Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геодинамическая эволюция Тимано-Печорского бассейна и его нефтегазоносность

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

Автореферат диссертации по теме "Геодинамическая эволюция Тимано-Печорского бассейна и его нефтегазоносность"

- , ■ ' •"

Всероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт

ЕСИПЧУК ЕВГЕНИЯ ДИАЛЕНОВНА

ГЕОДИНАМИЧЕСКАЯ ЭВОЛЮЦИЯ ТИНАНО-ПЕЧОРСКОГО БАССЕЙНА И ЕГО НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ

04.00. 17 - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени: кандидата геолого-нинералогических наук

Носквз - 1992 г.

Работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском геологическом нефтяном институте (ВНИГНИ)

Научный руководитель доктор геолого-нинералогических

наук

Иеин в. С.

ОФициальнеые оппоненты: доктор геолого-нинералогических

наук

Калинко Н. К.

кандидат геолого-нинералогических наук

Руднев А. Н.

Ведущее предприятие - Геолого-геоФизическое предприятие

"УхтанеФтегазгеология"

Защита диссертации состоится "Д^И" _4Л_ 1992 года в часов на заседании специализированного совета Д 071. 05. 01 при Всероссийском научно-исследовательскон геологическом нефтяном институте (ВНИГНИ) по адресу: 105819. Носква, шоссе Энтузиастов, 36.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИГНИ.

Автореферат разослан _____________ 1992 года.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат геолого-нинералоги-ческих наук

Т. Д. Иванова

РОССИЙСКАЯ . __

ГОСУДЛРСТРЬМИйЛ ] втл?ЗЯ I

БИБЛИОТЕКА ¡п'.с-^тдзЗ]

ОБВДЕ •СВЕДЕНИЯ АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБУЕНЫ

Нировой опыт успешного приненения теории литосФерных плит для решения задач нефтяной геологии делает целесообразный пересмотр истории развития нефтегазоносных бассейнов России с плитотектонических позиций. Тимано-Печорский бассейн -важнейшая сырьевая база России - является перспективным объектом плитотектонического анализз, так как его расположение на краю Восточно-Европейской плиты дает возможность установить связь между эволюцией Уральского океана и Формированием внутренней структуры бассейна. Сокращение объема добычи нефти и газа и дефицит Фонда структур в Тимано-Печорском бас-• сейне свидетельствуют о необходимости новых идей и новых подходов для дальнейшего успепного освоения региона. Поэтому применение геодинамического анализз для исследования истории развития и процессов генерации и аккумуляции нефти и газа в бассейне представляется актуальным. Результатом комплексного анализа плитотектонической эволюции, палеотенпературных полей и геохимических данных явилось определение положение, продуктивности и времени активности очагов генерации углеводородов, установление путей миграции Флюидов, переоценка запасов УВ бассейна и выделение перспективных объектов для дальнейшего изучения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - применение геодинамического анализа для изучения истории развития , процессов нефтегазогенерации и нефте-газонакопления в Тимано-Печорском нефтегазоносном бассейне а также выявлеие перспективных объектов на основе проведенного исследования.

Для достижения, поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1. Создание модели плитотектонической эволюции Тинано-Пе-

чорского НГБ.

2. Анализ тернической эволюции кахдой нефтегазонате-рннской толщи (НГНТ) бассейна.

3.. Анализ геохимических характеристик НГНТ, выявление очагов генерации УВ и расчет продуктивности новых, ранее нео-ценивавшихся очагов.

4. Выявление основных этапов Формирования ловушек в Тима-но-Печорскон НГБ и определение путей миграции УВ.

5. Разработка рекомендаций для более детального изучения перспективных зон, выявленных на основе проведенного анализа. НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ

_1. Использована и развита методика геодинанического анализа на примере Тинано-Печорского НГБ.

2. Обоснована модель плитотектонической эволюции Тимано-Пе-чорского НГБ.

3. Проведены расчеты термической эволюции бассейна с учетом геодинанических условий его формирования.

4. выявлен новый Уральский окраинноплитный очаг генераций УВ и расчитана его продуктивность.

5. Уточнены на основе термических расчетов границы внут-риплитных очагов генерации УВ и установлены временные границы их активности.

в. Проведена оценка степени сохранности Флюидного потока путем сравнения этапов Формирования ловушек в бассейне и времени» активности очагов генерации УВ.

7. Внесены новые, вытекающие из геодинамического анализа элементы в карты тектоничеркого и неФтегазогеологического районирования.

в. Проведена приблизительная оценка прироста заиасов жидких УВ на основе учета Уральской зоны генерации и аккумуляции.

9. Выявлены неФтегазоперспективкые зоны на основе прове-

-з-

денного анализа.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ И РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ

Проведеное исследование выявило высокую продуктивность Уральского очага генерации УВ и его значительную роль в Формировании залежей Тинано-Печорского бассейна. Дана высокая оценка перспективности Западно/ральского автохтона. Было установлено, что Щугорское опускание Урала представляет первоочередной интерес при поисках залежей УВ в автохтоне Урала, так как здесь прогнозируются литологические и структурные поднад-виговые ловушки.

Выполненные исследования и рекомендации были использованы при обосновании размещения сверхглубоких скважин в Тинано-Печорскон нефтегазоносном бассейне (приняты научно-производственным объединением "Недра"). Кроме того, результаты исследований вошли в отчеты ВНИГНИ 199! года "Новые данные по геологическому строению Косью-Роговской впадины и "Анализ геологоразведочных работ на газ и обоснование перспектив газоносности локальных объектов Косью-Роговской и Верхнепечорской впадин Предуральского прогиба и прилегающих к ним передовых складок Урала" и были приняты ПГО "ПечсрагеоФизика" и УКЮ "Геоцентр" ИГО "УхтанеФтегазгеология". АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Основные положения диссертации изложены в пяти опубликованных работах и четырех Фондовых отчетах, докладывались на конференции молодых специалистов ВНИГНИ (Москва 1989 год), на 1-ой Всесоюзной конференции "Геодинамические основы прогнозирования неФтегазоносности недр"(Носква, НИНГ 1988 год), на XI геологической конференции КОНИ АССР (Сыктывкар 1990 год) и на II международном совещании но тектонике плит (Зеленоград 1991 год), на международном совещании "Геодинаническая эволюция осадочных бассейнов" (Носкьа 1992 год).

