Комплексный анализ критериев и показателей прогноза нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции

Башкова, Светлана Евгеньевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Комплексный анализ критериев и показателей прогноза нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции
ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Комплексный анализ критериев и показателей прогноза нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции"

На правах рукописи

0034Ы4Э го

Башкова Светлана Евгеньевна

КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ КРИТЕРИЕВ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОГНОЗА НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ РИФЕЙ-ВЕНДСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ВОЛГО-УРАЛЬСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ

25.00.12 - Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

2 6 НОЯ 2009

Пермь-2009

003484973

Работа выполнена в ОАО «Камский научно-исследовательский институт комплексных исследований глубоких и сверхглубоких скважин»

Научный руководитель - Заслуженный геолог РФ,

доктор геолого-минералогических наук, профессор Карасева Татьяна Владимировна

Официальные оппоненты - доктор геолого-минералогических наук,

профессор Быков Владимир Никифорович

кандидат геолого-минералогических наук, Ощепков Виктор Анатольевич

Ведущее предприятие - Горный институт УрО РАН

Защита состоится «3» декабря 2009 года в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д 212.188.03 в Пермском государственном техническом университете по адресу:

614990, г.Пермь, Комсомольский проспект, 29, ауд. 4236.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пермского государственного технического университета.

Автореферат разослан «2» ноября 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор геолого-минералогических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В связи с высоким уровнем освоения недр во различных регионах Волга-Уральской нефтегазоносной провинции (ВУНГП) дальнейшее развитие геолого-разведочных работ (ГРР) многими исследователями связывается с поисками новых перспективных объектов в подстилающих палеозойские нефтегазоносные комплексы рифейско-вендских образованиях, выполняющих обширные впадины. Рифей-вендские осадочные отложения характеризуются широким распространением, значительной мощностью, присутствием нефтегазопроявлений и залежей нефти, однако они до сих пор остаются на региональном этапе геологоразведочных работ. Это связано со сложностью их строения, часто относительно большими (более 3-4 км) глубинами залегания и низкой степенью изученности геофизическими методами и бурением. В то же время в Восточной Сибири и других регионах в рифей-вендских образованиях открыты крупные залежи углеводородов (УВ).

Несмотря на длительную историю исследования древних отложений Волго-Уральской Hill много нерешенных вопросов остается по строению и подходам к оценке перспектив нефтегазоносности этих комплексов. В связи с этим актуальной является проблема комплексного изучения критериев и показателей нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП.

Цель работы. Научное обоснование и апробация комплекса критериев и показателей прогноза нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП.

Основные задачи исследования.

1. Обобщение данных по геологическому строению и нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП с учетом результатов бурения и геофизического профилирования последних лет;

2. Исследование различных подходов к обоснованию критериев и показателей оценки нефтегазоносности;

3. Изучение закономерностей и тенденций изменения критериев и показателей нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП;

4. Обоснование комплекса специфических показателей нефтегазоносности для рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП;

5. Прогноз нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП.

Для решения поставленных задач были использованы результаты геофизического профилирования, а также материалы изучения керна скважин, вскрывших рифейские и вендские породы на территории Волго-Уральской НГП (метод Rock-Eval, люминесцентно-битуминологические, микропетрографические исследования, определения коллекторских параметров и др.), применялись вероятностно-статистические методы обработки результатов, компьютерные программы для составления моделей нефтегазообразования и нефтегазонакопления.

Научная новизна.

- выявлены и статистически обоснованы новые закономерности изменения в строении рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП, в частности, зависимость между мощностью калтасинской свиты и глубиной поверхности фундамента;

- в рифейском комплексе Волго-Уральской НГП обосновано развитие нефтегазоматеринских свит с промышленным потенциалом генерации УВ, тогда как в вендском комплексе они не выявлены;

- впервые для рифейсхих отложений Волго-Уральской НГП построена карта изменения катагенетической преобразованное™ ОВ пород, позволившая выделить главные зоны нефте- и газообразования, дать прогноз фазового состояния генерированных УВ;

- обоснованы специфические показатели оценки нефтегазоносности рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП, такие как мощность и степень развития калтасинской и кабаковской свит, степень катагенеза ОВ пород, геологическое время проявления ГЗН и ГЗГ, мощность средне-верхнерифейских отложений, гипергенез в период предвендского и преддевонского перерывов, геологическое время существования залежей и др.;

- впервые выполнен прогноз нефтегазоносности отдельно рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП.

Защищаемые положения.

1. Научно обосновано региональное распространение арланской, ашитской и зональное развитие кабаковской нефтематеринских свит в нижнерифейских отложениях рифей-вендского комплекса Волго-Уральской НГП.

2. Комплекс специфических показателей нефтегазоносности как для рифейских, так и вендских отложений, который учитывает глубокое погружение и степень катагенеза ОВ пород, особенности распространения коллекторов и условий сохранности залежей УВ.

3. Оценка степени перспектив нефтегазоносности отдельно рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП и прогноз фазового состояния УВ.

Практическая значимость и реализация работы. На основании разработанного комплекса специфических показателей в совокупности с известными критериями и показателями на территории развития рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП обоснованы наиболее перспективные районы для постановки дальнейших геолого-разведочных работ. Результаты исследований вошли в научные отчеты ОАО «КамНИИКИГС», ОАО «НПЦ «Недра», принятые в Министерстве природных ресурсов РФ и использованные для составления Программы поэтапного геологического изучения и освоения ресурсного потенциала ниже освоенных промышленностью глубин на территории Европейской части России.

конференции ИПНиГ (Москва, 2006), региональных конференциях ПГУ (Пермь, 2006, 2007). По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 публикации в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Работа состоит из Введения, 5 глав, Заключения (198 страниц, в том числе 66 рисунков, 7 таблиц) и списка литературы из 104 наименований.

Фрик, Г.И. Титовой, Л.В. Сиротенко, а также |А.И. Денисову В.В. Шулаковой, Н.Б.Субботиной и всем сотрудникам сектора научного сопровождения сверхглубокого и параметрического бурения ОАО «КамНИИКИГС».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «Особенности геологического строения и нефтегазоносности верхнепротерозойского комплекса Волго-Уральской нефтегазоносной провинции» на основе систематизации данных региональных геофизических исследований и бурения рассмотрены вопросы строения древних толщ и формирования нефтегазоносности.

Рифей-вендские осадочные отложения широко распространены на исследуемой территории и имеют большую мощность: до 13-16 км (по геофизическим данным) в южных и восточных районах Волго-Уральской Hi ll. Разное формирование рифейского и вендского комплексов обусловило различия в их строении. Рифейский структурный этаж сформирован в авлакогенный этап развития на востоке Русской платформы, характеризуется наличием рифтогенных структур, выполненных мощными (до 9-10 км) осадочными образованиями с проявлением вулканической деятельности. Крупными рифейскими структурами являются Камско-Бельский, Серноводско-Абдулинский, Кировско-Кажимский, Рязано-Саратовский, Доно-Медведицкий прогибы (авлакогены), из которых доминирующее положение как по площади развития и мощности рифейских отложений, так и по значению при оценке нефтегазоносности занимает Камско-Бельский прогиб. Вендский структурный этаж сформирован в начальную (синеклизную) стадию платформенного этапа развития. На территории Волго-Урала выделяются две крупные вендские впадины: Верхнекамская и Шкапово-Шиханская, разделенные Сарапульско-Красноуфимской седловиной.

Несмотря на сложное геологическое строение древних толщ выявлен ряд статистических зависимостей, позволяющих проводить прогнозные построения. Так, по данным региональных геофизических исследований и бурения, для авлакогенов юго-западной части провинции установлены статистически значимые связи (г=0,92 и г=0,86, при tp>tt, соответственно Доно-Медведицкий и Рязано-Саратовский авлакогены) между поверхностью

рифейских отложений и фундамента, которые для Камско-Бельского прогиба проявляются только как тенденция (г=0,42).

Мощность калтасинской свиты нижнего рифея в рифейских авлакогенах в значительной степени контролируется (r=0,80, tp>t() глубиной фундамента (рис. 1). На территории развития рифейских отложений глубины поверхности рифея и венда связаны тесными корреляционными зависимостями (r=0,86, tp>tt), что определяется особенностями заполнения рифейских прогибов.

7000

i 6000 I

я г soon

S J

¡¡«оо

I I 3000

5 2 2000

g 1000 0

0 2000 4000 «000 8000 10000 12000 14000 16000 18000

^ Повертяоетъ фундамента, Нф, м

Рис. 1. Зависимость между мощностью калтасинской свиты и глубиной поверхности фундамента для рифейских авлакогенов Волго-Уральской НГП

Рифей-вендские отложения Волго-Уральской НГП характеризуются широким распространением нефтегазопроявлений различной интенсивности, однако в связи с низкой изученностью крупных залежей УВ не вьивлено. Наиболее значимые нефтепроявления и залежи тяжелой нефти установлены в основном в кыквинских (байкибашевских) отложениях в венде и нефтегазопроявления и повышенные газопоказания в прикамских, калтасинских (нижний рифей), гожанских (средний рифей), леонидовских (верхний рифей) породах на территориях Пермского края, Удмуртской Республики, Республик Башкортостан, Татарстан и Оренбургской области.

