Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Условия формирования и прогноз резервуаров в верхнедевонских карбонатных отложениях Хорейверской впадины

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

Автореферат диссертации по теме "Условия формирования и прогноз резервуаров в верхнедевонских карбонатных отложениях Хорейверской впадины"

ст^

[ г~\

! С--5

, е-.:

е_ и Сз

ч ~~

На правах рукописи

ПЕТРОВА Лариса Вениаминовна

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗ РЕЗЕРВУАРОВ В ВЕРХНЕДЕВОНСКИХ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ХОРЕЙВЕРСКОЙ ВПАДИНЫ

Специальность 04.00.17 - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Сыктывкар - 1996

Работа выполнена в отделе геологии горючих ископаемых Института геологии Коми научного центра УрО РАН.

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, академик РАЕН и АГН, профессор В.А.Дедеев

Официальные оппоненты:

доктор геолого-минералогических наук А.И.Елисеев

кандидат геолого-минералогических наук Л.З.Аминов.

Ведущее предприятие: Ухтинский индустриальный институт

Защита состоится 20 февраля в 15 часов на заседании Специализированное совета Д.200.21.01 по геологии, поискам и разведке нефтяных и газовы; месторождений при Институте геологии Коми научного центра УрО РАН пс адресу: 167610, Сыктывкар, ул. Первомайская, 54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Коми научного центра. Автореферат разослан 17 января 1996 г.

Отзывы, заверенные печатью учреждения, в двух экземплярах просив направлять по адресу: 167000, г. Сыктывкар, Первомайская ул., 54, Институ геологии Коми НЦ УрО РАН

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор геолого-минералогических наук

А.Б.Макеев

Общая характеристика работы

Актуальность темы. — Территория Хорейверской впадины (ХВ) является одним из важнейших районов добычи нефти в Печорском нефтегазоносном бассейне (НГБ), промышленная продуктивность которого установлена в широком стратиграфическом диапазоне. Оценка ресурсов нефти по верхнедевонскому карбонатному комплексу (Состояние ресурсов...,1994) позволяет рассматривать данный регион как весьма перспективный в плане открытия новых месторождений и стабилизации добычи углеводородного сырья на севере европейской части России.

Цель и задачи работы. Основная цель исследований заключалась в выяснении условий формирования и установлении закономерностей распространения резервуаров в верхнедевонских карбонатных отложениях ХВ. При этом решались следующие задачи:

- выяснение генезиса различных типов пород верхнего девона;

- восстановление истории развития позднедевонского бассейна седиментации;

- определение емкостных свойств пород и выделение коллекторов среди /ix установленных типов;

- выявление зависимости емкостных свойств рифогенных коллекторов эт условий седиментации и вторичных преобразований отложений;

- типизация рифогенных резервуаров и прогноз их распространения по площади.

Научная новизна. Дополнена и уточнена литолого-генетическая гарактеристика верхнедевонских отложений на территории ХВ. Проведена эеконструкция истории развития позднедевонского бассейна седиментации для восьми стратиграфических уровней. На этой основе составлен прогноз эаспространения разнотипных природных резервуаров и впервые обосновано существование фаменской зоны рифов.

Практическая значимость работы. Предлагаемая схема распространения эифогенных зон позволяет наметить первоочередные объекты поисково-эазведочных работ в Хорейверской нефтегазоносной области (НГО). Прогноз )езервуаров разных типов повышает не только эффективность опробования жважин при разведке, но и улучшает разработку залежей. Эти результаты логут быть использованы и в научно-методических целях при исследовании зифов других зон Печорского НГБ.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на :онференциях молодых ученых Института геологии Коми НЦ УрО РАН Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского ¡егмента" (Сыктывкар, 1992-95 гг.), на международном совещании (Мурманск, 1992), на XII геологической конференции Республики Коми (Сыктывкар, 1994), 1а конференции "Актуальные проблемы геологии нефти и газа"(Ухта, 1995).

Фактический материал. Диссертационная работа написана по >езультатам пятилетней работы автора (1991-1996 гг.) в отделе геологии орючих ископаемых Института геологии Коми научного центра Уральского >тделения РАН. Были исследованы образцы керна по 21 скважине и изучено 1КОЛО 800 петрографических шлифов.