ФАКТИЧЕСКИИ НАТЕРИАЛ

Работа основана на анализе и переинтерпретацйи опубликованной и Фондовой информации. Во-первых,'анализировались данные бурения как в виде стратиграфических колонок, так и в обработанной Форне в виде различных карт: изопахит, лито-фаци-альных, палеогеографических, структурных. При этом использовались материалы Тимано-Печорского отделения ВНИГРИ, ПГО "Ухта-нефтегазгеслогия", ПГО "Севноргеология". Во-вторых, были подвергнуты анализу различные геофизические поля: магнитное, гравитационное. сейсническое (профили МОГТ, КШ1В.ГСЗ), изучавшиеся по материалам, в основном, ПГО "ПечорагеоФизика" и института геологии Коми Филиала АН СССР. Кроне того, в работе анализировались геохимические данные ВНИГНИ и ВНИГРИ.

Автор выражает искреннюю признательность Шеину В. С.,За-гуловой О. П., Ларской Е. С., Литвиненко Н. И.. Богданову Н. Н., Соборнову К. О., Галушкину Ю. И., Натвиевской Н. Д., Ткачеву П. В., помогавшим в процессе работы своими советами, критическими замечаниями знаниями, опытон и поддержкой. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Работа состоит из введения и 7 глав , изложенных на страницах машинописного текста и иллюстрированных 3 таблицами и 36 рисунками. Список литературы содержит 71 наименование.

Во введении приводится обшая характеристика работы, ее цели, задачи, актуальность, практическая ценность и апробация.

В плаве 1 освешено современное состояние проблемы практического применения теории литосферных плит в нефтяной геологии и анализ работ, посвященных плитотектоническим исследованиям Тимано-Печорского бассейна и сопредельных территорий.

Глава 2 посвяшена методике геодинанического анализа. В главе 3 изложена шштотектоническая модель эволюции Тимано-Печорского бассейна. -

В главе 4- отражены условия неФтегазогенерации в Тима-но-Печорском бассейне, изложенные с учетом геодинанического анализа и палеогеотермических расчетов.

Глава 5 посвяшена условиян аккумуляции УВ в Тинано-Пе-чорскон бассене Приводится анализ этапов формирования ловушек , путей миграции УВ и переоценка запасов жидких УВ в бассейне.

В главе б описывается схема шштотектонического и неФте-газогеояогического районирования Тинано-Печсрского бассейна.

Глава 7 содержит изложение основных результатов геодинамического анализа, полученных при изучении Тимано-Печорского бассейна, а также рекомендации по проведению поисковых работ на неФть и газ в Западноуральской зоне.

ОБОСНОВАНИЕ ЗАЩИЩАЕМЫХ ПО/ШЕНИИ В диссертационной работе защищаются следующие 3 основные положения:

I. ПЛИТОГЕКТОНИЧЕСКАЯ НОДЕЛЬ ЭВОЛЮЦИИ ТИНАНО-ПЕЧОРСКОГО НГБ Разработанная модель эволюции Тинано-Печорского бассейна основана на палеогеографических исследованиях, увязанных с глобальными реконструкциями движения плит, на анализе магнитных, гравитационных полей и сейсмических материалов в свете плитной тектоники. Были использоны реконструкции движения литосфернзх плит, разработанные под руководством Зоненшай-на Л. П., модель орогенеза Полярного Урала, созданная Юдинын В. В., результаты исследований Устриякого , Беляковой Л. Т. и ряда других исследователей.

Согласно защищаемой модели в истории развития Тинано-Пе-чорского НГБ выделяется 4 цикла, каждый из которых начинается с процессов растяжения и завершается процессами сжатия: байкальский (рифейско-кембрийский), каледопский (раннеордовикско-

раннедевонский), герцинский (среднедевонско-триасовый) и альпийский (юрско-четвертичный) слабовыраженный и незавершенный.

Байкальский цикл.

В риФее-венде край Восточно-Европейской шшты проходил по Припечорской систене разломов и онывался водами Доураль-ского океана, в котором развивиались сиситены островных дуг, реликты которых были обнаружены на Полярном Урале. На краю Восточно-Европейской плиты располагалась Тинанская окраин-но-континенентальная риФтовая ситема. Здесь накапливались мошные рифтовые и пассивноокраинные терригенно-карбонатные отложения мощностью до 10 кн. В конце венда - кембрии произошло столкновение Восточно-Европейской плиты и островных дуг Доуральского океана. В результате столкновения сформировался гетерогенный складчатый пояс, состоящий из смятых пассивноокра-инных толш. надвинутых на Тиманскую окраину и прорванных гра-нитныни интрузиями, пород аккреционной призмы, островодухных серий и обдуцированных нассивов гипербазитов. Кенбрий - эпоха разныва Печорского орогена байкальского возраста и отложения молассоидных толш в отдельных межгорных впадинах. По данным Родионова В. П. плиты во вреня рифей-вендского цикла находились в южном полушарии и постепенно приближались к экватору.

Каледонский цикл.

В ранен ордовике начался новый импульс растяжения, приведший к отколу края Восточно-Европейской плиты и Формированию протяженной окраинно-континентальной Уральской рифтовой системы. Новая зона откола заложилась в крест простирания рифейско-го складчатого пояса, и неоднородности субстрата рифта оказали решавшее влияние на его конфигурацию. По шовный зонан байкальского орогена, игравших роль трансфорнных разломов, происходило смешение и преломление сегментов Уральского рифта, а также передавалось растяжение от одной части рифта к другой.

