Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Особенности формирования песчаных пластов куломзинской свиты на юго-востоке Западной Сибири в связи с их нефтегазоностью

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Смирнова, Нина Ильинична

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Эволюция взглядов на геологическое строение и нефтегазоносность неокомских отложений Западной Сибири.

1.1. Модель горизонтального и кулисообразного строения неокома.

1.2. Региональная клиноформная модель строения неокома.

Глава 2. Фациально-генетический анализ песчаных пластов куломзинской свиты юго-востока Западной Сибири.

Глава 3. Нефтегазоносность проницаемых шельфовых пластов.

Глава 4. Строение и особенности распространения шельфовых пластов куломзинской свиты юго-востока Западной Сибири.

Глава 5. Методика расчленения и корреляции шельфовых пластов fct куломзинской свиты юго-востока Западной Сибири.

Глава 6. Прогноз перспективных зон и участков для открытия залежей УВ в куломзинских пластах юго-востока Западной Сибири.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Особенности формирования песчаных пластов куломзинской свиты на юго-востоке Западной Сибири в связи с их нефтегазоностью"

Диссертационная работа - это результат многолетних полевых и научно-исследовательских работ, посвященных изучению особенностей формирования, закономерностей распространения и выработки методики картирования сложнопостро-енных ловушек так называемых «шельфовых» песчаных пластов куломзинской свиты.

Актуальность работ.

Хорошо развитая нефтяная промышленность юго-востока Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна, в основном сформированная на землях Томской области остро нуждается в наращивании эффективных промышленных запасов нефти. Решить эту задачу за счет верхнеюрского основного продуктивного породно-осадочного комплекса маловероятно, так как он в зоне действующих нефтепромыслов практически полностью к началу нового века хорошо изучен и более 40 лет промышленно эксплуатируется.

Один из возможных вариантов решения этой задачи заключается в поиске залежей углеводородов в традиционных и литолого-стратиграфических ловушках формирующихся в прибрежно-морских песчано-алевритовых пластах куломзинской свиты, отложения которой значительно редуцированы по сравнению с ее разрезами в Тюменской области, где эти отложения контролируют огромные запасы нефти. Проблема нефтегазоносности неокома юго-востока Западной Сибири в целом, и куломзинской свиты в частности, остается сложной, неоднозначной и очень важной для решения практических задач нефтяной промышленности.

Несмотря на то, что песчаные пласты куломзинской свиты, вскрыты сотнями поисково-разведочных и тысячами эксплуатационных скважин, закономерности их строения на территории Томской области практически не изучены. Объективные причины этого связаны с отсутствием в зоне куломзинских пластов четких отражающих сейсмических, а также однозначных реперных границ. Эти обстоятельства не позволяют однозначно и эффективно проводить стратиграфический анализ, небольшой по мощности, песчано-алевритовой пачки, венчающую куломзинскую свиту и являющуюся по существу одновозрастной, но разновременной, и следовательно,выявить закономерности распространения её конкретных песчано-алевритовых тел. На слабую изученность, закономерностей распространения проницаемых пластов меловых отложений, оказали определенное влияние и ряд субъективных причин.

Во-первых, укоренились представления о продуктивности этих пластов за счет разрушения верхнеюрских залежей, и, следовательно, о небольших запасах вторичных залежей.

Во-вторых, считается что, вскрывая регионально продуктивные верхнеюрские отложения на подготовленных сейсмическими работами объектах, мы одновременно оцениваем и проницаемые пласты куломзинской свиты.

В конце 70-х начале 80-х годов широко начали развиваться представления о клиноформном строении неокомских отложений в Тюменской области. Основу этих представлений сформулировал, базируясь на трудах Головкинского Н.А., Наумов Л.Л., которые в дальнейшем были развиты многочисленными последователями. Несмотря на популярность этих идей, до настоящего времени не сформировано единое понятие о клиноформе как геологическом теле. Все это не позволяет на территории юго-восточной части Западной Сибири осуществлять корреляцию пластов куломзинской свиты на базе единой общепринятой методики. Фактически за последние 10-15 лет системной индексации пластов неокома в целом и куломзинской свиты в частности, геологическими службами, которые исследуют данную территорию, не проводилось. Поэтому научно обоснованных закономерностей их распространения не установлено. В связи с этим, изучение особенностей формирования шельфовых пластов куломзинской свиты на юго-востоке Западной Сибири имеет огромное научно-теоретическое и практическое значение.