Во второй главе «Современные представления о критериях и показателях оценки перспектив нефтегазоносности» на основе опубликованных работ А.А.Бакирова, В.А.Дедеева, А.Н.Золотова, А.Э. Конторовича, С.П.Максимова, И.И.Нестерова и др. рассмотрены значения таких понятий как факторы, признаки, показатели и критерии оценки нефтегазоносности, и особенности их применения для протерозойских комплексов.

Если, по мнению многих исследователей, факторы нефтегазоносности представляют собой причины, движущие силы и условия, контролирующие процессы формирования залежей, признаки - геологические параметры, по которым существенно отличаются геологические объекты, содержащие УВ и не содержащие их, а показатели включают те признаки, по которым можно судить о направленности процессов нефтегазообразования и нефтегазонакопления, то критерии нефтегазоносности включают часть показателей, которые могут быть положены в основу классификации

Мкялтас.свиты - -39Ш8И+0 ЗМ7«Нф Correlation: r-0,80; t^t,

геологических объектов по степени их перспективности. Они представляют более высокий уровень оценки и обосновываются степенью изученности закономерностей их изменения. Применение критериев требует относительно высокую изученность объектов, что не всегда соответствует древним толщам, в связи с этим при прогнозе необходимо использовать как критерии, так и показатели, а в ряде случаев и признаки нефтегазоносности (например, нефтегазопроявления).

В главе рассмотрены различные классификации критериев и показателей. Более детально изучены известные тектонические, литолошческие, геохимические, гидрогеологические и другие критерии и показатели оценки нефтегазоносности и их применение для древних толщ Восточной Сибири и других регионов. Показано, что не все из них могут быть использованы на региональном этапе для древних отложений Волго-Уральской НГП в связи с особенностями геологической истории, часто большими глубинами залегания и низкой изученностью отложений. Отмечена необходимость разработки и применения специфических показателей при прогнозе нефтегазоносности рифей-вендских отложений. Сделан вывод о большей эффективности для рифей-вендских отложений комплекса критериев и показателей, учитывающего все основные стадии формирования залежей УВ на основе современной осадочно-миграционной теории: от условий генерации, эмиграции УВ до аккумуляции и сохранности залежей УВ. В связи с этим критерии и показатели дифференцированы на три группы: характеризующие 1) генерацию и эмиграцию УВ, 2) миграцию и аккумуляцию УВ и 3) сохранность залежей УВ.

В третьей главе «Критерии и показатели генерации и эмиграции УВ рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП» на основе обобщенных и проанализированных автором литолого-фациальных и геохимических данных в комплексе с прогнозными сведениями по строению древних отложений обосновано развитие процессов генерации и эмиграции УВ разного фазового состояния в основном в рифейских толщах.

Автором изучены более 70 скважин, вскрывших рифей-вендские отложения, составлены базы данных в Excel, карты геохимической изученности вендских, средне-верхнерифейских и нижнерифейских отложений Волго-Уральской НГП, проведена статистическая обработка данных. В рифей-вендском комплексе выявлено органическое вещество в основном двух типов (по Е.С. Ларской): рассеянное сапропелевое ОВ и перемещенное ОВ (микронефть и твердые битумы). Отмечены как автохтонные, параавтохтонные, так и эпигенетичные битумоиды. Параметр Si, характеризующий содержание микронефти, достигает 7,14 мг/г породы, Sj (остаточный нефтяной потенциал) - до 3,56 мг/г (ашитская подсвита калтасинской свиты).

Обосновано, что отложения самой древней свиты рифея сарапульской (вскрыта только одной скважиной Сарапульская 1) представлены мощной толщей (1900 м) переслаивающихся полевошпат-кварцевых песчаников, алевролитов, аргиллитов и доломитов. Из-за неблагоприятных прибрежно-континентальных условий осадконакопления и преобладающих окислительных фаций диагенеза свита не содержит нефтегазоматеринских пород. В комплексе

пород прикамской подсерии (петнурская, норкинская, ротковская, минаевская свиты) и ее аналогов (боровская, троицкая свиты), изученном в северной приосевой части Камско-Бельского прогиба и зоне сочленения Серноводско-Абдулинского и Камско-Бельского прогибов, несмотря на более благоприятные первичные условия и иногда повышенные содержания ОВ (до 3,2%), содержатся ограниченные по мощности толщи нефтегазоматеринских пород (НГМП). Более благоприятными характеристиками отличаются породы орьебашской подсерии рифея (калтасинская, надеждинская, кабаковская свиты). Калтасинская свита, являющаяся одним из маркирующих горизонтов рифея, имеющая большую мощность (во вскрытых разрезах до 2,9 км) и широко распространенная на исследуемой территории, характеризуется относительно благоприятными условиями для формирования в ней толщ НГМП значительной мощности. В терригенно-карбонатных отложениях саузовской, арланской и ашитской подсвнт калтасинской свиты обосновано развитие автохтонных и параавтохтонных битумоидов, что подтверждается прямыми корреляционными связями между Сорг и Бхл (г=0,55-0,64). Кабаковская свита, распространенная в погруженных частях Камско-Бельского прогиба, характеризуется в нижней части благоприятными условиями накопления отложений с повышенным содержанием ОВ, где выделена толща НГМП (глинистые доломиты, алевролиты и мергели).

Тукаевская свита среднего рифея отличается малоблагоприятными условиями осадконакопления и как следствие низкими концентрациями Сорг и отсутствием НГМП. Аскинская свита (выделена только в скважине Восточно-Аскинская-1) генетически связана с тукаевской свитой, так как является нижней частью регрессивного цикла и переходной толщей к прибрежным пескам тукаевской свиты, также не содержит НГМП. В ольховской свите наибольшие содержания Сорг (до 0,58%) зафиксированы в акбердинской толще темно-серых, почти черных аргиллитов с прослоями алевролитов, песчаников, доломитов, мощности НГМП незначительны. Усинская свита, завершающая среднерифейский тектоно-седиментационный цикл, характеризуется в конце подъемом и частичным размывом литифицированных пород на большей части территории, что обусловило, вероятно, низкие геохимические показатели генерации (Сорг<0,12%, 5|<0,0) мг/г породы и др.).

В начале позднего рифея область осадконакопления уменьшается, максимальное прогибание происходит в Серноводско-Абдулинском прогибе, где отлагаются в основном полевошпат-кварцевые песчаники, составившие леонидовскую свиту. Отложения приютовской свиты верхнего рифея, развитые на восточном борту Камско-Бельского прогиба и в центральной части Серноводско-Абдулинского авлакогена, в большинстве районов выходят на предвендский денудационный срез и представлены размытыми частями разреза. Только в скважине Леузинская-1 в нижней части выделяются НГМП, которые представлены темно-серыми аргиллитами и глинистыми алевролитами (Сорг до 0,45%). В других скважинах (Сергеевская 800, Шкаповская 59 и др.) содержание Сорг. не превышает 0,1%. Завершающие разрез позднего рифея породы шиханской и леузинской (выделена только в скважине Леузинская-1)

свит имеют распространение на территории Предуральского прогиба и прилегающей к ней юго-восточной части Вельской впадины. Наиболее высокие значения содержания Сорг (до 0,85%) выявлены в глинистых известняках и мергелях. Встречающиеся в виде редких прослоев темно-коричневые аргиллиты показывают относительно невысокие концентрации Сорг (0,20,23%),

Наиболее высокими геохимическими параметрами в вендском комплексе отличаются отложения кыквинской и верещагинской свит Верхнекамской впадины (Сорг - до 0,93-3,56 %, Бхл - до 0,3-0,625 %) в зоне развития рифейского прогиба (Черновская, Верещагинская, Батырбайская, Северокамская, Бедряжская Соколовская, Осинцевская, Тазовская, Бородулинская и др. площади). В то же время мощности НГМП незначительны, и в этих отложениях установлены в основном эпигенетичные битумоиды. Начало кудымкарского (шкаповского) времени характеризуется подъемом и осушением Сарапульско-Яныбаевской седловины, и разделением морского бассейна на изолированные Верхнекамскую и Шкапово-Шиханскую впадины. Осадконакопление происходит в прибрежно- и мелководно-морских условиях при окислительных и слабовосстановительных обстановках. По геохимическим характеристикам отложения имеют более низкие концентрации Сорг и битумоидов по сравнению с бородулинской серией. В результате нефтегазоматеринские свиты (НГМС), толщи с плотностью содержания ОВ более 1млнт/км2 и промышленным потенциалом генерации УВ, выделены в арланской и ашитской подсвитах калтасинской свиты нижнего рифея, обосновано их региональное распространение. На рис. 2 в качестве примера приведены основные параметры НГМС, выделенной в скважине 204 Бедряжской площади (тип ОВ по Е.С. Ларской). Кроме того, НГМС зонального распространения выделена в кабаковской свите нижнего рифея в центральной части Камско-Бельского прогиба (опорный разрез - скв.1 Восточно-Аскинская).