Связь Уральского рифта и древних разломных зон бьша двусторонняя: с одной стороны разлоны влияли на строение риФта, снешая его сегненты, с другой стороны раскрытие Уральского рифта оживило древние шовные зоны , оперявшие зону раздвига по принципу тройного сочленения. Существование Уральского риФта подтверждается характером нижнеордовикских отложений Урала. Они представлены терригенной и терригенно-вулканогенной толшей мощностью до 2500 н. Кислый и основной (бинодальный) состав вулканитов подчеркивает рифтовую природу бассейна. Пай-Хойская окраина Формировалась в условиях скольжения плит друг относительно друга, и ее можно классифицировать как трансформную окраину. Со среднего ордовика начала Формироваться Уральская пассивная окраина. На континентальном склоне и подножии накапливались терригенно-кремнистые отложения, наблюдаемые сейчас в сланцевой зоне Урала. На шельфе (Елецкая зона Урала и Преду-ралький прогиб) и в прилегающем внутриплитном бассейне (Печорская плита) в условиях теплого нелкого моря отлагались преимущественно карбонатные отложения, в тон числе, возножно, и в рифовых Фациях. Разлонные зоны фундамента, ожившие в результате раздвига Уральского океана, оказали решающее влияние на строение Печорского бассейна в раннепалеозойское время. Так, вдоль Припечорской системы разломов (шва байкальского орогена) сформировалась зона повышенных мошпостей и градиентов мощностей карбонатов, представлявшая, видимо, пояс мобильных блоков. динамика движения которых определяла характер распределения мощностей в этой области. Варандей-Адзвинская зона также характеризуется повышенными мощностями ордовикско-нижнедевонских карбонатов, но распределение мощностей менее дифференцировано. Предположительно эту. структуру можно интерпретировать :сак результат сползания в сторону Уральского океана отколовшихся по листрическин разлонам блоков Печорской плиты, то

есть определить ее как окринно-континентальный рифт.

Конец каледонского цикла связан со столкновением в конце силура Восточно-Европейской и Северо-Анериканской плит, с заложением в раннем девоне на северной окраине Евранеркки ок-ринно-плутонического пояса и воздыманием Печорского бассейна в конце раннего девона как результатом коллизионных процессов в сопредельных районах.

Герцинский цикл.

Воздынание региона закончилось новой Фазой рифтогенеза: со среднего девона до раннего Франа происходило активное развитие риФтов на Тииане, Новой Зенле и Печорской зоне, проявившееся в излиянии базальтов в Тиманскон и Нопозенельском риФтах и накоплении мопшых терригенных осадков с прослоями диабазов в Печорском рифте. Среднедевонские рифтовые осадки континентальные, аллювиальные, раннеФранские - морские, связанные с подводными потоками. Конуса выноса девонских рек и подводных потоков следует искать в зоне пересечения Печо-ро-Колвинской рифтовой зоны и Уральской пассивной окраины - в районе Средне-Печорского поперечного поднятия и Щугорского опускания.

В доманиковое время рифты теряют свою активность, и в пределах Печорского бассейна развивается некомпенсированная впадина, которую можно рассматривать как надрифтовую депрессию, быстрое прогибание которой связано с влиянием Печорского риФта, расположенного в его основании. Характерной чертой Печорского бассейна с позднефранского времени является независимость его структуры от строения фундамента.

В визейскон веке началась коллизия островной дуги и Евра-мерики. К этому вренени океаническая кора Еврамерики была поглощена в зоне субдукции, которая блокировалась легкой переходной корой, в результате чего аккреционная призма приподнима-

лась. и к западу от вулканической дуги Формировалась невулканическая дуга, сложенная породами аккреционной призны. Начало коллизии ознаменовалось кратковременным воздыманием Печорского бассейна и накоплением терригенных отложений бобриковского горизонта. к концу карбона в процес скучивания, складко и надви-гообразование вовлеклись не только батиальные, но и шельфовые комплексы, но горообразование началось лишь в кунгурском веке, о чем свидетельствует резкая снена карбонатного осадконакопле-ния на терригенное в это время, Формирование предгорного прогиба и заполнение его мошныни молассовыни толшами. В поздней перми - триасе процессы складко-надвигообразования интенсивно протекали в предгорной прогибе. Отдельные инпульсы тангенциальных напряжений передавались вглубь плиты,, и, вероятно, вызывали взбросо-надвиговые движения в зонах древйих разломов Печоро-Колвинского и Варандей-Адзьвинского рифтов, приведшие к Формированию надразлонных валов.

Процесс закрытия Уральского океана развивался с юга на север. Формирование Пай-Хой-Новоземельского орогена произошло в триасовое время в результате столкновения Еврамерикч с Бай-даракской островной дугой. Коллизионные процессы конца карбо-нз-триаса явились завершающим аккордом герцинского цикла развития Тимано-Печорского бассейна."

Альпийский цикл.

Альпийский цикл также начался с процессов растяжения, но Тимано-Печорский бассейн оказался в это время на периферии активных тектонических событий. Растяжение, достигшее грандиозных масштабов в Западной Сибире и в Арктике, нашло лишь слабый отклик на территории Печорского бассейна в виде излияний базальтов на гряде Чернышова и в Коротаихинской впадине в триасе. В юрское время заложилась Арктическая риФтовая система, и развитие Печорского бассейна было тесно связано с ее

-ре-

формированием и раскрытием Еврамериканского океана. 11. ПЛИТОТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ТИНАНО-ПЕЧОРСКОГО НГБ

Шштотектоническое районированиеV основано на выделении палеоплитотектонических элементов бассейна , а не гранил его современных структур, как на' традиционных тектонических картах. Таким образом, карта плитотектонического районирования несет в себе генетическую нагрузку. На схеме плитотектонического районирования Тинано-Печорского бассейна выделяется пассивная окраина, трансформированная в пояс надвигов. Печо-ро-Колвинский внутриконтинентальный рифт девонского возраста, Варандей-Адзьвинский раннепалеозойский и Тинанский рифейский окраинно-континентальные рифты, Ихна-Печорский и Хорейверский стабильные мехриФтовые блоки. Для риФтов указано время активной Фазы риФтогенеза и время инверсии, показана их внутренняя структура, представленная чередованием инверсионных валов и впадин. В состав Печоро-Колвинской рифтовой зоны включен Ни-чаю-Пашинский вал, рассматриваемый как юхная ветвь рифта.

