Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геохимические методы прогноза сохранности углеводородных скоплений в связи с поисками нефти и газа

ВАК РФ 04.00.13, Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Геохимические методы прогноза сохранности углеводородных скоплений в связи с поисками нефти и газа"

Министерство геологии СССР Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский

у"

и технологический институт геологических, геофизических и геохимических информационных систем (ВНИИГеоинформсистем)

На правах рукописи УДК 553.981:550.84

Обухова Марина Викторовна

ГЕОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗА СОХРАННОСТИ УГЛЕВОДОРОДНЫХ СКОПЛЕНИЙ В СВЯЗИ С ПОИСКАМИ НЕФТИ И ГАЗА

04.00.13 - Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва - 1991

/ . , , /. .. ,

./ / ,< // г-' / '' / ; . / '

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском проектно-конструкторском и технологическом институте геологических, геофизических и геохимических информационных систем (ВНИИГеоинформсистем)

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор И.С.Старобинец Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук.

профессор А.А.Карцев (Государственная Академия нефти и газа им. И.М.Губкина, г.Москва); кандидат геолого-минералогических наук, доцент А.Я.Архипов

(Московский Государственный Университет им. М.В.Ломоносова, г.Москва) Ведущее предприятие: Институт геологии и разработки горючих ископаемых (ИГиРГИ, г.Москва)

Защита состоится " ЗО " • ^1992 г. в часов на заседании специализированного совета Д.071.10.01 при Всесоюзном научно-исследовательском, проектно-конструкторском и технологическом институте геологических, геофизических и геохимических информационных систем но адресу: 113105 Москва Варшавское шоссе, дом 8, конференц-зал.

С диссертацией' можно ознакомиться в геологическом фонде ВНИИГеоинформсистем.

Автореферат разослан " декабря 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор геолого-минералогических наук

В.С.Лебедев

Общая характеристика работы

Актуальность темы: Важнейией задачей гэохимичесгсих методов .поисков залежей нефти т. газа (ГШГГ) является оценка природы аномальных геохимических полей (АГП) в непродуктивных отложениях. Ряд принципиальных вопросов этой проблемы остается слабо изученным, что в значительной мере объясняется недостаточным учетом уровня сохранности скоплений УВ на формирование и характер АГП. В связи с этим применение геохимических методов и критериев прогноза сохранности УВ скоплений в комплексе с геолого-геофизическими данными является актуальной задачей и позволит повысить результативность ГШГ.

Цель работы: Обоснование и разработка комплекса геолого-геохпмических методов и критериев прогноза сохранности скоплений УВ при оценке нефтегазоносности региональных и локальнчх объектов.

Для достижения поставленной цели необходимо ретшть сла-цущиэ задачи: -

- изучить особенности АГП над месторождениями разной сохранности в различных геологических условиях; провести оценку влияния условии сохранности скоплений УВ па формирование АГП в надпродуктивных отложениях;

- обосновать метод оценки качества флшдоупоров различного типа (глинистых, соленосннх,криогенных) при проведении ГПНГ с использованием геохимических параметров;

- обосновать и разработать способ прогноза сохранности скоплений УВ по характеру АГП и составу микро- и макронсфте-газопроявлений;

- дать научное обоснование использования геохимической информации по данным сохранности залежей при ГПНГ;

- разработать и усовершенствовать приемы обработки газогеохимической информации при изучении сложных многокомпонентных систем.

Научная новизна заключается в том, что на основе анализа геохимических и геофизических данных определен комплекс геохимических критериев, позволяющий выявить уровень сохранности скоплений УВ при оценке нефтегазоносности. При этом:

- обоснован метод оценки качества глинистых и соленосннх ¡элгаидоупоров с учетом комплекса геохимических показателей /содержание ОВ, диффузионная проницаемость, содержание и сос-

тав углеводородных газов (УВГ), моноциклических араков (ЩА)/;

- аргументирован комплекс показателей прогноза сохранности скоплений УБ по характеру и составу макро- и микронеф-тегазопроявленнй;

~ разработаны трехмерные геолого-геохимические модели формирования АГП над скоплениям УВ различной сохранности;

- обоснован новый способ дескриптивного кодирования для обработки и интерпретации геохимической информации.

Практическая ценность и реализация результатов исследования.

1. Разработан комплекс критериев для установления уровня сохранности залежей при оценке перспектив'нофтегазоносности региональных и локальных объектов.

2. По комплексу геолог-геохимических данных, основанных ка учете сохранности скоплениГ? УВ проведено районирование некоторых территорий Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты по перспективам нефтегазоносности.

3. Разработаны критерии выявления аномалий УВ, не связанных с промышленными скоплениям УВ.

4. Рекомендуется к использованию разработанный метод дескриптивного кодирования для обработки геохимической информации.

Результат исследований внедрен в геохимических партиях Иркутского университета и также переданы для использования в ПГО "Енисейнефтегазгеология" и "Тюменьнефтегазгеология".

