комбинированному структурнолитологическому типу. Выделенные литологические барьеры разделяют седиментационные тела различного генезиса и свидетельствуют о наличии не одной, а нескольких разобщенных по латерали залежей нефти в пределах продуктивных пластов [Соколова, Василевская, Изюмова, 2010; Соколова, Василевская, Изюмова, 2011].

На Пермяковском месторождении помимо ранее выделенных другими исследователями структурных тектонически экранированных ловушек, выявлены структурные литологически экранированные типы. Обоснована по результатам литолого-фациального анализа и восстановления обстановок седиментации литологическая природа экранов, доказанная данными разработки и бурения новых скважин.

Можно сделать вывод, что в центральной части Васюгано-Александровской гряды к келловей-оксфордским отложениям приурочены пластово-сводовые, пластово-сводовые литологически экранированные, пластовые литологически экранированные ловушки. На южной периклинали Бахиловского мегавала присутствуют структурные ловушки с тектоническим и литологическим экранированием, приуроченные к сбросам в зоне региональных сдвигов блоков фундамента. Выделенные ловушки можно рассматривать как новые поисковые объекты залежей нефти, что подтверждено положительными результатами недавнего бурения в пределах Верхнеколик-Еганского месторождения.

Заключение

В результате проведенных исследований продуктивной толщи келловея-оксфорда в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов Западно-Сибирского бассейна были решены задачи, связанные с уточнением ее геологического строения, реконструкцией обстановок осадконакопления и их связи с формированием различных типов природных резервуаров.

I. Обоснован палеотектонический контроль юрского осадконакопления в пределах центральной части Васюгано-Александровской гряды и показано, что накопление алевро-песчаных аккумулятивных тел связано с дельтовой седиментацией, локализованных в пределах погруженных участков палеоструктурного плана.

1. Палеогектонические развитие Александровского и Бахиловского мегавалов, приуроченных к разным структурно-тектоническим ступеням, определило стратиграфическую полноту и обстановки седиментации ранне-среднеюрских отложений в их пределах.

,. 2. Основная роль в формировании морфологии дна юрского бассейна седиментации

принадлежит доюрским нарушениям, входящим в систему Колтогорско-Уренгойского грабен-рифта, с которыми связано формирование положительных и отрицательных структур. Установлено, что нарушения на южной периклинали Бахиловского мегавала прослеживаются от доюрского основания до верхнемеловых отложений включительно, на северной периклинали Александровского мегавала - до среднеюрской толщи.

3. К позднеюрскому времени рельеф дна бассейна седиментации в пределах рассматриваемых частей Александровского и Бахиловского мегавалов был снивелирован и накопились сопоставимые толщины келловей-верхнеюрских отложений.

II. Выделены литофации и обстановки седиментации для зоны сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов на основе обобщения результатов интерпретации керна, ГИС, сейсмических исследований. Установлены генетические признаки отложений по данным описания керна и характеру цикличности толщ. Прослежены латеральные ряды литофаций.

1. Выделены литофации: 1 - глинистая, 2 - алевро-глинистая, 3 - карбонатио-алевро-песчаная, 4 - карбонатно-песчаная, 5 - глинисто-алевро-песчаная, 6 - карбонатно-глинисто-песчаио-алевритовая, 7 - углисто-песчано-алевро-глинистая, 8 - карбонатно-апевро-глинисто-песчаная. Построены литолого-фациальные схемы для пластов группы ЮВ|.

2. Выделены обстановки седиментации аллювиальной долины, субаэральной и субаквальной дельты, шельфа в зоне внедельтовой седиментации. Построены палеогеографические схемы для пластов группы ЮВь

1П. Охарактеризовано строение регионального природного резервуара, приуроченного к отложениям келловея-оксфорда.

, 1. Для васюганского горизонта выделены типы природных резервуаров: I -

аллювиальный; II - дельтовый с двумя подтипами - субаэральным и субаквальным; III -шельфовый в зоне внедельтовой седимегации.