Цель и задачи исследования. Основной целью диссертационной работы является выявление условий формирования и установление закономерностей распространения песчано-алевритовых пластов куломзинской свиты, что позволит прогнозировать зоны, благоприятные для формирования структурных и структурно-литологических ловушек залежей нефти и газа.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1 - выявить лито-фациальные особенности формирования песчаноалевритовых пластов куломзинской свиты;

2 - проанализировать особенности строения нефтяных и газовых залежей, связанных с песчаными пластами куломзинской свиты;

3 - установить стратиграфическую приуроченность песчаных пластов изучаемой свиты и зоны их регионального распространения;

4 - разработать методику, для выбора объектов, контролирующих размещение структурно-литологических и литологических ловушек;

5 - выдать рекомендации по проведению первоочередных геологоразведочных работ инновационными методами.

Методы исследования. Для достижения главной цели и решения поставленных задач автором использовались литолого-петрографические, палеонтологические, па-леотектонические, геолого-промысловые и другие традиционные геологические методы исследования.

При проведении полевых работ, на основе сохранившегося керна в кернохрани-лищах Томской области, была сформирована коллекция кернового материала, состоящая из 447 обрацов, что дало возможность провести аналитические работы.

Отобранные образцы изучались макроскопически и микроскопически. Совместно с литологами кафедр петрографии ТГУ и петрографии и минералогии ТПУ осуществлялся литолого-петрографический анализ изучаемых неокомских песчано-алевритовых отложений. Биостратиграфические изыскания проводились в лаборатории микропалеонтологии ТГУ (декан ГГФ Г.М. Татьянин).

Подбор типовых разрезов отложений куломзинской свиты, для отдельных структурно-формационных зон, осуществлялся в результате анализа разрезов скважин, где свита имела наиболее полные разрезы алевритовых и песчаных пластов.

На основании анализа многочисленных геолого-геофизических профилей составленных из каротажных диаграмм и проходящих по исследуемой территории с востока на запад и с севера на юг удалось предложить принцип стратификации пес-чано-алевритовых пластов куломзинской свиты.

В работе использовались фондовые и опубликованные материалы.

Научная новизна исследований. Впервые, на серии геолого-геофнзических профилей исследуемой территории показано, что формирование песчаноалевритовых пластов контролировалось не только региональным наклоном валан-жин-готеривского морского бассейна, но в большей степени палеорельефом морского дна этого бассейна. Исходя из этого сделан вывод о том, что песчано-алевритовые пласты могут глинизироваться как в западном так и в восточном направлениях, в зависимости от палеорельефа. Впервые показано, что в большинстве случаев, угол наклона дна валанжин-готеривского морского бассейна к моменту формирования пес-чано-алевритовых тел не превышал 1-2 градуса, что характерно для полого погружающегося шельфа. Предложена новая технология стратификации первого проницаемого пласта куломзинской свиты, основанная на учете общей мощности глинистой ее части. Впервые предложена методика выделения структурно-литологических ловушек песчаных пластов куломзинской свиты на основе совмещения структурной сейсмической карты по отражающему горизонту На и карты изопахит глинистой части этой свиты. Даны рекомендации на постановку первоочередных инновационных, геохимических и геофизических исследований в зонах возможного наличия струк-турно-литологических залежей в куломзинской свите.

Основные защищаемые положения.

1. Формирование шельфовых песчаных пластов куломзинской свиты происходило не только на фоне регионального наклона дна валанжин-готеривского морского бассейна, но в большей степени на фоне достаточно дифференцированного его палеорельефа.

2. На основе корреляции песчаных шельфовых пластов куломзинской свиты, с учетом общей мощности ее глинистой части и современного верхнеюрского рельефа, выделены зоны развития структурно-литологических ловушек, благоприятных для формирования залежей углеводородов.

3. Проницаемые шельфовые пласты куломзинской свиты являются самостоятельным объектом для поиска залежей углеводородов.

Практическая значимость работы.

В работе показано, что формирование прибрежно-морских шельфовых песчано-алевритовых пластов куломзинской свиты контролировалось, в значительной степени, палеорельефом морского дна, и, следовательно, лито-фациальное замещение пес чаников глинистыми отложениями могло происходить не только на север и запад, как это традиционно принято, но и на юг и восток. Эту закономерность необходимо учитывать при решении практических задач по прогнозированию развития возможно продуктивных проницаемых пластов.

Предложенный принцип стратификации и корреляции, а также технология картирования структурно-литологических ловушек песчаных пластов, позволяет наметить перспективные объекты для дальнейших геохимических, электроразведочных, геофизических и буровых работ. Оценка этих зон может обеспечить эффективный прирост промышленных запасов нефти в районах с развитой инфраструктурой.

Объем и структура работы. Диссертационная работа содержит 139 страниц машинописного текста, в том числе 43 рисунка и 4 таблицы, состоит из введения, шести глав и заключения. Список литературы включает 33 наименования.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Смирнова, Нина Ильинична

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наращивание ресурсов углеводородного сырья, особенно в освоенных промышленных районах в юго-восточной части Западной Сибири, возможно, путем вовлечения в разработку новых месторождений, не связанных с традиционными сводовыми антиклинальными ловушками. Лучше всего эти новые месторождения или залежи открывать на уже открытых месторождениях, где продуктивны пласты горизонта 10j или в непосредственной близости от них. Наиболее перспективными отложениями для поиска залежей нефти и газа несводового типа являются песчано-алевритовые пласты куломзинской свиты. Эти пласты накапливались в шельфовой зоне регрессирующего морского бассейна. Совокупность куломзииских песчано-алевритовых пластов представляет собой сложную объемную систему, состоящую из песчаных и глинистых линзовидных тел и кулис, выклинивающихся навстречу друг другу.

Считалось, что структурные планы баженовской свиты и нижнемеловых пластов шельфового типа практически полностью совпадают. В региональном плане в большинстве случаев это вполне возможно, однако если учесть, что песчаные пласты куломзинской свиты формируются не только под действием тектонических, но, безусловно, и седиментационных факторов, вероятно и существенное различие (B.C. Славкнн, 2001). Изучению седиментационных факторов, влияющих на формирование и распределение шельфовых пластов, автором диссертации было уделено особое внимание. Детальный анализ литолого-петрографических исследований многочисленных образцов керна убедительно показал, что пласты куломзинской свиты формировались преимущественно в прибрежно-морских условиях мелководного шельфа. Существенную роль на распределение терригенного материала в пределах этой части шельфа оказывал палеорельеф дна морского бассейна. При этом на территории юго-восточной части Западной Сибири региональный наклон морского дна имел второстепенное значение при формировании песчано-алевритовых пластов куломзинской свиты.

Учитывая кулисообразность и линзовидность песчаных тел куломзинской свиты, установленные в результате анализа геологических разрезов более 650 поисково-разведочных скважин автор пришел к выводу, что наиболее эффективным инструментом стратификации песчаных пластов куломзинской свиты является общая мощ ность глинистой части этой свиты. Такой подход позволил выделить индивидуальные песчаные геологические тела, сформировавшихся на разных уровнях регрессирующего морского бассейна. Именно эти индивидуальные песчаные геологические тела и рассматриваются, как наиболее перспективные объекты способные контролировать структурно-литологичсские залежи нсокома юго-восточной части Западной Сибири. В связи с этим, несомненно, актуальна задача прямого изучения сейсмическими методами геометрии этих пластов. К сожалению, долгие годы на территории Томской области применялась методика полевых работ и обработки сейсмических материалов, направленных только в основном, на изучение юрских и частично палеозойских отложений. Поэтому на большинстве временных разрезов практически отсутствовали отражающие горизонты в интервалах развития песчано-алевритовых пластов куломзинской свиты. Безусловно, такое положение сложилось и в силу ряда объективных и геологических причин, связанных с отсутствием четких реперных сейсмических границ. Однако смеем надеяться, что определенный состав и последовательность обрабатывающих процедур, а также совершенствование методики проведения самих работ позволит в ближайшие годы получить качественные временные сейсмические разрезы, основу для дальнейшей интерпретационной обработки, которая позволит создавать структурно-тектонические модели в нижнемеловых отложениях. Реализация таких предложений возможна лишь тогда, когда у большинства геологов-нефтяников сформируется мировозрение, что куломзинские песчано-алевритовые тела являются самостоятельным достаточно перспективным объектом поиска месторождений нефти и газа, контролирующего в основном структурно-литологичсские ловушки и требующего специфического подхода его изучения (В.Н. Ростовцев, Н.И. Смирнова, С.Н. Резник, 1997).

Для того, чтобы реализовался нефтегазоносный потенциал куломзинской свиты, необходимо создание крупной комплексной программы, способной консолидировать большой объем научно-исследовательских работ современной сейсморазведки и глубокого бурения. Такие выводы не являются чем-то абсолютно новым. Этой точки зрения придерживаются и многие другие высококвалифицированные специалисты, такие как B.C. Славкин, Е.А. Копилевич, Н.С. Шик. В.А. Конторович, А.А. Гусейнов, которые пришли к таким выводам, постоянно работая с большим по объему сейсмическим материалом неокома юго-востока Западной Сибири.

Главным выводом данной диссертационной работы является вывод о том, что нефтегазоносность нижних шельфовых пластов куломзинской свиты юго-востока Западной Сибири в настоящий момент, в большей степени, не реализована. Поиск и разведку нефтяных залежей в этих отложениях необходимо привести в соответствие с новыми научными представлениями об условиях их формирования и внедрением новых технологий их поиска.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Смирнова, Нина Ильинична, Томск

1. Брылина НА. Моделирование геологического строения, районирование и оценка перспектив нефтегазоносности нижнемеловых отложений юго-востока Западно-Сибирской плиты. Томск, 1997.

2. Брылина H.A., Камынина Л.И., Москаленко ВА. Геологическое строение и основные закономерности размещения нижнемеловых отложений юго-востока Западно-Сибирской плиты // 30 лет на службе Томской геологии. Новосибирск, 2002, с. 24-25.

3. Гиршгорн Л.Ш. Внутринсокомские поднятия новый класс перспективных объектов нефтегазопоисковых работ // Проблемы нефти и газа Тюмени, 1985, вып. 64, с. 3-6.

4. Гиршгорн Л.М., Соседков B.C. Условия формирования песчаных тел в склоновых отложениях неокомской клиноформной толщи севера Западной Сибири //Геология нефти и газа. 1990. № 3, с. 26-29.

5. Гогоненков Г.Н., Михайлов ЮА„ Эльманович С.С. Анализ неокомской клиноформы Западной Сибири по данным сейсморазведки // Геология нефти и газа. 1988.№ I.e. 22-30.

6. Головкинский Н.А. О пермской формации в центральной части Камско-Волж-ского бассейна//Материалы для геологов России, т. 1. 1868.

7. Карогодин Ю.Н., Нежданов АА. Неокомский продуктивный комплекс Запад-ной Сибири и актуальные задачи его изучения // Геология нефти и газа. 1988. № 10, с. 9-14.

8. Кулахметов Н.Х., Никитин В.М. и др. Особенности корреляции шельфовых отложений неокома Среднего Приобья с применением сейсморазведки МОГТ // Геология нефти и газа, 1983, № 5, с. 44-48.

9. Мкртчян О.М., Орел В.Е. и др. Особенности строения и нефтегазоносности неокомского комплекса Западной Сибири. //Геология нефти и газа. 1986, №11, с. 1-7.

10. Мкртчян O.M., Гребнева И.Л. и др. Сейсмогелогическое изучение клино-формных отложений Среднего Приобья. Изд. «Наука», 1990, С. 105.

11. Наумов A JL, Онищук Т.М., Ьиншток М.М. Об особенностях формирования разреза неокомских отложений Среднего Приобья. Тр. ТИИ, 1977, вып. 64, с. 39-49.

12. Наумов А.Л., Онищук Т.М., Дядюк Н.П., Иващенко А.Е., Романенков В.А. Шипицин В.В., Юдин А.Г. О литологических залежах углеводородов на севере Западной Сибири // Геология нефти и газа. 1979, № 8, с. 15-20.

13. Наумов А.Л., Хафизов Ф.З.Новый вид литологических ловушек в неокомских отложениях Западной Сибири //Геология нефти и газа. 1986, № 6, с.31-35.

14. Нежданов А.А., Корнев В.А. Комплексное обоснование корреляции продуктивных пластов Сургутского и Нижневартовского нефтегазоносных районов. Труды ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1984, вып. 188, с. 84-97.

15. Нестеров И.И., Шпильман В.И., Плавник Г.И., Судат Л.Г. Перспективы нефтегазоносности неокомских отложений Тюменской области // Геология нефти и газа, 1985, №4, с. 8-13.

16. Окнова Н.С., Трушкова Л.Я. и др. Проблема поисков залежей нефти и газа в псаптиклниальпых ловушках на рубеже веков //Фундаментальные основы нефтяной геологии. Доклады Санкт-Петербург, 1999. с. 207-216.

17. Онихцук Т.М., Наумов А.Л., Векслер Л.А. Корреляция продуктивных пластов нижнего мела в Среднеобской нефтегазоносной области // Геология нефти и газа,1977, №6, с. 32-37.

18. Рудкевич М.Я., Максимов Е.М. Размещение зон регионального нефтегазона-копления в юрско-меловых отложениях Западной Сибири // Геология нефти и газа,1978, №5, с. 11-16.

19. Рудкевич М.Я. Формирование неантиклинальных и комбинированных ловушек в меловых отложениях Западно-Сибирской плиты и методика их поисков // Геология нефти и газа. 1984, № 8, с. 17-23.

20. Рухин Л.Б. Учение об осадочных породах. JI., 1961. 780 с.

21. Славкин B.C., Копшевич EJl. и др. Стратегия поиска нефтяных залежей в нижнемеловых отложениях Томской области //Геология нефти и газа. 2001, № 5,с. -7.

22. Трушкова Л.Я. Опыт корреляции песчаных пластов в отложениях неокома Обь-Васюганского междуречья // Геология нефтегазоносных районов Сибири. Труды СИИИГГиМСа, вып. 32, 1964. с.110-113.

23. Трушкова Л.Я. К стратиграфии отложений неокома Обь-Иртышского мсж-ду-речья // Геология нефтегазоносных районов Западно-Сибирской низменности. Труды СНИИГГиМС, Новосибирск, 1966. с. 52-64.

24. Трушкова Л.Я. Особенности строения продуктивной толши неокома Обь-Иртышского междуречья // Проблемы стратиграфии. Новосибирск, СНИИГТиМС, 1969, вып. 94, с. 164-168.

25. Трушкова Л.Я. Формации и условия нефтегазоносности в неокоме южной половины Западно-Сибирской плиты //Условия нефтегазоносности и особенности фор-мирования месторождений нефти и газа на Западно-Сибирской плите. 1980. с. 34-48.

26. Трушкова Л.Я., Аристаров М.Г. и др. Новое направление в освоении ресурсов нефти и газа Западной Сибири // Советская геология. 1987, № 4, с. 5-13.1. Фондовая

27. Е.Е. Даненберг, В.Б. Белозеров и др. Детальное изучение геологического строения и совершенствование методики разведки нефтяных и газовых месторождений Томской области. Отчет ТО СНИИГТиМС, Томск, 1975.

28. Ю.В. Иайданов и др. Подсчет запасов нефти и газа Северному, Оленьему и другим месторождениям. Томск, 1971.

29. А.Л. Наумов, И.М. Бабиков, Л.С. Бабикова. Оперативный анализ и обобщение геологических материалов, с целью выработки направления поисковых и разведочных работ на нефть и газ в Томской области. Томск, 1972.

30. Л.Я. Трушкова. Закономерности распространения, изменения основных параметров и номенклатура юрских и пеокомских продуктивных горизонтов (в пределах Томской области). Новосибирск, 1971.