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научных конференциях молодых специалистов ВНИШГГ в 1981 г., МГУ в 1983 г., Всесоюзных семинара^ и совещаниях "Осадочные бассейны и их нефтегазоносность" (МГУ, 1981), "Органическое вещество в современных и ископаемых осадках" (Ташкент, 1982), "Эволюция нефтегазеобразования в истории Земли" (МГУ, 1984), "Формации осадочных бассейнов" (МГУ, 1985), "Неф-тегазообразование на больших глубинах" (Ивано-Франковск,1985), "Кути повышения достоверности локального прогноза нефтегазоносности по комплексу геохимической информации" (Саратов, 1987), "Нефтегазоносность и грязевой вулканизм" (Баку, 1989), "Газогеохимические методы поисков полезных ископаемых" (Баку, 1989), "Особенности технологии геохимических методов поисков, месторождений нефти и газа" (Алма-Ата, 1990), "Состояние и

перспективы развития геологоразведочных работ в Туркмении" (Ашхабад, 1991).

По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе одно а.с. на изобретение и одна монография (в соавторстве).

Фактический материал и личный вклад. В основу диссертационной работы положены полевые и лабораторные исследования, проведенные автором в I980-I99I гг., а также результаты обобщения большого объема фондового и литературного материала. Автор принимал участие в разработке и совершенствовании геолого-геохимических основ геохимических методов поисков залежей нефти и газа. В качестве эталонных объектов использованы данные по 14 месторождениям различной сохранности и непродуктивным площадям в пределах западной части Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты. По разрезам глубоких поисково-разЕедочных скважин основных объектов было отобрало й проанализировано свыше 600 геохимических проб керяового материала, шлама и буровой жидкости. Анализировались также результаты дифрахтометрических и электронномикроскопических исследований 120 образцов глинистых пород (фракция менее 0,001 мм), отобранных автором, выполнено более 25 определений диффузионной проницаемости и других физических параметров пород. Проведено комплексирование сеис-мостратиграфических и геохимических данных по отдельным объектам изучения. Аналитические работы выполнялись в лабораториях ЕНИИГеоинформсистЬм, МГУ, ЦЛ "Главтшеньгеологля".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав и заключения, изложенных на ///страницах, включает рисунков -s J ¿' таблиц и библиографию из // í>" наименований.

Автор выражает глубокую благодарность за всестороннюю-поддержку и помощь при подготовке диссертационной работы научному руководителю д.г.-м.н., профессору И.С.Старобинцу.

Автор искренне признателен за содействие в проведенном исследовании и научные консультации зам.директора ВНИИГеоин-формсистем С.Л.Зубайраеву, д.г.-м.н. О.В.Барташевич, Л.М.Зорькину, B.C.Лебедеву, А.В.Петухову, Е.В.Стаднику, к.г.-м.н. В.И.Багирову, Г.С.Коробейник.

Содержание работы

В первой главе проанализированы наиболее важные научные достижения и недостатки в области геохимических методов поис-

ков залежей нефти и газа. Значительное внимание уде лево cocтoJ нию изученности вопроса о геохимических критериях сохранности скоплений УВ, хотя геологические аспекты этого вопроса учитывались при оценке кефтегазоносности многими исследованиями.

С позиций геохимии процессы разрушения залежей нефти и газа и геологические условия их проявления рассматривались в той или иной мере в работах Ф.А.Алексеева, П.Л.Антонова, О.В. Барташевич, Л.М.Зорькина, В.П.Исаева, А.А.Карцева, А.Э.Контор' вича, А.В.Петухова, В.А.Соколова, И.С.Старобинца, Е.В.Стадник; Г.С.Тимофеева, В.А.Чахмахчева, а также нашли отражение в рабо тах А.Я.Архипова, И.З.Высоцкого, И.С.Гольдберга, Б.А.Соколова и зарубежных ученых: Е.Е.Брея, В.Д.Дюшерера, А.Джонсона,С.Пир сона, Б.П.Тиссо, Л.Эспиталье и др.

В то же время анализ литературных данных показал, что по существу не разработаны геохимические параметры прогноза сохранности скоплений УВ в связи с оценкой нефтегазоносности.пра тически отсутствуют данные по влиянию этого фактора на формир вание геохимических аномальных полей на различных уровнях раз реза. Указанные важнейшие вопросы, как правило,, не учитывалис при проведении геохимических поисковых работ на нефть и газ. Все это является основанием для постановки настоящей работы.

Во второй главе излагаются методические аспекты проведения исследований с использованием системного анализа.

Изучение геолого-геохимических условий сохранности залел УВ и влияние этого фактора на формирование АГП в верхних гор! зонтах проходило по двум направлениям: обобщение геологически данных (мощность, литологичэский состав, наличие нарушений, микротрещиноватость пород-покрышек, влияние неогектонических движений и др.) и геохимические исследования. Последние включали: для флюидоупоров - показатели диффузионной в фильтрационной проницаемости пород, состав и тип ОВ, газонасыщенность и распределение углеводородных газов, наличие и состав легко-

кипящих моноциклических аренов; особенности морфоструктуры А] в надпродуктивных толщах; состав и концентрация газа в зонах АГП; данные по контрастности последних; изучение состава макро- и микронефтегазопроявлений. На основе полученных резуль-- татов проводилось районирование исследуемых территорий по ко! лексным геолого-геохимическим критериям сохранности залежей для.оценки нефтегазоносности.

При изучении пород-покрышек бил:-, проведены дополнительные литолого-петрограпягческие и минералогические исследования, включающие рентгеноструктурный, электроннрмикроскопический и дилрактометрический анализ глинистых пород (фракция мельче 0,001 мм).