Для реконструкции изменения степени катагенеза ОВ пород были использованы фактические данные определений по отражательной способности витринита (R0), выполненные для палеозоя, результаты применения метода Rock Eval (Tmax) в совокупности с другими геохимическими параметрами, а также данные бассейнового моделирования древних толщ. По результатам комплексного анализа обоснован экспоненциальный характер изменения расчетных значений R0 с глубиной в зависимости от глубины фундамента:

До глубины фундамента 4 км

R =0,231 *ехр (0,542*Н), (1)

При глубине фундамента более 4 км

R =0,260*ехр (0,457*Н), (2)

где Н - глубина фундамента, км. Верификация полученных данных по результатам фактических определений R0 в палеозойских толщах и Tmax в рифей-вендских отложениях показала относительную ошибку расчетных R0 не

более 20%, что вполне удовлетворяет при прогнозе катагенеза ОВ пород малоизученных глубокопогруженных отложений.

н Я & С1 О % « гг ~ Литология чо ОВ до микро-петро графическим исследованиям <я О £> 4 |

Сорг., Бхл., % и 0,04 0.08 рГип Содержание, и я II?

ш е и НО, % » « ¿Г % 0 0,4 0,8 |>,% о а» д«-| 1 ¿1 11.14- о/ /в 0 «¿1 1 а 7" К = 153

> 2100 мк,

221М1 * Ж'

я т _1 1

2 > 2300- ^ОТОГОТ^ 5«85Ь ■с ш

[ Г""""'" МК,

2 « рш - -— И

» •

с г I Т1*|

270,-Я^Ш 1 —^ 1

Г г

«У н : Ег~ =5=___1 г- ¡г

3 ■ Ё. Е— 1

р=а—— щгга

< 3} 0» _ ___ ЗВшо»

—| 1= — в

320« .»те н'тфт^'т*' 1 мк,

ззооф^^^сф и„ ВШЕ ——

""'-11 тткт : ■

1 С1 СП ц

_ 1 1

51 1ИШ5"К#ЭС Г ______ ; .

I зым ■ ! аш — 1

! -1 17И ЙЙЮШШЭ^^ "шг- [_ ;_

Рис.2. Литолого-геохимический разрез рифей-вендских отложений скважины Бедряжская 204

На основе полученных зависимостей в комплексе с реконструированными данными по строению древних толщ была построена карта изменения степени катагенеза ОВ поверхности рифейских отложений, которая позволила дифференцировать исследуемую территорию на зоны с различной степенью катагенеза ОВ пород и провести прогноз фазового состояния генерированных УВ. Для рифейских отложений Волго-Уральской НГП прогнозируется широкий диапазон изменения как по площади, так и по разрезу - от МК| до АК2.з. Юго-западные районы ВУНГП, Казанско-Кажимский авлакоген, большая часть Камско-Бельского прогиба (северозападные, западные бортовые, центральные, частично южные зоны, Серноводско-Абдулинский авлакоген), где степень катагенеза по поверхности

рифейских отложений соответствует градациям МКгМКз_4, благоприятны для генерации преимущественно жидких УВ. В районах с относительно неглубоким залеганием фундамента (до 8 км) и поверхности рифейских отложений 2,0-2,5 км главная зона нефтеобразования несколько растянута. При общем погружении верхнепротерозойских пород и фундамента в юго-восточном и восточном направлениях катагенетические зоны более сжаты и степень катагенеза по осадочному разрезу может достигать стадий АК|.2. В более жесткие катагенетические условия в центральных районах попадают отложения надеждинской и ашитской свит нижнерифейского комплекса и ольховской, тукаевской и леонидовской свит средне- и верхнерифейского комплекса (районы скважин Восточно-Аскинская-1, Кушкульская-100). В южных районах в жестких условиях катагенеза (МК4.5 - АК1.3 ) находились более молодые породы - верхне- и среднерифейские отложения (районы сквалсины Кипчак-1, Щиханская-5). Нижняя граница существования нефтяных УВ («deadline») по поверхности рифейских отложений условно проходит на глубинах 3500-3700 м. В главную зону газообразования попадают южные, восточные и северо-восточные районы Камско-Бельского прогиба. В северовосточных районах в ГЗГ попадают отложения нижней части раннерифейского комплекса, в восточных и особенно южных - практически весь разрез рифейских образований. По разрезу наблюдается следующая закономерность -чем южнее, тем все более молодые отложения благоприятны для генерации только газовых УВ. В южной части Башкортостана практически весь разрез рифейских образований характеризуется потенциальной возможностью генерировать только газовые УВ. Полученные прогнозные данные подтверждены результатами исследования разрезов глубоких скважин. Так, например, в скв, 62 Кабаковская на глубине 5152-5263 м получен слабый приток газа, обогащенного УВ (37%), в скв. Восточно-Аскинская-1 на глубине 4697-4740 м выявлено интенсивное проявление УВ газов и др.

В четвертой главе «Критерии и показатели миграции, аккумуляции и сохранности залежей УВ рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП» рассмотрены фациальная и литологическая принадлежность коллекторов и флюидоупоров, их емкостные параметры, степень вторичных изменений пород, степень трещиноватости, степень выдержанности пластов коллекторов и флюидоупоров, распространение локальных рифейских структур, наличие возможных резервуаров и ловушек УВ, степень закрытости недр, минерализация и состав пластовых вод и др.

По опубликованным данным интерпретации ГИС и коллекторских параметров пород, а также выполненным петрофизическим исследованиям в ОАО «КамНИИКИГС» (под руководством В.П. Потапова и М.Ф. Серкина) в северных, центральных и западных зонах распространения рифейского комплекса установлено присутствие пород-коллекторов как в терригенных, так и в карбонатных отложениях. Среди терригенных отложений коллекторами являются песчано-алевролитовые породы прикамской, ротковской, саузовской, арланской (нижний рифей), гожанской (средний рифей), леонидовской (верхний рифей) свит (пористость до 22%, проницаемость до 0,63 мкм).

Коллекторы в основном порового типа, наблюдается прямая зависимость пористости от проницаемости (Кпрг=-1,31 +0,16*Кпо, где г=0,51). В карбонатных отложениях коллекторы представлены доломитами калтасинской свиты, которые имеют по пористости более низкие характеристики, но обладают повышенной проницаемостью за счет развитой кавернозности и трещиноватости, что приводит к нарушению зависимости между пористостью и проницаемостью (г=0,28).

В рифее прослежено зональное развитие карбонатных коллекторов в ашитской подсвите калтасинской свиты приосевой зоны Камско-Бельского прогиба, мощности зоны увеличиваются с севера на юг. Флюидоупорами, скорее всего, являются плотные, низкопористые и низкопроницаемые толщи аргиллитов рифея, однако с относительно небольшой мощностью. В разрезе калтасинской свиты установлено наличие низкопористых (пористость менее 1%) и практически непроницаемых (проницаемость менее 0,01 мд) карбонатных пород, которые при отсутствии эффективной трещиноватости могут оказаться нетипичными карбонатными покрышками.

В вендском комплексе коллекторами обычно являются хорошо отсортированные средне- мелкозернистые песчаники и крупнозернистые алевролиты. В венде обычно выделяют шесть регионально выдержанных проницаемых песчано-алевролитовых пластов с хорошими и удовлетворительными коллекторскими свойствами (пористость до 24%, проницаемость до 0,245 мкм2), с которыми в том числе связаны известные залежи нефти в Пермском крае и Удмуртской Республике. С учетом новых данных составлена карта распространения пласта Уу кыквинской свиты верхнего венда, к которому приурочено наибольшее количество залежей нефти и нефтепроявлений. Пласт Уу наиболее широко распространен и хорошо выражен в центральной части Верхнекамской впадины, в Сарапульско-Красноуфимской седловине и в северной части Шкапово-Шиханской впадины. Покрышками для вендских пластов могут служить пласты алевро-глинистых пород. Показано, что выявленные закономерности и тенденции в распределении нефтегазопроявлений и залежей, как в терригенных, так и в карбонатных породах подтверждают развитие латеральной и вертикальной миграции УВ в древних отложениях.

На основе составленной при участии автора карты локальных рифейских структур (всего 252 структуры) Волго-Уральской НГП установлена наибольшая концентрация их в северо-западной бортовой, центральной и южной зонах Камско-Бельского прогиба. Выявленные структуры тектонического типа связаны в большинстве с разломами фундамента и внутри рифейского комплекса. Показано, что наиболее вероятными типами ловушек в рифейском комплексе будут антиклинальный тип с пластово-сводовыми, массивными и структурно-литологическими залежами, тектонические экранированные ловушки вдоль разломов, литологически-экранированные ловушки в основном в бортовых зонах Камско-Бельского прогиба. В вендском комплексе известны антиклинальные пластовые сводовые ловушки (Шарканская, Ефремовская, Соколовская и др.).