Для построения разрезов скважин были использованы материалы

геофизических исследований скважин (ГИС) и результаты стратиграфических определений, выполненных Н.С.Овнатановой, А.Д.Архангельской,

A.В.Кузьминым, Э.К.Сташковой. Использовались также каталоги стратиграфических разбивок и палеонтологические определения сотрудников ТПО ВНИГРИ (А.В.Дуркиной, О.К.Костыговой, М.Н.Москаленко, Л.И.Мельниковой, Ю.А.Юдиной). Для площадных построений и составления литологических разрезов использовались материалы ГГП "Печорагеофизика", "Архангельскгеология" и "Ухтанефтегазгеология".

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав текста и заключения. Текстовая часть занимает 105 страниц, и содержит рисунков, 54 фотографий шлифов и 3 таблицы. Список литературы состоит из 125 наименований.

Работа выполнена под руководством заслуженного деятеля науки Российской Федерации и Республики Коми профессора В.А.Дедеева, которому автор выражает глубокую благодарность. Автор выражает признательность всем коллегам, деятельно помогавшим в научны> исследованиях, кандидатам геолого-минералогических наук А.А.Беляеву,

B.А.Жемчуговой, Е.Е.Карнюшиной, Т.В.Майдль, Н.А.Малышеву, Е.О.Малышевой, В.Вл.Меннеру, Н.С.Овнатановой, Б.А.Пименову, С.В.Рябинкину; Э.К.Сташковой, Г.Е.Яковлеву, младшему научному сотруднику Н.Н.Рябинкиной. За консультации, советы, замечания автор благодарит докторов геолого-минералогических наук О.К.Баженову, В.В.Семеновича v Я.Э.Юдовича. Особенно признателен автор за постоянное внимание и помощь в работе кандидату геолого-минералогических наук Н.В.Беляевой. За помощь в оформлении диссертации автор благодарит А.Л.Корзуна, В.А.Носкова Т.В.Стрельцову.

Основные защищаемые положения:

1. Выявленная этапность развития позднедевонского бассейнг седиментации на территории Хорейверской впадины для 8 стратиграфически) уровней с учетом глубин осадконакопления, определила районирование разновозрастных рифовых зон с обоснованием существования ранне-среднефаменского рифового барьера.

2. Строение рифогенных резервуаров характеризуется латеральной i вертикальной зональностью в распределении емкостных свойств пород, чте связано с условиями седиментации отложений и процессами их вторичны; диагенетических и постдиагенетических преобразований. Выделяются двг типа резервуаров: массивный и пластово-массивный.

3. Основные перспективы верхнедевонского нефтегазоносногс комплекса в Хорейверской впадине связаны с зонами распространени! средне- высокоемких коллекторов во франских и фаменских рифовы: системах и одиночных постройках. Массивные резервуары приурочены i разобщенным по латерали доманиковым, сирачойским, ливенско нижнефаменским и нижне-среднефаменским рифам. Пластово-массивньк резервуары свойственны совмещенным рифовым зонам и одиночныл постройкам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Краткий очерк геологического строения Хорейверской впадины.

В первом разделе рассмотрены особенности тектонического строения ХВ, которая входит в состав Печорской синеклизы и располагается в пределах эпибайкальской Печорской плиты — внешнего северо-восточного угла Европейской платформы.

Хорейверская впадина относится к структурам первого порядка. Западным ограничением ее является Колвинский мегавал, на севере она продолжается в акваторию Печорского моря, на юго-востоке граничит с грядой Чернышева, на востоке ограничена флексурной зоной, проходящей по западному крылу вала Сорокина. Мощность осадочного чехла в пределах ХВ достигает 4-6.5 км. В северной части впадины выделяются структуры второго порядка - Чернореченская депрессия и две крупные ступени - Колвависов-ская и Садаягинская; в южной части - Сандивейское поднятие, Макарихинский и Сапюкинский валы, Адзьвавомская депрессия и Сынянырдская котловина. В современном структурном плане ХВ соответствует Болыиеземельскому своду фундамента, влияние которого во многом определило особенности строения осадочного выполнения впадины.

Во втором разделе главы дана литолого-стратиграфическая характеристика пород осадочного чехла ХВ.

Осадочные образования платформенного чехла Печорской плиты делятся на три крупных структурных комплекса, ограниченных стратиграфическими несогласиями и существенно различающихся по геологическому строению: нижний структурный комплекс - ордовикско-нижнедевонский терригенно-<арбонатный, средний - среднедевонско-триасовый карбонатный и верхний - среднеюрско-антропогеновый терригенный.

Нижний терригенно-карбонатный комплекс, вскрытая мощность которого постигает 1600 м (скв. 15-Оленья), представлен чередованием известняков, доломитов и мергелей.

Средний карбонатный комплекс представлен известняками и доломитами з подчиненными прослоями глин и мергелей, с характерной пачкой ангидритов з серпуховском ярусе нижнего карбона. Мощность комплекса варьирует от 1500 до 2000 м.

Верхний терригенный комплекс мощностью от 1700 до 2000 м питологически представлен неравномерным чередованием глин, песчаников, алевролитов и аргиллитов.

Более детально рассматривается стратиграфия верхнедевонских этложений ХВ.

"лава 2. Состояние изученности верхнедевонских отложений

Значительным вкладом в познание стратиграфии и литологии зерхнедевонских отложений являются работы А.В.Дуркиной, А.В.Кузьмина, Г.И.Кушнаревой, С.В.Максимовой, Л.И.Мельниковой, В.Д.Наливкина, Н.С.Овнатановой, А.И.Першиной, В.В.Тихоновича, В.Г.Халымбаджи.

Исследованиями рифогенных толщ и прослеживанием их по площади и эазрезу занимались Б.П.Богданов, М.М.Грачевский, Т.И.Кушнарева, Н.Д.Матвиевевская, В.Вл.Меннер, Н.И.Никонов, А.В.Соломатин. Расширили

-5 -

представления о генезисе, морфологии и строении ископаемых карбонатных массивов, а также об условиях формирования емкостного пространства коллекторов в рифогенных резервуарах литолого-фациальные иссследования А.В.Барановой, Н.В.Беляевой, В.А.Жемчуговой и Л.В.Пармузиной.

Оценка перспектив нефтегазоносности верхнедевонского комплекса приводится в работах Л.З.Аминова, Л.А.Анищенко, В.И.Богацкого, Б.Я.Вассермана, В.И.Громеки, В.А.Дедеева, А.Я.Кремса, Т.И.Кушнаревой, Н.А.Малышева, Н.И.Никонова, Ю.А.Панкратова, В.С.Парасыны, Б.А.Пименова.

На данном этапе изучения практически вся площадь Хорейверской впадины покрыта аэромагнитной и гравиметрической съемками разных масштабов. На всей территории выполнены сейсморазведочные работы с различной степенью детальности; значителен объем опорно-параметрического, поисково-разведочного бурения и скважинных геофизических наблюдений.

Выделяемые сейсморазведкой аномальные зоны, отождествляемые с рифогенными образованиями, нашли свое подтверждение в разрезах Восточно-Колвинской, Дюсушевской, Ошкотынской, Верхне-Колвинской, Ардалинской, Северо-Хоседаюской площадей и некоторых др.

Однако, литологические исследования верхнедевонских отложений в пределах ХВ с целью генетической интерпретации коллекторских толщ носили весьма ограниченный характер. Это и определило основное направление исследований данной работы.

Глава 3. Литологические типы разрезов верхнедевонских отложений

В результате литологического изучения керна верхнедевонских отложений ХВ установлено несколько типов разрезов, различающихся как условиями осадконакопления, так и коллекторскими свойствами: а) прибрежно-морской; б) мелководно-шельфовый; в) рифогенный; г) аккумулятивной террасы (толща заполнения); д) депрессионный.

Прибрежно-морские песчано-глинистые отложения выявлены в разрезах скважин Инзырейской площади и прослоями в скв.45-Ардапинская и скв.ЗЗ-Северо-Хоседаюская. Их накопление происходило в прибрежной части моря. Наличие микрослоев алевритов в аргиллитах свидетельствует о перманентном его поступлении в бассейн седиментации, а слабая окатанность обломков кварца - о близости источника сноса. Увеличение песчанистости вверх по разрезу верхнефранских отложений Инзырейской площади указывает на обмеление бассейна и регрессивной направленности его развития.

Мелководно-шельфовый тип в скв. 45, 46, 47-Ардалинская, 5, 33-Северо-Хоседаюская, 10-Южно-Сюрхаратинская, 1-Янейтывис представлен преимущественно карбонатными породами: 1) известняками тонко-микрозернистыми частично доломитизированными, с редким детритом морских беспозвоночных; 2) известняками органогенно-обломочными, мелкодетритовыми и полидетритовыми.

Накопление первых происходило в мелководно-шельфовых условиях на глубинах дна не ниже 50 м от уровня моря при спокойном гидродинамическом режиме. Косвенным подтверждением таких глубин может служить присутствие остатков известковых зеленых трубчатых водорослей,

современные аналоги которых существуют на глубинах до 50 м. Органогенно-обломочные известняки характеризуют крайне мелководные условия морской седиментации с активным гидродинамическим режимом, о чем свидетельствует присутствие скелетных обломков морских беспозвоночных. Периодическое поступление тонкодисперсного глинистого материала, вероятно, осуществлялось сезонно-контурными течениями. Вторичные изменения оказали незначительное влияние на коллекторские свойства пород. Доломитизация пород постдиагенетическая, происходила, по всей видимости, при подтоке обогащенных магнием вод по ослабленным зонам трещиноватости и стилолитизации.

В разрезе рифогенного типа сверху вниз выделяются следующие характерные пачки:

1) органогенно-обломочные известняки, установленные в керне скв.45, 46, 47-Ардалинские, 5, 33-Северо-Хоседаюская, 10-Южно-Сюрхаратинская, состящие из обломков водорослевых известняков, снесенных, вероятно, со сводовой части рифа — водорослевого волнолома. Их накопление происходило в зарифовом мелководье, при понижении уровня моря;

2) сферово-узорчатые известняки, частично доломитизированные (скв.45, 46, 47-Ардалинские, скв.5, 33-Северо-Хоседаюские, скв.Ю-Южно-Сюрхаратинская, скв.205-Инзырейская);

3) биогермные известняки, например, в скв.50-Восточно-Колвинская, 60-Дюсушевская, 10-Южно-Сюрхаратинская;

4) вторичные доломиты, выявленные в керне разрезов скв. 50, 52-Восточно-Колвинекие.

К собственно рифогенным относятся только породы второй, третьей и четвертой пачек, детальное литологическое описание и емкостная характеристика которых приводится в пятой главе. Их формирование связывается многими исследователями с зоной фотосинтеза в условиях хорошей циркуляции теплых нормально-соленых вод.

Породы, слагающие аккумулятивные террасы, изучены в керне скважин: 1-Восточный-Мусюршор, 1-Большеземельская, 52-Восточно-Колвинская, 46-Ардалинская, 33-Северо-Хоседаюская, 1-Янейтывис и представлены глинистыми известняками с детритом морских беспозвоночных, среди которых встречены остракоды, брахиоподы, криноидеи, мшанки, строматопоры, но чаще встречаются неопределимые обломки кальцитовых раковин шламовой размерности. Открытая пористость пород изменяется от 0 до 5%.

Депрессионный тип разреза (скв. 1-Вост.-Мусюршор, 60-Дюсушевская, 1-Большеземельская, 45-Ардалинская, 1-Янейтывис) представлен переслаиванием карбонатно-глинистых и кремнисто-карбонатно-глинистых пород, обильно насыщенных коричневым органическим веществом, по которому развита интенсивная пиритизация.

Текстура пород микрослоистая, обусловлена чередованием слойков глинистого, карбонатного и кремнистого материала. В породе присутствуют редкие вторичные поры выщелачивания и редкие тонкие трещины по напластованию. Открытая пористость по шлифам 1-2%.

Накопление осадков происходило в зоне шельфовых депрессий на глубине около 80-150 метров, на значительном удалении от береговой линии, о чем свидетельствует тонкодисперсная размерность частиц. Широкое

распространение пирита, по-видимому указывает на восстановительную обстановку раннего диагенеза.

Каждый выделенный тип пород показан на литологических разрезах скважин определенной шириной колонки. При таком построении использовалась методика выделения генетических типов пород, впервые опробованная для разрезов Верхнепечорской впадины (Беляева, Корзун, 1994).

Глава 4. История развития позднедевонского бассейна седиментации Хорейверской впадины

В доманиковое время в центральной, восточной и участками в южной частях ХВ преобладал относительно глубоководный режим некомпенсированного осадконакопления в пределах шельфа. В краевой части мелководного шельфа формировалась рифовая система от Инзырейской площади к северо-востоку ХВ. В пределах шельфовой депрессии в это время существовали отдельные поднятия с мелководно-шельфовым типом седиментации, например, в районе Сандивейской и Северо-Хоседаюской площадей, а также в западной части Центрально-Хорейверского поднятия (ЦХП).