Изучение влияния неотектоничоских движений на формироза-ние АГП проводилось на основе сравнительного анализа сейсмо-стратигра^'ическкх и геохимических данных, при этом использованы сейсмические материалы ЦГЭ и .ПГО "Хантымансийскгеофнзика".

Результаты исследований обрабатывались с помощью методов, разработанных автором (дескриптивное кодирование и корреляционная таблица Енбора основных Факторов), основанных на выделении главных компонент, их расстановка в порядке убывания на определенное количество мест, что обеспечивает одновременный анализ большого числа геохимических показателей.

В третьей главе дана оценка экранирующей и проводящей роли глинистых (на примере Западной Сибири) и соленосных (на примере Восточной Сибири) покрышек скоплений УЗ с использованием геохимических критериев в связи с ГПНГ, учитывая принципиальную роль этого фактора в формировании нафтидогенных АГП в надпродуктивных отложениях.

При оценке качества покрышек разными исследованиями использовались обычно геологические данные (мощность, строение, состав и др.), что широко освещено в трудах Т.Ф.Антоновой, И.Д. Зхуса, Н.А.Еременко, В.Д.Ильина, !Л.К.Калинко, Т.Т.Клубсвой, Г.Э.Прозорозича, И.Н.Ушатинского, В.Н.Зилиппова, А.А.Ханина и др. Весьма часто основное значение придавалось лишь одному из указанных факторов. Геохимическим критерия;; пэ уделялось должного внимания.

В настоящей работе показана важность оценки качества покрышек при проведении ГПНГ по комплексу геохимических и физико-химических параметров (с использованием геологических данных): показателю газопроницаемости (К^ ), коэффициенту диффузии (D), количеству и составу сорбированных УВГ, содержанию ОВ, концентрации и составу ЩА. Злияние микротрсщкноватости покрышек косвенно учитывалось по коэффициентам газопроницаемости и диффузии, а также по наличию примесей, обладающих повышенными значениями К^ и В (алевролитов в глинах, ангидритов в галитах и др.). По .указанным критериям проведена типизация глинистых

и соленосных покрышек.

Глинистые покршгкк кучились на примере центральной и северной частей Западно-Сибирской плиты (Нижневартовский, Надым-Цурский районы), в частности, для нефтегазовых залежей Еерхне-юрских (пласт Ю^) и ннжнемеловых (пласты БВд^д, АВ) отложений, газовых залежей сеномана (пласт ГО^).

Известно (Г.Э.Прозорович, Т.Т.Клубова, С.Г.Саркисян и др.) что наиболее совершенные экранирующие свойства имеют глинистые породы,- в которых присутствуют разбухающие компоненты типа монтмориллонита и смешаьнослсйные образования с монтмэриллони-товыми слоями. На основания проведенных автором исследований (данные рентгено-структурного'и электроняомикроскопического анализов) глинистые ассоциации в изученных породах-покрышках морфологически выражены слабо, имеют плохо окристаллизованные формы, мелкодисперсные, В их составе преобладают хлорит-гидрослюдистые ассоциации. Незначительные содержания бмешанкослойных образований но могут, по-видимому, определять экранирующие способности покркзэк.

По нашим данным наимвнькай диффузионной способностью по от ношению к УВГ обладают аргиллитоподобные глины багмновско!; свиты, для которых значение Э изменяется от п .10"® до л Глинистые покрышки, залегающие выаз, характеризуются более высс кими параметрами диффузии (В= п • 10 - л >10""® м^/с). В целом вверх по разрезу ухудшаются экранирующие способности пород-покрышек, а их проводящие способности по отношению к УВГ возрасте

В составе газов, извлеченных из покрышек, имеются как син-генетичные, образованные в тех же отложениях, так и элнгенетйч-ные, проникшие из экранируемых скоплений УВ. При этом отмечается преобладание последних. Об этом свидетельствует тот факт, что концентрация индивидуальных гомологов метана в породах-покрышках увеличивается с ростом молекулярной массы компонентов (Сд> С^> Сз>С£) согласуется с экспериментально установленными значениями коэффициентов абсорбции УВ в глинистых породах, величина которого возрастает с утяжелением УЗ, т.е. в глинистых покрышках в результате эффекта хроматографической дифференциации сорбируется заметное количество мигрирующих из залежей тяжелых УВГ.

По совокупности влияния указанных признаков выделено несколько типов покрышек: высокого, среднего и низкого качества.

Первые (бажоновская, георгиевская свитн) характеризуются наличием чистых, высонодисперсных разностей, содержащих не более . 10$ примеси, коэффициентом диффузии длт УВ до м^/с;

присутствием 0В не менее 5%; высокой газовой емкостью (до 350 см3 УВГ на кг породы); специфическим распределением метановых УВ Cg-Gg (Cg>C5>C4>C3> С2.) и ароматических УВ Cg - Cg (Cg>Cr,>Cg). Глинистые покрышки низкого качества (вартовская свита и др,) отличаются наличием песчано-алевря-товых примесей до 25£, Г - 10~7-10~8 м2/с, 03 но более 2% и невысоко!! газовой емкостью (С-,05-0,2 см3/к? УВГ) при незакономерном распределении УВ C2-Cg. Покрышки сродного качества (заснганская свита и др.) зачимакг промежуточное положение.