Анализ гидрогеологических условий рифей-вендского комплекса с учетом данных, полученных в последние годы, подтвердил благоприятные в целом условия для образования и сохранения скоплений УВ.

Обосновано, что сохранность залежей УВ в рифей-вендских отложениях зависит от значительно большего числа факторов, чем в палеозойских. Подтверждено отрицательное влияние гипергенных процессов на сохранность залежей в вендских отложениях, которое проявлялось преимущественно в северной части Камско-Бельского прогиба. Об этом свидетельствуют тяжелые нефти и мальты, обнаруженные в северо-западной части Камско-Бельского прогиба (Соколовская, Очерская, Сивинская, Шарканская и др. площади). В то же время по данным изучения эпигенетичных битумоидов, степени катагенеза ОВ пород, развития нефтегазопроявлений показано, что в рифейском комплексе могут быть обнаружены легкие нефти, газоконденсатные и газовые залежи.

По результатам изучения закономерностей изменения степени катагенеза ОВ пород для сохранности нефтяных УВ благоприятна часть рифейского разреза (верхне-среднерифейские и частично нижнерифейские отложения) до глубины 3,6-4,7 км в северных, западных прибортовых, центральных зонах Камско-Бельского прогиба.

Результаты изучения современного температурного режима на основе данных бурения и прогнозных расчетов позволили заключить, что для сохранения залежей нефти во всей толще рифей-вендских отложений благоприятные условия наблюдаются на большей части западных районов Волго-Уральской Щ11, на территориях Пермского края, Удмуртской Республики, северной части Республики Башкортостан и др. Значительная часть рифейских отложений в южных районах Волго-Уральской НГП может представлять интерес только для поисков газоконденсатов и газа.

Одним из ограничений развития залежей нефти в рифее считалось ранне-среднерифейское нефтеобразование, а, следовательно, и формирование залежей нефти в додевонское время, т.е. более 600 млн лет назад. Историко-генетическое моделирование процессов нефтегазообразования показало, что в породах верхнепротерозойского комплекса нефтеобразование происходило в два этапа: в ранне-среднерифейский и каменноугольно-пермский периоды. Отмечено, что углеводороды более раннего этапа уже зафиксированы в вендских отложениях в виде залежей тяжелых вязких нефтей. Нефти второго этапа встречаются пока в основном в рифейских породах в виде зон микроаккумуляции легких маслянистых и смолистых битумоидов.

В пятой главе «Обоснование комплекса критериев и показателей и прогноз нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП» систематизирован комплекс общих и специфических критериев и показателей, учитывающий особенности формирования нефтегазоносности дифференцированно в рифейских и вендских отложениях, и проведено районирование территории по перспективности.

На основе результатов исследований в главах 3 и 4 сформированы комплексы специфических показателей оценки нефтегазоносности для

рифейских и вендских отложений и показаны особенности их применения. Для рифейских отложений показателями генерации и эмиграции УВ являются такие, как степень распространения и мощность калтасинской и кабаковской свит, глубина погружения НГМсвит в них, уровень катагенеза ОВ пород в них, геологическое время проявления ГЗН. В качестве показателей миграции^ аккумуляции и сохранности залежей УВ могут быть положение поверхности рифейских отложений, современный температурный режим, положение нижней границы существования нефтей ("deadline") и др. Для вендского комплекса в отличие от рифейского «собственные» показатели генерации и эмиграции УВ не имеют существенного значения, так как проведенные исследования показали, что данный комплекс является в основном зоной аккумуляции генерированных УВ в рифее. Специфическими показателями миграции и аккумуляции УВ являются мощности средне-верхнерифейского комплекса, мощность вендских отложений, степень развития пласта Vv в кыквинской свите. Сохранность залежей нефти при значительном погружении отложений зависит от. современных температур недр, а также положения относительно верхней границы венда вследствие интенсивного проявления гипергенных процессов.

С помощью применения вероятностно-статистических методов к распределению нефтегазопроявлений дополнительно обоснованы специфические показатели. Выявлено, что до глубины 6 км высока вероятность обнаружения нефтегазопроявлений в рифее (рис.3 а).

в)

1,0 0$

■§• 0,6

1«

£0,4 В- 0,3. ОД 0,1 о

Рис.3. Вероятностные кривые распределения нефтегазоносности для рифейских отложений Волго-Уральской НГП 14

2000 3000 4000 SOOO Распределение нефтегаю проявлений по глубине, м

Наибольшая вероятность развития нефтегазопроявлений при нахождении поверхности рифейских отложений на глубине до 2,5 км, что связано с более высокими перспективами зон развития крупных поднятий по рифейским отложениям (рис. 36).

По фазовому состоянию УВ до глубин 3-3,5 км наблюдаются благоприятные условия для обнаружения УВ разного фазового состояния с преобладанием нефтяных УВ. Далее с глубиной прослеживается уменьшение вероятности обнаружения нефтей и увеличение вероятности обнаружения газов, что определяется ростом степени катагенеза ОВ пород в зонах генерации УВ и связанных с ними зонах аккумуляции УВ, которые незначительно удалены друг от друга (рис.Зв). Сходные тенденции выявлены для вендских отложений.

В результате комплексного анализа общих и специфических критериев и показателей нефтегазоносности рифейского и вендского комплексов выполнен прогноз нефтегазоносности. Районы, наиболее перспективные на нефть, газ и газоконденсат в рифее (рис.4) располагаются в центральной части Камско-Бельского прогиба, соответствующей Орьебаш-Чернушинской приподнятой зоне по поверхности фундамента и северной части Вельской впадины. В данных районах поверхность рифейского комплекса залегает на относительно небольшой глубине - 2-2,5 км, наблюдается наиболее полное и региональное развитие калтасинской свиты нижнего рифея мощностью не менее 1,5 км и значительно менее развитой в региональном плане кабаковской свиты нижнего рифея, а также обнаружены геофизическими методами крупные и локальные структуры. Кроме того, выявлены наибольшие концентрации прямых признаков нефтегазоносности: нефтегазопроявления различной интенсивности как в карбонатно-терригенных породах нижнего рифея (саузовская, арланская, ашитская подсвиты), так и в терригенных отложениях среднего и верхнего рифея (тукаевская, ольховская, леонидовская свиты).

Перспективные на нефть, газ и газоконденсат зоны в рифейских отложениях обрамляют наиболее перспективную зону, занимая на севере Камскую часть прогиба, с запада и востока протягиваясь неширокими полосами, на юге - западную часть Вельской впадины и Серноводсхо-Абдулинский авлакоген. Поверхность рифейских отложений залегает на глубинах до 3 км. Обнаруженные в основном незначительные нефтегазопроявления приурочены к бортовым частям авлакогена и зонам выклинивания рифейских отложений.

Перспективные районы только на газ и газоконденсат выделяются неширокой полосой в восточных районах в основном Вельской впадины, они соответствуют наиболее приподнятой в данной зоне поверхности рифейских отложений. Степень катагенеза поверхности рифейских отложений превышает МК4. Внутри этой зоны выявлена протяженная полоса локальных поднятий, имеющих северо-восточное направление, кроме того, обнаружены газопроявления на глубинах 5100-5500 м в отложениях тукаевской свиты среднего рифея и кабаковской свите нижнего рифея (скв. Кабаковская-62, Леузинская-1).

Рис.4 Прогноз нефтегазоносности рифейских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции Условные обозначения: районы, перспективные на нефть, газ, газоконденсат: 1-малоперспективные, 2-перспективные, 3-наиболее перспективные; районы, перспективные на газ, газоконденсат: 4-малоперспективные, 5-перспективные, 6-нефтегазопроявления в терригенных отложениях, 7- залежь в терригенных отложениях, 8-интенсивные нефтепроявления в карбонатных отложениях, 9-незначительные нефтепроявления в карбонатных отложениях, 10-нефтегазопроявления в карбонатных отложениях, 11-интенсивные нефтепроявления в терригенных отложениях, 12-незначительные нефтепроявления в терригенных отложениях, 13-газопроявления и повьппенные газопоказания в карбонатных отложениях, 14-газопроявления и повьппенные газопоказания в терригенных отложениях.

К малоперспективным землям на нефть, газ и газоконденсат в рифейском комплексе относятся в основном юго-западные и северо-восточные районы Волго-Уральской НГП, Кировско-Кажимский авлакоген, локальные участки на территории Камско-Бельского прогиба: узкая полоса вдоль западного борта авлакогена, западная часть Серноводско-Абдулинского авлакогена и вытянутая ограниченная зона на востоке Камско-Бельского авлакогена, соответствующая Осинцевско-Красноуфимскому выступу фундамента и др. Данные районы в целом характеризуются слабой изученностью, в основном отсутствием нефтегазопроявлений, небольшими мощностями рифейского комплекса: от 5001000 м на территориях Кировско-Кажимского, Рязано-Саратовского и Доно-Медведицкого авлакогенов до 1500-2500 м в Камско-Бельском прогибе.