2. Проведен анализ свойств коллекторов различных типов природных резервуаров. Установлено, что коллекторы дельтовых рукавов нижней части пласта ЮВ[2 относятся к Ш классу по классификации А.А.Ханина; коллекторы устьевых баров, дельтовых проток - к IV классу; аллювиальных русел, прирусловых валов- к V классу, пойм, прибрежной заболоченной равнины, внутридельтового залива - к VI классу.

IV. Выделены новые поисковые объекты в центральной части Васюгано-Александровской гряды, связанные с комбинированными ловушками.

1. Уточнены и выявлены новые структурные ловушки с тектоническим и литологическим экранированием на южной периклинали Бахиловского мегавала. Они

приурочены к западным и восточным склонам приразломных положительных структур в районе региональных нарушений Колгогорско-Уренгойского грабен-рифта.

2. Выделены структурные литологичеекя экранированные ловушки па северной периклинали Александровского мегавала. Это изменило существовавшие до сих пор представления о тектоническом экранировании залежей пефтн в пластах группы JOBj.

V. Результаты проведенных исследований предоставлены Недропользователю для планирования мероприятий по интенсификации и оптимизации добычи па изученных месторождениях, находящихся в разработке длительное время.

1. Предложенные модели литолого-фациальнон зональности и обстановок седиментации келловей-оксфордской толщи теперь использованы для планирования эксплуатационного бурения на южной периклинали Александровского мегавала.

2. Обоснованы результатами проведенного исследования представления о наличии не одной, а нескольких разобщенных по латерали залежей пефти в пределах продуктивных пластов.

Методические подходы, использованные для выявления закономерностей распределения природных резервуаров и ловушек углеводородов в отложениях келловея-оксфорда, можно использовал, для изучения отложений сопредельных территорий, формировавшихся в сходных обстановках седиментации.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

В научных журналах

1. Василевская Г.Р. Лнтофациальная модель нефтеносных верхнеюрских отложений восточлой части Широтного Приобья // Весш. Моск. ун-та. Серия 4. Геология. 2010, № 5. С.38-41.

2. Василевская Г.Р., Савельева A.B. Аллювиально-дельтовая модель нефтеносного средне-верхнеюрского продуктивного горизонта ЮВ1 на востоке Широтного Приобья // Вестн. Моск. ун-та Серия 4. Геология. 2010. № 6. С.84-89.

3. Соколова Т.Ф., Василевская Г.Р., Изюмова Е.А. Обоснование водонефтяного контакта в верхнеюрских пластах в условиях фациальной изменчивости в восточном районе Широтного Приобья // Нефтяное хозяйство. 2011. № 1. С.24-27.

В материалах и тезисах научных конференций и совещаний

1. Василевская Г.Р., Сим JJ.A. От неотектонических и палеотектонических реконструкций к созданию тектонической модели одного из районов Широтного Приобья // Актуальные вопросы литологии. Материалы 8 Уральского лиголопиеского совещания. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010. С.64-66.

2. Василевская Г.Р., Савельева A.B. Аллювиально-дельтовая модель верхнеюрского продуктивного горизонта ЮВ1 на востоке Широтного Приобья // Актуальные вопросы литологии. Материалы 8 Уральского литологического совещания. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2010. С.62-64.

3. Соколова Т.Ф., Василевская Г.Р., Изюмова Е.А. Обоснование водонефтяного контакта в верхнеюрских пластах в условиях фациальной изменчивости в одном из районов Широтного Приобья // 4-ая Международная геолого-геофизическая конференции и выставка EAGE «Санкт-Петербург - 2010. К новым открытиям через интеграцию геонаук». Санкт-Петербург: 5-8 апреля 2010. Тезисы докладов. CD-ROM.