На основе учета экранирующей способности флюидоупоров установлены две типовые модели миграции УВ и формирования АГП (по типу и структуре) в саг,тих глинистых покрышках в зависимости от их качества: в высококачественных покрышках образуются АГП преимущественно кольцевого типа; в покрышках низкого качества - сводового типа, что обьясЕшется различной интенсивностью потока УВ из залежи. В то не время для оценки покрышки в целом немалое значение имеет ее мощность. Это относится в первую очередь к высокомощным покрышкам газовых залежей сеноманских отложений, хотя в надсеноманеком комплексе известны многочисленные микро- и макрогазопроявленил.

Экранирующие и проводящие свойства салекосных пород-покрышек по отношению к низкомолекулярным УВ Cj-C^ были рассмотрены на примерз эвапоритовых разрезов Еайкитской и Катангской областей Сибирской платформы. Изученные соленосньге породы-покрышки нижнего кембрия (ангарская, булайская, бельская, усоль-ская свиты) представлены сложным чередованием каменной соли, сульфатами, карбонатами и глинистыми породами.

По совокупному влиянию на экранирующие сзойства солей-покрышек геологических и геохимических факторов (состава пород, их диффузионной проницаемости, содержания ОВ, газонасыщенности, наличию эпигенетических образований) выделяются четыре основных типа покрышек с различными экранирующими способностями к УВГ: весьма высокого (I), высокого (II), среднего (III) и низкого (17) качества.

Первые (I и II), практически непроницаемые, обычно пред-

ставлены чистыми галитами с содержанием негалитовых примесей до 1%, с низкими значениями D (п-Ю-^ м^/с) и газопроницае-

_0 О. г,

мости (г? *10 " мша ) содержат в среднем УВГ до 0,05 см /кг при С5>Ц (С2-С4). К ним относится часть усольской и ангарской свит. Основное различие между покрышками Т и II типа заключается в особенности хроматографического разделения УВГ; в первом случае - С^С^Сд:»^; во втором - связь менее отчетливая. К солям-покрышкам низкого качества (полупокрышки) отнесены эвапориты булайской свиты, представленные галитами, сильно расслоенным сульфатно-карбонатным материалом (свыше 20%) Для них характерно повышение газонасыщенности (до 10 см3/кг)

Г *7 9

и высокие значения Ц(п -.ТО -П«Ю м/с). Углеводородные газовые поля представлены в основном СН^ (95$) при Cj>ZL (С2-Сд)> Cg+. Соленосные покрышки среднего качества (часть Сельской свиты) занимают промежуточное положение.

Возможность частичной миграции УВ (в основном УВГ) через соленосные покрышки высокого и среднего качества доказывается ощутимой фильтрационной и тем более диффузионной проницаемостью природной каленной соли по отношению к УВ, наличием в тех или иных количествах примесей трегдановатых ангидритов, формированием АГП в надсолевых горизонтах и в самих галитах, наличием в последних на продуктивных площадях нефтегазопроявлений.

В целом, над солями-покрышками высокого качества формируются низкоконтргстные, менее яркир АГП, а над соленосными флю-идоупорамп низкого качества (с разрушающимися залежагли) - высококонтрастные, ярко выраженные поля.

Таким образом, соленосные покрышки не являются непреодолимым экраном для миграции УЗ из залежей. 'Следовательно, применение Г11НГ (с учетом этого фактора) в зонах распространения эвапоритовых формаций вполне обосновано.

В верхних горизонтах Западной и-Восточной Сибири широко распространены многолетнемерзлые породы (MMII).которые обладают определенными экранирующими свойствами по отношению к УВГ, мигрирующих к поверхности. При участии автора была проведена специальная работа по этому вопросу (И.С.Старобинец, Р.И.Му-рогова и др.). Рассмотрены два наиболее важных фактора: изменение физических свойств пород при промерзании и образование гидратов с миграционными УВГ. Установлено, что первый фактор приводит к снижению диффузионной и фильтрационной проницае-

мости пород примерно на порядок. Благодаря селективному взаимодействию отдельных 73Г с еодсй прп образовании газогидратов происходит относительное накопление в нижней части .".5Л1 изсбутана, пропана, этана, а в верхней части ШП - метана, Л -бутана, изопентана и частично изо-Си, Сд, С2. В целом такие флюидоупоры, как ММП, не являются абсолютны»,! экраном при субвертикальной миграции УВГ, а в зонах их распространения использование ГПНГ обосновано. К тому лее ШП способствует консервации УВГ.

Четвертая и пятая главы посвящены геохимическим критериям условий сохранности, вытекающим из влияния последних как на формирование АГП в надпродуктивных отложешых, так и на состав углеводородных флюидов (нефтей, газоконденсатов, газов) залежей.

Геологс-геохимическле критерии сохранности скоплений УВ изучены на призере регионов с различными геологическими условиями - западной части Сибирской платформы и Западно-Сибирской плиты (глава 4).

Рассмотренная часть территории Сибирской платформы отличается широким распространением тектонических нарушений,трап-повых интрузий и наличием в южной части ее региональной соле-носной формации. Здесь выделяют несколько крупных разнородных структурных элементов: Курейск'о-Бакланихинский мегавал, Еах-тинский мегавыступ, Байкитская антеклиза, Катангская седловина.