Малоперспективные районы в основном на газ и газоконденсат охватывают самую малоизученную из-за больших глубин территорию: узкую восточную часть Камской впадины и обширную южную часть Бельской впадины. Для них характерны большие мощности рифейских отложений (по геофизическим данным до 7-9 км на юго-востоке), глубокое залегание калтасинской свиты в связи с увеличением мощности средне- и верхнерифейских отложений. Степень катагенеза ОВ пород калтасинской свиты по расчетным данным превышает МК5.

В вендском комплексе на территории Волго-Уральской НГП выделены перспективные и малоперспективные земли на нефть, газ и газоконденсат, и малоперспективные только на газ и газоконденсат (рис.5). К перспективным территориям на нефть, газ и газоконденсат в вендских отложениях относятся две зоны.

Первая зона изометричной формы располагается в области распространения рифейских отложений в южной части Верхнекамской впадины. Для нее характерно относительно благоприятное соотношение зон генерации УВ в рифее и аккумуляции их в венде.

Другая перспективная территория, расположенная в Бельской впадине, протягивается вытянутой полосой, шириной в среднем 60 км, от зоны сочленения Серноводско-Абдулинского и Камско-Бельского авлакогенов до северной части Шкапово-Шиханской вендской впадины. Вендские отложения в данном районе имеют более высокое залегание по сравнению с первой зоной (кровля от 1,8 до 2,0 км), мощность изменяется от 300 до 600 м. На предвендскую поверхность в этой зоне выходят отложения среднерифейского комплекса относительно небольшой мощности (до 1 км).

К малоперспективным землям на нефть, газ и газоконденсат относится основная часть остальной площади развития вендских отложений в Волго-Уральской НГП, кроме восточных районов. Основными отличительными особенностями малоперспективных территорий являются малые, не более 200 м, мощности венда в Сарапульско-Яныбаевской седловине, отсутствие рифейских отложений в северной части Верхнекамской впадины; удаленность по площади и по разрезу вендских отложений от калтасинской свиты нижнего рифея из-за большой мощности (более 1,5 км) средне-верхнерифейского

комплекса в Вельской впадине. При испытаниях получены только притоки пластовой воды.

Рис.5 Прогноз нефтегазоносности вендских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.

Условные обозначения: 1 - газопроявления и повышенные газопоказания в песчаниках, 2 - залежь в песчаниках, 3 - незначительные нефтепроявления в алевролитах, 4 -интенсивные нефтепроявления в алевролитах, 5 - интенсивные нефтепроявления в песчаниках, б - незначительные нефтепроявления в песчаниках, 7 - незначительные нефтепроявления в аргиллитах, 8 - интенсивные нефтепроявления в аргиллитах, 9 -нефтегазопроявления в песчаниках, 10 - зоны отсутствия вендских отложений. Остальные обозначения см. на рис. 4.

В вендских отложениях выделяется также малоперспективная зона только на газ и газоконденсат, которая в значительной степени соответствует аналогичной зоне в рифейских отложениях. Незначительные газопроявления отмечаются в восточной части Шкапово-Шиханской впадины. В отложениях байкибашевской (кыквинской) свиты верхнего венда на глубинах 2-3 км по керну выявлены песчаники, пропитанные конденсатом, повышенные газопоказания, слабые газопроявления в процессе бурения (скв. Салиховская-51, Шиханская-5).

Основные результаты и выводы.

Проведен комплексный анализ критериев и показателей генерации, миграции, аккумуляции и сохранности залежей УВ для малоизученных рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП. Статистически обоснованы закономерные связи поверхностей фундамента, вендских и рифейских отложений, а также мощности калтасинской свиты с поверхностью фундамента, имеющие специфику в разных регионах и давшие возможность проводить прогнозные построения. Получены данные, позволившие заключить, что основные зоны генерации УВ расположены в рифейском комплексе, а вендский в основном является зоной аккумуляции УВ. В нижнерифейском комплексе выявлены нефтегазоматеринские свиты с промышленным потенциалом генерации УВ, которые имеют зональное и региональное распространение и могли генерировать легкие нефти, газоконденсаты и газы.

Выявлены особенности изменения катагенетической преобразованное™ ОВ пород рифей-вендских отложений, связанные с глубиной фундамента и спецификой геологического строения древних толщ. Составлена карта закономерностей изменения катагенеза ОВ пород для поверхности рифейского комплекса Волго-Урала, которая позволила дифференцировать исследуемую территорию по фазовому состоянию генерированных УВ и условиям сохранности нефтяных УВ.

Установлено, что песчано-алевролитовые породы-коллекторы вендских и рифейских отложений часто сходны по своим характеристикам с породами палеозоя. Карбонатные породы-коллекторы рифея (доломиты калтасинской свиты) обладают низкой пористостью, но повышенной проницаемостью за счет кавернозности и трещиноватости. Кроме того, прослежено зональное распространение карбонатных коллекторов рифея на севере Камско-Бельского прогиба.

Показано, что в отличие от палеозойского в рифей-вендском комплексе на сохранность залежей влияет значительно большее количество факторов, среди которых выделяются такие как активные тектонические процессы, гипергенное разрушение залежей нефтей, высокие палео- и современные температуры на больших глубинах

Обоснован комплекс специфических показателей для оценки нефтегазоносности рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП. В отличие от рифейского комплекса, в вендском комплексе определяющую роль играют показатели миграции, аккумуляции и сохранности залежей УВ.

Применение общих и специфических критериев и показателей позволило составить карты прогноза нефтегазоносности отдельно рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП. В отложениях рифейского комплекса на территории Волго-Уральской НГП выделяются земли наиболее перспективные (Орьебаш-Чернушинская зона с прилегающими районами), перспективные (северная часть Камской впадины, северо-западные и западные районы Вельской впадины, Серноводско-Абдулинский авлакоген) и малоперспективные на нефть, газ и газоконденсат (Рязано-Саратовский, Доно-Медведицкий, Кировско-Кажимский авлакогены), и перспективные и малоперспективные только на газ и газоконденсат (зоны в восточных районах провинции). В вендском комплексе выделены перспективные на нефть, газ, газоконденсат зоны в южной части Верхнекамской впадины и центральной части Вельской впадины.

Основные положения и содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах:

1. Башкова С.Е., Башков А.Н., Карасева Т.В. Особенности Волго-Уральской НГП по глубине погружения отложений, освоенных нефтегазодобывающей промышленностью//Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Материалы региональной научно-практической конференции. - Пермь, 2004. - С.136-140.

2. Башкова С.Е. Коллекторские свойства протерозойских отложений Пермского Прикамья/М.Ф.Серкин, С.Е.Башкова. - Пермь, КамНИИКИГС, 2005. -16 с. Деп. в ВИЭМС №1217-мг-05.

3. Карасева Т.В., Горбачев В.И., Беляева Г.Л., Башкова С.Е. Новые направления развития ресурсной базы углеводородов России по результатам глубокого и сверхглубокого параметрического бурения // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2005. - №3-4. - С.6-15.

4. Башкова С.Е. Рифейские отложения Волго-Уральской нефтегазоносной провинции как перспективный объект для поисков углеводородов/ Т.В.Карасева, А.И.Денисов, С.Е.Башкова//Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного федеральных округов на 2006 и последующие годы: Тезисы докл. научно-практич. конференции. - Саратов, 2005. - С.60-62.

5. Белоконь (Карасева Т.В.), Галкин В.И., Козлова И.А., Башкова С.Е. Додевонские отложения Пермского Прикамья как одно из перспективных направлений геологоразведочных работ//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2005. - №9-10. - С.24-28.

6. Башкова С.Е., Карасева Т.В. О перспективах нефтегазоносности рифейских отложений северной части Камско-Бельского прогиба. - Пермь, КамНИИКИГС, 2005. - 7 с. Деп. в ВИЭМС 21.12.05 г. №1228-мг 05.

7. Башкова С.Е., Карасева Т.В. Некоторые особенности процессов генерации УВ в рифей-вендских отложениях Волго-Уральской НГП//Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Сборник статей по материалам региональной научно-практической конференции. - Пермь, 2006. - С.86-89.

8. Башкова С.Е., Карасева T.B. Особенности органического вещества пород рифейских отложений севера Волго-Уральской нефтегазоносной провинции// Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного федеральных округов на 2007 и последующие годы: Тезисы докл. научно-практической конференции. - Саратов, 2006. - С.87-89.

9. Башкова С.Е. Уточнение геологического строения северной части Камско-Бельского авлакогена. - Пермь, КамНИИКИГС, 2006. - 8 с. Деп. в ВИЭМС 15.02.06 №1235-мг-06.

