Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геолого-геохимические предпосылки перспектив нефтегазоносности верхнедевонско- нижнепермских отложений севера Тимано-Печорской нефтегазовой провинции

ВАК РФ 04.00.02, Геохимия

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Тюнегин, Сергей Петрович

Введений

Глава I Теоретические представления, положенные в основу исследований

Глава II Методика геохимических исследований

Глава III Геологическое строение северной платформенной части провинции и нефтегазоносность

Глава 1У Характеристика рассеянного органического вещества верхнедевснско-нижнепермских отложений

1 Условия накопления РОБ

2 Характеристика ОЕ и закономерности его пространственного размещения

Глава У Превращена ость ОБ в ходе катагенеза и эволюция

Г 3 Н и Г 3 Г.

Глава У1 Исследование взаимосвязи палесочагсв генерации и палее зон аккумуляции как основа прогнозирования современных зон нефтегазонакспления

Глава УН Масштабы нефтегазосбразсвания и нефтегазонакспления

Глава УШ Еыводы и рекомендации по дальнейшим направлениям нефтегазопсисковых работ

Введение Диссертация по геологии, на тему "Геолого-геохимические предпосылки перспектив нефтегазоносности верхнедевонско- нижнепермских отложений севера Тимано-Печорской нефтегазовой провинции"

Актуальность темы. Постановлением цл [{ПСС и Совета Министров СССР F' 277 от 16 апреля 1974 года принято решение, предусматривающее резкое увеличение объемов геологоразведочных работ на нефть и газ в Ненецком автономном округе Архангельской области и северных районах Коми АССР. Е едущим объектом по исков не опт и и газа на севере Тиманс-Печсрсксй нефтегазоносной провинции, на который сконцентрированы основные объемы бурения, являются верхнепалес-зсйские отложения. Поэтому научно аргументированная сценка перспектив нефтегазснсснссти этого обширного региона Срис. I) и, особенно, Еерхнепалесзсйских отложений приобретает Есё более важное значение. Еместе с тем, проблему прогноза нефтегазснсснссти, прямо связанную с повышением эффективности поисково-разведочных работ и перспективным их планированием, невозможно разрешить без применения в общем комплексе научно-исследовательских работ углубленных геслого-геохимических исследований, что предопределяет их актуальность и непосредственное практическое значение. lie лью работы является выяснение геолсго-гесхимических условий, при кетовых могло происходить нео'тегазссбразсвание в верхне-девснскс-нижнепермских преимущественно карбонатных отложениях севера Тиманс-Печсрсксй провинции, а также сценка их генерационного потенциала с количественным расчетом масштабов негТтегазосбра-зования и нефтегазонакспления, чте позволяет научно обосновать направления псисксвс-разЕедсчных работ на нефть и газ.

Достижению поставленной цели способствовало решение следующих задач: I - изучение истории Нормирования и развития северной платформенной части нефтегазоносного бассейна; 2 - исследование качественных и количественных характеристик рассеянного органического вещества верхнедевснско-нижнепермских отложений и определение степени его катагенэтическсй преобразсваннссти; 3 - оценка

Условные обозначения месторождения нефтяные , ^газоконденсатнонефтяные , <£р газоконденсатные, Q структуры страницы тектонических элементов -"-административная граница ненецкого автономного округа •-скважины,вскрывшие рассматриваемую часть разрезана полную мощность , -другие изученные скважины схема геолого-геохимических профилей, ш-ц.ш-ш-профили внрест тектонических элементов названия месторождений Шапкино-ЮРьяхмнского аалач-коровннское, 2-кумжинское, з-василковскоел-аанейвисское, 5-шапкинское, б-южно-шапкинское^-средне-серчейюское.е-пашшорское. 9 трувешорснор; Ланского валаю-лаявожское; колвинского мегавала-^-хь1ПьчУ№скоел2-н)жно-хь1Льчун)ское^з-ярейнзское.^-севеРО-харьйгинское,<5-хаРЬйгинское; бала Сорокинанб-варандейское,17-торавейское^8-н}жно-торавейское,19-наульское,20-лаБаганское,2<-седьягинское. масштабов нефтегазсобразования б верхнедевонско-нижнепермских отложениях; 4 - осуществление на базе гес легс-геохимических исследований нефтегеолсгическсгс районирования рассматриваемой территории; 5 - выделение направлений и объектов геологе разведочных работ на нефть и газ в пределах исследуемого региона.