Выявлены следующие наиболее важные геолого-геохимические критерии сохранности залежей в западной части Сибирской платформы. В зонах неглубокого залегания фундамента и залежей при значительной тектонической раздробленности (Курейско-Баклани-хинский мегавал) отмечаются относительно повышенные содержания смол (до 11%), ароматических УВ (до 11$) и изо-алканов в неф-тях, COg в водорастворенных газах глубоких горизонтов (до 25%), аномально высокие концентрации метана (до 180 см3/кг), его гомологов (до 90 см3/кг) и ароматических УВ в' надпродуктивном разрезе; наличие на фоне высокоминерализованных (320-350 г/л) пластовых вод, низкоминерализованных (1,5-9,6 г/л) и др. Контрастность (К) УВГ в АГП 800-1000. Основные процессы разрушения залежей - гипергенные (окисление, биодеградация) и фильтрационные (рассеяние УВ вверх по разрезу). В зонах высокой

насыщенности разреза траппами при тектонической раздробленности (Бахтинский -мегалыступ) большую роль играли термические магматогенные процессы. Критерии разрушенности залежей - аномально высокая концентрация ароматических УВ (30-60% в бензиновых фракциях) и сернистых соединений (до 2$ серы) в нефтяных и конденсатах, а также СОо в пластовых (25-80$), водорастворен-ных (50-80$)и рассеянных (45-80$) газах пород (особенно доле-рктов), повышенные содержания рассеянных УВГ в надпродуктивных отложениях (до 30 см3/кг), К для АГП - 200-400. В зонах распространения солоносной формации большой мощности в юго-западной части региона (Байкитская антеклиза, Катангская седловина) условия сохранности залежей значительно улучшаются. Уровень дислоцированности надпродуктивных отложений, а также распространение трапповых интрузий в разрезе здесь заметно ниже. Все в-10 повлияло на показателе углеводородных флюидов и рассеянных газов. Геохимическими критерия;,л: вполне удовлетворительных условий сохранности скоплений УВ для данной зоны являются: весьма низкое содержание смол (1,5-4$) и серы (0,10,3$) в нефтянке, аренов в газокопденсатах (3-4$),' преобладание в нефтях и газоконденсатах легких и среднемолекулярных алканоз, практическое отсутствие С0£ в газах, весьма низкие концентрации 7БГ (метана, его гомологов и паров ароматических ТВ) в. породах надпродуктивных отложений (до 2'см3/кг), К для АГП - 5-20. •

Байкитская антеклиза и Катангская седловина различаются по геологическим условиям, что отражается на сохранности залежей. Более благоприятные условия Катангской седловины (большая'мощность соленосной формации, наличие в нижней ее части чистых галитовых пластов заметной мощности, постоянное прогибание территории и др.) согласуются с открытием здесь более крупных месторождений (Собинское)., нефти и конденсаты которых отличаются высокой концентрацией метановых УВ - до 95$ (на Байкитской антеклизе до 76$), повышенным содержанием гелия в ;"газах (до 1,6$) и др.

Влияние уровня сохранности залежей на особенности структуры и характера АГП надпродуктивных отложений было изучено на примере площадей Бахтинского мегавыступа (плохие условия сохранности и наличие разрушенных залежей) и Байклтской ан-теклизы (удовлетворительные условия сохранности скоплений УВ).

Для этой цели построены специальные трехмерные модели (глава 5). В первом случае (помимо высоких значений концентрации УВГ в породах и контрастности) характерна однородная, монотонно убывающая структура АГП-при преимущественно присводовом распределении газовых составляющих. Для второго случая при низких значениях концентрации УВГ и контрастности свойственны неоднородные хаотичные структуры АГП з надпродуктивном комплексе с преимущественно кольцевым эффектом распределения УВ компонент.

Особенностью Западно-Сибирской плиты с позиций ПШГ. является наличие глинистой, опоковидно-глинистой надсеноманской покрышки мощностью 400-650 м; глпнистых покрышек юры и мела небольшой мощности (20-30 м). На примере районов Западной Сибири было изучено влияние неотектонических движений на сохранность УВ скоплений и формирование АГП в надпродуктивных отложениях. Характерной чертой развития плиты в новейшее время является, как известно, общая восходящая направленность тектонических движений при суммарной размахе последних от 50-100 до 300-400 м (И.П.Варламов, О.Г.Зарипов, И.И.Нестеров и др.). Это привело к снижению.сохранности скоплений УВ глубоких горизонтов, формированию многопластовых залежей нефти и газа и полей АГП. По геологическим условиям в изученных частях региона выделяется несколько разнородных зон: западная (Шаим-ский свод), центральная (Нижневартовский свод) и северная (Надым-Бурский район) части.