10. Башкова С.Е., Белоконь A.B. Новые подходы к поискам углеводородов в рифейских отложениях востока Русской платформы// Дегазация Земли: геофлюиды, нефть и газ, парагенезы в системе горючих ископаемых: Тезисы Международной конференции. - М.: ГЕОС, 2006. - С.46-49.

11. Башкова С.Е., Карасева Т.В., Горбачев В.И., Денисов А.И. Особенности строения северной части Камско-Бельского авлакогена//Литологические аспекты геологии слоистых сред: Материалы 7 Уральского регионального литологического совещания. — Екатеринбург, 2006. -С.31-33.

12. Башкова С.Е., Белоконь A.B., Ехлаков Ю.А., Серкин М.Ф. Строение и перспективы нефтегазоносности рифей-вендских отложений Пермского края//Природные ресурсы: Вестник недропользователя Пермской области. -2006. - №1. - С.69-77.

13. Субботина Н.Б., Башкова С.Е., Карасева Т.В. Реконструкция геохимических параметров по данным ГИС / //Материалы III геологической конференции КамНИИКИГС. - Пермь, 2007. - С.78-83.

14. Башкова С.Е. Критерии сохранности залежей УВ в рифей-вендских отложениях Волго-Уральской НГП//Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Материалы региональной научно-практической конференции. -М.,ПГУ, 2007. - С.64-67.

15. Башкова С.Е., Карасева Т.В., Попов С.Г. и др. Геолого-геохимические аспекты прогноза нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП//Состояние и перспективы нефтегазового потенциала Пермского края и прилегающих регионов: Материалы научно-практической конференции (8-9 ноября 2006 г., Пермь). - Пермь, 2007. - С.74-85.

16. Башкова С.Е., Белоконь A.B. Прогноз нефтегазоносности рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП на основе общей модели формирования месторождений УВ//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2008. - №9. - С.11-20.

17. Башкова С.Е., Попов С.Г., Белоконь A.B. Термокаталитические критерии нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГГО/Материалы IV геологической конференции КамНИИКИГС: Сборник докладов. - Пермь, 2008. - С.113-121.

Подписано в печать 26.10.2009. Формат 60x90/16. Усл. печ. л. 1,00. Тираж 100 экз. Заказ №1860/2009.

Издательство

Пермского государственного технического университета 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., 29, к.113 тел. (342) 219-80-33

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Башкова, Светлана Евгеньевна

стр.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Особенности геологического строения и нефтегазоносности верхнепротерозойского комплекса Волго-Уральской нефтегазоносной провинции.

1.1. Геологическое строение.

1.2. Нефтегазоносность.

2. Современные представления о критериях и показателях оценки перспектив нефтегазоносности.

2.1. Общие представления.

2.2. Критерии и показатели нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП.

3. Критерии и показатели генерации и эмиграции УВ рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП.

4. Критерии и показатели миграции, аккумуляции и сохранности залежей УВ в рифей-вендских отложениях Волго-Уральской * НГП.

4.1. Критерии миграции и аккумуляции УВ.

4.2. Критерии и показатели сохранности залежей УВ.

5. Обоснование комплекса критериев и показателей и прогноз нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской

5.1. Комплекс специфических критериев и показателей прогноза нефтегазоносности рифейских и вендских отложений.

5.2. Прогноз нефтегазоносности.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Комплексный анализ критериев и показателей прогноза нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции"

Актуальность проблемы. В связи с высоким уровнем освоения недр во различных регионах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции (ВУНГП) дальнейшее развитие геолого-разведочных работ (ГРР) многими исследователями связывается с поисками новых перспективных объектов в подстилающих палеозойские нефтегазоносные комплексы рифейско-вендских образованиях, выполняющих обширные впадины. Рифей-вендские осадочные отложения характеризуются широким распространением, значительной мощностью, присутствием нефтегазопроявлений и залежей нефти, однако они до сих пор остаются на региональном этапе геологоразведочных работ. Это связано со сложностью их строения, часто относительно большими (более 3-4 км) глубинами залегания и низкой степенью изученности геофизическими методами и бурением. В то же время в Восточной Сибири и других регионах в рифей-вендских образованиях открыты крупные залежи углеводородов (УВ).

Несмотря на длительную историю исследования древних отложений Волго-Уральской НГП много нерешенных вопросов остается по строению и подходам к оценке перспектив нефтегазоносности этих комплексов. В связи с этим актуальной является проблема комплексного изучения критериев и показателей нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП.

Основные задачи исследования.

2. Исследование различных подходов к обоснованию критериев и показателей оценки нефтегазоносности;

5. Прогноз нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП.

Для решения поставленных задач были использованы результаты геофизического профилирования, а также материалы изучения керна скважин, вскрывших рифейские и вендские породы на территории Волго-Уральской НГП (метод Яоск-Еуа1, люминесцентно-битуминологические, микропетрографические исследования, определения коллекторских параметров и др.)? применялись вероятностно-статистические методы обработки результатов, компьютерные программы для составления моделей нефтегазообразования и нефтегазонакопления.

Научная новизна.

- в рифейском комплексе Волго-Уральской НГП обосновано развитие неф-тегазоматеринских свит с промышленным потенциалом генерации УВ, тогда как в вендском комплексе они не выявлены;

- впервые для рифейских отложений Волго-Уральской НГП построена карта изменения катагенетической преобразованности ОВ пород, позволившая выделить главные зоны нефте- и газообразования, дать прогноз фазового состояния генерированных УВ;

- обоснованы специфические показатели оценки нефтегазоносности рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП, такие как мощность и степень развития калтасинской и кабаковской свит, степень катагенеза ОВ пород, геологическое время проявления ГЗН и ГЗГ, мощность средне- верхнерифейских отложений, гипергенез в период предвендского и преддевонского перерывов, геологическое время существования залежей и др.;

- впервые выполнен прогноз нефтегазоносности отдельно рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП.

Защищаемые положения.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на конференциях молодых ученых ОАО «КамНИИКИГС», научно-практических конференциях по Приволжскому и Южному федеральным округам (Саратов, 2005, 2006), международной конференции ИПНиГ (Москва, 2006), региональных конференциях ПТУ (Пермь, 2006, 2007). По теме диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 3 публикации в журналах, рекомендованных ВАК.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, заслуженному геологу РФ, д.г-м.н. Т.В. Карасевой, искреннюю признательность за консультации и поддержку при выполнении работы д.г-м.н [В.М. Проворову], кандидатам г-м.н. Ю.А. Ехлакову, А.Н. Угрюмову, М.Г. Фрик, Г.И. Титовой, Л.В. Сиротенко, а также А.И. Денисову], В.В. Шулаковой, Н.Б.Субботиной и всем сотрудникам сектора научного сопровождения сверхглубокого и параметрического бурения ОАО «КамНИИКИГС».

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Башкова, Светлана Евгеньевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведен комплексный анализ критериев и показателей генерации, миграции, аккумуляции и сохранности залежей УВ для малоизученных рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП. Статистически обоснованы закономерные связи поверхностей фундамента, вендских и рифейских отложений, а также мощности калтасинской свиты с поверхностью фундамента, имеющие специфику в разных регионах и давшие возможность проводить прогнозные построения. Получены данные, позволившие заключить, что основные зоны генерации УВ расположены в рифейском комплексе, а вендский в основном является зоной аккумуляции УВ. В нижнерифейском комплексе выявлены нефтегазомате-ринские свиты с промышленным потенциалом генерации УВ, которые имеют зональное и региональное распространение и могли генерировать легкие нефти, газоконденсаты и газы.

Выявлены особенности изменения катагенетической преобразованности ОВ пород рифей-вендских отложений, связанные с глубиной фундамента и спецификой геологического строения древних толщ. Составлена карта закономерностей изменения катагенеза ОВ пород для поверхности рифейского комплекса Волго-Урала, которая позволила дифференцировать исследуемую территорию по фазовому состоянию генерированных УВ и условиям сохранности нефтяных УВ.

Установлено, что песчано-алевролитовые породы-коллекторы вендских и рифейских отложений часто сходны по своим характеристикам с породами палеозоя. Карбонатные породы-коллекторы рифея (доломиты калтасинской свиты) обладают низкой пористостью, но повышенной проницаемостью за счет кавер-нозности и трещиноватости. Кроме того, прослежено зональное распространение карбонатных коллекторов рифея на севере Камско-Бельского прогиба.