4. Василевская Г.Р., Кибальчич JI.H., Радченко A.A. Уточнение геологической модели верхнеюрских отложений восточного района Широтного Приобья Западной Сибири // Международная геолого-геофизическая конференция и выставки EAGE «Тюмень - 2009. К эффективности через сотрудничество». Тюмень: 2-5 марта 2009. Тезисы докладов. CD-ROM.

Подписано в печать 26 января 2012 г. Формат 60x90/16 Объём 1,5 п. л.

Тираж 120 экз.

Заказ №260112416

Оттиражировано на ризографе в ООО «УниверПринт»

ИНН/КПП 77285729124772801001

Адрес: г. Москва, улица Ивана Бабушкина, д. 19/1.

Тел. 740-76-47,989-15-83.

http://www.univerprint.ru

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Василевская, Гульнара Римовна, Москва

61 12-4/67

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Государственный университет им. М.В.Ломоносова

На правах рукописи

Василевская Гульнара Римовна

ФОРМИРОВАНИЕ НЕФТЕНОСНОЙ ТОЛЩИ КЕЛЛОВЕЯ-ОКСФОРДА В ЗОНЕ СОЧЛЕНЕНИЯ БАХИЛОВСКОГО И АЛЕКСАНДРОВСКОГО МЕГАВАЛОВ (ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)

Специальность 25.00.12 - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель доктор геолого-минералогических наук,

старший научный сотрудник » Карнюшина Евгения Емельяновна

Москва-2012

СОДЕРЖАНИЕ

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

1. ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ИССЛЕДОВАНИЯ ....... 7

1.1. История геологических исследований района........................................... 7

1.2. Стратиграфия .................................................................................. 9

1.3. Основные элементы тектонического строения ........................................ 21

1.4. История геологического развития ....................................................... 27

1.5. Нефтегазоносность ......................................................................... 31

2. ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ СЕДИМЕНТАЦИИ

В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ВАСЮГАНО-АЛЕКСАНДРОВСКОЙ ГРЯДЫ .......... 37

2.1. Региональные палеотектонические реконструкции .................................. 37

2.2. Юрский палеоструктурный план.......................................................... 50

3. ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ

И ОБСТАНОВКИ СЕДИМЕНТАЦИИ .......................................................... 55

3.1. Методы исследования ...................................................................... 55

3.2. Литофации и обстановки седиментации................................................. 61

4. ПРИРОДНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ И ЛОВУШКИ УГЛЕВОДОРОДОВ ...................... 94

4.1. Характеристика келловей-оксфордского резервуара ............................... 94

4.1.1. Терригенные коллекторы и флюидоупоры ........................................... 94

4.1.2. Типы природных резервуаров ....................................................... 98

4.2. Ловушки нефти и газа ...................................................................... 99

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................ 108

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................ 110

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В настоящее время основные перспективы прироста запасов углеводородного сырья на освоенных землях Западно-Сибирского бассейна могут быть обеспечены в ходе доразведки залежей на основе выявления различных типов ловушек. Актуально выделение их неструктурных и комбинированных типов с применением методов литолого-фациального и палеоструктурного анализов. Такой подход был применен в данной работе для получения дополнительных критериев оценки нефтегазоносности юрского комплекса в зоне Широтного Приобья.

Объектом исследований являлась продуктивная толща келловей-оксфордского возраста (васюганский горизонт) в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов, расположенных в центральной части Васюгано-Александровской гряды. В пределах этой гряды находятся изученные автором месторождения Верхнеколик-Еганское, Бахиловское, Сусликовское и Пермяковское.

Рассматриваемые месторождения введены в эксплуатацию в 1985-1996 гг. и в настоящее время находятся на пике разработки, проекты для которой составлены на основе представлений о залежах, приуроченных к антиклинальным ловушкам. Для выделения других типов ловушек необходимо уточнить геологическое строение территории и условия формирования продуктивной толщи келловея-оксфорда.