Анализ многочисленных данных позволил выявить следующие геохимические критерии сохранности залежей в пределах рассмотренных зон плиты. Для западной части, где распространены од-нопластовые нефтяные залежи (Даниловская площадь, Шаимский свод) с относительно хорошей сохранностью, в пластовом газе содержится 65-70/5 СН4, 28-30$ С2+в, в нефтях - высокий выход легких фракций (свыше 50$); в надпродуктивных отложениях юры и нижнего мела отмечаются низкие концентрации УВГ (до 10 см3/ кг), при С£>С5>С4>Сд>С2 в' глинах и низкая контрастность АГП по СН4 (2-3 ед); в палеогеновых породах - снижение содержания УВГ в породах (до 0,1-0,5 см3/кг). Для центральных частей (Нижневартовский район) характерно присутствие покрышек пониженного качества; незначительное развитие мелкоамплитуд-

ных сбросо-надвиговых нарушений, распространение многопластовых нефтегазовых залежей (Варьеганское, Тагринское, Новоаган-скоэ и другие месторождения). Нефти весьма легкие, с повышенным содержанием растворенного газа, выход бензиново-лигроино-вых фракций более 30-40$. В надпродуктивных отложениях отмечается повышение (по сравнению с Шаимским районом) концентраций УВГ в породах юры (до 20-25 см3/кг), при С5 >(С^-С^), и коэффициента контрастности (10-15 ед).

В северных частях региона (Надым-Пурский район) интенсивность неотектонических движений способствовала относительному ухудшению условий сохранности скоплений УВ. Здесь характерно наличие многопластовых залежей газоконденсатного и неф-тегазоконденсатного типов. В составе растворенного в нефти газа содержатся только десятые доли УВГ С2+В, для нефтей свойственны: низкий выход легких фракций (н.к. 200°С) - единицы % и высокие содержание аренов (до-25$). Наиболее ярко процессы относительного разрушения залежей в северной части плиты отражены в геохимических показателях надпродуктивных толщ, где наибольшие концентрации УЖ зафиксированы -в породах верхней части (свыше 25 см3/кг) при явном преобладании метана над его газо- и парообразными гомологами. Коэффициент контрастности по СН4 - более 25 ед. Анализ трехмерных моделей миграции УВ и образования АГП позволил установить связь неотектонических дви жений с особенностями-структуры геохимических аномалий. Были сопоставлены геохимические и сейсмостратиграфические данные по 3 зонам с различной активностью указанных движений: ослабленного воздействия (Даниловская пл., Шаимский свод); умеренного влияния (Тагринская пл., Нижневартовский свод); сильного проявления (Тарасовская пл., Надымский район). Для первого случая характерны хаотичные, неоднородные, низкоконтрастные АГП ввдпродуктивных отложениях с кольцевым эффектом распределения УВ компонент (наличие црактически ненарушенной залежи). В пределах второй зоны, где широко развиты мелксамплитудные сбросо-надвиговые неотектонические нарушения, частичное рассеивание УВ фиксируется по всему юрско-нижнемеловому разрезу. В данном случае структура АГП от наиболее глубоко залегающих залежей пласта К^ до приповерхностных отложений является неравномерной, прерывистомонотонной, имеет преимущественно зо-

нально-сводовий характер. Для третьей зоны в условиях сильной дизъюнктивной нарушенности (обилие мелкоамплитудных сбро-со-надвиговых дислокаций в нижних и верхних частях разреза, повышенная микротрещинозатость пород и ip.) характерно распространение разрушаккцихся скоплений УВ, внсококоптрастные АГП с однородной монотонно убывающей структурой и преимущественно сводовым распределением УВ составляющих.

Для изученных регионов Восточной и Западной Сибири проведена типизация АГП по уровню сохранности залежей УВ (для практически "ненарушенных", разрушающихся и практически разрушенных залежей).

Таким образом, аномальные высококонтрастные поля концентрации УВ могут образоваться в результате разрушения залежей и не являются б таких случаях доказательством промышленной нефтегазоносности изучаемого объекта. В то же время при наличии высококачественной слабопроницаемой покрышки поля концентрации УВ весьма часто относятся к низкоконтрастным, что затрудняет установление их связи со скоплениями УВ. Во всех указанных случаях важную информацию дают геолого-геохимические критерии условий сохранности залежей нефти и газа.

В шестой заключительной главе дано научное обоснование, принципы и примеры практического использования геохимических критериев сохранности для оценки нефтегазоносности.

Показано, что с учетом геохимических методов и критериев сохранности залежей возможно получение нижеуказанной информации:

Диагностика "ложных" аномалий, не связанных с промышленными нефтегазопроявлениями на основе прогноза уровня сохранности залежей на локальных площадях по геохимическим критериям. Метод апробирован на примере площадей: Нижнетунгусская, Хол-минская, Ясенгская и др. (Восточная Сибирь), Покровская (Западная Сибирь).

Районирование территорий по уровню сохранности УВ скоплений, что весьма важно при региональной оценке нефтегазоносности. Б качестве примеров составлены соответствующие карты fio нижнекембрийско-докембрийским отложениям западной части Сибирской- платформы и баженовской свиты Западно-Сибирской плиты.

Использование для локального прогноза нефтегазоносности на стадии поискового бурения по характеру и составу микро- и

макронефтегазопроявлений с учетом особенностей структуры АГП.

Предложена технологическая схема прогноза нефтегазоносном® с использованием геохимических методов и критериев сохранности залежей, включающая операции: обобщение данных геологических условий сохранности для изученного региона и локальной площади, классификация покрышек по качеству (экранирующим и проводящим способностям) с использованием комплекса геохимических данных, оценка влияния уровня сохранности залежей на формирование АГП, обобщение данных по макро- и микроуглеводородным проявлениям при бурении, районирование территории по геолого-геохимическим критериям сохранности ожидаемых УВ скоплений (составление схематических карт) как показателя нефтегазоносности, прогноз уровня сохранности предполагаемых залежей на локальных площадях по комплексу критериев и оценка их нефтегазоносности по указанным признакам.