Обоснован комплекс специфических показателей для оценки нефтегазо-носности рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП. В отличие от рифейского комплекса, в вендском комплексе определяющую роль играют показатели миграции, аккумуляции и сохранности залежей УВ. Применение общих и специфических критериев и показателей позволило составить карты прогноза нефтегазоносности отдельно рифейских и вендских отложений Волго-Уральской НГП. В отложениях рифейского комплекса на территории Волго-Уральской НГП выделяются земли наиболее перспективные (Орьебаш-Чернушинская зона с прилегающими районами), перспективные (северная часть Камской впадины, северозападные и западные районы Вельской впадины, Серноводско-Абдулинский ав-лакоген) и малоперспективные на нефть, газ и газоконденсат (Рязано-Саратовский, Доно-Медведицкий, Кировско-Кажимский авлакогены), и перспективные и малоперспективные только на газ и газоконденсат (зоны в восточных районах провинции). В вендском комплексе выделены перспективные на нефть, газ, газоконденсат зоны в южной части Верхнекамской впадины и центральной части Вельской впадины.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Башкова, Светлана Евгеньевна, Пермь

1. Аксенов Е.М. Перспективы нефтегазоносности рифейско-вендских отложений Пермского Прикамья / Е.М. Аксенов, A.A. Голов, И.К. Чепикова и др. // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1995. -№5.-С. 2-9.

2. Алиев М.М. Геология и нефтегазоносность рифейских и вендских отложений Волго-Уральской провинции / М.М. Алиев, С.Г. Морозов, Е.И. Постникова и др. М.: Недра, 1977. - 156 с.

3. Аммосов И.И. Палеотемпературы преобразования нефтегазоносных отложений / Аммосов И.И., Горшков В.И., Гречишников Н.П. М.: Наука, 1980.- 110с.

4. Баженова O.K. Генетические особенности нефтей верхнего протерозоя / Баженова O.K., Арефьев O.A., Соколов Б.А. // Доклады АН СССР. 1994. -Т.337. - №3. - С.371-375.

5. Бакиров A.A. Нефтегазоносные провинции и области СССР / А.А.Бакиров, Г.Е.Рябухин, Н.М.Музыченко и др. М., Недра, 1979, 456с.

6. Балашова М.М. К биостратиграфическому обоснованию расчленения верхнего венда Прикамья / Балашова М.М., Голуб И.Н., Денисов А.И.// Геология и нефтегазоносность севера Урало-Поволжья: Тр. ВНИГНИ. Вып. 123. — Пермь, 1973.-С. 151-154.

7. Башкова С.Е. Критерии сохранности залежей УВ в рифей-вендских отложениях Волго-Уральской Hl'll / Башкова С.Е. // Геология и полезные ископаемые Западного Урала: Материалы региональной научно-практической конференции. М., ПГУ, 2007. - С.64-67.

8. Башкова С.Е. Уточнение геологического строения северной части Камско-Бельского авлакогена / Башкова С.Е. И Пермь, КамНИИКИГС, 2006. — 8 с. Деп. в ВИЭМС 15.02.06 №1235-мг-06.

9. Башкова С.Е. О перспективах нефтегазоносности рифейских отложений северной части Камско-Бельского прогиба / Башкова С.Е., Карасева Т.В. — Пермь, КамНИИКИГС, 2005. 7 с. Деп. в ВИЭМС 21.12.05 г. №1228-мг 05.

10. Башкова С.Е. Строение и перспективы нефтегазоносности рифей-вендских отложений Пермского края / Башкова С.Е., Белоконь A.B., Ехлаков Ю.А., Серкин М.Ф. //Природные ресурсы: Вестник недропользователя Пермской области. 2006. - №1. - С.69-77.

11. Башкова С.Е. Термокаталитические критерии нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской НГП / Башкова С.Е., Попов С.Г., Белоконь A.B. // Материалы IV геологической конференции КамНИИКИГС: Сборник докладов. Пермь, 2008. - С. 113-121.

12. Белоконь Т.В. Геохимия пород и флюидов додевонских отложений северо-востока Урало-Поволжья / Белоконь Т.В., Козлов В.И., Дулепов Ю.А., Коб-лова А.З., Козлова Е.В. Уфа, 1991. - 39 с.

13. Белоконь Т.В. Нефтегазоносность древних толщ востока Русской платформы / Белоконь Т.В., Балашова М.М., Горбачев В.И. // Геология нефти и газа, 1996. №7. -С. 12-18.

14. Белоконь Т.В. Перспективы дальнейшего изучения нефтегазоносности верхнедокембрийских отложений востока Русской платформы / Белоконь Т.В., Балашова М.М., Горбачев В.И. // Отечественная геология, 1994. №3. -С. 3-10.

15. Белоконь Т.В. Проблемы нефтегазоносности больших глубин / Белоконь Т.В.// Геология нефти и газа. -1998. N6.- С.13-21.

16. Белоконь Т.В. Распределение металлопорфиринов в нефтях различных нефтегазоносных регионов / Белоконь Т.В.// Геохимия, 1987. №6. — С. 877889.

17. Белоконь Т.В. Строение и нефтегазоносность рифейско-вендских отложений востока Русской платформы / Белоконь Т.В., Горбачев В.И., Балашова М.М. Пермь: ИПК «Звезда», 2001.-108 с.

18. Вассоевич Н.Б. О нефтегазоносности платформенных образований докембрия / Вассоевич Н.Б. // Корреляция кембрия. — М.: Наука, 1977. — Т.1. — С. 288-297.

19. Галкин В.И. Применение вероятностных моделей для локального прогноза нефтегазоносности / Галкин В.И., Жуков Ю.А., Шишкин М.А. // Екатеринбург: УрО РАН, 1992,- 112с.

20. Геологическое строение и нефтегазоносность Оренбургской области. — Оренбург: Оренбургское кн. изд-во, 1997. — 272 с.

21. Геологическое строение и условия формирования гигантской Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления в верхнем протерозое Сибирской платформы // Геология и геофизика, 1996. — Том 37. — С. 166-196.

22. Голов A.A. Рифейско-вендские отложения Волго-Уральской провинции и перспективы их нефтегазоносности / Голов A.A., Чепикова И.К. // Разведка и охрана недр. -М., 1999. №5-6.

23. Гусева А.Н. Геохимические предпосылки возможности нефтеобразования в докембрийских породах / Гусева А.Н., Лейфман И.Е., Соколов Б.А. // Органическая геохимия нефтей, газов и OB докембрия. — М.: Наука, 1981. — 221 с.

24. Дедеев В.А. Тектонические критерии прогноза нефтегазоносности Печорской плиты / Дедеев В.А.,Аминов Л.З.,Гецен В.Г. и др. -Л.:Наука,1986. -217с.

25. Дробот Д.И. Геохимические критерии оценки перспектив нефтегазоносности докембрийских и нижнекембрийских отложений юга Сибирской платформы / Дробот Д.И., Золотов А.Н., Конторович А.Э. — Сб. научн. трудов ВНИГНИ.-М., 1974.-№146.-С. 156.

26. Золотов А.Н. Тектоника и нефтегазоносность древних толщ / Золотов А.Н. М.: Недра, 1982. - 240 с.

27. Интерпретация результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин: Справочник / Под ред. В.М.Добрынина.- М.: Недра, 1988.-476с.

28. Итенберг С.С. Интерпретация результатов геофизических исследова-ний разрезов скважин / Итенберг С.С. М.: Недра, 1972.- 312с.

29. Ишерская М.В. Влияние эпигенеза на изменение коллекторских свойств пород верхнего протерозоя востока Русской плиты / Ишерская М.В. — В сб.: Геология докембрия Южного Урала и востока Русской плиты. — Уфа, 1990. -С. 97-103.

30. Каждан А.Б. Математическое моделирование в геологии и разведке полезных ископаемых / Каждан А.Б., Гуськов О.И., Шиманский A.A. -М.: Недра, 1979.- 168с.

31. Карцев A.A. Основы геохимии нефти и газа / Карцев A.A. // М.: Недра, 1978.- 272с.

32. Козлов В.И. Верхний докембрий восточных районов Татарстана и перспективы его нефтегазоносности / В.И.Козлов, Р.Х.Муслимов, Н.С.Гитиятуллин и др. -Уфа: ИГ УНЦРАН, 1995. -218 с.

33. Козлов В.И. Литолого-петрографическая характеристика допалеозойских отложений, вскрытых скважиной 1 Морозовская (Западная Башкирия) / В.И. Козлов, Р.Х. Масагутов, Т.В. Иванова и др. Уфа, 1992. - 32 с.

34. Количественная оценка перспектив нефтегазоносности слабоизучен-ных регионов.- М.: Недра, 1988. 223 С.

35. Коллекторские свойства пород на больших глубинах. — М.: Наука, 1985. -255 с.

36. Конторович А.Э. Геохимические методы количественного прогноза нефтегазоносности / Конторович А.Э. М.: Недра, 1976. - 246 с.

37. Ларская Е.С. Диагностика и методы изучения нефтегазоматеринских толщ / Ларская Е.С. М.:Недра, 1983, 195с.

38. Ларская Е.С. Состав и строение углеводородов протерозойских нефтей разного типа / Е.С. Ларская, О.П. Загулова, Э.Ф. Храмова и др. // Докл. АН СССР, 1987. Т. 242. - С. 700-704.

