Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Роль литофациальных и геохимических факторов в формировании залежей углеводородов глубокопогруженных формаций келловея и верхней юры Западного Предкавказья

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

Автореферат диссертации по теме "Роль литофациальных и геохимических факторов в формировании залежей углеводородов глубокопогруженных формаций келловея и верхней юры Западного Предкавказья"

^ ,Ставропольский государственный технический

университет

На правах рукописи

Бигун Петр Васильевич

УДК 551.762:553.98(470,62)+550.4+552.5

роль литофациальных и геохимических

факторов в формировании залежей углеводородов глубокопогруженных формаций

келловея и верхней юры западного предкавказья

Специальность 04.00.17 'Теология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Ставрополь - 1997

Работа выполнена в Северо-Кавказском научно- исследовательском проектном институте природных газов, г. Ставрополь

Научный руководитель кандидат геолого-минералогтеских

наук, доцент Б. Г. Вобликов

Официальные оппоненты доктор геолого-минералогических

нате, профессор МГУ им. М. В. Ломоносова, член-коресспондент РАЕН Ю. К. Бурлин,

кандидат геолого-минералогических наук, доцент Ставропольского государственного университета, член- корреспондент МАМР Ю. П. Смирнов.

Ведущая организация П. "Кубаньгазпром" РАО "Газпром"

Защита состоится 2 ^ 1997 г в /4 часов на заседании

диссертационного совета К 064. 11.04 при Ставропольском государственном техническом университете (СтГУ) по адресу: 355029, г. Ставрополь, проспект Кулакова, 2

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СтТУ.

Автореферат разослан 22 иеЛБ^Л 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

К. 064.11. 04., к. г.-м. н. ^^ В. А. Гридин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В Западном Предкавказье значительные прогнозные ресурсы углеводородного сырья связаны с глубокопогруженными юрскими отложениями. Однако в результате резкого снижение эффективности, в начале 90-х годов поисковые работы на этот комплекс отложений были приостановлены. Одними из главных причин такого положения являются, с одной стороны сложные условия проведения геолого-геофизических работ, а с другой стороны недооценка различного характера влияния геологических показателей на условия нефтегазоносности отложений залегающих на разных глубинах. Многие геологические явления и закономерности присущие верхним горизонтам осадочного чехла, в условиях больших глубин нередко проявляются в значительно меньшей степени, либо имеют противоположный характер. В- последнее время наблюдается несоответствие между возросшими практическими возможностями геофизических исследований в области методики проведения и интерпретации данных и уровнем теоретических знаний об особенностях строения и процессах, происходящих в нефте-газонасыщенных породах.

Решению проблем оценки влияния литологических и геохимических параметров разреза на особенности нефтегазоносности осадочных формаций залегающих на разных глубинах и использованию полученных закономерностей для прогноза коллекторов, ловушек и типов залежей углеводородов, посвящена настоящая работа.

Цель работы. Оценка роли литологических и геохими-, ческкх особенностей состава келловейских и верхнеюрских осадочных формаций Западного Предкавказья в формировании залежей углеводородов в условиях различных глубин их залегания и на основании этого повышение достоверности прогноза нефтегазоносности глубокозалегающих отложений.

Основные задачи исследования:

1. Изучение геологического строения, условий образования, литологаческих и геохимических особенностей глубо-копогруженных осадочных формаций келловея и верхней юры Западного Предкавказья.

2. Изучение влияния и роли седиментационных и по-стдиагенетических факторов на формирование коллекторов и распределение нефтегазоносности в зависимости от термодинамических условий.

3. Использование литолого-геохимических показателей для целей прогноза территорий благоприятных для формирования ловушек и залежей углеводородов.

Объект исследования. Основным объектом изучения явились келловейские и верхнеюрские формации Восточно-Кубанской впадины и Западно-Кубанского прогиба. В основу работы положены результаты изучения более чем 300 разрезов параметрических, поисковых и разведочных скважин на территории Краснодарского и прилегающей части Ставропольского края, проведенных в период с 1976 по 1996гг., а также результаты изучения естественных обнажений в междуречье Кубань - Белая. При этом автором описано более 3000 прозрачных шлифов, выполнены минералогические анализы, определены температуры гомогенизации газово-жидких включений в солях. В работе использовано более 25000 анализов коллекторских свойств пород, спектральных, люминесцентно - битуминологических, химико-битумино-логических, гранулометрических анализов и результаты палеонтологических определений. Кроме того, использовались первичные геологические, промыслово-геофизические, сейсмические и гидрогеологические материалы, а также фондовые и литературные источники по келловейско - титонским отложениям.

Научная новизна.

1. впервые в составе келловейско - титонского тектонического комплекса выделена песчано-глинистая элювиально-

дельтовая формация, охарактеризован ее состав, строение и распределение в ней коллекторов и залежей углеводородов.

2. предложена уточненная схема фациального районирования карбонатной формации оксфорда и выделены зоны перспективные для поисков рифов, а в центральных частях Восточно-Кубанской впадины выделены некомпенсированные осадки "доманикоидного" типа, перспективные для обнаружения нефтяных залежей.

3. дополнена и уточнена схема расчленения соленосных отложений, изучен состав солей и строение рапоносных горизонтов.

4. определена геохимическая специализация пород кел-ловейских и верхнеюрских формаций, показана возможность применения микроэлементного состава пород для палеогеографических реконструкций и выделения зон, подвергшихся вторичным преобразованиям.

5. предложена модель взаимосвязи коллектореких свойств терригенных пород с их грансоставом на основе анализа гранулометрического треугольника.

6. оценена роль седиментационных и вторичных процессов в формировании коллекторов и залежей углеводородов в различных термобарических условиях.