Отличительной чертой предложенной схемы районирования является выделение особой роли надвиговых структур в строении

НГБ. Печорский бассейн окаймлен с востока и северо-востока по»

ясон надвигов, разделенным на ряд продольных и поперечных зон. Продольные зоны нох но рассматривать как разные уровни внутри и окраинноплитной разрядки тангенциальных напряжений со стороны Уральского орогена. Внешней зоной пояса надвигов является складчато-надвиговая система Западного Урала-Пай-Хоя-Новой Земли. Затем следует надвиговый зона Предуральского прогиба, состоящий из внешней и внутренней подзон. В особую зону следует выделить надвиговые дуги гряд Чернышева, Чернова и Тало-тинского надвига. Интенсивность надвигообразования не убывает по мере продвижения вглубь плиты, а развивается волнообразно: почти затухнув во внешней зоне Предуральского прогиба, она

-и-

вновь скачкообразно возрастает в пределах надвиговых гряд. Внутриплатные валы Печоро-Колвинской и Варандей-Адзьвинской зон также рассматриваются как взбросово -надвиговые.

Исходя из общности развития Тинано-Печорского и Западноуральского регионов предлагается перенести восточную границу НРБ на восток до Главного Уральского разлона. Северную границу НГБ предлагается проводить по Южно-Баренцевскону разлону, так как именно до этого разлома продолжаются на шельфе Баренцева моря структуры Печорского бассейна.

III. АНАЛИЗ ГЕРНИЧЕСКОИ ЭВОЛЮЦИИ, ОЧАГОВ ГЕНЕРАЦИИ УВ, ПУТЕЙ МИГРАЦИИ И ЗОН АККУМУЛЯЦИИ ТИНАНО-ПЕЧОРСКОГО БАССЕЙНА С ПЛИТО-ТЕКТОНИЧЕСКИХ ПОЗИЦИИ.

Анализ Формирования неФтегазонатеринских толш (НГНТ) Тимано-Печорского бассейна, проведенный на основе плитотекто-нической нодели его эволюции, позволил значительно изменить представления о распространении и развитии НГНТ региона. Это, в первую очередь относится к территории Западного Урала и При-уралья, где прогнозируются НГНТ большого объема засчет реконструкции г.?рвоначальной ширины шельФовой и батиальной частей Уральского океана.

НГНТ Формировались на каждом этапе развития провинции, но область и плошадь их распространения, категории и массы генерируемых в них ОВ существенно различались в разных структурных этажах. Наибольшие по обьену и продуктивности НГНТ Формировались с конца ордовика до середины карбона.

В пределах Тинано-Печорского бассейна четко выделяются три крупные части с разными условиями седиментации и геохини-, ческин режинон Формирования НГНТ. в

Западная Предтинанская часть на протяжении всего рассматриваемого периода инела тенденцию к воздыманию, в ре-

зультате чего создавалась область отсутствия или сокращения ношностей отложений. Здесь условия для Формирования НГНТ были неблагоприятны.

В центральной части провинции в раннем палеозое и в сред-недевонско-франское время существовали мобильные рифтовые зоны, на которые . начиная с позднего франа налохились впадины.

ч

Здесь образовывались НГНТ с сапропелевым типом ОВ. Периодически в девоне в риФтовой зоне возникали вулканические очаги, что обуславливало локальное Формирование высокопродуктивных НГНТ. Таким образом, риФтогенные процессы способствовали Формированию НГНТ, во-первых, благодаря существованию в риФтовой зоне специфических геохимических условий, во-вторых, из-за концентрации в пределах рифта осадков большой мощности. В поздней перми - триасе на равнинах, временами заливаемых морем в приб^ежно-нелководных условиях происходило накопление НГНТ с преимущественно гумусовым ОВ. Наиболее устойчивое накопление НГНТ наблюдается в Хорейверской части бассейна с позднего девона по триас.

В восточном, Уральском, сегненте бассейна осадконакопле-ние протекало в шельФовой и подножьескпоновой частях пассивной окраины Восточно-Европейской плиты с ордовика до начала карбона. На шельфе в преимущественно восстановительных условиях накапливались высокопродуктивные карбонатные и терригенные НГНТ большой мощности с сапропелевым типом ОВ. На континентальном подножии прогцозируются глинисто-кремнистые высокопродуктивные НГНТ. Начиная с карбона НГНТ Форнируются в условиях роста на востоке Уральского орогена, в зоне предгоного лавинного осадко-накопления, а начиная с раннепернского времени Формирование НГНТ в этой зоне прекращается из-за неблагоприятных геохимических условий.

Плитотектоническая модель эволюции Тимано-Печорского

НГБ была использована для расчета его геотермической истории но методу Лопатшм-Галушкина. Суть метода заключается в том. что в программу расчета закладываются данные о мспшостах на: копленных и размытых толп, теплоФизическнх свойствах по|>од и их изменениях при погружении и ряд других параметров. Кроне того, учитывается тектопическзя эволюция региона путем ввода определенного начального теплового потока в зависимости от типа фундамента и дополнительного прогрева в периоды тектони ческой активпости. При палеотемперзтугных расчета* использовались следующие следующие выводы из предложенной модели эволюции: во-первых, генетическое единство Западного Урала и Предуралья, являвшихся в палеозое шельФом п.ь-гяш,. i .,к, ¡ины Восточно-Европейской плиты, позволило лкгтр:1!!илш">;;/'1 ;! i'tr. температурное поле Предурзльского прогиба п.. > » ••гори». . паяного Урала. Во-вторых, интерпретация г.еч(Я*. (от иш.к^и з» ны как среднедевонского риФта дала ьозможнос •• (шести п расчеты дополнительный тепяпвой поток, характерный для сот о менных рифтов. Таким образон был осушествлен переход от ноле ли тектонической эволюции к процессам прогрева и созревания осадка в бассейне. Расчеты были проведены для 12 точек, ха растеризующих основные тектонические элементы района. Полученные графики геотермической эволюции позволяли выяснить па-лео'П'Нпературу и степень зрелости осадка в каждом выделенном слое з любой номент геологического вренени. Степень зрелости осадка определялась тенпературно-временным индексом - величиной, отражающей суммарное воздействие на созревание осадка температурного и временного факторов. По точкан путен интерполяции были построены схемы палеотенпературннх полей для каждой НГНТ на конец триаса (вреня наиболее интенсивного структурообраз&вания в бассейне) и схемы максимальных палео-температур. Степень прогрева Уральского автохтона оценивалась

- -д-

при помоии экстраполяции данных по Предуральскому прогибу и исходя из предположения, что эффект прогрева от перемещения . надвиговых пластин имеет локаль/шй и юг можно пренебречь. Та - • ким образом, погружение и нагрев толш в результате перекрытия их аллоктопон считался эквивалентным прогреву при сединента-вдгоннон погружении толпш на ту же глубину.