Научная новизна. Впервые для верхнедевонско-нижнепермских преимущественно карбонатных отложении северной платформенной части Ти-мано-Печсрекой провинции выявлены закономерности накопления, распределения концентраций и состава органического вещества и его битуминозных компонентов, преобразования в условиях проявления главней фазы нефтеобразования, прослежены пространственно-временные взаимоотношения зон генерации и аккумуляции углеводородов, оценены коэффициенты эмиграции .и аккумуляции. Впервые на довольно обширном фактическом материале произведена количественная сценка масштабов неф-тегазссбразсвания в отложениях верхнего девона - нижней перми и на генетической основе проведено нефтегеслогическое районирование территории исследований.

Е методическом плане впервые применены усовершенствованные под руководством и при участии автора приборы и аппаратура для анализа органического вещества и битумоидсв, разработаны новая экспрессная методика определения пиритного железа в горных породах и керегене, экспрессная методика фракционирования битумоидсв, новые методические приемы расчетов нефтесбразсвания и эмиграционных потерь и установления в разрезе зон проявления ГФН с применением известных и разработанной при участии автора математических программ с использованием ЗВМ.

Практическая ценность работы. Установленные в работе закономерности распределения и изменения состава рассеянного органического вещества и объемы генерированных им битумоидсв в разрезе верхнедевонско-нижнепермских отложений, а также выполненное с учетом истории геологического развития территории нефтегеслогическое районирование имеют большое значение для поисков, текущего и перспективного планирования поисково-разведочных работ в северной платформенной части Тиманс-Печсрсксй нефтегазоносной провинции. Б результате проведенных исследований сделан вывод о высоком нзфтегене-рацисннсм потенциале и перспективах нефтегазснсснссти верхнедевсн-с к с-нижне пе рм с ккх отложений, что позволяет рекомендовать увеличение объемов нефтегазспсисковых работ на изучаемой территории к наметить их основные направления.

Апрсбация работы. Основные положения диссертации были представлены на обсуждение на /I (1979г.) и УП (1980г.) конференциях молодых ученых и аспирантов геологического Факультета Московского университета им. М.Е. .Ломоносова, на 1У Всесоюзном семинаре "Осадочные бассейны и их нефтегазснсснссть" (Москва, МГУ, 27 - 29 апреля 1981 г.). Материалы диссертации докладывались на заседаниях секции нефти и газа НТО - горное Архангельского ПГ0 (Архангельск, 1980г., 1983 г.) и на заседаниях Научно-технического совета АПГО (I98C г., 1983 г.).

Публикации по теме. По теме диссертации опубликовано 7 работ.

Фактический мате риал. Основой диссертационной работы явились исследования автора, принимавшего участие в лабсратсрнс-аналитиче-ских и тематических работах Архангельского производственного геологического объединения к Есесоюзнсго нефтяного научнс-исследова-тельсксгс геологоразведочного института по обобщению и анализу о 1 о геохимического и геслсгс-гесфизическогс материала с целью выработки рекомендаций по текущему и перспективному планированию нефте-газспсисксвых рабит на указанной территории (Тюнегин и др., 1976, 1980, 1983, Еабиксва и др., 1978, Кссссвой и др., 1979). Автором был обработан материал, полученный в результате бурения скважин- прсмыслсвс-гесфизические данные и лабсратсрнс-аналитическиз исследования каменного материала. Есегс анализу и обобщению было под вергнуто I85C образцов на содержание органического углерода; 29СС-общих люминесцентнс-битуминологических анализов; 1050 экстрактов битумоидсв из пород; I4CC элементного, 650 группового углеЕсдородного и группового состава битумоидсв; 30 проб нерастворимого органического вещества; 13СС химических анализов горных перед; ЗСО гранулометрических и минералогических анализов; 1600 петрографических и 270 люминесцентных шлифов, а так,же 2750 анализов ко л лекторских свойств горных пород. Есе аналитические определения выполнены в Центральной лаборатории Архангельского ПРО при участии и методическом руководстве автора.

Объем работы, Диссертация состоит из введения, восьми глав и

Заключение Диссертация по теме "Геохимия", Тюнегин, Сергей Петрович

Г Л А Б А УШ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ДАЛЬНЕЙШИМ НАПРАВЛЕНИЯМ НВФТВГАЗОПРИСКОВЫХ РАБОТ

Основные итоги проведенных исследований сводятся к следующему.