7. предложена методика выделения рифовых фаций в платформенных впадинах на основе расчета палеоглубин.

8. обоснован механизм образования и условия экранирования залежей нефти в тонкодисперсных некомпенсированных осадках.

9. впервые обосновывается возможность миграции углеводородов через мощную ссленосную толщу по подводящим каналам вулканических аппаратов.

Практическая значимость работы. Предложенные схемы палеогеографической зональности позволили ориентировать геофизические работы на обнаружение ловушек углеводородов определенного типа, что способствовало более уверенной интерпретации сейсмических данных и выделении

рифогенных образований. Методика прогнозирования рифовых фаций и установленные закономерности образования нефтяных залежей в тонкодисперсных породах могут быть использованы и в других регионах, где развиты платформенные впадины с соденосным выполнением. Полученные данные о взаимосвязи литологии со значениями параметров кол-лекторских свойств и характере их распределения дают возможность более достоверно прогнозировать емкостно-фильтрационные свойства пород.

Реализация результатов работ. Полученные автором данные использовались при планировании поисково-разведочных работ на территории Краснодарского края, при оценке прогнозных запасов углеводородов, при подсчете запасов газа по ряду месторождений. При непосредственном участии автора подготовлено 5 рекомендаций на проведение геолого-геофизических работ. Две из них внедрены на предприятии " Кубаньгазпром". Ряд других разработок автора использованы в научно- исследовательских отчетах АО "СевКавНИПИгаз". Метод прогнозирования рифов рекомендован РАО "Газпром" к использованию при поисках ловушек рифогенного класса (Доклад об отечественных и зарубежных достижениях в области науки, техники и производства, и рекомендациях по их использованию в газовой промышленности, 1995).

Апробация и публикация результатов работ. Основные положения и результаты исследований по рассматриваемой теме докладывались и обсуждались на конференциях молодых ученых: Ставрополь, 1977, 1978, 1980, 1983, Москва, 1978, 1980, 1983, Харьков, 1979, Ухта, 1980, Ташкент, 1982, Краснодар, 1982, Львов, 1976, 1981, на 2-й Всесоюзной конференции по проблеме "Коллекторы нефти и газа на больших глубинах" (Москва, 1976), на 4-м республиканском совещании по проблеме "Происхождение нефти и газа, их миграция и закономерности образования и размещения нефтяных и газовых залежей" (Львов, 1981), на выездной сессии Мингаз-

прома (Ставрополь, 1982), на 4-й научно- практической конференции "Повышение эффективности научно- исследовательских работ в газодобывающей отрасли ТССР" (Ашхабад, 1984), на выездной сессии украинского минералогического общества (Львов, 1986), на Всесоюзной школе "Карбонатные формации и условия их образования" (Нальчик, 1987), на международном симпозиуме "Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения", на 1-й Международной конференции "Секвенстратиграфия нефтегазоносных бассейнов России и стран СНГ" (Санкт-Петербург, 1995), на 1-й Международной конференции "Геохимическое моделирование и материнские породы нефтегазоносных бассейнов" (Санкт-Петербург, 1995), на 3-й Международной конференции "Циклы природы и общества" (Ставрополь, 1995), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СтГТУ (Ставрополь, 1994, 1996) и др.

Результаты исследований приведены в более чем 20 научно- исследовательских отчетах и в 5 разработках и рекомендациях СевКавНЮТИгаз, изложены в 25 публикациях в журналах: "Геология нефти и газа" (1984, 1986), "Советская геология" (1987), РНТС сер. "Бурение" О983), Б сборниках трудов "ВНИИЭГАЗПРОМ" (1979, 1981), ВБИИГАЗ (1983, 1984, 1989, 1990, 1995), а также в виде тезисов докладов, совещаний, симпозиумов и конференций (1978, 1980, 1981, 1982, 1985, 1989, 1992, 1994,1995, 1996)

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 170 страницах, иллюстрируется 55 рисунками, содержит 15 таблиц и список литературы из 260 наименований.

Работа выполнена в СевКавНИПИгаз и Ставропольском Государственном техническом университете.

Автор признателен В. И. Седлецкому, Н. И. Бойко (РГУ) и С. И. Близниченко за ценные советы и консультации в начальный период работы над диссертацией. Полезные ре-

комендации и замечания в процессе работы были получены от Ю. А. Стерленко, В. Г. Вершовского, В. П. Ильченко, В. В. Дроздова, Б. П. Акулинчева, С. Б. Свинцицкого, М. П. Голованова, от преподавателей и сотрудников кафедры геологии нефти и газ СтГТУ В. А. Гридина, С. А. Варягова, А.А. Ярошенко,В. М. Андреева, от геологов производственных организаций А. М. Черненко, Н. Н. Ретюнсхого,

A. Ф. Ефременко, В. П. Колесниченко и многих других.

Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю кандидату геолого-минералогических наук, доценту Б. Г. Вобликову

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа состоит из шести основных разделов. В первом разделе рассмотрена история исследований. Начало изучения келловейских и верхнеюрских отложений Западного Предкавказья связано с работами И. И. Никшича в бассейне р. Белой в 1915 г., а затем с именами таких исследователей как Т. А. Мордвилко, К. А. Прокопов, Ю. К. Бурлин, С. Т. Короткой и др. После открытия Баракаевского газоконденсатного месторождения и развертывания поисково-разведочных работ, основные сведения об этом комплексе отложений содержатся в многочисленных работах Г. Е. Пилюченко, Н. Н. Москвина, В. И. Корнеева, Н. Е. Митина, и других, а также связаны с именами таких исследователей как А. К. Богданович, Н. Н. Борисенко, В. Н. Буряк, 3. А. Антонова, К. О. Ростовцев,