Нанесение на схемы палеотемпературного поля данных о распространении НПГГ позволило очертить границы очага генерации УВ и наметить временные раики его активности. При этом были уточнены границы выделенных ранее внутриплатных зон очага и выявлен новый Уральский снегмент очага. Кроме того, объем но-генетическин методом была подсчитана продуктивность окраин но-плитных сегнентов очага генерации. Результаты расчетов по казаны в таблице 1.

Окраинноплитнкй сегмент очага.

Генерация ОВ на краю плита началась ухе к концу ордови ка-началу силура в условиях шельФоной и подножы-скпоновой зон пассивной окраины Восточно-Европейской плит согласно на линспастическин реконструкциям Юдина В. ь. ширина Западного Урала сократилась в 1.3- 2.5 раза в результате коллизионного сжатия. Таким образом, ширина Уральского очага генерации до начала скяадко и надвигообразоваиия ( до псздш.-карбонового времени) ка Полярном и Приполярном Урале состаилнла н шельФо-вой зоне 100-150 кн, в подножьесклоновой зоне - около 70 км. Большой обьен накопившихся в очаге НГНТ и преобладание восстановительных геохинических Фаций обусловили высокую продуктивность очага, что подтвердили расчета объемно-генетическим методой (табл. 1). Формирование Уральского орогена к концу карбона и накопление Флишевой Формации в слабовосстановительных условиях резко снизило продуктивность Уральского сегмента очага генерации. Согласно палеотеннературным расчетам прогнозиру-

продуктивность окраинно-шштного очага генерации ув.

НГМТ Ношность Среда осадкона- копления Степень катагенеза

Обтая ЭФФективн.

Полярноуралъский

сегмент.

5-34628 кн

' Оа- Б, 4000 3200 восст. ак2

Сг- Й- 800 640 восст. ак.,

, Б3<1т - С^ 800 640 восст. ак1

Принолярноуральс-

кий сегмент

3=49335 кн

Ог- Б, 4000 3200 восст. акг

.О,- Б^Г 800 640 восст. ак,

Б^йш - С, 1 800 640 восст. ак,

ИТОГО:

Козффй-цент эни грации ХБЛ В г/т Q3H. В МЛН. т Q3H. S

0,8 50 55400 16 10

0,8 120 26700 7,7 .10

0,8 110 24200 7,0 10

0,8 110 173000 35 10

0,8 200 б3000 12,8 10

0,0 270 85300 17, 3 10

427600

m i

ется прогрев автохтона Западного Урала до 160-200 град. , то есть до стадии метаморфизма ЛК^. В результате орогенеза часть очага была перекрыта аллохтонными толщами, на яругой иасти за-лохился предгорный прогиб. Следует отметил. что современное содержание ОВ в осадках Западного Урала и Предуральгког» про гиба очень низко, что свидетельствует ^ истощенности Уральского очага генерации. Генерированные ь о ¡лге УЬ часттно мигрировали на плиту, частично рассеялись, ччститчно захорони лись в автохтоне в виде газовых залежей.

К внутриплатным .сегнентам Тимат-Печорского очага генерации УВ относятся Печоро-Колвинскии риФтовый внутриконтинен-тальный, Варандей-Адзьвияский риФтоный окринноконтинентальный, Ижма-Печорский и Хорейверский нехрифтовые .

Ижма-Печорский сенгмент приурочен к внутриплатному мелководному морскому бассейну, развивавшемуся на стабильном Их-ма-Печорском блоке. По термическим условиям верхние пермо-три-асовые отлохения не вошли в зону генерации УВ, и к производящим толшам мохно отнести осадки от среднего девона до нижней нерни. Среднедевонская нихнеФранская НГНТ вошла в зону генерации в раннем карбоне, доманико-турнейская - в конце карбона, среднекаменноугольно-артинская - с середины юры. Продуктивность этого очага оценена как средняя и низкая для девона, средняя и высокая для карбон-артинской тодши.

Хорейверский сегмент приурочен к жесткому блоку Болыпезе-мельского микроконтинента, на котором отлагались осадки в условиях мелководного морского, а с поздней перни континентального бассейна. Здесь преобладали восстановительные и слабовосстановительные условия осадконакопления. Унеренное прогибание холодного стабильного блока привело к тону, что все НГНТ очага прогреты, в основном, до нефтяной стадии зрелости, и нефтегенерация, видимо, проломается до сих пор на всех уров-

нях, кроне нижнеордовикского. Нижние горизонты очага начали активно генерировать УВ в раннем девоне. Продуктивность очага оценена как высокая для средних уровнях (фран - верхняя пернь), средняя - для триаса и ордовикско-нижнедевонского карбонатного комплекса, низкая для кыновско-саргаевских глин.