Впервые на обширном фактическом материале установлено, что в верхнедевснскс-нижнепермских преимущественно карбонатных отложениях северной платформенной части Тиманс-Печсрсксй провинции развито существенно сапропелевое рассеянное органическое веществе, накапливавшееся и захсронявшееся в осадках в фациальнс-гесхимических условиях в целом благоприятных для его сохранения и дальнейшего преобразования, и изучены закономерности егс распределения в исследуемой части ссадсчнсгс чехла.

Пс комплексу химико-битуминслсгических и люминесцентнс-микрс-скспических методов анализа выявлены характер состава и концентрации е разрезе сингенетичных и миграционных битумсидсв.

В результате анализа закономерностей изменения состава и содержания битумсидсв в разрезе верхнедсвснскс-нижнепермских стлсжений севернсй платформенной части провинции выявлено положение ГЗН и ГЗГ. На базе комплексного исследования химикс-битуминолсгичес-ких, палестектснических и пале отемпературных данных установлена катагенетическая зональность в толще ссадсчнсгс чехла рассматриваемой территории и прослежена эволюция преобразования РОЕ в зоне проявления ГФН. доказана несднсвременнссть прохождения органическим веществом сднсвсзрастных стлсжений главной зоны нефтесбразсва-ния в различных структурнс-фсрмациснных зонах в пределах исследуемого региона. Пс материалам химикс-битуминслогических, люминесцен-тнс-микроскспических и фациальнс-гесхимических характеристик, сведениям о типе и составе ОВ и степени катагенетической пресбразо-ваннссти последнего сделан еывод с преимущественной генерации в верхнедевснскс-нижнепермских стлсжениях жидких битумоидов.

Впервые рассмотрены в геолсгс-историческсм аспекте особенности формирования зон нефтегазснакспления в тесной связи с историей развития палесочагсв генерации и условиями миграции углевсдсрсдсв с учетом характера распространения ксллектсрских и экранирующих тслщ в разрезе. Это позволило белее уверенно провести нефтегеоло-гическсе районирование и в первом приближении дать прогноз состава углеводородов в залежах в предполагаемых зонах нефтенакопления.

Впервые для верхнедевонско-нижнепермских отложений севера провинции на геохимической основе с применением различных методик объемно-генетического метсда произведена оценка нефтегенерационного потенциала, масс эмигрировавших из нефтематеринских свит и рассеявшихся на путях миграции битумоидов, а также подсчитаны начальные геологические запасы УЕ, образованные за счет генерации из ОБ перед верхнего девона - нижней перми и их плетнесть на единицу площади в установленных и предполагаемых зонах нефтегазснакспления.

Проведенные расчеты позволяют положительно оценивать петенци-альные возможности псисков УЕ в верхнедевснскс-нижнепермском комплексе пород и рекомендовать расширение псисксЕс-разведсчных работ на эти отложения.

Конкретные рекомендации автора, разработанные в процессе проведения геологических и геохимических исследований пс изучаемой территории севера провинции нашли свое отражение в ряде работ (Тюнегин и др., 1976, 1980, 1983), которые обсуждались на Научно-технических советах ПГО "Архангельскгеслсгия" и были в основном внедрены, другие рекомендации находятся на стадии внедрения в практику работ АПГО. По мере необходимости некоторые из них, касающиеся, в основном, собственно геохимических исследсваний, были упомянуты выше. К их числу относятся экспрессная и высокоточная методика определения пиритнеге железа в горных передах и керогене (Тюнегин, Крюкова, 1983); экспрессная методика фракционирования битумоидсв, имеющая e своей основе комплексиревание известных методов анализа углеводородного состава на силуфслевых пластинках, разработанного вс ЕНИГНИ и группсЕсгс состава, разработанного во ВНИГРИ; заявленные в Гссксмизсбретений при СМ СССР споссб и аппаратура для экстракции гсрных перед, основанные на предложенном Н.П. Силиной проточном экстрагировании под давлением; методика разделения син- и эписоставляющих в смешанных битумсидных системах с применением математических программ на ЗБМ и некоторые другие.

Е плане поисково-разведочных работ рекомендации, базирующиеся на геолого-геохимических выводах, в целсм сводятся к следующему.