Выводы

Обоснован и разработан комплекс геолого-гесхимических методов и критериев прогноза уровня сохранности УВ скоплений, включающий: определение качества глинистых и соленосных пород-покрышек по комплексу геохимических параметров; объемное моделирование условий формирования аномальных геохимических полей надпродуктивных отложений над месторождениями различной сохранности; прогноз сохранности УВ скоплений по геохимическим показателям углеводородных флюидов, микронефте-газопроявлений, рассеянных газов и морфоструктуре АГП; метод оценки природы аномалий УВ, не связанных с промышленными скоплениями; дескриптивное кодирование для обработки многокомпонентной геохимической информации. При'этом:

I. Обоснован метод оценки качества (экранирующих и проводящих свойств) глинистых и соленосных покрышек с использованием комплекса геохимических показателей (содержание ОВ, диффузионная проницаемость, содержание и состав УВГ и МЦА) и проведена их типизация по экранирующей и проводящей способности (высокое, среднее и низкое качество). Приведены новые доказательства реальности миграции УВ через глинистые и соле-носные покрышки и формирования АГП в надпродуктивных отложениях (особенности АГП, соотношение между рассеянными УВГ и др.). Следовательно, проведение ГПНГ в зонах их распространения вполне обосновано.

2. Разработаны объемные модели формирования АГП над скоплениями ТВ я показана связь характера последних с уровнем сохранности залежей, определяемым, главным образом, влиянием покрышек (на примере Восточной Сибири) и неотоктоническими движениями (на примере Западной Сибири). Сделан вывод, что аномальные высококонтрастные поля концентраций 7В могут образовываться в результате разрушения залежей и не являются в таких случаях доказательством промышленной нефтегазоносности изучаемого объекта.

3. Разработан геохимический способ поисков залежей нефти и газа в зонах распространения многолетнемерзлых пород (а.о. 1123004), основанный на способности отдельных УВГ образовывать газогидраты.

4. Обосновано использование данных по геохимическим критериям сохранности для оценки нефтегазоносности региональных и локалышх объектов в следующих направлениях: а) диагностика ложных аномалий, не связанных с промышленными скоплениями ТВ (по аномальным значениям контрастности и концентрации в породах УВГ и аранов, по особенностям структуры АГП); б) составление карт районирования по уровню сохранности ТВ скоплений для оценки нефтегазоносности (составлены карты по венд-нижнекембрийскому комплексу пород западной части Сибирской платформы и баженовской свите Западно-Сибирской плиты; в) локальный прогноз продуктивности на стадии поискового бурения (по геохимическим показателям углеводородопроявлений и особенности АГП).

5. Предложен способ дескриптивного кодирования геохимической информации при проведении ГШГ.

Основные защищаемые положения:

1.Установление качества солепосных и глинистых покрышек с учетом комплекса геохимических критериев в связи с использованием ГПНГ.

2. Учет влияния уровня сохранности залежей на формирование аномальных геохимических полей в надпродуктивных отложениях.

3. Научное обоснование использования геохимических методов и критериев прогноза сохранности залежей УВ при оценке нефтегазоносности.

4. Способ дескриптивного кодирования геохимической информации при поисках нефти и газа.

Список опубликованных работ по теме диссертации

1. Качество глинистых покрышек в связи с геохимически™ поисками углеводородов.-В сб.:Тезисы совещания "У республиканской конференции молодых ученых ТуркменШГРИ".г.Ашхабад,1980,с.48.

2. Литолого-геохимические показатели оценки перспектив нефтегазоносных локальных структур западной части Сибирской платформы.-В сб.: "Литология и геохимия нефтегазоносных толщ Сибирской платформы",М.,1981,с.209-213 (совместно с И.С.Старо-бинцем и др.).

3. К оценке перспектив нефтегазоносности доюрских пород Западно-Сибирской плиты по геохимическим данным.-Деп. в ВИНИТИ

12.II.81,М488-81 (совместно с Е.А.Матюхиным, В.Г.Славиным).

4. Оценка экранирующей и проводящей роли глинистых покрышек в связи с геохимическими методами их поиска.-ДАН СССР, 1981,

т.259,^3, с.684-687 (срвместно с И.С.Старобинцем, Е.А.Матюхиным, Л.М.Вишневской).

5. Изменение экранирующих свойств глинистых покрышек залежей нефти и газа в процессе катагенеза на примере Западно-Сибирского осадочного бассейна.-В сб.:Тезисы докладов Всесоюзного семинара "Осадочные бассейны и их нефтегазоносность",М.,МГУ, 1981,с.289-291 (совместно с И.С.Старобинцем, Е.А.Матюхиным).

6. Вертикальная зональность распределения рассеянных углеводородных газов в породах в связи с фациально-генетическим типом органического вещества.-В сб.:Тезисы докладов Всесоюзного семинара "Органическое вещество в современных и ископаемых осадках", Ташкент, 1983, с. 165-167 (совместно с И.С.Старобинцем, Е.А.Матюхиным).

7. Опыт применения газогеохимических данных шлама при оценке перспектив нефтегазоносности (на примере площадей Вэнгапур-ского района Западной Сибири).-Деп. в ВИНИТИ,1983,.№1653-83.