Печоро-Колвинский сегмент относится к риФтовым очаган, так как в его Формировании решавшую роль сыграл риФтовый этап развития (средний девон - ранний фран), который, во-первых, способствовал дополнительному прогреву осадка и более быстрону его созреванию, • во-вторых, обусловил распределение фаций в этом районе. ДориФтовый этап также был специфичен для этого очага: здесь накапливались, в основной, карбонатные осадки в условиях активной блоковой тектоники шовной байкальской зоны. Вероятно, по активным разломам также поступали дополнительные порции тепла. ПостриФтовый этап характеризуется накоплением доманикоидов в надриФтовтй депрессии и рифовых Фаций по ее бортан. Во время Формирования очага преобладали слабовосстановительные условия осадконакопления. Лишь в девоне риФтовый вулканизм обусловил Формирование специфических геохимических Фаций, способствовавших активной генерации УВ. Дополнительный прогрев региона привел к тому, что генерация началась в очаге уже в раннем силуре, а на юге зоны - в конце ордовика. Слишком жесткие термические условия' в месте сочленения Печоро-Кол-винского рифта с Уральской пассивной окраиной обусловили выход нижних горизонтов очага из зоны генерации уже к концу девона. К настояшену времени ордовикско-нижнедевонская НГНТ находится на газовой стадии зрелости, осадки с девона по арт - на газо-конденсатной стадии, а пермо-триасовые - на нефтяной. Продуктивность очага оценена как высокая для ордовиксо -нижнедевонской НГНТ, средняя и низкая для остальных НГНТ. Из прове-

денного анализа вытекает, что дополнительный прогрев в зоне рифта не оказывает существенного влияния на масштабы генерации УВ в его пределах. Он нохет повлиять лишь на Фазовый состав генерируемого Флюида. Положительную роль играет рифтовый вулканизм, создающий геохимические условия, благоприятные для генерации УВ. Однако, с позиций гипотез, связывающих процесс неФтеобразоваяия с притокон энергии и вешества из недр Зенли риФтовые зоны предстают как одна из главнейших областей генерации УВ. В данной работе приняты теоретические положения оса-дочно-миграционной теории, и рифты рассматриваются , в первую очередь, как аккумуляторы УВ, а не их генераторы.

Варандей-Адзьвинский сегмент очага также приурочен к но-бильной зоне, которую можно охарактеризовать как раннепалео-зойский окраинноконтинентальный риФт. Начиная с Франского вре-нени эта часть очага развивалась в условиях типичного внутрип-литного морского бассейна с преимущественно карбонатным осад-конакоплением, а с конца ранней перни - в континентальных условиях, с накоплением аллювиапьно-озерных Фаций. В бассейне преобладали слабовосстановительные и восстановительные условия. Ордовикско-нижнедевонские отложения находятся к настояше-му времени газовой уровне зрелости. Вышележащие слои прогреты до нефтяного уровня зрелости. Генерация УВ началась здесь в раннем силуре. Его продуктивность оценена как средняя для нижних и средних НГНТ (с ордовика до нижнего карбона), и низкая для остальных НГНТ.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. В Тимано-Печорскон бассейне генерация УВ протекала в течение длительного периода: с конца ордовика до настоящего вренени.

2. Процесс генерации УВ происходил во всех выделенных выше нефтегазоматеринских комплексах (сн. главу 4; 81);

3. Наибольшая плошадь очага характерна для толш, развивавшихся в срединные этапы геодинанических циклов: ордови-ко-нижнедевонских и доманико-турнейских. Начало цикла ( ранний ордовик и средний девон) и его завершашая стадия ( с ви-зея до триаса) характеризуются сокращением плошади очага генерации УВ. Нногостадийность коллизионного этапа герцинского цикла позволила проследить постепенное сокращение плошади и продуктивности очага, начиная с визейского века и кончая три-асон.

4. Наибольшей продуктивностью обладают среднеордо-викскб-турнейские толщи окраинноплитного очага генерации, что объясняется большими объенани осадков, вовлеченных в генерацию. преобладанием восстановительных обстановок осадконакоп-ления и благоприятными терническини условиями.

.5. Для внутришштной части Тинано-Печорского очага генерации наибольшим генерационным потенциалом, обладает Печо-ро-Колвинская риФтовая зона, хотя продуктивность самого риф-тового комплекса оценена как средняя.

б. Применение геодинанического анализа при рассмотрении очагов генерации УВ позволило выявить невыделявшийся ранее Уральский окраинноплитный высокопродуктивный очаг и уточнить характеристики отдельныых частей внутриплитного очага, связанных с риФтогенными структурами.

Для оценки степени сохранности генерированных в очага^с УВ были определены этапы Формирования ловуиек в бассейне и установлена их связь с циклани геодинанической эволюции бассейна. Эта связь отчетливо проявляется при анализе как структурных, так и литологических ловушек. Так, образование структурных ловушек бассейна связано, во-первых, с завершающими коллизионными этапами геодинанических циклов . во-вторых, с

-ео-

этапом изостатического выравнивания. Цитологические ловушки в терригенных коллекторах Форниро'вались в постколлизионные и коллизионные эпохи, и их размещение диктовалось расположением внутри и окраинноконтинентальных рифтовых систем и зон разло-иов. Образование рифовых ловушек нроиурочено к центральный частям геодинамических циклов, к эпохам спокойного тектонического развития.

Таким образом, в пределах бассейна можно выделить следующие этапы Формирования ловушек:

1. Каледонский этап.

В начале каледонского цикла геодинамической эволюции бассейна, в период после байкальского орогенеза.•начали Формироваться литологические ловушки в терригенных отложениях нижнего ордовика. Их размещение контролировалось расположением Уральской рифтовой системы и поперечных к ней разломов байкальского возраста, предполагаются ловушки, связанные с выклиниванием нижнеордовикских песчаников Ижма-Печорской впадины на склоне Печорского поднятия. Развитие здесь лишь локальных покрышек снижает качество этих ловушек. Кроне того, возможны ловушки ь Хорейверской впадине и в пределах Уральской рифтовой зоны. Большая погруженность нижнего ордовика на Урале и в Пре-дуралье снижает его коллекторские свойства, но, тем не менее здесг ножно ожидать зоны вторичного разуплотнения пород, которые ногут ш рать роль ловушек.

В середине цикла в нижнепалеозойских карбонатах Формировались ловушки риФового типа. На размещение нижнепалеозойских рифов оказывали влияние как байкальские разломы, так и положение бровки шельфа Уральского океана.