В петляс-янское время произошло некоторое понижение уровня моря. В это время в области развития мелководного шельфа на севере и северо-западе ХВ накопления осадков практически не происходило, нижележащие отложения кое-где эродировались. Краевые части мелководного шельфа в это время наращивались за счет формирования аккумулятивных террас, вследствие повышенного сноса осадков с размываемых участков. В глубоководной части шельфа в это время продолжалась доманикоидная седиментация (скв.1-Восточно-Мусюршорская), а также шло накопление дистальных отложений аккумулятивных террас (скв. 1-Янейтывис).

Формирование аккумулятивной террасы привело к расширению области мелководного шельфа. К началу сирачойского времени его край пересекал современную ХВ в северо- восточном и восточном направлениях от Харьягинской структуры до Висовой. С началом следующей трансгрессии на всем этом протяжении начинает формироваться рифовая система (барьерный риф) сирачойского возраста .

В евлановское время в пределах Дюсушевской, Восточно-Колвинской, Ошкотынской площадей и далее через ЦХП к востоку ХВ сформировалась небольшая аккумулятивная терраса, которая нарастила здесь мелководный шельф в восточном направлении и практически отсутствует на ЦХП.

В позднефранское (ливенское)-раннефаменское время (03Тг31у - йт^.,) при трансгрессии моря на аккумулятивной террасе в западной части ХВ сформировался барьерный риф, который здесь окаймлял новообразованный мелководный шельф. В районе Ардалинской структуры этот риф приблизился к сирачойскому на расстояние до 1.5 км между гребнями и надстроит барьерный риф сирачойского возраста далее на восток на протяжении всегс ЦХП.

В последующую раннефаменскую регрессию (конодонтовая зоне Ра1та1о1ер1э сгер1с1а), так же как и в предыдущие регрессии, происходилс частичное заполнение некомпенсированной депрессии с одновременньну

размывом участков рифов и наращивание мелководного шельфа. Однако в разрезах скв. 1-Восточно-Мусюршорская и 1-Янейтывис установлены доманикоидные породы, возраст которых охарактеризован конодонтами зоны Р. сгер:с1а (определения Н.С.Овнатановой и А.В.Кузьмина). Судя по этому, край новой аккумулятивной террасы раннефаменского возраста, вероятно, располагался между предыдущей зоной рифов и площадями Восточно-Мусюршорская и Янейтывисовская.

При последующей ранне-среднефаменской трансгрессии (конодонтовые зоны Р. гЬотЬо1с!еа и Р. marg¡nifera) на этом краю мелководного шельфа могла сформироваться новая зона рифов. Ранее проведенными ГГП "Печорагеофизика" геофизическими работами (Йотов и др., 1990 г., Парасына и др., 1991 г.) в этом районе установлена группа локальных поднятий. Это Акилтынская, Лыдушорская, Мадагашорская, Северо-Мусюршорская, Среднемадагашорская, Северо-Мадагашорская, Верхнемадагашорская и ряд более мелких структур. Непрерывность в прослеживании структур, их узкие линейно-вытянутые формы свидетельствуют в пользу существования новой зоны рифогенных структур ранне-среднефаменского возраста.

Последующая регрессия, начавшаяся с середины среднего фамена (конодонтовая зона Р. ^асИКега) и продолжавшаяся в течение позднефаменского времени, привела к заполнению депрессий отложениями аккумулятивных террас и практическому выравниванию территории уже к позднефаменскому времени. В течение позднего фамена и турне почти вся территория ХВ была осушена.

Таким образом, в истории развития Хорейверской впадины восемь этапов осадконакопления, соответствующих определенным стратиграфическим уровням.

Глава 5. Строение рифогенных резервуаров

В первом разделе приводится литологическая и коллекторская характеристика рифогенных резервуаров, которые являются основными объектами поисково-разведочных работ в изученном комплексе.

В составе рифогенного комплекса сверху вниз по разрезу установлены:

Органогенно-обломочные известняки, перекрывающие риф, состоят из комков, сгустков и обломков водорослевых известняков. Фрагментами представлены сине-зеленые водоросли (61п/апе11а, Иепа1с1з, Соас1Мит, ВеУосаэМа), трубчатые зеленые водоросли ^этеПа, реже встречаются доломитизированные амфипоры, остракоды, багряные водоросли РагасЬае1е1еэ, Эо1епорога.