B. Л. Егоян, В. А. Гросгейм, В. Т. Малышек Р. Г. Дмитриева, И. П. Жабрев, Г. М. Аладатов, А. А. Шиманский, М. Р. Пус-тильников, А. И. Шарданов, А. И. Дьяконов, М. И. Окунь,

C. И. Горлов, й. А, Воскресенский, А. М. Черненко, М. С. Бурштар, Г. А. Логинова, Э. В. Кабанова, В. А. Знаменский, В. Л. Крипневич, Ю. Ф. Матусевич, П. С. Жабрева, М. С. Гаджиев, И. К. Наугольный, Н. И. Бахтин, А. С. Пан-ченко, В. Г. Вершовский, С. И. Близниченко, Г. В. Масленникова, Е. М. Ус, С. Б. Свинцицкий, 3. П. Дворкин, Ю. В. Терновой, Б. П. Акулинчев, В. П. Ильченко, П. В. Бигун и другие.

Вопросы исследования коллекторов и особенности поисков литолого-стратиграфических ловушек рассмотрены в работах, А. А. Ханина, В. А. Ханина, В. П. Чаицкого, О. Ф. Дементьевой, П. С. Жабревон, О. А. Черникова, Р. Н. Петровой, В. А. Николенко, Л. В. Колосовской, А. Г. Алексина, Г. Т. Юдина, В. И. Кузнецова и других.

Несмотря на достаточно высокую степень изученности формаций, ряд вопросов, в частности особенности их микроэлементного состава слабо освещены в печати. Поэтому одной из задач настоящей работы является изучение геохимических особенностей отложений, их взаимосвязь с фациальны-ми и эпигенетическими условиями и процессами образования залежей углеводородов.

Во втором разделе изложена методика проведения полевых и лабораторных работ, методика обработки результатов исследований рассмотрены вопросы классификации и терминологии, относящиеся к проблеме фациального анализа и литолого-геохимических исследований. Изучение литофа-циальных особенностей формирования терригенных, хемо-генных и органогенных пород проводилось комплексом методов включающих: историке- генетический, фациальный, формационный, геохимический и др. Обработка полученных данных сводилась к определению основных статистических и гранулометрических параметров, составлению литогенетиче-ских разрезов, графиков, карт.

Классификация выделенных автором формаций основывалась на их вещественном составе, строении и характерных признаках, указывающих на условия их образования. В келловейско- верхнеюрском разрезе выделено 5 формаций.

В третьем разделе рассмотрено геологическое строение Западного Предкавказья, изложены современные представления о стратиграфии, литологии, тектонике, и нефтега-зоносности рассматриваемого региона. Келловейские и верхнеюрские отложения развиты в пределах Западно-Кубанского прогиба, Тимашевской ступени, Восточно-Кубанской впади

вы и Северной моноклинали Большого Кавказа. Отмечается, что наиболее заметные по запасам залежи углеводородов открытые в последние десятилетия связаны со средне - верхнеюрскими образованиями. К ним же приурочены и многочисленные непромышленные скопления и нефте - газопроявления, что указывает на сложный характер распределения углеводородов в глубокопогруженных зонах Западного Предкавказья.

В четвертом разделе рассмотрена литофациальная и геохимическая характеристика келловейских и верхнеюрских формаций. В хелловейско - позднеюрском тектоническом комплексе Западного Предкавказья развит полный набор формаций. В основании комплекса залегает песчано-глгитстая атювиал ь яо-дел ътовая формация (выделена впервые из ранее единой терригенно- карбонатной формации келловея) общей мощностью до 300м и более, соответствующая нижней части келловея. Формация распространена в Восточно-Кубанской впадине, на Тимашевской ступени и Западно-Кубанском прогибе (П. В. Бигун, 1984. 1987) залегает на глубинах достигающих 4, 2-5, 7 км. В ее составе преобладают обломочные породы (песчаники, алевролиты, гравелиты), чередующиеся с аргиллитами и содержащие многочисленные углефицированные остатки и тонкие прослои углей. Глинисто- карбонатная морская трансгрессивная формация (средний- верхний келловей), имеет морское происхождение, отличается богатством фаунистических остатков. Распространена в пределах Восточно-Кубанской впадины, где ее мощность в центральных частях достигает 215м. Сложена серыми и темно-серыми известковистыми аргиллитами и мергелями, реже, известняками. По периферии впадины эти осадки замещаются песчано-алевритовыми образованиями. Платформенная карбонатная формация развита в пределах Восточно-Кубанской впадины, Тимашеской ступени и Западно-Кубанского прогиба и имеет мощность от первых десятков метров до 350м, достигая в пределах Северо - Западного

Кавказа 1500м. В ее составе выделяется рифовая и до.манико-идная субформации. Последняя развита в центральных частях Восточно-Кубанской впадины, где она представлена маломощным (50-70м) комплексом пород известково-мергельного состава, отличающихся повышенной битуминозностью и сравнительно глубоководными (до 400м) условиями образования. В других тектонических элементах Западного Предкавказья доманикоидная формации не выделяется. Рифовая субформация распространена в бортовых зонах Восточно-Кубанской впадины, где она представлена мощной (более 300м) толщей органогенных и органогенно-обломочных известняков, нередко доломитизированных. Сульфатно-галогенная эвагюритовая формация (кимеридж - низы тито-на) распространена в пределах Восточно-Кубанской впадины и Адыгейского выступа на площади около 7500 км2 и имеет мощность более чем 1200м в центральных частях впадины, уменьшаясь до 20м и менее к бортам впадины. В разрезе формации выделяется ряд горизонтов (I, II, III, IV) отличающихся по составу (чередование ангидритов и мергелей, ангидриты, галит, терригенные породы) и строению. В составе III горизонта имеющего весьма изменчивый состав и сложенного ангидритами с прослоями известняков, мергелей, известковых аргиллитов и глин, часто с прослоями галита, в средней части выделяется маломощный маркирующий горизонт Rk мощностью до 15м, сложенный в основном глинами который Н. Е. Митин предложил именовать рапоносным. Терригенная красшщвстнст формация (титон) развита как в Восточно-Кубанской впадине, так и Западно-Кубанском прогибе. В первом случае ее мощность достигает 1000м и более, а во втором - 800м, и возможно, более. В низах формации, как правило, преобладают алеврито-глинистые осадки, сменяющиеся вверх по разрезу песчаными, гравийными и конг-ломератовыми образованиями

Песчано- глинистая аллювиально- дельтовая и глинисто- карбонатная морская трансгрессивная формации харак

теризуются направленным изменением состава и содержания пород: от более крупнозернистых к мелкозернистым, глинистым и глинисто- карбонатным и изменением обстановок осадконакопления от типично континентальных (аллювиальных) до типично морских. По характеру поведения микроэлементов в породах этих формаций выделено 4 типа распределения. Первый тип включает 2г для которого характерно максимальное содержание в грубообломочных породах (песчаниках), с постепенным уменьшением в сторону тонкозернистых пород. Второй тип включает Сг и Ве, главной особенностью которого является максимальное содержание в алевролитах. Третий тип распределения подразделяется на 2 подтипа. В 3-а подтип входят Т1 и Оа, максимальные концентрации, которых наблюдаются в глинистых породах. З-б подтип включает элементы, концентрирующиеся в сидерито-вых образованиях. Кроме Же это Мл, V, Си, N1 В четвертый тип входит Эг и повышенные содержания, которых приурочены к карбонатным породам. Глинистые породы указанных формаций характеризуются высоким содержанием органического углерода, (от 0,38% до 4, 8% и более, составляя в среднем 0,9%). В песчано-алевритовых образованиях оно колеблется от 0,08% до 2,64% (в среднем 0,5%). Содержание хлороформенного битумоида в глинистых породах составляет 0, 03 - 2, 2% (в среднем 0, 48%) , в песчано-алевритовых -0, 02- 2, 2%, иногда до 2, 5%. Органическое вещество относится к сапропелево - гумитовому и иногда возможно к гуми-то - сапропелевому типу.

Породы платформенной карбонатной формации Западного Предкавказья, по сравнению с кларком обогащены И, Сг, вг, Ре, Ъх и V и обеднены М§ и Мл. По характеру распределения микроэлементов в зависимости от фациальных условий выделено ряд типов элементов. Первый тип подразделяется на 3 подтипа. 1- а подтип включает 2г, Сг, №, V, Бе, Си, характерной особенностью которого является резко выраженный минимум в рифогенных образованиях и максимум в

предрифовых осадках. 1-6 подтип включает ва и ТГ Максимальные концентрации этих элементов приурочены к депрес-сионным осадкам. 1- в подтип включает Эг, для которого характерна сложная картина распределения. Максимальные концентрации 8г отмечены в хемогенных карбонатах и в биогенных образованиях, не претерпевших вторичных преобразований. Второй тип включает Mg с максимальными концентрациями в шельфовых и рифовых образованиях подвергшихся доломитизации. Третий тип включает Мп и Ве, для которых характерно незначительное, но закономерное уменьшение их содержания от шельфовых к депрессиоиным осадкам. Рифогенные образований обеднены многими микроэлементами. Предрифовые осадки наоборот обогащенны многими микроэлементами. Проанализированы возможности использования микроэлементов для геохимической диагностики рифовых фаций. Для условий Западного Предкавказья эмпирически установлено, что значение отношения Сг/2г, < 1 характерно для шельфовых осадков, 1-1,7 -для рифовых, 1,72, 5 -для предрифовых и > 2, 5 - для депрессионных осадков.

По характеру распределения ОВ в карбонатных породах выделяются два типа осадков. Первый - с невысоким содержанием битумоидов (до 0,04%), с содержанием органического углерода от 0, 018% до 5, 92%, с высоким содержанием в составе битумоидов ароматики, смол и асфальтенов. Для осадков второго типа характерно содержание битумоидов от 0, 02% до 0,156%, органического углерода - 0, 25- 7, 4% . В составе битумов отмечается увеличенное содержание масел. Первый тип осадков включает мелководно- прибрежные и бортовые осадки, второй - депрессионные глубоководные. На характер распределения битумоидов и микроэлементов в породах карбонатной формации кроме седиментационных факторов заметно влияние тектонического фактора (П. В. Бигун, 1983). Для зон разломов характерно значительное разнообразие составов битумоидов и наибольшие градиенты концентраций микроэлементов.

Геохимические особенности пород эвапоритовон формации изучались по результатам анализов водорастворенной части галита, по результатам спектрального и люминесцент-но- битуминологического анализа. Установлена приуроченность наибольших градиентов концентрации микроэлементов к зоне Вознесенского разлома. Одной из особенностей сульфатно-галогенной формации является наличие в ней горизонтов содержащих высоконапорные (коэффициент аномалий-ности до 2, 04- 2, 13) минерализованные (до 350 г/л) растворы г рапу. Рассолы хлоридно-кальциевые и хлоридно-магниевые с высоким содержанием Вг (692- 1225мг/л) и I (63. 4мг/л.) По данным изучения газово- жидких включений в солях установлено, что температуры гомогенизации с глубин 3032- 4694 м колеблются от 61 до 99, 5°С.