39. Левинзон И.Л. Прогноз нефтегазоносности локальных структур / Левинзон И.Л., Галкин В.И., Маршаев O.A. ПГТУ. Пермь, 1997.-70с.

40. Ли Го Юй Перспективы нефтегазоносности морских отложений палеозоя и протерозоя в Китае / Ли Го Юй // Геология и геофизика. — 1996. — Том 37. — с. 57-63.

41. Лопатин Н.В. Образование горючих ископаемых / Лопатин H.B. М., Недра, 1983.- 192 с.

42. Максимов С.П. Формирование залежей нефти и газа на различных этапах развития седиментационных бассейнов / С.П. Максимов, М.И. Лоджевская, Г.Н. Доленко и др. М.: ВНИГНИ, 1981. - 223с.

43. Масагутов Р.Х. О перспективах нефтегазоносности вендских отложений Западного Башкортостана / Р.Х. Масагутов, В.И. Козлов, Ю.В. Андреев, Т.В. Иванова // Геология, геофизика и разведка нефтяных месторождений, 1997. -№1.- С. 2-9.

44. Маслов A.B. Осадочные ассоциации рифея Волго-Уральской области (условия формирования литофациальная зональность) / Маслов A.B., Ишер-ская М.В. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. - 267 с.

45. Методические основы прогнозирования нефтегазоносности. М.: Не-дра, 1990. -248с.

46. Методические указания по количественной оценке прогнозных ре-сурсов нефти, газа и конденсата.- М.: ВНИГРИ.- 1983, 2000 гг.- 215с.

47. Морозов Г.Г. Проблемы стратиграфии рифея Сев. Урала / Морозов Г.Г., Алексеев В.Я. // Геология и полезные ископаемые Зап. Урала: Тез. докл. — Пермь, 1997.-С. 20-24.

48. Неручев С.Г. нефтепроизводящие свиты и миграция нефти / Неручев С.Г.- Л.: Недра, 1969. 240 с.

49. Нестеров И.И. Геолого-геохимические показатели главной зоны нефтеоб-разования / Нестеров И.И., Рыльков A.B., Кулахметов Н.Х. и др. // Нефте-материнские свиты и принципы их диагностики.- М.: Наука, 1969.- С.53-60.

50. Нефти, газы и ОВ пород севера Урало-Поволжья. Каталог физико-химических свойств / Под ред. А.З.Кобловой, Ю.А.Дулепова. —Пермь, КамНИИКИГС, 1989. -Вып. III. -685 с.

51. Ожиганова Л.Д. Нижний рифей Западной Башкирии / Ожиганова Л.Д. // Стратиграфия и литология верхнего докембрия и палеозоя Южного Урала и Приуралья. Уфа, 1983. - С. 33-39.

52. Парапова Г.М. Катагенез и нефтегазоносность / Г.М. Парапова, С.Г. Неручев, A.B. Жукова и др. Л.: Недра, 1981 - 240 с.

53. Самвелов Р.Г. Залежи углеводородов на больших глубинах: особенности формирования и размещения / Самвелов Р.Г. // Геология нефти и газа, 1995.- №9. С. 5-15.

54. Сидоренко A.B. Органическое вещество в осадочных породах докембрия / Сидоренко A.B., Сидоренко С.А. — М.: Наука, 1975.

55. Серкин М.Ф. Коллекторские свойства протерозойских отложений Пермского Прикамья / М.Ф.Серкин, С.Е.Башкова. Пермь, КамНИИКИГС, 2005. -16 с. Деп. в ВИЭМС №1217-мг-05.

56. Скоробогатов В.А. Некоторые критерии перспектив нефтеносности баже-новской свиты Западной Сибири / Скоробогатов В.А., Краснов С.Г. // Геология нефти и га-за.- 1984.- №3.- С.15-19.

57. Скрипий A.A. Структурные реконструкции рифея Южного Урала и Приуралья / Скрипий A.A. // Общие проблемы стратиграфии и геологическойистории рифея Северной Евразии: Научное издание Екатеринбург: УрО РАН, 1995.-С. 112-113.

58. Словарь по геологии нефти и газа .- JI. Недра, 1988.-679 с.

59. Стратиграфическая схема рифейских и вендских отложений Волго-Уральской области. Объяснительная записка. — Уфа, 2000. — 81 с. и схема на 2-х листах.

60. Субботина Н.Б. Реконструкция геохимических параметров по данным ГИС / Субботина Н.Б., Башкова С.Е., Карасева Т.В. // Материалы III геологической конференции КамНИИКИГС. Пермь, 2007. - С.78-83.

61. Сулин В.А. Воды нефтяных месторождений в системе природных вод / Сулин В.А. Гостоптехиздат, 1946.

62. Фролович Г.М. Строение северной части Камско-Бельской впадины по данным сейсморазведки / Г.М. Фролович, P.O. Хачатрян, Ю.П. Голдобин и др. //Изв. АН СССР. Сер геол, 1988. №10. - С. 126-136.

63. Хачатрян P.O. Геологические предпосылки нефтегазоносности рифейских и вендских структурных этажей чехла платформы. Нефтегазоносность нижних структурных этажей чехла платформы / Хачатрян P.O., Морозов С.Г. -М., 1983.-С. 36-44.

64. Шахновский Н.С. Строение и нефтегазоносность рифтогенных структур / Шахновский Н.С. //Геология нефти и газа. 1996. - № 4. - С. 19-25.

65. Grantham P. J., Lijmbach G.W.M., Posthuma J et al. Origin of crude oils in Oman //J. Petrol. Geol., 1988, v. 11.-P. 61-80.

66. Plumb K.A. Geology of the McArthur basin Northern territory Queensland. Scale 1:1000000 // Bur. Miner. Res., Canberra. 1988.1. Фондовая литература

67. Белоконь Т.В. (Карасева) Обоснование комплекса геолого-геофизических, геохимических и гидрогеологических показателей оценки перспектив нефтегазоносности глубокозалегающих горизонтов осадочных бассейнов. Отчет по теме 01430671077. Пермь, 2001 г.

68. Белоконь Т.В. (Карасева) Составить пакет геологических и геохимических карт рифейских и вендских отложений востока Русской платформы. Отчет по теме. -Пермь, 1998. —115 с.

69. Белоконь Т.В. Обобщить материалы и оценить перспективы нефтегазоносности додевонских отложений Русской платформы. Отчет по теме 314. — Пермь 1994 г.

70. Белышев Б.П. Оценка перспектив нефтегазоносности рифейско-вендских отложений Удмуртской АССР и Кировской области с целью выбора первоочередных напарвлений и объектов для проведения поисковых работ. Отчет по теме 4826850.501. Пермь, 1991 г.

71. Ехлаков Ю.А. Составление каталога стратиграфических разбивок допалео-зойских и палеозойских отложений по поисковым и разведочным скважинам Пермской области. Отчет по контракту 03/20. Пермь, 2001. - Кн.1, 241 с.

72. Карасева Т.В. (Белоконь Т.В) Разработать комплекс критериев количественной оценки прогнозных ресурсов и осуществить прогноз нефтегазоносности рифей-вендского комплекса Европейской части России. Отчет по теме. Пермь, 2006. 3 книги.

73. Карасева Т.В. Обобщение материалов по геологическому строению и нефтегазоносности рифейско-вендских отложений востока Русской платформы. Отчет по теме 01430671.112. -Пермь, 2000.

74. Карасёва Т.В. Оценка генерационного потенциала основных нефтегазоматеринских толщ малоизученных территорий и комплексов отложений. Отчёт КамНИИКИГС по договору 19/04 к госконтракту 2004/254. Пермь, 2004.

75. Коблова А.З. Геохимическая оценка пород, нефтей и газов нижнепермских и протерозойских отложений Пермского Прикамья. Отчет КамНИИКИГС по теме 11-92.-Пермь, 1994. -328 с.

76. Коблова А.З. Проведение лабораторных геолого-геохимических работ по изучению шлама, пород и флюидов скв. 204 Бедряжской площади. Отчёт КамНИИКИГС по договору 4826850/204. Пермь, 1991. 222 с.

77. Кузнецов Ю. И. и др. Стратиграфия допалеозойских и палеозойских отложений новых разведочных площадей Пермского Прикамья: Отч. по теме 29-77п А.П.1 13/351д / КО ВНИГНИ.-Пермь, 1979.- 5 кн.

78. Шестов И.Н. Провести исследование гидрогеологических объектов в скважине Сырьянской площади и определить предварительные запасы йо-до-бромных вод. -Пермь, Фонды КамНИИКИГС, 2001. —161 с.

Информация о работе

Башкова, Светлана Евгеньевна
кандидата геолого-минералогических наук
Пермь, 2009
ВАК 25.00.12

Диссертация

Комплексный анализ критериев и показателей прогноза нефтегазоносности рифей-вендских отложений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы