Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Прогноз сложнопостроенных нефтегазоперспективных резервуаров в юрско-меловых отложениях Западной Сибири на основе комплексирования сейсморазведочных и геологоразведочных данных (на примере Колтогорского НГР)

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

Автореферат диссертации по теме "Прогноз сложнопостроенных нефтегазоперспективных резервуаров в юрско-меловых отложениях Западной Сибири на основе комплексирования сейсморазведочных и геологоразведочных данных (на примере Колтогорского НГР)"

РГа

1 КОМИТЕТ РФ ПО ГЕОЛОГИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НЕДР ,, ч . РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

^ 0 СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

СНИИГГиМС

удк 553.98:551.762(571.1):550.8 на правах рукописи

КОНТОРОВИЧ ВЛАДИМИР АЛЕКСЕЕВИЧ

ПРОГНОЗ СЛОЖНОПОСТРОЕННЫХ НЕФТЕГАЗОПЕРСПЕКТИВНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ В ЮРСКО-МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ НА ОСНОВЕ КОМПЛЕКСИРОВАНИЯ СЕЙСМОРАЗВЕ71 ЛЫХ И ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫХ ДАНР (на призере Колтогорского ^Р).

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, специальность 04.00.17

Новосибирск 1993

Работа выполнена в Томском геофизическом тресте ГГП'Томскнефтегазгеология".

Научный руководитель - доктор геолого-минералогических наук .академик В.С.Сурков (СНИИГГиМС).

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Ведущая организация: НПО'Томскнефть"

Защита состоится на заседании специализированного совета по присуждению ученой степени кандидата геолого-минералогических наук при Сибирском НИИ геологии,геофизики и минерального сырья " 9 " декабря 1993г.

Адрес:Новосибирск,Красный проспект 67.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СНИИГГиМС. Автореферат разослан ы §и ноября 1993г.

Ученый секретарь специализированного

Совета,кандидат геолого-минералог'ических

наук. Матухина В.Г.

Жеро О.Г.

кандидат геолого-минералогических наук Рудницкая Д.И.

Общая характеристика работы.

В течении последних десятилетий Западная Сибирь является основным источником углеводородного сырья в России.

Перспективы нефтегазоносности Западно-Сибирского региона на ранних этапах изучения рассмотрены в работах В.Г.Васильева, Д.В.Дробышева,В.П.Казаринова, М.К.Коровина, Н.А.Кудрявцева, Н.Н.Ростовцева, Д.А.Степанова, Н.П.Туаева и др. Современные представления о геологическом строении Западной Сибири опубликованы в работах больших коллективов под редакцией Ф.Г.Гурари, Е.Е.Даненберга,И.А.Иванова, А.Э.Конторовича, В.Д.Наливкина, И.И.Нестерова, О.Г.Жеро, Н.Н.Ростовцева, Ф.К.Салманова, В.С.Суркова, В.С.Старосельцева, А.А.Трофимука, Э.Э.Фотиади, В.И.Шпильмана и др.

Актуальность темы:В течении нескольких десятилетий основные объекты поисков нефти и газа в Западной Сибири были крайне ограничены по стратиграфическому диапазону,генезису и типу ловушек.Для Тюменской области это были антиклинальные объекты,приуроченные к меловым отложениям,для Новосибирской и Томской областей - к отложениям верхнеюрского горизонта Ю1.

На современном этапе в Западной Сибири выявлены почти все уипы залежей как по строению ловушек,так и по физико-химическим характеристикам залежей углеводородов. Достаточно хорошая изученность региона геолого-геофизическими методами создает благоприятные предпосылки для выработки методических приемов выявления и картирования сложнопостроенных нефтегазо-перспективных объектов,которые на современном этапе представляют огромный интерес для прироста запасов углеводородов.Широкое использование сейсморазведки и методов комплексной интерпретации геологических и сейсмических данных для выявления и картирования сложнопостроенных ловушек нефти и газа началось в последние 15-17 лет в связи с развитием методов сейсмостратиграфии и прогноза геологического разреза, а также прямых геофизических методов

локального прогноза нефтегазоносности. В США И Западной Европе наибольший вклад в создание и развитие этих методов внесли Д.А.Буш, П.Дафф, Лю Вейвен, Ч.Пейтон, П.Уолл, Э.Хэллем и др. В России становление и развитие этих методов связано с именами Л.Ю.Бродова, Г.Н.Гогоненкова, Н.Я.Кунина, И.А.Мушина, Н.Н.Пузырева М.Б.Рапопорта и др. крупных ученых. В Западной Сибири значительный вклад в разработку методов и практику прогноза сложнопостроенных ловушек внесли М.Г.Аристархов, Д.Н.Аристархова, В.Б.Белозеров, Р.М.Бембель, Е.А.Галаган, Т.И.Гурова, Е.Е.Даненберг, В.В.Жданович, Ю.Н.Карагодин, Н.Я.Кунин, О.М.Мкртчян, А.Л.Наумов, А.А.Нежданов, И.И.Нестеров, Т.М.Онищук, Д.И.Рудницкая, Д.Б.Тальвирский, Г.И.Тищенко, Л.Л.Трусов, Л.Я.Трушкова,А.С.Соколовский, В.Б.Хмелевский, И.Л.Цибулин, Е.С.Шляхтер, Г.С.Ясевич и др.

В настоящее время методические приемы поиска и разведки неантиклинальных ловушек нефти и газа разрабатываются в значительном количестве геолого-геофизических организаций таких,как ЦГЭ.СНИИГГиМС, ОИГГиМ СО РАН, ЗапСибНИИГеофизика, НПО"Сибнефтегеофизика и др. В рамках региональной научной российской программы "Поиск" Роскомнедра, Минтопэнерго и СО РАН интенсивные исследования по этой проблеме осуществляются под руководством академика Н.Н.Пузырева.

Практика показала, что успех достигается в тех случаях, когда осуществляется сочетание общих фундаментальных принципов сейсмостратиграфии с детальным изучением особенностей геологического разреза конкретных районов.

Проблеме поиска нефтегазоперспективных объектов неантиклинального типа на базе комплексной интерпретации сейсморазведочных материалов и данных глубокого бурения посвящена настоящая диссертационная работа.В качестве объекта конкретного применения и апробации подхода были выбраны северо-западные районы Томской области,которые являются хорошим эталоном для подобных исследований.Интерес в отношении нефтегазоносности здесь

представляют все комплексы отложений от нижней юры до неоком включительно и встречаются самые разнообразные типы ловушек.В то же время изученность региона глубоким бурением и сейсморазведкой достаточна для создания сейсмогеологических моделей »выработки критериев прогноза геологического разреза по сейсмическим данным и проверки их адекватности реальным волновым полям.

Цель настоящих исследований :

1.Обоснование способа поиска сложнопостроенных нефтегазоперспективных объектов в юрско-меловых отложениях Западной Сибири и детализации месторождений нефти и газа,основанного на интерпретации сейсморазведочных материалов,данных глубокого бурения и ГИС.

2.Опробование выработанных приемов на примере Колтогорского •нефтегазоносного района.Построение сейсмогеологических моделей различной детальности отложений нижне-,средне-,верхнеюрского и неокомского комплексов в районе исследований. Выделение сейсмических образов,характеризующих наиболее типичные геологические ситуации их строения.Определение критериев прогноза зон распространения песчаных пластов по сейсморазведочным данным.

3.Выделение в пределах Колтогорского НГР конкретных нефтегазоперспективных объектов.Выдача рекомендаций по дальнейшему изучению района геолого-геофизическими методами.

Научная новизна.В результате проведенных исследований обоснован способ прогноза сложнопостроенных нефтегазоперс-пективных объектов в юрско-мёловых отлоркениях Западно-Сибирской плиты.Получены новые представления о геологическом строении Колтогорского НГР^Выяйлены новые нефтегазоперспек-тивные объекты,разведка которых может привести к открытию месторождений нефти и газа.

Практическая ценность работы.В работе проведено обобщение десятилетнего изучения района исследований геолого-геофизическйми методами.Предложена методика комплексной интерпретации геолого-

геофизических материалов для прогноза сложнопостроенных нефтегазоперспективных резервуаров в юрско-меловых отложениях Западной Сибири.Построены геологические модели Грушевого и Столбового нефтяных месторождений ,для которых осуществлен прогноз зон распространения пластов-коллекторов и нефтяных залежей.

Для Колтогорского НГР спрогнозированы зоны-развития песчаных плаЛов-цотенциальых резервуараов для залежей углеводородов в юрских и нижнемеловом нефтегазоперспективных комплексах.Построены детальные структурные карты .способные служить основой для современного тектонического районирования территории.

Применение методических рекомендаций,изложенных в работе может,по мнению автора, повысить кондиционность картирования неантиклинальных ловушек нефти и газа и позволить на более высоком уровне решать задачу лрогнозирования геологического разреза по сейсморазведочным данным.

Реализация работы на производстве:Основные, методические рекомендации, изложенные в работе .внедрены в производство и получили широкое применение в Томском геофизическом тресте (ГГП "Томскнефтегазгеология").

Полученные геологические результаты послужили основой для определения стратегии поисковых и разведочных геолого-геофизических исследований Колтогорского НГР .Подготовлены и переданы под глубокое бурение 14 нефтегазоперспективных объектов,в том числе 4 НАЛ,детализированы Столбовое,Ледовое, Грушевое нефтяные месторождения. В ГГП"Томскнефтегазгеология"'переданы рекомендации по их разведке.

Апробация работы.Материалы,изложенные в диссертации докладывались на конференции .посвященной 40-летию образования Центральной геофизической экспедиции ПГО "Новосибирскнефтегаз-геология" (г.Новосибирск); конференции, посвященной локальному прогнозу нефтегазоносности,проходившей в Тюмени в 1993 году;совещаниях .проводимых в Томском геофизическом тресте.

Результаты проведенных исследований также неоднократно заслушивались на заседаниях научно-технических советов ГТП'Томскнефтегазгеология" и ТГТ.

Основные защищаемые положения:

1 .Комплексирование материалов сейморазведочных исследований с данными бурения (ГИС),математическим моделированием волновых полей и анализом распределения динамических характеристик волновых полей позволяют прогнозировать зоны распространения песчаных пластов (потенциальных коллекторов) в основных нефтегазоперспективных комплексах .

2.Использование аппарата математического моделирования волновых полей дает возможность создавать сейсмические образы геологических ситуаций,характерных для строения различных осадочных толщ.

3.Характер распределения динамических характеристик волнового пакета На, в первую очередь, определяется литолого-акустическими особенностями верхнеюрского геологического разреза. Нефтяная залежь, если и оказывает влияние на эти параметры волнового поля ,то может проявлять себя только при условии стабильности строения и акустических свойств пачек (пластов),порождающих интерференционную волну.

4.Колтогорский мегапрогиб,особенно его бортовые части, является территорией, благоприятной для распространения ловушек углеводородов в нижнеюрском (геттанг-нижнетоарском).верхнетоар-ааленском и верхнеюрском осадочных комплексах.

б.Колтогорский мегапрогиб и сопредельные территории Нижневартовского и Каймысовского сводов, Александровского и Средневасюганского мегавалов являются территориями, благоприятными для формирования нефтяных месторождений в нижней клиноформной части неокомского комплекса пород.

Публикации:По материалам,изложенным в работе опубликовано 4 статьи и защищено 4 производственных отчета.

Объем и структура работы:Диссертационная работа состоит из введения,трех глав и заключения.Общий объем работы составляет 194 стр.,в том числе 51.рисунок и 6 таблиц. Список литературы включает из 72 наименования (56-опубликованная;16-фондовая).

Диссертация выполнена в Томском геофизическом тресте. Как соискатель, автор был прикреплен к аспирантуре при СНИИГГиМСе. Научным руководителем работы является академик В.С.Сурков; которому автор выражает искреннюю благодарность.

Как всякая работа в области геологии-геофизики диссертация вобрала в себя труд большого коллектива.Обработка сейсморазведочных материалов,послуживших базой для проведенного анализа,производилась на ВЦ ТГТ в группах под руководством Л.С.Лозовского и Ю.В.Пономаря.Свои знания автор черпал из общения с ведущими геофизиками треста Р.В.Беловым, Г.И.Берлиным .С.А.Барановым, Л.П.Жевлаковым, В.А.Кондрашовым, Н.И.Карапузовым, Э.В.Кривошеевым и др. Автор выражает им искреннюю благодарность.

Особенно хочется отметить и поблагодарить коллектив сейсморазведочной партии 18,23 Томского геофизического треста,принимавший самое непосредственное участие в этой работе: Л.А.Брысякину, Т.Г.Беляеву, В.Н.Бутвиловскую, М.О.Гончарову, Н.И.Засименко. Г.К.Найден, А.И.Попову, Н.А.Рудак.

Основное содержание работы.

Глава 1.Основные особенности геологического строения и нефтегазоносность.

Первая глава посвящена геолого-геофизической характеристике Западной Сибири в целом и района исследований ,в частности.Приведена информация о стратиграфии .тектонике и нефтегазаносности.дана характеристика нефтегазоперспективных комплексов и объектов.При написании главы были использованы материалы,изложенные в работах В.Б.Белозерова, А.А.Бакирова, Ф.Г.Гурари, Е.Е. Даненберга, О.Г.Жеро, И.А.Иванова, А.Э.Конторовича, В.Д.Наливкина, И.И.Нестерова, В.С.Суркова, Г.И.Тищенко, А.А.Трофимука и др.

Стратиграфия.Геологический разрез Западно-Сиоирской плиты представлен образованиями доюрского фундамента и отложениями мезозойско-кайнозойского осадочного чехла.В различных районах ЗСП на поверхность фундамента выходят докембрийские, кембрийские, ордовикские,силурийские,девонские и каменноугольные образования,по которым широко развита древняя кора выветривания, представляющая интерес как коллектор для валежей углеводородов.

Непосредственно в районе исследований доюрские образования бурением изучены слабо."Плотность размещения" скважин глубокого бурения,вскрывших эти породы, составляет 0.013 скв/кв.км.В работе в табличной форме приведены сведения о глубинах залегания и литологическом составе образова-ний,слагающих доюрский разрез в Колтогорском мегапрогибе и на сопредельных положительных структурах 1 порядка.

Сверху доюрские образования перекрыты отложениями мезозойско-кайнозойского осадочного чехла.В диссертации также в виде таблиц дается их геологическая характеристика:сведения о выделяемых свитах,их толщинах,генезисе и вещественном составе.Приведена информация по горизонтам и пластам , представляющим интерес в отношении нефтегазоносности.

, Тектоника.Западно-Сибирская плита является одним из крупнейших элементов Урало-Сибирской молодой платформы.

Согласно исследованиям .опубликованным в работах В.С.Суркова, О.Г.Жеро, Л.В.Смирнова и др., в доюрской части геологического разреза Западно-Сибирской плиты выделяют дорифейский, рифейский, венд-силурийский и девонско-верхнетриасовый мегакомплексы.Последний,в свою очередь, подразделяется на девонско-нижнекаменноугольный геосинклиналь-ный комплекс (миогеосинклинальный),девбнско-среднетриасовый комплекс чехла и срединных массивов, протоорогенный, плитный,дейтероорогенный и рифтовый комплексы.

В районе исследований получили распространение миогеосинклинальный, протоорогенный и рифтовый комплексы.

Миогеосинклинальный комплекс имеет наибольшее распространение в фундаменте ЗСП и слагает структуры мегантиклинориев и антиклинориев.

Протоорогенный комплекс составляет нижний этаж позднепалеозойских структур краевых прогибов.

Под рифтовым комплексом понимают интрузивные и вулканогенно-осадочные образования ранне-среднетриасового возраста,заполняющие зоны растяжения земной коры.Крупнейшей рифтовой зоной в доюрском фундаменте ЗСП является Колтогорско-Уренгойский грабен-рифт.

По отложениям осадочного чехла райрн исследований расположен в южной и центральной частях Колтогорского мегапрогиба и северовосточной части Каймысовского свода.Как самостоятельная тектоническая единица (структура 2 порядка) выступает зона сочленения Нижневартовского и Каймысовского сводов.Все крупные "блоки" с разной степенью плотности осложнены локальными поднятиями и перегибами.Непосредственно в районе исследований выявлено 33 локальных поднятия .площадью от 5 до 80 кв.км.

Нефтегазоносностъ.В Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции выделяют 11 нефтегазоносных областей (НГО) и 37 нефтегазоносных районов (НГР). Район исследований,рассматри-ваемый

в работе .охватывает значительную, часть Колтогорского НГР и северовосточную часть Каймысовского НГР,входящих в состав Каймысовской НГО.В диссертации дается их краткая характеристика,приведены сведения об открытых месторождениях нефти и газа.

Согласно оценкам .проведенным коллективами НПО"Сибгео", ОИГГиМ СО РАН.ГГП "Томскнефтегазгёология.ПГО "Томскнефть" прогнозные ресурсы Каймысовской нефтегазоносной области распределены следующим образом: доюрские образования-8% .нижнеюрские отложения-10% ,среднеюрские-26% .верхнеюрские-50%,нижнемеловые-8%.На современном этапе изученности района геолого-геофизическими методами открыто 5 месторождений нефти и газа,связанных с песчано-алевролитовой толщей горизонта Ю1 васюганской свиты.Промышленный приток нефти получен из неокомского песчаного пласта на Столбовой площади, непромышленные притоки нефти и нефтепроявления отмечались в нижне- и среднеюрских отложениях.Таким образом,в районе исследований интерес в отношении нефтегазоносности представляют: нижнеюрский, среднеюрский, верхнеюрский и нижне-меловой (неокомский клиноформный) комплексы.Перспективы нефтегазоносности образований фундамента остаются проблематичными в связи с его слабой геолого-геофизической изученностью.

Специальный раздел работы посвящен типам ловушек нефти и газа ,наиболее характерным для юрско-меловых отложений Западной Сибири. Здесь даны определения классов и типов ловушек .приведены сведения об отображении тех или иных объектов в волновых сейсмических полях.

Глава 2.Методика комплексной интерпретации материалов сейсморазведки и глубокого бурения.Во второй главе дается характеристика современных представлений о сейсмостратиграфическом анализе,как о базовой методике решения задач прогнозирования

геологического разреза по сейсмическим данным,приведено описание каждого из элементов интерпретации,дается региональная характеристика основных нефтегазоперспективных комплексов.

Характеристика интерпретационного этапа.Методика интерпретации сейсморазведочных материалов,получившая наиболее широкое распространение в мировой практике,опирается на принципы сейсмостратиграфии.

Целью сейсмостратиграфического анализа является восстановление условий седиментации,прогноз литологического состава и выявление нефтегазоперспективных объектов на базе сейсморазведочных и геологических данных.

Основой сейсмостратиграфии служат следующие эмпирически установленные закономерности:

1 .Энергетически выраженные отражающие горизонты (сейсмические реперы) характеризуют изохронные геологические поверхности.

2.Конфигурация - сейсмических границ отображает форму геологических тел и границ напластования.

3.Динамические характеристики отраженных волн обусловлены акустической дифференциацией среды.

4.Характер прослеживаемости отражающих горизонтов обусловлен степенью устойчивости физических свойств отражающих пачек вдоль напластования.

5.Совокупность различных наборов этих признаков позволяет с некоторой вероятностью восстанавливать палеогеографическую обстановку и решать задачу прогнозирования геологического разреза.

В зависимости от геолого-геофизической изученности территории в рамках сейсмостратиграфического подхода выделяют региональный и зональный этапы .

Целью регионального этапа интерпретации является выделение на временных разрезах сейсмогеологических комплексов, характеризующих нефтегазоперспективные интервалы геологического разреза и определение их основных сейсмических образов.

В рамках зонального этапа решения задачи прогнозирования геологического разреза можно выделить два подхода:

первый-зональный прогноз, опирающийся на корреляционные связи (зависимости), общие для больших территорий и не учитывающие локальных (случайных) особенностей, встречаемых на отдельных площадях; второй - локальный прогноз, осуществляемый в пределах небольших территорий и опирающийся на значительное количество данных глубокого бурения.

Целью зонального прогноза является выделение литолого-фациальных зон внутри каждого из сейсмогеологических комплексов, определение участков, наиболее перспективных в отношении нефтегазоносности и картирование ловушек нефти и газа.

Локальный прогноз осуществляется на этапе детализации месторождений и нацелен на картирование конкретного геологического объекта в определенном сейсмогеологическом комплексе. Основная задача сейсмостратиграфии на этом этапе сводится к определению зон замещения, выклинивания и т. д. конкретного нефтеносного пласта.

Общая схема сейсмостратиграфического анализа включает следующий набор процедур: выделение сейсмогеологических комплексов, сейсмофациальный анализ, структурный анализ, палеоструктурный анализ, построение прогнозных карт, выявление нефтегаз-оперспективных объектов и рекомендации на проведение дальнейших геолого-геофизических исследований.

В разделе 2.4 приведена региональная сейсмогеологическая характеристика основных нефтегазоперспективных комплексов: доюрского,нижнеюрского,среднеюрского,верхнеюрского и неокомского. Приведены сведения о контролирующих их отражающих горизонтах, дана характеристика сейсмофаций,наиболее распространенных в юрско-меловых отложениях Западной Сибири.

В заключительном разделе главы описан способ решения задач ПГР,основанный на комплексировании сейсморазведо'чных материалов.данных глубокого бурения (ГИС) и математического моделирования волновых полей.

Изложенный в работе методический подход нацелен на повышение корректнрсти отождествления тех или иных типов сейсмической записи с конкретными геологическими ситуациями и ,как следствие, на повышение кондиционности выявления сложнопостроенных нефтегазоперспективных объектов.Процесс интерпретации геолого-геофизических материалов включал следующий набор процедур:

1.Анализ литологических и акустических свойств исследуемого комплекса;выявление закономерностей их распределения в пределах нефтегазоносного района (зональный этап) и отдельных площадей (локальный этап -для ЛЗ).

2.Построение одномерных "детальных" и "обобщенных" (с учетом региональных особенностей) литолого-акустических моделей скважин.

3.Расчет синтетических волновых полей по одномерным моделям.Оценка влияния "локальных" акустических неоднородностей на форму сейсмической записи.Выбор оптимальных моделей и параметров импульса.Проверка корректности результатов математического моделирования путем визуального анализа "реальных".(в окрестностях скважин) и синтетических волновых полей.

4.Определение по скважинным данным диапазонов изменения толщин пачек (пластов),слагающих разрез комплекса, и комплекса в целом от палеоусловий их формирования.

5.Построение на. базе проведенного анализа (пункты 1,2,3,4) "обобщенных" (региональных) двумерных литолого-акустических моделей комплекса.

6.Расчет синтетических волновых полей по двумерным моделям ¡создание набора сейсмических.образов типичных геологических ситуаций.Определение критериев прогноза геологического разреза по сейсмическим данным.

7.Интерпретация "реальных" геофизических материалов с учетом выработанных критериев (сейсмофациальный анализ).

Этап комплексной интерпретации геолого-геофизических материалов включал структурный, палеоструктурный, сейсмофа-циальный анализы ,а также информацию,представляющую интерес для конкретного объекта исследований.В частности ,в настоящей работе для решения задач ПГР верхнеюрских отложений использовался характер распределения динамических характеристик волнового пакета Па.

Глава 3.Сейсмогеологический анализ строения и прогноз нефтегазоносности района исследований.

Третья глава работы посвящена описанию результатов опробования, предложенного подхода на.материалах Колтогорского нефтегазоносного района.Здесь изложены конкретные геологические результаты проведенных исследований.'

В юго-восточной части Западной Сибири интерес в отношении нефтегазоносности представляет интервал геологического разреза, включающий палеозойские, юрские и нижнемеловые отложения. В рамках рассматриваемой работы производился сейсмогеологический анализ материалов, характеризующих доюрский, нижнеюрский (геттанг-раннетоарский), среднеюрский (верхнетоар-ааленский), верхнеюрский и неокомский клиноформный комплексы.

По кровле каждого из комплексов построены структурные карты,позволяющие производить современное тектоническое районирование территории. В главе обосновано и описано выделение нефтегазоперспективных объектов антиклинального типа.

В процессе работы для каждого комплекса строились геоакустические модели различной детальности,анализировалась зависимость строения комплексов от палеоусловий их формирования.

Основные результаты интерпретации сейсморазведочных материалов,полученных с учетом выработанного методического подхода:

Доюрский сейсмогеологический комплекс.

В значительной части Колтогорского НГР доюрские образования представлены эффузивными породами,которые характеризуются на временных разрезах переменно-амплитудной субпараллельной сейсмофацией.

Эрозионно-тектонические выступы (ЭТВ) фундамента отображаются в волновых полях в виде развития хаотического рисунка сейсмической записи.При этом однотипный характер записи порождается ЭТВ,представленными различными литологическими разностями (гранитоиды,карбонаты,терригенные породы).

Слабая изученность доюрских образований глубоким бурением не позволяет на современном этапе говорить о перспективах их нефтегазоносности в районе исследований.

Нижнеюрский (геттанг-нижнетоарский) сейсмогеологический комплекс.

Нижнеюрские отложения, выделяемые в составе шеркалинской (урманской) и тогурской свит, являются одним из сравнительно слабо изученных обьектов поиска месторождений нефти и газа. Основная масса этих отложений представляет собой толщу заполнения отрицательных палеоформ доюрского рельефа, расположенных между эрозионно-тектоническими выступами. Наиболее полные разрезы нижнеюрского осадочного комплекса на территории Томской области отмечаются в Нюрольской ,Усть-Тымской впадинах и Колтогорском мегапрогибе. Перспективность этих отложений в отношении нефтегазоносности отмечалась в работах Ф.Г.Гурари, Е.Е.Даненберга, Л.И.Егоровой, И.А.Иванова, А.Э.Конторовича, И.И.Нестерова, Л.В.Смирнова, В.И.Суркова, В.М.Тищенко, Г.И.Тищенко, А.С.Фомичева, Е.С.Шлохтера, В.И.Шпильмана и других исследователей.

Анализ данных глубокого бурения и материалов ГИС позволил сделать следующие выводы:

1.В Колтогорском НГР отложения нижнеюрского возраста, представленные группами песчаных ■ пластов Ю17,Ю16,разделяющей их углисто-глинистой пачкой и тогурской свитой, распространены в

депрессионной .части мегапрогиба на участках,где толщина юрских отложений превышает 470 метров.Максимальная мощность комплекса составляют 120 метров..

2.В направлении палеодепрессии толщины отложений группы пластов Ю17 и геттанг-синемюрской глинистой пачки возрастают с 0 до 40-50 метров.Толщины отложений группы пластов Ю16 и тогурской свиты не зависят от мощности комплекса.

. 3.Разрез нижнеюрской толщи характеризуется резкой дифференциацией акустических свойств.Группы песчаных пластов Ю17,Ю16 обладают аномально высокими скоростями распространения продольных сейсмических волн относительно углисто-глинистых пачек,что способствует формированию интенсивных отраженных волн.

4.На временных сейсмических разрезах нижнеюрский комплекс контролируется горизонтами 1ш (тогурская свита) в кровле и Ф2 (подошва осадочного чехла) в подошве

Результатом этого этапа интерпретации стало построение двумерных литого-акустических моделей нижнеюрского комплекса пород,по которым рассчитывались синтетические временные разрезы.Анализ материалов математического моделирования волновых полей позволил создать набор сейсмических образов,характеризующих различное строение нижнеюрского комплекса пород и сделать слудующие выводы: 1.Толщина шеркалинских отложений (Нш) пропорциональна значениям разности времен наблюдений отражающих горизонтов Ф2 и 1ш Нш=1.55 ДТ(ТФ2-Т1ш).

2.Отложения нижнеюрского комплекса находят отображение в волновых сейсмических полях только в случае,когда его толщина превышает 30-35 метров, в виде высокоамплитудной субпараллельной сейсмофации и "сейсмофации заполнения".

3.Характер "выклинивания" горизонта 1ш позволяет прогнозировать толщины отложений группы пластов Ю16 :менее 10,10-20,более 20 метров.Отложения базальных песчаников горизонта Ю17 появляются в разрезе в случае,когда толщина нижнеюрских отложений превышает 60 метров.При этом разность времен наблюдения горизонтов Ф2 и 1ш превышает 40мс.Наличие в разрезе базальной песчаной пачки Ю17 характеризуется также развитием на временных разрезах "сейсмофации заполнения".

Комплексная интерпретация геолого-геофизических • материалов района исследований,проведенная с учетом результатов , полученных на предварительных этапах анализа, позволила спрогнозировать зоны распространения и толщины' отложений групп пластов Ю17,Ю16 и выделить конкретные нефтегазоперспективные объекты.В Колт'огорском НГР отложения горизонта Ю16 распространены в большей части депрессии,выклиниваясь на бортовые части прогиба.В пределах выделенных объектов прогнозируемая толщина этих отложений составляет 20-25 метров.Наиболее перспективными для развития песчаных отложений горизонта Ю17 являются бортовые части депрессии.Учитывая,что наиболее благоприятными для распространения коллекторов являются те части площади,где формирование отложений групп пластов Ю17,Ю16 происходило за счет разрушения гранитоидных массивов,наибольший интерес в отношении нефтегазоносности представляют объекты,расположенные в южной части района исследований,где роль источников сноса выполняли Ломовый и Пионерский гранитоидные ЭТВ.

Верхнетоар-ааленский комплекс отложений включает интервал геологического разреза между тогурской свитой и угольным пластом У10, стратиграфически приуроченным к кровле ааленского яруса.Аналогично отложениям нижнеюрского осадочного комплекса, верхнетоар-ааленская толща представляет собой чередование песчанистых (группы пластов Ю15, Ю14, Ю11-13) и разделяющих их

углисто-глинистых пачек. Группа песчаных пластов Ю15 залегает на отложениях тогурской свиты, а в случае отсутствия ее в разрезе- на образованиях доюрского основания.

Наличие в разрезе комплекса глинистых и углисто-глинистых толщ, разделяющих песчаные пачки, свидетельствуют о том, что в период формирования верхнетоар-ааленских отложений периоды тектонической активности сменялись эпохами тектонического покоя, во время которых происходило выравнивание палеорельефа и ослабление эрозионных процессов.

Анализ данных глубокого бурения .материалов ГИС,синтетических (результаты математического моделирования) и "реальных" временных 'разрезов позволил отметить следующее:

1.Отложения верхнетоар-ааленского комплекса пород, представленные группами песчаных пластов Ю11-13, Ю14-15 и углисто-глинистыми пачками, имеют повсеместное распространение в районе исследований.Толщина комплекса изменяется от 110 до 215 метров.

2.Наиболее перспективными для распространения коллекторов являются участки,где толщина геттанг-ааленских отложений составляет 160-220 метров -для отложений группы пластов Ю14-15;превышает 240 метров-для отложений группы пластов Ю11-13.

3.Акустические свойства пачек, слагающих разрез комплекса, аналогичны нижнеюрским отложениям (углисто-глинистые пачки характеризуются аномально-низкими акустическими • свойствами относительно групп песчаных пластов Ю14-15,Ю11-13).

4.На временных сейсмических разрезах комплекс контролируется отражающими горизонтами 1ш (в случае отсутствия в разрезе нижнеюрских отложений Ф2) в подошве и 1а (верхняя часть аалена-угольный пласт У10) в кровле.Для верхнетоар-ааленских отложений характерно развитие четырех типов сейсмической записи: высокоамплитудной субпараллельной, "переменноамплитудной субпараллельной,"сейсмофации заполнения" и косослоистой сейсмофации.

5.Зонам,наиболее перспективным для распространения коллекторов в отложениях группы пластов Ю14-15, соответствуют повышенные значения Т между отражающими горизонтами 1ш (ф2) и 1а (90-100 мс.) и развитие сейсмофации заполнения (бортовые части мегапрогиба).Для участков, перспективных в отношении групп пластов Ю11 -13 .характерно развитие переменно-амплитудной субпараллельной сейсмофации (более погруженные части депрессии).

6.В районе исследований наибольший интерес в отношении нефтегазоносности верхнетоар-ааленских отложений представляют Болотнинская,Грушевая.Верхнеларьеганская структуры и группа Камеральных поднятий.

Верхнеюрский сейсмогеологический комплекс.

Верхнеюрские отложения васюганской свиты являются основным нефтегазоносным комплексом в юго-восточной части Западной Сибири.

Отложения верхней юры в районе исследований представлены васюганской, георгиевской и баженовской свитами.

Формирование отложений васюганской свиты происходило преимущественно в морских и прибрежно-морских условиях.По литологии слагающих пород свита подразделяется на нижнюю и верхнюю подсвиты. Нижневасюганская подсвита представлена мелководно-морскими фациями аргиллитов от темно-серых до черных с маломощными прослоями алевролитов и песчаников. Отложения верхневасюганской подсвиты сложены переслаивающимися песчаниками, алевролитами и аргиллитами, сформировавшимися преимущественно в прибрежно-морских условиях. Региональное распространение угольного пласта У.1 позволяет выделить в разрезе верхневасюганской подсвиты подугольную и надугольную пачки. На ряде площадей в отложениях свиты отмечается наличие 2 углистых пропластков, разделенных 10-15 метровой толщей пород, сформировавшейся в континентальных условиях. Последняя выделяется как межугольная пачка .

Совокупность песчаных пластов верхневасюганской подсвиты образует регионально нефтеносный горизонт Ю1. Толщина верхневасюганской подсвиты в районе исследований изменяется в диапазоне от 35-40 метров (Столбовая площадь) до 70-80 метров (Северо-Сутыгинская площадь).

На большей части исследуемой территории отложения васюганской свиты перекрыты 15-20, метровой толщей битуминозных аргиллитов баженовской свиты, выполняющих роль флюидоупора для нефтяных залежей в песчаных пластах горизонта Ю1.

Интерпретация реальных геолого-геофизических материалов района исследований,проведенная с учетом предлагаемого подхода,позволила прийти к следующим выводам:

1. Наиболее перспективными для распространения структур 3 порядка,способных служить антиклинальными ловушками для залежей углеводородов,являются участки территории ,где глубина залегания баженовской свиты не превышает 2620 метров.Здесь локальные поднятия занимают около 40% всей площади.

2.Аномальные акустические свойства баженовской свиты предопределяют высокий энергетический уровень формирующейся на ней отраженной волны.Несмотря на наличие различных литологических разностей в разрезе верхневасюганской подсвиты, в целом,эти отложения характеризуются незначительной дифференциацией акустических характеристик горных пород.Исключение составляют лишь пропластки углей и углистых аргиллитов.

3.На временных сейсмических разрезах информацию о строении всей юрской толщи несет одно интерференционное отражение-волновой пакет IIa,основной вклад в формирование которого вносит волна,образующаяся на акустических границах баженовской свиты.Изменение строения васюганской свиты проявляется в некотором изменении формы и динамических характеристик интерференционного сигнала.Замещение локальных песчаных пластов-коллекторов горизонта Ю1 непроницаемыми разностями не находит прямого отображения в

волновом поле,а следовательно решение задач ПГР верхнеюрских отложений должно осуществляться по косвенным признакам (парагенетическим связям).

4.Анализ волновых полей на "реальных" и синтетических временных разрезах позволяет выделить 5 типов сейсмической записи волнового пакета Па,характеризующих различные толщины верхневасюганской подсвиты (горизонта Ю1).Изменение толщины подсвиты находит отображения в частотных характеристиках волнового поля.

5.Значительное влияние на энергетический уровень волнового пакета Па оказывает волна,формирующаяся на угольном пласте У1 (межугольной пачке).В зависимости от толщины надугольной пачки энергетический уровень интерференционного сигнала может как возрастать,так и уменьшаться .Анализ геолого-геофизических материалов Столбовой площади позволяет сделать вывод о том,что в данном случае доминирующее влияние на распределение динамических характёристик сейсмической записи оказывает изменение строения васюганской свиты,а не собственно нефтяная залежь.

6.Анализ геолого-геофизических материалов Грушевого нефтяного месторождения позволил сделать вывод о том,что площадь претерпевала значительное влияние неотектоннических процессов.Вероятно,в настоящее время залежь нефти на месторождении контролируется куполами,сумевшими сохранить ее в этот период.

Неокомский (клиноформный) сейсмогео логический комплекс.

В- значительной части Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции клиноформные отложения нижней части неокома являются самостоятельным объектом поиска залежей углеводородов.

С начала 70-х годов на временных сейсмических разрезах в интервале, характеризующем отложения нижнего мела, фиксируются наклонные отражающие горизонты, в северо-западном направлении последовательно приближающиеся к горизонту Па (в Тюменской области -Б),стратиграфически приуроченному к баженовской свите. Именно на основании региональных сейсморазведочных исследований,

проведенных, главным образом, на территории Тюменской области, сложилось представление о существовании в Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции нижнемелового клиноформного комплекса.

Первые принципиальные схемы мегакосослоистого строения нижнемеловых отложений Западной Сибири были созданы А.Л.Наумовым, Т.М.Онищуком, М.М.Бинштоком и др. и в дальнейшем совершенствовались в работах ряда исследователей.В настоящее время реальность существования клиноформных тел и связь наклонных отражающих горизонтов с изохронными геологическими границами показана в значительном числе работ, базирующихся на комплексном анализе данных глубокого бурения и сейсморазведочных исследований.

Большинство нефтегазоперспективных объектов неокомского клиноформного комплекса представляют собой сложнопосГроенные неантиклинальные ловушки, резервуарами для залежей углеводородов в которых служат песчаные пласты.

Анализ сейсморазведочных материалов совместно с данными глубокого бурения позволил большинству исследователей прийти к принципиально сходному выводу: распространение песчаных пластов неокома, отображаемых на временных разрезах серией субгоризонтальных отражающих горизонтов, ограничивается на западе линиями региональной глинизации, которые последовательно перемещаются от нижних пластов к верхним в направлении центральной части бассейна. Линия глинизации часто совпадает с точкой перегиба приуроченных к ним отражающих горизонтов. Однако этот критерий не является универсальным.

Сложность прогнозирования пластов-коллекторов в неокомских отложениях (как и в горизонтах верхней юры) определяется еще и тем, что они характеризуются однотипными с вмещающими породами акустическими свойствами и, следовательно, не находят явного отображения в волновых полях.

В рамках проведенных исследований использовалась методика,предложенная в работах Г.Н.Гогоненкова, Ю.А.Михайлова,С.С.Эльмановича.Анализ геолого-геофизических материалов показал:

1 .Характер сейсмической записи на временных разрезах,полученных в районе исследований и данные ГИС Столбовой,Грушевой,Ледовой и др. площадей свидетельствуют о том,что отложения неокома здесь формировались в условиях,однотипных с теми,которые существовали на сопредельных Территориях Тюменской области,где с этими горизонтами связаны многочисленные нефтяные месторождения.

2.Интерпретация сейсморазведочных материалов в рамках идеологии,предложенной в работах Г.Н.Гогоненкова, Ю.А.Михайлова, С.С.Эльмановича и др., позволила выделить в районе исследований Колтогорский макроклиноциклит .включающий Восточно-Колтогорский, Западно-Колтогорский, Ледовый и Столбовой клиноциклиты.

3.На основании детального анализа временных разрезов,характеризующих строение Западно-Колтогорского клиноциклита,намечены зоны,перспективные для развития коллекторов в отложениях нижнего мела.

4. Анализ сейсморазведочных материалов и данных глубокого бурения Столбовой и Ледовой площадей подтвердил,что- уменьшение углов наклона сейсмофаций до 1 сопровождается улучшением коллекторских свойств песчаных пластов неокома.Использование вышеназванной методики позволило закартировать Столбовую неантиклинальную ловушку.

Заключение.В заключении в концентрированной форме описана идеология предлагаемого способа решения задач прогнозирования геологического разреза и кратко приведены конкретные геологические результаты изучения геологического строения и перспектив

нефтегазоносности Колтогорского нефтегазоносного района .полученные с использованием этого подхода. Формулируются направления будущих исследований.

Настоящая диссертация реализована на базе четырех производственных отчетов сейсморазведочной партии 18;23 Томского'геофизического треста (1987-1992гг.),ответственным исполнителем которых являлся автор.За этот период подготовлены и переданы под глубокое бурение 14. нефтегазоперспективных объектов,в том числе 4 НАЛ,детализированы Столбовое, Грушевое, Ледовое нефтяные месторождения.В ГГП "Томскнефтегаз-геология" переданы рекомендации по их разведКе.К настоящему моменту Александровской нефтегазоразведочной экспедицией проведено бурение на Грушевой,Ломовой,Столбовой, Южно-Юганской и Медвежьей площадях,результаты которого подтверждают кондиционность проведенных исследований и предлагаемого способа решения задач ПГР.Бурением под твержден прогноз развития песчаных пластов-коллекторов в нижнемеловых горизонтах на Столбовой и Ледовой площадях.Материалы ГИС Р-89,93,79 Столбовой площади подтвердили верность выделения по сейсмическим данным зон распространения различных типов разреза васюганской свиты и пластаЮ. Большая часть рекомендованных к бурению нефтегазоперспективных объектов включена в планы ГГП'Томкнефтегазгеология.

Завтрашний день нефтяной отрасли Западной Сибири, в целом, и Томской области ,в частности,во многом зависит от умения геологов-и геофизиков искать неантиклинальные ловушки углеводородов.

Создание "универсальной методики" поиска и разведки сложнопостроенных нефтегазоперспективных объектов в юрско-меловых отложениях Западной Сибири,очевидно, должно' базироваться на комплексировании как интерпретационных ,так и обрабатывающих систем .разрабатываемых в различных организациях.Вероятно, только совместные усилия геологов и геофизиков в создании единого пакета могут привести к быстрым положительным результатам в решении этой задачи.

Материалы,изложенные в диссертации,опубликованы в работах:

1.Конторович В.А.Выявление по. сейсмическим данным ловушек нефти и гава неантиклинального типа в неокомских отложениях на западе Томской области./Сборник научных трудов. Геологическое строение и нефтегазоносность юго-востока Западной Сибири. СНИИГГиМС .Новосибирск,1989г.

2.Конторович В.А.Возможность прогнозирования и выявления песчаного пласта горизонта Ю2 по данным сейсморазведки (Западная Сибирь).Сборник научных трудов.Геологическое строение и нефтегазоносность юго-востока Западной Сибири.СНИИГГиМС.Новосибирск,1989г.

3.Конторович В.А.Моделирование волновых полей при прогнозе геологического разреза нижнеюрских отложений Колтогорского прогиба.Геология и геофизика,N12,1992г.

4.Конторович В.А.Моделирование волновых полей для решения задач прогнозирования верхнеюрского разреза юга Западной Сибири. Геология нефти и газа.Ш2,1992г.