В конце цикла начали образовываться ловушки в зонах выклинивания верхнесилурийских и нижнедевонских карбонатов на склонах растущего Большезенельского свода. Формирование этих ловушек

завершилось в гердинский этап, когда в поздней девоне образовалась региональная глинистая кыновско-саргаевская покршка, и в среднем девоне процессы выщелачивания улучшили качество карбонатных коллекторов.

2. Гернинский этап

Начало цикла, отмеченное постколлизионным терригенным осадконакоплекием, ознаменовалось Формированием литологических ловушек в среднедевонских алливиальных и дельтовый отложениях.

К середине цикла, к времени спокойного карбонатного осад-копакоплепия приурочено Формирование верхнедевонских рифовых ловушек.

Завершение цикла, связанное с длительный процессом закрытия Уральского океана, обусловило образование целого ряда разнообразных ловушек. Во-первых, с первым импульсом столкновения Восточно-Европейской плиты и островной дуги связано формирование литологических ловушек в нихневизейских терригешшх отложениях. Во-вторых, постепенное накатывания,Фронта складко и надвигообразования на плиту вызвало Формирование инвсрсион-нгх внутриплатных валов и связанных с ними антиклкпальпых ловушек: в конце карбона-начале перни в Печоро-Колвинской зоне,

в триасе - в Варандей-Адзьвинской зоне. К триасу же относится

I

образование большинства антиклиналышх ловушек Хорейверской впадины. Кроме того, Уральский орогенез обусловил Формирование пояса надвигов Предуральского прогиба и Западного Урала в пре делах которого развит обширный спектр разнообразных ловукек: автохтонных антиклиналышх, тектонически экранированных, ан-тикл;талышх, связанных с зонами клиновидного вдавливания и т. д. Возраст большинства ловушек Полярного й Приполярного Урала пермский, причем с.продвижением на восток ловушки становятся более древниним.

К постколлизионной эпохе относятся литологические ловушки

в пермских и триасовых терригенных отложениях.

3. Альпийский этап.

К альпийскому этапу относятся структурные ловушки, сформировавшиеся во внутришштных районах засчет процессов изостатического выравнивания, перераспределения напряжений в осадочной призме бассейна. Эти ловушки образовались в неоген-четвертичное время и сыграли существенную роль при перераспределении залежей бассейна.

Анализ времени активности очагов генерации УВ и врененн Формирования ловушек в бассейне позволил наметить основные пути миграции Флюидов и оценить степень сохранности Флюидного потока. Длительность процесса Формирования ловушек и их разнообразие позволяет утверждать, что в Тинано-Печорскон бассейне существовали реальные предпосылки для сохранности генерированных в очагах УВ . В течение всего палеозоя из Уральского очага генерации на плиту был направлен устойчивый Флюидный поток, обусловленный сначала региональным наклоном территории, потом - тангешшальныки напряжениями со стороны Уральского орогена. В раннепалеозойское время миграция была напрвлена из более прогнутых Печоро-Еолвинской и Варандей-Адзьвинской зон на Бодьшеземельский свод и район Ихма-Печоской впадины. Часть этого Флюидного потока рассеивалась в пространстве, так как хоровая региональная покрышка для нижнепалеозойских ловушек сформировалась лишь в позднем девоне. К концу карбона направление Флюидного потока изменилось на противополохное: углеводороды переиеяалясь из Хорейверекой и Ихма-Печорской впадин на валы Печоро-Кодвинского инверсирова^шего рифта, а к концу триаса - валы Варандей-Адзьвинской зоны, ставшими основными областями внутриплатной аккумуляции. Кроме того, определенную роль в формировании залежей севера Тимано-Печорского бассейна сыграл поток УВ из Баренцевонорского мезозойского очага гене-

рапин на внутринлитные валы. Неотектонические движения вызвали разрушение некоторых древних залежей и локальные перетоки флюидов. .

Перманентность процесса генерации УВ и Формирования ловушек в Тииано-Печорском бассейне а также расчеты продуктивноста очага генерации УВ на разных этапах эволюции позволили прийти к выводу, что основный критерием при определении перспектав-нолсти региона следует считать наличие ловушек и их качество. Исходя из этого наиболее перспективными регионами представляются Печоро-Колвинская зона, характеризующаяся'наиболее разнообразный спектром ловупек. Формировавшихся на всех этапах геодинамического цикла, и пояс надвигов Предуральского прогиба и Западного Урала, где развита ловушки, связанные с надвигами. Наиболее интересной представляется зона пересечения Западного Урала и Печоро-Колвинского рифта (район 5угорского опускания), где в поднадвиге прогнозируются приразлонные инверсионные поднятия и конуса выноса девонских и ранпеканешюуголышх рек. Целесообразно провести более детальное изучение региона как нетодани геологической съемки, так и при помоши сейсморазведки и бурения. Предлагается заложить глубокую скважину на Ед-жид-Кыртинской плошади, где Соборновым К. 0. прогнозируется поднадвиговая структура, а также отработать ряд сейсмических профилей, пересекаюаях основные парьяжн района.

Выводы.

Подводя итог проведенному исследованию, можно сделать следующие выводы о полученных результатах:

1. Выделен новый Уральский очаг генерации УВ и дана приблизительная количественная оценка его продуктивноста. Установлено, что к основный нефтегазонатеринскин толпам мохно отнести отложения среднего ордовика - пижпего карбона. Процесс генерации УВ протекал в Уральском очаге с силура до четвер-

-Etl-

тичного времени. Продуктивность очага оценена как высокая.

2. Выделена Западноуральская зона аккунуляции УВ. На осно ве построенной тернической модели установлено, что величина наксинального прогрева отложений Западноуральского автохтона составаляет 200-220 градусов, что соответствует степени катагенеза АК - АХ . Таким образок, для этой зоны прогнозируются, в основном, трешннные, з отдельных случаях, норовые коллектора. Здесь предполагается развитие структурных поднадвиговых ловушек, литологических ловушек,, связанных с зонами выклинивания и замещения дельтовых песчаников среднего девона, раннего франа и визе а также с рифовыни Фадияни ордовико-канен-ноугольного возраста.