Положительная сценка перспектив нефтегазснсснссти верхнедевон-скс-нижнепермских стлсжений практически всей изученей территории позволяет надеяться на обнаружение скоплений УВ не только в уже известных зонах нефтегазонакспления, какими являются Шапкино-Юрьяхин-ский, Лайекий валы, вал Сорокина и Колвинский мегавал, не и на открытие новых зон нефтенакспления в Хорейве рекой впадине и на Малс-земельско-Кслгуевской мснсклинали. Б пределах последней предполагаемые зоны нефтенакспления располагаются , скорее всегс, к северу и северо-западу ст Удачней структуры, в разрезе которой также обнаружены миграционные битумсиды. Здесь следует предполагать в целом невысокие флюидсудерживающие свойства артинско-кунгурсксй региональной глинистой покрышки и небольшие нефтяные залежи. Е депрес-сиснной зоне, примыкающей с запада к севернсй части Шапкинс-Юрьяхинского вала вполне реально обнаружение и легкой нефти и газоксн-денсата.

Е ХсрейЕерсксй впадине определенный интерес представляют несколько предполагаемых зон нефтенакспления. Возможно обнаружение залежей нефти на малоамплитудных лекальных структурах зсны расформирования Еаркнавтеко-Еерхне-Колвинсксгс палеспсднятия, а также в районе так называемой Севере-Чсрнерэченекей перемычки. Б пределах псследней в разрезах первых поисковых скважин на Вангурейсксй, Мяд-лсвейяхсксй и Садаягинсксй плсщадях в стлсжениях ст среднего девс-на дс Еерхнегс карбона устансвленс наличие значительных масс миграционных битумоидсв. Необходимо проверить нефтеносность рифсген-ных образований, выявленных в семилукских и верхнефранских отложениях Печорс-Кслвинсксгс авлаксгена и прослеживающихся узкими самостоятельными зонами через Хсрейверскую впадину в район Еарандей-сксй (семилукские рифы) и Седьягинсксй (верхнефранские рифы) структур вала Сорокина.

В антиклинальных зонах (на валах) пробурено значительнее количество скважин, не дс сих пер с геолсгическсм строении сгрсмнсй территории севера провинции известно недсстатсчнс. Бурение на максимально возможную глубину хотя бы одной спорней скважины в одном из прогибов (например, в пределах Пятейсксй, Тибейвиссксй или Еерх-не-Лайской депрессий с их возможными лекальными структурами) дало бы весьма ценную информацию широкому кругу специалистов, связанных с нефтегазспсисковыми работами и существенно помогло бы не только разрешить мнегие спорные вопросы стратиграфии, тектоники, нефтега-зснсснссти прегибев ит. д., не и оценить геохимические параметры осадочных тслщ в депрессиях, межет быть, не столь зараженных миграционным битумсидсм, чтс позволило бы ещё надежнее уточнить потенциальные ресурсы нефти и газа в пределах севернсй платформенной части Тиманс-Печерской нефтегазоносной провинции.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Тюнегин, Сергей Петрович, Ленинград

1. Анищенко Л.А., Кузьбсжева З.М., Данилевский С.А. и др. Отчет. Комплексное геохимическое изучение газов, нефтей и битумсидсв Тимано-Печорской провинции для выявления закономерностей распределения нефтегазовых залежей. Ухта, Ухтинский геслфонд, 1978.

2. Анищенко Л.А., Данилевский С.А., Трифачев Ю.М. и др. Отчет. Геохимия газов, нефтей и битумов Тиманс-Печсрсксй провинции и условия формирования нефтегазовых и газскснденсатных залежей. Ухта, Ухтинский геслфонд, I981.

3. Бабиксва Л.С., Алёшина А.А., Калимуллина Т.Н. и др. Отчет. Оперативный анализ и обобщение геологических материалов пс северным районам Тиманс-Печсрсксй провинции. Архангельск, Архангельский геслфонд, 1973.

4. Белякова Л.Т., Рассказсва Н.Б., Ларионова З.В. и др. Отчет. Обобщение материалов по стратиграфии, литсфациальной характеристике разрезов осадочного чехла и фундамента на разведочных площадях Тиманс-Печорской провинции. Ухта, Ухтинский геолфонд, 1983.

5. Вогацкий В. И., Данилевский С.А., Черный В.Г. Отчет, Изучение структуры ссадсчнсгс чехла Тиманс-Печсрсксй нефтегазоносной провинции в зависимости ст строения фундамента. Ухта, Ухтинский геслфснд, 1977.