8. Зональность распределения углеводородных газов в породах бакеновской свиты и связь со стадийностью нефтегазообразова-н ния.-В сб.:Тезисы докладов 1У Всесоюзного семинара "Эволюция нефтегазообразования в истории Земли".М.,1984; с.154-155 (совместно с И.С.Старобинцем, Г.С.Коробейник).

9. Применение дескриптивного кода для обработки газогеохими-

ческих данных.- В сб.: Методы нефтегазопоисковой геохимии. М., ВНИИШТ, 1983, с.148-152.

10.Геохимический способ поисков нефти и газа - заявка на изобретение Ж3568237/18-25 с положительным решением от 08.07.84,

а.с.$1123004 (совместно с И.С.Старобинцем, Р.Н.Муроговой, Е.А.Матюхиным).

11.Формирование полей концентраций рассеянных углеводородных газовых компонент в осадочных формациях Западной Сибири как отражение процессов нефтегазообразования-нефтегазонакопления. В сб.:Тезисы докладов У Всесоюзного семинара "Формации, осадочных бассейнов", М.,МГУ,1985,с.270-271 (совместно с И.С.Старобинцем).

12.Газогеохимические показатели нефтеносности пород баженов-ской свиты Западной Сибири.-Геология нефти и газа,1985, Л 4, с.56-59 (совместно с И.С.Старобинцем, Г.С.Коробейник). ГЗ.Газогеохимичзские критерии оценки перспектив нефтегазонсс-ности глубокопогруженных горизонтов.-В сб.:Тезисы Всесоюзного семинара "Нефтегазообразование на больших глубинах", Ивано-Франковск, 1986, с. 23-24 (совместно с И.С.Старобинцем).

14.Локальный прогноз продуктивности разреза с помощью метода дескриптивного кодирования геохимической информации.-В сб.: Тезисы Всесоюзного совещания "Пути повышения достоверности локального прогноза нефтегазоносности по комплексам геохимической информации", Саратов, 1987, с.107.

15.Повышение достоверности локального прогноза нефтегазоносности по геохимическим показателям нефтегазопроявлений (на примере Тунгусского бассейна Сибирской платформы).-В сб.:Тезисы докладов "Пути повышения достоверности локального прогноза нефтегазоносности по комплексам геохимической информации". Саратов,1987,с.89-90 (совместно с И.С.СтаробинцемД.М.Вишневской).

16.Газогеохимические критерии нефтегазоносности больших глубин с учетом стадийности геолого-разведочного процесса.-В сб.:Тези-сы докладов Всесоюзного совещания "Нефтегазоносность больших глубин и грязевой вулканизм".Баку,1989,с.99-100 (совместно с И.С.Старобинцем).

17.Структура полей аномальных концентраций УВГ в надпродуктив-ных отложениях с позиций условий сохранности залежей нефти и газа.-В сб.: Тезисы докладов "Геохимические методы поисков", Баку, 1989, с.184 (совместно с И.С.Старобинцем).

18.Геохимические критерии сохранности скошшпкй УВ в салзи с оценкой нефтегазоносности. - Советская геология» 19Э0, й С, с.19-27 (совместно с И.С.Старобинцем).

19.Факторы, определяющие формирование аномальных геслшичес-ких полей над скоплениями углеводородов.- В сб.: Тезисы докладов совещания "Особенности технологии геохимических методов поисков месторождений", Алма-Ата, 1990, с.10-11 (совместно с И.С.Старобинцем).

20.Влияние условий сохранности залежей углеводородов на форш рование нафтидогенных полей. - В сб.: Тезисы докладов совещания "Особенности технологии геохимических методов поисков месторождений", Алма-Ата,1990, с.15.

21. Оценка условий сохранности углеводородных скоплений по геохимическим критериям. - ДАН СССР, 1990, т.315, № I, с.186-189 (совместно с И.С.Старобинцем).

22.Модели миграции УВ и формирования аномальных газовых поле! (АГП) над месторождениями различной степени сохранности в западной части Сибирской платформы (в печати). - В сб.: Услозш формирования аномальных геохимических полей нефтегазоносных ' бассейнов. -М., ЕНИИГеоинформсистем, 1991.

23.Классификация соленосных покрыщек по комплексу геолого-геохимических данных в связи с формированием углеводородных полей в надсолевнх отложениях (в печати). - В сб. "Условия формирования аномальных геохимических полей нефтегазоносных бассейнов. - Ы., ЕНИИГеоинформсистем, 1991.

24.Особенности формирования полей парообразных УВ (С^+Сц) нa^ нефтяными месторождениями Южно-Эмбинского поднятия Прикаспийской впадины (на примере площади Тортай) (в печати). - В сб.: "Условия формирования аномальных геохимических полей нефтегазоносных бассейнов", М., ВНШГеоинформсистем, 1991 (совместно с Г.С.Коробейник, М.П.Кузнецрвой). 25.Оценка условий сохранности скоплений углеводородов на локальных структурах юго-восточной Туркмении по геохимическим показателям газовых полей верхних горизонтов. - В сб.: "Сост! ние и перспективы развития геологоразведочных работ в Туркмении". -Ашхабад, 1991, с.92-93 (согместно с И.С.Старобинцем)