Открытая пористость известняков очень высокая (от 10.6% до 35.6%), обусловлена слабой цементацией органогенных обломков. Средневзвешенная открытая пористость пород на мощность всей пачки равна 22.7%. Породы являются высокоемкими коллекторами порового и трещинно-порового типов.

Водорослевые известняки слагают две пачки. Верхняя представлена сферово-узорчатыми известняками с цельной водорослевой структурой и с примесью неокатанных и плохо окатанных обломков мелкодетритового известняка. Присутствуют открытые поры: первичные межформенные, недозалеченные эпигенетическими процессами и вторичные по трещинам в виде пустот выщелачивания. Данные известняки являются низко- и

среднеемкими коллекторами порового и трещинно-порового типов. Средняя пористость пород всей пачки - 9.1%. Нижняя пачка сложена сферово-узорчатыми известняками, участками доломитизированными. Наличие множества однокамерных бентосных фораминифер и кальцитизированных пор обуславливает своеобразную структуру пород. Для этих пород характерно активное проявление вторичных постседиментационных процессов. Средняя пористость пород данной пачки составляет 4.5%.

В составе биогермных известняков резко преобладают каркасостроящие водоросли: сине-зеленые 1=!епа1Ыз, 1г:Ье11а, Ер1рЬук)п, СМопеПа, Са1етрЬусиз, зеленые Сатаепа, 1э51пе11а, багряные РагасЬае1е1ез, присутствуют также доломитизированные колонии амфипор и масса однокамерных бентосных фораминифер. В разрезах скв. 58-Дюсушевская, 50-Восточно-Колвинская эти известняки характеризуются явным преобладанием автотрофов над гетеротрофами и их плотной, компактной первичной упаковкой. Это свидетельствует о том, что они формировались во внешней, морфологически выраженной зоне рифа, которая представляла собой водорослевый волнолом. Открытая пористость пород варьирует от 0 до 9%.

Ниже по разрезу установлены две пачки вторичных известковистых доломитов. Первая пачка - это мелко-среднезернистые доломиты с теневой структурой органогенных остатков. В зависимости от степени ангидритизации здесь развиты коллекторы от низко- до высокоемких (5-22%). Доломиты второй пачки от мелко- до крупнозернистых, имеют гранобластовую структуру. Теневая структура сохранилась только в редких участках, что вызвано началом процесса перекристаллизации. Открытая пористость обусловлена вторичными порами доломитизации и выщелачивания, часть пор залечена ангидритом. Средняя пористость доломитов этой пачки колеблется от 0 до 6%.

Кроме того, в некоторых скважинах выявлены доломиты растворения и переотложения с высокими емкостными свойствами, их средняя пористость достигает 35%. В скв.50-Восточно-Колвинская такие доломиты залегают под маломощным прослоем органогенно-обломочных известняков, который свидетельствует о кратковременном обмелении бассейна седиментации и размыве сводовой части рифа.

Примечательно также присутствие в основании рифов органогенно-обломочных известняков, преимущественно мшанково-брахиоподово-криноидных, сцементированных эпигенетическим кальцитом. Отсутствие микритовых компонентов и мелкого детрита свидетельствуют об их накоплении в активных гидродинамических условиях, по-видимому, на границе мелкого шельфа и шельфовой депрессии. Доломитизация этих известняков обусловила формирование коллекторов со средней пористостью 8%.

Второй раздел пятой главы посвящен рассмотрению зависимости коллекторских свойств карбонатных отложений от условий их седиментации. Существование высокой первичной седиментационной пористости обеспечивается структурой рифовых построек, сложенных каркасными биогермостроителями. Известно, что первичная пористость карбонатных осадков определяется соотношением трех главных компонентов: скелетных, иловых и песчаных. Для рифов наиболее характерны скелетные образования; основными биогермостроителями верхнедевонских рифов были известковые водоросли.

Детальное изучение карбонатной толщи вкрест простирания Восточно-Колвинской рифогенной зоны показало латеральное изменение в ней первичной пористости. Породы с более высоким ее значением расположены во внутренней части рифового комплекса, ближе к зарифовым мелководно-шельфовым образованиям. Следовательно, современное расположение высокоемких коллекторов в значительной мере было предопределено условиями седиментации.