6. Глебовская Е.А. , Резцов Е.К., Куликова Е.М. и др. Отчет. Сравнительная сценка параметров, определяющих нефтегазспрсдуктив-нссть ископае мсгс ОЕ в процессе егс катагенетических преобразований (экспериментальные исследования). JI., Фонды ЕНИГРИ, 1981.

7. Гусева А.Н. и др. Отчет. Геохимия нефтей и конденсатов северных районов Тиманс-Печорской нефтегазоносной области в связи с прсгнсзсм нефтегазонсснсоти. М., ЕГИРГИ МГУ, Фонды МГУ, 1980.

8. Леде ев Е.А., Аминов Л. 3., Гсрбань Е.А. и др. Отчет. Нефтегазоносные комплексы севера Тиманс-Печсрсксй провинции (отчет по I этапу темы: Нефтегазоносные комплексы Тиманс-^ечорекой провинции). Сыктывкар, Ин-т геологии КФ АН СССР, 1980.

9. Кругликсв Н.М., Багдасарян Л.Л., Волков И.А. и др. Отчет. Модели миграции углеводородов е различных геологических условияхи балансовый анализ процессов миграции углеводородов. JI.f Фонды БНИГРИ, 1980.

10. Ларская B.C., Загулсва О.П., Сухова А.Н. и др. Отчет. Особенности формирования и критерии сценки продуктивности нефтема-теринских отложений Русской платформы. М., Фонды ВНИГНИ, 1975.

11. Неручев С.Г., Амосов Г.А., Дсбряксва Н.Е. и др. Отчет. Катагенез ОБ и генерация и первичная миграция УВ в связи с сцен-кей перспектив нефтегазснсснссти зены больших глубин. Л., Фонды ЕНИГРИ, I960.

12. Ссенкс Е.Л., Белова Л.И., Иг уме не в 5.М. и др. Отчет. Обобщение геслсгс-гесфизических материалов с целью изучения тектонического строения севера Тиманс-Печсрсксй провинции. Архангельск, Архангельский геелфенд, 1979.

13. Соенко Б.Л., Котов Б.И., Белова Л.И. Отчет. Палеотектсни-ческие критерии прсдуктивнести лекальных структур северной части Тиманс-Печсрсксй провинции. Архангельск, Архангельский геслфонд, 1982.

14. Соколов Б.А., Корчагина Ю.И., Егоров Б.А. и др. Отчет. Геелогс-гесхимическое изучение перспектив нефтегазснсснссти верхнепермских мезозойских отложений севера Тиманс-Печорскогс бассейна. М., МГУ, Архангельский геелфенд, 1982.

15. Сорокин Б.А., Слонимский Г.А. Отчет. Структурно-псискс-Есе бурение на ЛаяЕожсксй и Харьягинской площадях в 1966-68 гг. Ухта, Ухтинский геелфенд, 1968.

16. Стёпина Л.Ф., Силина Л.П., Файзуллина Е.М. и др. Отчет. Разработка новых и совершенствование существующих методов геохимических исследсваний ОЕ перед, пластовых вод, нефтей и природных газов СП этап). Л., Фонды ЕНИГРИ, 1980.

17. Тюнегин С.П., Еабиксва Д.С., Березовский Н.С. и др. Отчет.

18. Оперативный анализ и обобщение геологических материалов с целью выработки рекомендаций по дальнейшему направлению работ на нефть и газ на севере Тиманс-иечсрсксй провинции. Архангельск, Архангельский геслфснд, 1976.

19. Четверикова О.П., Пентина Т.Ю., Дюжикова Т.Н. и до. Отчет, Еыявление факте рев, обуславливающих максимальный выход УЕ из нефтематеринских пород севере- и юго-всстсчных частей Руссксй плиты. М., Фонды ЕНИГНИ, 1982.

20. Успенский Е.А., Радченкс О.А., Еебер Е.Е. и др. Отчет.Методическое руководство по исследованиям битуминслсгическсгс цикла. Л., Фонды ЕНИГРИ, 1979.

21. Якуцени Б.П., Анищенкс Л.А. Отчет. Закономерности формирования и размещения зен интенсивного газонакспления в осадочной толще. Сыктывкар, Ин-т геслсгии КФ АН СССР, 1981.