3. Наиболее перспективной зоной Западноуральской области аккумуляции УВ признано место пересечения Печоро-Колвинского рифта и Западного Урала, расположенное в пределах Щугорского опускания. Здесь прогнозируются подвадвиговые поднятия, связанные с лоперечныни к Уралу рифтовыми разломами, и литологи-ческие ловушки в дельтовых песчаниках среднего девона, раннего франа и визе.

РЕКОНЕНДУЕТСЯ более детальное изучение этого региона путем от работки ряда сейснических профилей, заложенных в крест прости рания иадвиговых структур Верхне-Вугорского опускания, а также путем з.алохения скважины глубиной около 6 км на Еджид-Кыр тннской плошади.

4. Установлена связь нехду Формированием ловушек в регионе и циклами геодинамической эволюции бассейна. Сравнение времени образования ловушек и времени активности очагов генерации УВ позволило сделать вывод о тон, что залежи УВ Формировались перманентно, начиная с позднедевонского времени. Раннепалеозойские залежи гнпотетичены в связи с недоказанностью существования раннепалеозойских ловушек. Процесс акти-

визировался в конце карбона - триасе из-за ускорения нитрации в результате Уральского орогенеза.

5. Наиболее существенным направлением миграции являлась миграция с окраины плиты в ее внутренние части, что связано с генерацией большого объема УВ в окраинноплитнон очаге генерации , существованием, регионального наклона в сторону Уральского океана в течение всего палеозоя, активизацией миграции в процессе надвигообразования и относительной однородностью шельфовых отложений Уральского океана. Внутриплиные перетоки из впадин на валы и своды также сыграли свою роль при Формировании залежей.

6. Предложена модель Формирования неФтаразонатеринских толш в бассейне, построенная с Учетом его плитотектонической зволции. Принципиальными моментани в модели являются, во-первых, восстановление палеоширикы шельфа и континентального подножия Уральского океана и построение схемы геохинической зональности бассейна и распределения в нем мощностей, исходя из реконструкций Уральской части бассейна, во-вторых, - интерпретация Печоро-Колвинской зоны как девонского рифта.

7. Предложена нодель тернической эволюции бассейна, также построенная на основе плитотектонических особенностей эволюции региона, позволившая очертить границы очагов генерации УВ для каждой НГНТ бассейна и выявить вреня их активности.

8. Построена схема плитотектонического районирования, на которой прослежены основные тектонические элементы бассейна в их плитотектонической интерпретации а также включены в состав бассейна Западноуральский и Южнобаренцевский регионы.

На основании выполненных исследований в работе защищаются следующие положения:

1. Плитотектоническая модель эволюции Тинано-Печорского

-аб-

бассейна. Геологическими и геофизическими исследованиями обосновывается точка зрения, согласно которой Тинано-Печорский бассейн Формировался как палеозойская пассивная окраина Уральского океана, залохившаяся^на пенепленизированнон орогене байкальского возраста, структуры которого, расположенные под углом 120 град, к Уральскону океану, оказали сушественное влияние как на Форну Уральского рифта, так и на стрение Тина-но-Печорской пассивной окраины. Этапы развтития бассейна связываются с глобалышми плитотектоническини событиями .

2. Плитотектоническое районирование Тинано-Печорского бассейна. На схеме илитотектонического районирования региона были выделены такие плитотектонические элементы, как пассивная окраина Уральского океана, трансформированная в пояс надвигов, Печоро-Колвинский вцутриконтинеьтальный рифт девонского возраста. Варандей-Адзьвинский раннепалеозойский окраинно-конти-ненталышй рифт . Тиманский окраинно-континентальный рифт ри-Фейского возраста, активизировавшийся в девонское вреня, инверсионные валы рнфтовых зон с указаниен времени их инверсии. Восточную границу бассейна предлагается проводить по Главному Уральскому разлому, а северную - по Южно-Баренцевскому разлому.

3. Анализ термической эволюции, очагов генерации, путей миграции и зон аккумуляции Тинано-Печорского бассейна с плито-тектонических позиций. На основе геохимических исследований расснатривае-гся возможность формирования нефтегазонатеринских толи в разных геодинанических обстановках ( пассивной окраины, внутрюсонтинентального риФта и пр. ) с учетон паяинс пастиче ских реконструкций первоначальной ширины Западно-Уральской зоны. Расчет тернической эволюции региона по нетоду Лопатина-Галушкина позволил очертить очаги генрации УВ , опенить их продуктивность и временные ранки активности. Выделены этапы Форниро-

вания ловушек разного типа в бассейне и установлена их корреляция с геодинамическими ииклани развития бассейна. В итоге установлено, что наиболее перспективной зоной является место пересечения Печоро-Колвинского рифта с пассивной окраиной Уральского океана - Щугорское опускание Западного Урала.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Геологическая эволюция Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна с позиций теории тектоники литоеФернкх плит. Тезисы 1-й Всесоюзной конференций по проблеме "Геодинамические основы пргнозирования нефтегазоносности недр". Москва, 1988, с.519-520

2. Палеогеодинамика Печорской плиты и прилегающих регионов. Тезисы докладов научно-технической конференции молодых ученчх и специалистов по теме "Методологические принципы прогноза поисков и разведки нефти и газа". Москва 1990, с. 25-27

3. Каледонский этап развития Баренцево-Карского региона с позиций тектоники плит". Сборник научных трудов ВНИГНИ Теология и геодинамика нефтегазоносных бассейнов СССР", под ред. Клевева К. К.» Иеина В. С., Москва 1990, с. 73-77

4. Плитотектоническое районирование Тимано-Печорской НГП. Сборник научных трудов ВНИГНИ "Геодинамика и неФтегазоносность осадочных бассейнов СССР", под ред. Клешева К. К., ШеинаВ. С., Носква 1992, с.

5. Геодинамика Тинано-Печорского бассейна и его неФтегазоносность. Тезисы международной конференции "Геодинамическая эволюция нефтегазоносных бассейнов". Носква, 1992, с.

Отпечатано н?1 ротапринте в картолитограг'ии ВНИГНИ

Зак. 40, 92г., тир. .00 экз.