Литологические, емкостные и палеонтологические различия в составе рифов можно объяснить с позиции наличия волнолома. Например, скв. 50-Восточно-Колвинская, 46-Ардалинская, 58-Дюсушевская пробурены во внешней части рифа, т.е. именно по водорослевому волнолому. Керновый материал скв. 52-Восточно-Колвинская, 45-Ардалинская, 21-Ошкотынская, 60-Дюсушевская свидетельствует о другой, внутренней зоне рифа, где установлена преобладающая роль гетеротрофов. Аналогичный вывод был сделан Н.В. Беляевой (1986) при изучении рифов южной части Печорского НГБ.

Поэтому внешняя зона рифов в ископаемом состоянии также представлена более плотными и менее пористыми породами. Во внутренней же зоне, где в спокойных условиях росли ветвистые формы, первичная пористость была очень высокой. Эта латеральная неоднородность емкостных свойств сохранилась до настоящего времени. Массивные резервуары таких рифов обычно имеют достаточно простое строение с латеральной изменчивостью емкостных характеристик.

Для более сложных органогенных построек, в которых первично-пористые рифогенные образования чередуются с органогенно-обломочными известняками или прослоями глин, строение резервуаров гораздо сложнее. Они отнесены к пластово-массивному типу.

В третьем разделе рассмотрены вторичные преобразования карбонатных пород, которые оказали как отрицательное, так и положительное влияние на их емкостные свойства. В раннем диагенезе происходило залечивание межформенных и внутриформенных пустот тонко-мелкозернистым арагонитом, который вследствие нестабильности преобразовался в кальцит, сохранив шестоватую форму кристаллов арагонита и их темный цвет. В позднем диагенезе оставшиеся поры продолжали залечиваться средне- и реже крупнозернис1ым кальцитом. Затем происходла доломитизация в твердофазовом состоянии и в виде эпигенетического залечивания пустотного пространства. В биогермных и водорослевых известняках доломит может присутствовать в виде рассеянной вкрапленности мелких зерен ромбоэдрической формы или в виде гломеробластовых скоплений зерен мелких размеров. В этой же зоне встречаются прослои известковых доломитов. Они образуют мелко-, реже тонкозернистую породу, характеризуются сохранением реликтовых участков известняков, где часто можно определить остатки известковых водорослей. Такая доломитизация приводит к снижению емкости на 20-30%. Напротив, доломиты, образованные в результате растворения и переотложения, имеют очень высокую пористость, и поэтому их трудно поднять в керне, как, например, в скв. 50-Восточно-Колвинская. Такая доломитизация привела к улучшению емкостных свойств рифового резервуара в целом на 10-15%. В условиях катагенеза рифогенные

породы подвергались процессам перекристаллизации кальцита и доломита, в результате чего происходило укрупнение кристаллов, их взаимное прорастание, что хорошо выражено в инкорпорационных контактах зерен, а также самоочищение кристаллов от примесей. Эти процессы привели к резкому снижению пористости.

Процесс древнего выщелачивания, наиболее активно проявившийся в момент перерывов в росте построек и при размывах их верхних частей, привел к увеличению пустотного пространства рифового резервуара на 20-30%.

При погружении рифов на значительные глубины происходила ангидритизация, т.е. эпигенетическое залечивание пор гипсом, впоследствии перешедшим в ангидрит. Этот процесс ухудшил емкостные свойства резервуара примерно на 30%. В итоге наилучшими емкостными свойствами обладают вторичные доломиты под поверхностями размыва, где в отдельных интервалах открытая пористость достигает 33.5%.

В четвертом разделе охарактеризованы типы природных резервуаров. В результате изучения емкостных свойств рифогенных резервуаров, влияния условий седиментации на их формирование и вторичных процессов на их изменение были установлены два типа резервуаров: массивный и пластово-массивный.

В массивном рифогенном резервуаре можно выделить внешнюю и внутреннюю зоны. Внешняя зона рифа при своем росте представляла водорослевый волнолом, где вследствие активного гидродинамического режима бентосные животные и водоросли формировали более массивные, плотные и прочные известковые скелеты. Внутренняя зона массивного резервуара характеризуется более высокими емкостными свойствами, так как известковая биота обитала за волноломом в более гидродинамически спокойных условиях, где разрастались ветвистые формы организмов.