Огромный интерес для доразведки представляют структурные тектонически экранированные ловушки, приуроченные к системе региональных сдвигов Уренгойско-Колтогорского грабен-рифта, с частью которых связаны залежи на южной периклинали Бахиловского мегавала.

Цель работы заключалась в выявлении условий формирования келловей-оксфордских отложений зоны сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов на основе литолого-фациального и палеоструктурного анализов, выделения генетических типов природных резервуаров, ловушек углеводородов и закономерностей их распространения.

Основные задачи исследования

1. Обобщение опубликованного и фондового материала по геологическому строению и нефтегазоносности района исследований.

2. Палеоструктурный анализ сочленяющихся периклиналей Александровского

Бахиловского мегавалов.

3. Анализ цикличности продуктивной толщи.

4. Литолого-фациальный анализ:

- выделение типов разрезов, литофаций и генетических признаков отложений по данным изучения керна и интерпретации ГИС;

- прослеживание по площади литофаций по результатам интерпретации сейсмических исследований и акустической инверсии;

- построение схем обстановок седиментации продуктивной толщи.

5. Характеристика коллекторов в различных литолого-фациальных зонах.

6. Типизация природных резервуаров и ловушек углеводородов.

Фактический материал. Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова и в филиале компании ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ», где автор работает с 2006 г. в должности ведущего геолога.

В рамках комплексной интерпретации сейсморазведочных работ ЗД автором была выполнена детальная корреляция продуктивных отложений по скважинам, корреляция сейсмических горизонтов, идентификация разломов, анализ свойств резервуаров, геометризация залежей углеводородов и прогноз перспектив нефтегазоносности различных участков изученных месторождений.

Помимо вышеуказанных исследований в диссертации обобщены нефтегеологические данные ОАО «СибНИИНП», ООО «ТННЦ», Центральной лаборатории «Главтюменьгеологии», ДЗАО «НижневартовскНИПИнефть» по 32 скважинам. В перечень использованных материалов входят описания керна, результаты изучения вещественного состава в петрографических шлифах (80 образцов), определения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов (1150 определений). Более чем по 1000 скважинам проанализированы данные по промысловым геофизическим работам и разработке (дебит, накопленная добыча). Рассмотрены результаты геолого-геофизической интерпретации 1540кв.км ЗД сейсмической съемки. Использованы материалы по геологическому строению, тектонике, палеогеографическим реконструкциям, изложенные в научно-производственных отчетах и публикациях разных лет. Научная новизна

1. Впервые для келловей-оксфордской продуктивной толщи в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов установлены обстановки осадконакопления аллювиальные, дельтовые и шельфовые в зоне внедельтовой седиментации, выделенные на основе комплексирования данных анализа цикличности, литолого-фациального анализа, выявления генетических признаков отложений по материалам изучения керна и интерпретации ГИС.

2. Установлен келловей-оксфордский палеоструктурный план в пределах изученного района и выявлена его взаимосвязь с обстановками седиментации.

3. В продуктивных отложениях Пермяковской площади впервые выделены природные резервуары дельтового генезиса и установлены структурные ловушки с лито логическим экранированием.

4. Выявлены комбинированные ловушки с литологическим и тектоническим экранированием, приуроченные к седиментационным телам устьевых баров, дельтовых рукавов, аллювиальных русел. Эти ловушки рассматриваются как новые поисковые объекты в центральной части Васюгано-Александровской гряды.

Защищаемые положения

1. Келловей-оксфордская продуктивная толща формировалась в условиях аллювиальной долины, в дельтовой седиментационной системе и на мелководном шельфе в зоне внедельтового осадконакопления.

2. Природные резервуары в зоне сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов представлены тремя типами: I - аллювиальным, II - дельтовым с двумя подтипами: 1 - субаэральным, 2 - субаквальным; III - шельфовым. I и II типы включают аккумулятивные тела русел и прирусловых валов. Особенностью II типа является наличие устьевых баров. III тип представлен валами прибрежного мелководья в зоне внедельтовой седиментации. Флюидоупорами служат алевро-глинистые и глинистые отложения заболоченной прибрежной равнины, поймы, шельфа.