По характеру поведения микроэлементов в породах тер-ригенной красноцветной формации выделены 4 типа распределения. Первый тип распределения характерн для Сг, максимальное содержание которого отмечается в песчаниках и минимальное в глинистых осадках. Второй тип образуют V и Си, максимум содержания, которых смещен в сторону мелкозернистых пород - алевролитов. В третий тип распределения включены элементы наибольшие содержания, которых, характерны для глинистых пород. Это - Ве, И, Ре, ва и №. И в последний четвертый тип входят химические элементы, имеющие отчетливо выраженную связь с карбонатным материалом. Это Мп и Бг.

Сравнительный анализ особенностей распределения содержаний химических элементов в породах терригенной красноцветной формации и в таких - же породах песчано-глинистой аллювиально- дельтовой и глинисто- карбонатной морской трансгрессивной сероцветной формаций отмечается, что для ряда элементов характер распределения их весьма близкий. В первую очередь это относится к 11 и Оа, связаным с глинистыми отложениями и Бг и Мд. концентрирующимся

в карбонатных образованиях. В то же время для элементов первого и второго типа распределения имеются существенные различия.

Пятый раздел посвящен условиям образования коллекторов в келловейских и верхнеюрских формациях. Рассмотрены как седиментологические, так и эпигенетические условия формирования терригенных и карбонатных коллекторов входящих в состав перечисленных формаций.

Терригенные коллекторы в келловейско - верхнеюрских формациях приурочены к наиболее нижним частям разреза -к песчано-глинистой аллювиально-дельтовой формации кел-ловея. Автором доказывается, что признос обломочного материала в Восточно-Кубанский бассейн седиментации осуществлялся сетью речных систем с его северных и западных бортовых частей в центральные и южные части. Выделено несколько штлювиально-дельтовых систем, ориентированных перпендикулярно бортам впадины (П. В. Бигун,1982, 1984). Наиболее уверенно устанавливаются дельты рек, протекавших по направлению от современного местоположения Бес-скорбненской площади через Карташевскую, Упорную на Кузнецовскую площадь, с Южно- Советской на Хлебодаров-скую и Лабинскую площади, с Ново- Алексеевской на Чам-лыкскую, с Юбилейной на Темиргоевскуго и Кошехабльскую, с Южно- Соколовской на Кочергинскую, а также ряд речных систем в юго-восточной части впадины, для которых источником сноса служила Кавказская суша. Среди прочих элементов дельтовой обстановки особого внимания заслуживают русла и протоки, которые трассируются как по увеличенной мощности слагающих их осадков, так и по увеличенной пес-чанистости. В разрезе наблюдается чередование 20-3 Ом глинистых и песчаных пластов, с преобладанием последних. Разделяющие протоки отложения межпроточных низин, как правило, имеют в своем составе значительные толщи глинистых осадков с прослоями углей и сидеритов. Наиболее отсортированные и сравнительно мелкозернистые осадки с вы-

сокими содержаниями песчаных фракций приурочены к фронтальной части дельты (скв. 7, 9, 13 Лабинской площади) и связаны с отложениями устьевых валов и латеральных барьерных баров. В наиболее продвинутых в сторону моря отложениях (авандельта) отмечается присутствие слоев, содержащих морскую фауну. Для этих осадков характерна максимальная мощность, значительная дифференциация разреза, довольно высокая песчанистость, частые чередования сравнительно маломощных слоев песчано-алевритовых и глинистых пород. Морские осадки имеют более простое строение, меньшую мощность, характеризуются низкими значениями содержания суммы песчаных фракций, медианного и максимального размера обломков и худшей их отсортированно-стью.

Положение зон наиболее вероятного развития высокоемких коллекторов связано с обстановками русел, проток, баров и др., характеризующихся наиболее высокими энергетическими уровнями обстановок седиментации. Зоны наиболее возможного замещения и выклинивания связаны с изменением обстановок седиментации. Отмечаются локальные и региональные зоны выклинивания (П. В. Бигун, 1982). Первые весьма многочисленны, встречаются внутри каждого аллюви-ально-дельтового комплекса и связаны с выклиниванием и замещением отдельных песчаных тел русел, проток, баров непроницаемыми осадками соседствующих фаций. К таким зонам выклинивания приурочено ряд мелких газоконденсаг-ных залежей на Ново - Алексеевской, Восточно - Чамлык-ской, Северо-Вознесенской, Восточно-Вознесенской и др. площадей. Региональные зоны выклинивания связаны со сменой в целом дельтовых условий седиментации морскими. Одна из таких зон в южной части Восточно-Кубанской впадины находится также и в благоприятных структурных условиях, на региональном воздымании келловейских слоев к югу от Кузнецовского месторождения. В Западно-Кубанском прогибе в келловее существовал самостоятельный бассейн седи-

ментации, обломочный материал, в который поступал с речным стоком с Каневско - Березанского вала и Тимашевской ступени (П. В. Бигун, 1987). Зона с преобладанием аллювиальных осадков, приуроченная к северному борту прогиба к югу сменялась морскими флишевыми образованиями Западного Кавказа.

Далее в разделе автором предлагается наглядная модель для изучения взаимосвязи гранулометрического состава с коллекторскими свойствами пород созданная на основе анализа гранулометрического треугольника, где состав породы определяется тремя координатами (содержание пелитовой, алевритовой и псаммитовой фракции), а параметры коллек-торских свойств (пористость, проницаемость или др.) изображаются в виде изолиний в пределах треугольника (П. В. Бигун, В. Н. Гордиенко, 1980). Таким образом, на одном графике отображается взаимосвязь четырех параметров. Составленные серии таких графиков для разных интервалов глубин, по сути, представляют собой номограммы, позволяющие на основании гранулометрического состава и глубины залегания быстро и с достаточной точностью оценивать коллекторские свойства пород. В работе приведены результаты статистической обработки (уравнения регрессии, коэффициенты корреляции) взаимосвязей между коллекторскими свойствами пород залегающими на разных глубинах и отдельными гранулометрическими параметрами. Статистические параметры определялись отдельно для интервалов глубин в 500м (от Ом до 5500м). На основании выявленных закономерностей установлено, что пористость глин практически исчезает на глубине 3500м, а пористость алевритов и песков до глубины 2500м уменьшается примерно в равной степени. Ниже этой глубины алевриты уплотняются в большей степени, чем пески.

Отмеченные закономерности изменения коллекторских свойств присущи терригенным породам, подвергшимся стадийным эпигенетическим процессам и характеризуют их фо-

новые параметры. Однако закономерный ход процессов эпигенеза нарушается в процессе формирования газоконденсат-ных залежей. В зависимости от термодинамических условий формирование залежей углеводородов (УВ) происходит под влиянием различных процессов (П. В. Бигун, 1985). Для Западного Предкавказья выделено три типа процессов (П. В. Бигун, А. А. Ярошенко, Б. Г. Вобликов, 1995). Первый тип процессов характерен для залежей УВ, образовавшихся в условиях низких давлений и температур, на глубинах до 1500м при температуре до 80°С и давлении до 16 МПа в породах с высокими коллекторскими свойствами. Залежи УВ здесь формировались преимущественно пугем латеральной миграции. Различия в коллекторских свойствах пород в пределах залежи и за контуром практически не заметны. Второй тип процессов характерен для залежей УВ, образование которых происходило в более жестких термодинамических условиях. Это глубины 1500-3000м, температура 80- 150°С, давление 16-32 МПа. Коллекторские свойства пород в этих условиях значительно ниже. Роль латеральной миграции в формировании залежей ограничена. Заметна роль вертикальной миграции. Емкость для УВ образуется как за счет вытеснения пластовой воды, так и за счет минеральных преобразований в коллекторе и перераспределении вещества. Коллекторские свойства пород в пределах залежи выше фоновых (разница в значениях пористости достигает 8%). Третий тип процессов характерен для залежей УВ образовавшихся в жестких термобарических условиях, на глубинах более 3000м, при температуре выше 140°С и пластовом давлении более 32 МПа. Коллекторские свойства пород в этих условиях крайне низкие (фоновые значения пористости составляют 1, 5- 6%, чаще 2, 5%). Латеральная миграция практически отсутствует. Формирование залежей УВ обусловлено процессами вертикальной миграции. Внедрение углеводородсодержащих флюидов в пласт вызывает значительные изменения геохимических и

термодинамических условий, которые определяют ход минеральных преобразований в породе. Происходит перераспределения вещества между залежью и законтурным пространством. Значения параметров коллекторских свойства пород в пределах залежи значительно отличаются от фоновых. Выделяются локальные участки и линейные зоны с аномально высокими коллекторскими свойствами пород и аномальными гидрохимическими параметрами. Пространственно эти зоны приурочены к участкам земной коры с повышенной вертикальной проницаемостью, по которым происходила миграция флюидов, воздействовавших на вмещающие породы (В. П. Ильченко, Б. П. Акулинчев, П. В. Бигун и др., 1986).

Карбонатные коллекторы в рассматриваемом келловей-ско - титонском трансгрессивно- регрессивном комплексе приурочены к средней его части, соответствующей времени максимальной трансгрессии. В настоящее время промышленная нефтегазоносность карбонатной формаций верхней юры Западного Предкавказья связана с рифогенной (Кошехабль-ское газоконденсатное месторождение) и доманикоидной (Кузнецовское, Западно-Вознесенское нефтяные месторождения) субформациями. Залежи углеводородов приурочены к коллекторам различных генетических типов и имеют различные механизмы образования. В первом случае коллекторами являются высокоемкие вторичные доломиты, развитые по обломочным известнякам рифового склона (П. В. Бигун, 1989) , а во втором - нефтяные залежи приурочены к глинистым, битуминозным, трещиноватым известнякам и мергелям. Исходя из этого, в работе рассмотрены особенности седиментации и методика выделения рифовых фаций в платформенных впадинах с соленосным выполнением (П. В. Бигун,1981), а также условия формирования залежей нефти в тонкодисперсных доманикоидных образованиях (П. В. Бигун, 1990, 1992, 1994).

Установлено, что в платформенных впадинах существует взаимосвязь между мощностью карбонатной формации

(Мк) и общей мощностью карбонатной формации и перекрывающей ее эвапоритовой и красноцветной формаций (Мо). Получено аналитическое выражение взаимосвязи между значениями Мк и Мо, которое описывается уравнением; Мк= 0,2 * М0+ 25; На основании этой зависимости, в соответствии с методикой А. Л. Наумова (1977) и дополнениями автора выполнена реконструкция палеорельефа оксфордского бассейна седиментации. К зонах минимальных палеоглубин приурочены участки интенсивного рифообразования. На примере Коше-хабльского газоконденсатного месторождения установлено, что в пределах рифового массива залежи приурочены не к ядру рифового массива, а к его склонам, где развиты продукты разрушения рифового массива (П. В. Бигун. 1989). В этих образованиях благодаря процессам вторичной доломитизации сформировались высокоемкие коллекторы (пористость до 21-29 % на глубинах более 5- 5,5км). К зонам наибольших глубин приурочены некомпенсированные осадки доманико-идного типа. В последних известны небольшие нефтяные залежи на ряде площадей (Западно-Вознесенская, Кузнецовская, Лабкнская). Их образование связано с зонами разрывных нарушений в которых (как установлено А. А. Трофиму-ком, 1986) нарушается закономерный ход процессов преобразования органического вещества. В их пределах в составе би-тумоидов преобладают подвижные маслянистые компоненты. За пределами зон воздействия разрывных нарушений в составе бшумоидов преобладают смолистые компоненты. Последние обладают более высокой вязкостью и при определенных условиях (незначительные размеры пор и трещин, высокая бшушшозность) характерных для пород доманикоидного типа, по видимому, играют главную роль как фактор, ограничивающий миграцию подвижных компонентов. При благоприятном сочетании геохимических экранов со структурными факторами формируются ловушки способные удерживать нефтяные залежи.

Региональным флюидоупором для карбонатных резер

вуаров является мощная хемогенная толща, однако, в ряде случаев существуют предпосылки, допускающие вертикальную миграцию флюидов через соленосные отложения. По мнению автора (П. В. Бигун. 1981, 1996) такие условия существуют в пределах ареалов проявления раннемелового и сарматского вулканизма, по подводящим каналам вулканических аппаратов. Это фиксируется как по изменению гидрохимических- показателей нижнемелового водоносного комплекса, так и по наличию следов мшрационных бшумоидов в вулканогенных. В работе приведена характеристика проявлений вулканической деятельности в пределах развития соленосных отложений и показаны наиболее вероятные участки вертикальной миграции флюидов.

Шестой раздел посвящен рассмотрению условий неф-тегазоносности глубокопогруженных осадочных формаций. В этом разделе работы отмечается, что в условиях больших глубин в пределах Западного Предкавказья в терригенных отложениях келловея известны, в основном, мелкие залежи и многочисленные нефтегазопроявления, а в рифогенных ловушках оксфорда открыты скопления среднего класса (Коше-хабльское месторождение). Мелкие залежи нефти приурочен-ны к тонкодисперсным битуминозным карбонатным породам оксфорда. Вследствие практически полного отсутствия первичных коллекторов на больших глубинах формирование залежей углеводородов может быть, связано, в основном, с зонами вторичных преобразований пород при резком преобладании вертикальной миграции флюидов. С учетом литологи-ческого состава, структурного положения и ряда других параметров в условиях больших (более 4,5- 5км) глубин экономически целесообразны поиски залежей углеводородов в ловушках связанных с рифогенными образованиями. Последние развиты в бортовых зонах Восточно- Кубанской впадины и в юго- восточной части Западно- Кубанского прогиба. Поиски залежей углеводородов в терригенных коллекторах предпочтительнее проводить попутно с поисками их в карбонатных

рифогенных образованиях, или в случае наличия значительных локальных петрофизических, геофизических, геохимических и других аномалий.

В заключение работы отмечается, что в условиях больших глубин формирование залежей углеводородов часто связано с зонами характеризующимися наличием петрофизических, геохимических и др. аномалий различного происхождения, обусловленные как первичной неоднородностью заложенной на стадии седимеитогенеза, так и воздействием более поздних, в основном тектонических процессов. С этой точки зрения наиболее перспективными для поисков залежей углеводородов в условиях больших глубин являются территории с наиболее контрастными геолого-геофизическими аномалиями.

В работе защищаются : критерии выделения и особенности строения келловейских и верхнеюрских формаций;

- методика выделения рифовых фаций в платформенных впадинах;

- методика моделирования коллекторских свойств тер-ригенных пород;

- характер влияния вторичных процессов на формирование коллекторов нефти и газа на разных глубинах;

- механизм формирования нефтяных залежей в тонкодисперсных породах;

- механизм миграции флюидов через соленосную толщу;

- перспективные объекты в платформенной карбонатной формации верхней юры глубокопогруженных зон Западного Предкавказья.

Основные научные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Факторы, определяющие коллекторские свойства при погружении на большие глубины // Коллекторы нефти и газа на больших глубинах. 2 Всесоюзная конференция 16-18 ап-

реля 1979. Тезисы докладов. М.: Изд- во МИНХиГП. 1978. с. 108- 109.( Соавторы: Масленникова Г. В., Гордиенко В. Н.)

2. Закономерности размещения оксфордских рифовых фаций Восточно-Кубанской впадины // Бурение, геология, разведка и разработка газовых и газоконденсатных месторождений Северного Кавказа. М.: ВНИИЭ-ГАЗПРОМ. 1979. Вып. 1/13. с. 50-54.

3. Характер изменения с глубиной влияния грансостава на коллекторские свойства терригенных пород (на примере мезо- кайнозойских отложений Кубани)// Тезисы докладов 11 Ухтинской научно- технической конференции по проблеме развития геологии, нефтяной и газовой промышленности Тимано-Печорского территориально- производственного комплекса. Ухта, 28- 31 мая, 1980. Ухта. 1980. с. 31- 32. (Соавтор В. Н. Гордиенко)

4. О возможном влиянии вулканизма на миграцию УВ в Восточно-Кубанской впадине // Происхождение нефти и газа, их миграция и закономерности образования и размещения нефтяных и газовых залежей, ч. 2. Тезисы докладов республиканского совещания, Львов, апрель 1981. с. 161-162.

5. Особенности седиментации и методика выделения рифовых фаций в платформенных соленосных впадинах // Вопросы бурения скважин, разведки и разработки газовых месторождений Северного Кавказа и Узбекистана. М.: ВНИИЭгазпром, 1981. с. 10- 15.

6. О внутреннем строении сульфатно-галогенной толщи Восточно-Кубанской впадины // Разведка, бурение и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Тезисы докладов к краевой научно- технической конференции молодых ученых и специалистов. Краснодар, изд- во ВНИКрнефть, 1982. с. 7-8.(Соавторы: С. Б. Свинцицкий., А. С. Кирилов)

7. Палеодинамические условия формирования зон регионального и локального выклинивания в подсолевых отложения Восточно-Кубанской впадины // Разведка, бурение и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Тезисы

докладов к краевой научно- технической конференции молодых ученых и специалистов. Краснодар, изд- во ВНИКр-нефть, 1982. с. 10-11.

8. Некоторые данные о причинах осложнений при раз-буривании соленосных отложений на площадях Восточной Кубани И Рефер. научно - тех. сборн. Сер. Бурение. ВНИИОЗНГ. 1983. Вып. 6. с. 10-11. (Соавторы: М. С. Гаджи-ев, С. Б. Свинцицкий, Ю. Г. Гирин.)

9. Основные черты геохимии верхнеюрских карбонатов Восточной Кубани и выделение рифовых фаций // Повышение эффективности прогнозирования, поисков и разведки газовых и газоконденсатных месторождений. М.: ВНИИГАЗ. 1983. с. 96- 105.

10. Новые данные о геологическом строении и палеогеографии келловейских отложений глубокопогруженных зон Восточной Кубани // Поиски и разведка газовых месторождений на поздних стадиях освоения газодобывающих районов. М.: ВНИИГАЗ, 1984. с. 40- 50.

11. Генезис рассолов и методика прогнозирования их проявления в Восточно-Кубанской впадине // Геология нефти и газа. 1984. № 6. с. 43- 48. (Соавторы: С. Б Свинцицкий., М. С. Гаджиев,)

12. К вопросу о механизме формирования емкостных свойств коллекторов газа глубокопогруженных зон // Тезисы докладов У11 научно - техническо конференции молодых ученых, специалистов, рабочих- новаторов производства. Оха, 1985. с. 13.

13. Гидрогеохимические особенности и газоносность глубокопогруженных горизонтов Восточно-Кубанской впадины // Геология нефти и газа. 1986. № 2. с. 54- 57. (Соавторы: В. П. Ильченко, Б. П. Акулинчев, А. А. Темиров)

14. Калловейские отложения Западной Кубани // Советская геология. 1987. № 1. с. 74- 77.

15. Литология и условия газоносности рифовых массивов Восточной Кубани / Геология и газоносность газодобы-

вающих областей. М.: ВНИИГАЗ, 1989. С. 180- 186.

16. Методика поисков лигологических залежей в карбонатных коллекторах сложного строения П Системный подход в геологии (теоретические и прикладные аспекты). Тезисы докладов Ш Всесоюзной конференции, 5- 7 сентября 1989г. М.: МИНГ 1989. Часть 2. Книга 1. с. 76. (Соавтор В. Н. Евик)

17. Условия нефтеносности доманикоидных толщ Предкавказья // Проблемы газоносности СССР. М. ВНИИГАЗ. 1990. с. 128- 133.

18. Геохимические и петрофизические условия нефтеносности доманикоидных толщ Предкавказья // Нетрадиционные источники углеводородного сырья и проблемы его освоения. Тезисы докладов международного симпозиума. 12- 16 октября 1992г. С - П. ВНИГРИ. 1992.Т. 2. с. 125- 126.

19. Сравнительный анализ условий образования нефтяных залежей в тонкодисперсных породах верхней юры и нижнего Майкопа Северного Кавказа // Тезисы докладов ХХ1У научно- технической конференции по результатам научно» исследовательской работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов за 1993г. Том 2. СПИ. Ставрополь, 1994. с. 83.

20. Литостратиграфический анализ разнофациальных толщ верхней юры Северного Кавказа и Предкавказья // Биостратиграфия нефтегазоносных бассейнов. Тезисы докладов 1 Международного симпозиума. 3-10 декабря 1994г. С-Пб. ВНИГРИ, С-П. 1994. с. 16.(Соавтор: Б. Г. Вобликов)

21.. Секвенстратиграфическое моделирование литофа-циальньзх комплексов верхней юры Предкавказья // Секвен-стратиграфия нефтегазоносных бассейнов России и стран СНГ. Тезисы докладов 1 Международной конференции. 15-19 мая 1995, С-Пб. ВНИГРИ, С-Пб. 1995. с. 53.(Соавтор: Б. Г. Вобликов)

22. Формирование коллекторов и залежей УВ в Западном Предкавказье // Геохимическое моделирование и материнские породы нефтегазоносных бассейнов. Тезисы докла-

дов 1 Международной. конференции. 22-24 мая 1995 года. С-Пб. ВНИГРИ, С-Пб. 1995. с. 87.(Соавторы: А. А. Ярошен-ко, Б. Г. Вобликов)

23. Цикличность формирования коллекторов и залежей углеводородов в зависимости от термодинамических условий // Циклы природы и общества, вып. 3- 4. Материалы 1У Международной конференции "Циклы природы и общества" (г. Ставрополь, 16-21 октября 1995 г.). Ставропольский университет, Ставрополь. 1995. с. 82-83.(Соавторы: Б. Г. Вобликов, С. А. Варягов)

24. Особенности формирования коллекторов и залежей УВ в зависимости от термодинамических условий // Основные проблемы геологического изучения и использование недр Северного Кавказа (Материалы У11 Юбилейной конференции по геологии и полезным ископаемым). CK РГЦ, г. Ессентуки, 1995.(Соавтор: Б. Г. Вобликов)

25. О влиянии вулканизма на формирование залежей углеводородов в Западном Предкавказье // Тезисы докладов ХХ1У научно-технической конференции по результатам научно-исследовательской работы профессорско-преподавательского состава за 1995 г., посвященной 25- летаю создания ВУЗа (26-28 марта 1996). СтГТУ. г. Ставрополь, 1996. с. 34.

Ротапринт СтГУ, г. Ставрополь, пр. Кулакова, 2 Тираж 100 экз