3. Для центральной части Васюгано-Александровской гряды в келловей-оксфордских отложениях характерны структурные и комбинированные ловушки с литологическим экранированием. Комбинированные ловушки с тектоническим экранированием приурочены к южной периклинали Бахиловского мегавала.

Практическая значимость

1. Уточнено положение продуктивных пластов в вертикальном разрезе келловей-оксфордской толщи, находящейся в пределах различных структурно-тектонических ступеней.

2. Показано, что природный резервуар является гетерогенным и содержит не одну залежь, как считалось ранее, а несколько, разобщенных по латерали литологическими экранами. Использование полученной модели позволяет оптимизировать добычу и мероприятия по поддержанию пластового давления в залежах.

3. Доказано литологическое экранирование нефтяных залежей Александровского мегавала вопреки прежним представлениям об их тектоническом экранировании.

4. Впервые показан литофациальный контроль продуктивности пластов группы ЮВь Установлено, что самые высокие дебиты получены из седиментационных тел дельтового и аллювиального генезиса.

5. Предложены рекомендации для размещения разведочных и эксплуатационных скважин с учетом литолого-фациальной зональности, что реализовано Недропользователем ОАО «Варьеганнефтегаз».

Апробация работы. Автором по теме диссертации опубликованы 3 статьи, все в реферируемых журналах. Результаты исследований доложены и опубликованы в материалах 4-й Международной геолого-геофизической конференции EAGE в г. Санкт-Петербурге (2010 г.), Международной геолого-геофизической конференции EAGE в г. Тюмени (2009 г.), 8 Уральском литологическом совещании в г. Екатеринбурге (2010 г.).

Структура работы. Диссертация содержит 116 стр. текста, состоит из четырех глав, введения, заключения, 45 рис. Список использованной литературы включает 101 наименование.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ Е.Е.Карнюшиной за неоценимую помощь в проведении исследований. Особую благодарность автор выказывает преподавателям кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых за практические советы и консультации, доктору геолого-минералогических наук, сотруднику ИФЗ Л.А.Сим за помощь в создании тектонической модели изученной территории. Автор благодарит кандидата геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» Е.О.Малышеву, кандидата геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» Т.Ф.Соколову, доктора геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «ГСД» В.А.Жемчугову за консультации. Автор благодарен своим коллегам - сотрудникам компании ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» за плодотворное сотрудничество при решении научно-производственных задач.

С большой теплотой и признательностью автор вспоминает доктора геолого-минералогических наук, профессора кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ O.K. Баженову, с которой задумывалась и начиналась эта работа.

Глава I. ОЧЕРК ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 История геологических исследований района

Территория исследования располагается на востоке Широтного Приобья, в междуречье рек Вах и Колик-Еган. Административно она входит в состав Нижневартовского района Ханты-Мансийского автономного округа Тюменской области (Рис. 1.1).

Геолого-геофизические исследования на востоке Западной Сибири проводятся с 1947 г. На начальном этапе они носили региональный характер (масштаб 1:1 000 000), включали геолого-геоморфологическую, гравиметрическую и аэромагнитную съемки, а

также структурно-поисковое бурение. Были выявлены общие закономерности строения региона, выделены тектонические элементы I порядка, включающие Нижневартовский и Сургутский своды, Александровкий мегавал, Колтогорский мегапрогиб.

С конца 50-х годов в восточной части Западно-Сибирского бассейна проводились планомерные площадные сейсморазведочные работы MOB масштаба 1:200000 и 1:100000, началось бурение единичных поисковых скважин к югу от изучаемой территории. По результатам этого этапа геологоразведочных работ были получены данные по строению и составу осадочного чехла и фундамента, оконтурены положительные структурные элементы осадочного разреза II и III порядков.

В 70-х годах выполнялись региональная сейсмическая съемка, послужившая основой для выбора благоприятных участков для детальных сейсморазведочных работ MOB ОГТ, которые в рассматриваемом районе начали проводиться с 1973 г. Сейсморазведочные работы ЗД модификации на территории исследования ведутся с 1999 года.

Глубокое поисково-разведочное бурение на изучаемых месторождениях и сопредельных территориях осуществлялось в период 1970-2004 г.г. На основе полученной геолого-геофизической информации был исследован разрез мезокайнозойских отложений и верхней части доюрских образований, открыты месторождения нефти и газа, стратиграфический диапазон промышленной продуктивности которых включает от верхней части доюрского основания до верхнемеловой толщи.

Пермяковское месторождение открыто в 1985 г., Верхнеколик-Еганское - в 1981 г., Бахиловское - в 1983 г., Сусликовское - в 1994 г. Промышленная эксплуатация келловей-оксфордских залежей на них начата в период 1985-1996 г.г. Технологические схемы разработки были созданы на основе структурных планов положительных структур III-IV порядка. При построении геологических моделей залежей углеводородов для технологических схем разработки в качестве структурной основы и экранирующих тектонических нарушений использовались результаты интерпретации 2Д сейсмической разведки, проведенной на площадях в период 1980-1989 г.г., за исключением Сусликовского месторождения, для которого были учтены результатов интерпретации ЗД сейсморазведочных работ, выполненного в 2000 г.

В процессе эксплуатационного бурения келловей-оксфодских залежей возникли проблемы геометризации залежей, обоснования водонефтяных контактов, вскрытия эксплуатационными скважинами участков с ухудшенными свойствами коллекторов продуктивной толщи.

Эти вопросы, а также использование всего фонда крупных антиклинальных поднятий выявило насущную необходимость настоящего момента, а именно - учета литолого-фациальных особенностей строения продуктивной толщи при создании геологических моделей залежей.

Изучением условий формирования келловей-оксфордских отложений восточной части Широтного Приобья занимались А.Э. Конторович (1975-2002 г.г.), A.A. Нежданов (1989-2004 г.г.), В.В. Шиманский (1995-2003 г.г.), Н.П. Кирда (1995-2005 г.г.), А.Г. Мухер (1999-2003 г.г.), В.А. Конторович (2002 г.), О.М. Мкртчян (2005 г.) и др.

Региональные исследования масштаба 1:500000, проведенные Институтом геологии нефти и газа Сибирского отделения РАН, включали биостратиграфический анализ, детальную корреляцию средне-верхнеюрских отложений, палеогеологические построения, литологическое изучение керна. Для востока Широтного Приобья выделены обстановки седиментации келловей-оксфордских отложений в пределах отдельных площадей [Конторович, Кирда и др., 2002].

Палеотектоническими реконструкциями масштаба 1:200000, проведенными в пределах Васюгано-Александровской гряды коллективом ООО «Тюменский Нефтяной Научный Центр» («ТННЦ») и ОАО «Хантымансийскгеофизика», установлен палеоструктурный план юрского нефтегазоносного комплекса, определены закономерности распределения выявленных залежей углеводородов по разрезу и площади [Нассонова, Филиппович и др., 2004].

Палеогеографические исследования толщи келловея-оксфорда на территории Верхнеколик-Еганского, Бахиловского месторождений велись специалистами ООО «ТННЦ» в 2008-2009 г.г. [Фищенко, Зверев и др. 2009]. На основе анализа исследований керна для этого участка выделены обстановки седиментации.

В 2007-2009 г.г. на изучаемых месторождениях компанией ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» при участии ООО «ТННЦ» выполнялась комплексная интерпретация ЗД сейсморазведочных работ. Результаты этих исследований легли в основу представляемой работы.

1.2 Стратиграфия

Стратиграфическое расчленение разреза проведено в соответствии с решениями 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири [Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири, 2003].

Описание стратиграфии п