Более поздние процессы выщелачивания усилили эту латеральную неоднородность коллекторских свойств, так как внутренняя, более первично проницаемая зона интенсивнее подвергалась выщелачиванию. В результате коллекторы этой зоны являются самыми высокоемкими в теле рифового резервуара.

Внешняя зона рифов, имеющая преимущественно водорослевый состав, как отмечено нами раннее, на стадиях диа- и катагенеза более интенсивно подвергалась процессу доломитизации. Здесь выделены две пачки доломитов. Первая (верхняя) пачка известковых доломитов с сохранившейся реликтовой структурой водорослей имеет хорошие емкостные свойства и в разрезе резервуара может быть объединена с вышележащими образованиями биогермных и водорослевых известняков в зону среднеемких коллекторов.

Доломиты второй (нижней) пачки, подвергшиеся процессу перекристаллизации, имеют низкие значения пористости. Поэтому эта часть резервуаров обособлена нами как зона развития низкоемких коллекторов.

Таким образом, в теле массивных рифовых резервуаров выделяются три зоны: высокоемкая, среднеемкая и низкоемкая (Ардалинская, Дюсушевская площади).

Более сложное строение имеют рифогенные резервуары, где по вертикали чередуются пласты коллекторов и флюидоупоров, как например, на Мусюршорской, и Северо-Хоседаюской площадях. Такие пластово-

массивные резервуары развиты в тех зонах, где формирование рифогенных отложений разного возраста происходило практически без смещения по латерали. Это резервуары, сформировавшиеся в зоне сочленения полосы сирачойских и ливенских- раннефаменских рифов, а также рифогенные образования на мелководных поднятиях в пределах глубоководных депрессий на шельфе.

Глава 6. Нефтегазоносность и прогноз распространения массивных и пластово-массивных природных резервуаров нефти и газа

К началу 1994 г. в Печорском НГБ открыто 174 месторождения нефти и газа, из них 53 - в Хорейверской нефтегазоносной области.

На исследуемой территории установлена нефтегазоносность отложений различных стратиграфических уровней позднедевонского возраста. Достоверно можно выделить три уровня нефтегазоносности.

К первому относится нижняя пачка карбонатных верхнефранских отложений, в которой обнаружена небольшая залежь на Восточно-Колвинской площади. Продуктивными отложениями здесь являются доломиты замещения по органогенно-обломочным известнякам, подстилающим рифогенные, с порово-каверновым типом коллектора. Средние значения открытой пористости 8%. Покрышкой служит пачка плотных доломитов перекристаллизации мощностью 14 м. В настоящее время это единственное месторождение как в Хорейверской впадине, так и во всем Печорском НГБ, в котором залежь приурочена к такому типу отложений. Поэтому на данные образования следует обратить внимание как на новый поисковый объект. По данным сейсмоакустических исследований (Парасына и др., 1991 г.) аналогичный поисковый объект можно предполагать на Северо-Кынтанвожской структуре.

Ко второму стратиграфическому уровню нефтеносности, т.е. к собственно рифогенным отложениям позднефранского возраста приурочены залежи на Ардалинской, Восточно-Колвинской, Дюсушевской, Восточно-Харъягинской, Сихорейской, Северо-Хоседаюской, Тэдинской, Висовой площадях. Коллекторами здесь являются рифогенные известняки позднефранского возраста каверно-порового и трещинно-порового типов. Покрышками служат нижнефаменские глинистые известняки с прослоями аргиллитов.

К третьему уровню относятся залежи в нижнефаменских отложениях на Мусюршорской, Западно-Сандивейской, Лыдушорской структурах.

Резервуары массивного типа могут быть обнаружены в пределах распространения рифовых зон доманикового, сирачойского и ливенско-раннефаменского возрастов (Dзfзlv - йп,.,), где эти зоны разобщены в пространстве, а также в прогнозируемой зоне ранне-среднефаменского возраста (03 йл,^ - В пределах последней наиболее перспективными следует считать Лыдушорскую, Мадагашорскую, Верхнемадагашорскую и Коматынскую структуры.

Заключение

В заключении представлены следующие основные выводы:

1. В результате детального литолого-петрографического изучения пород скважин ХВ выделены различные типы разрезов верхнедевонских отложений: прибрежно- морской, мелководно- шельфовый, рифогенный, аккумулятивных террас и депрессионный.

2. На основе типизации разрезов, результатов биостратиграфического расчленения и промыслово-геофизических материалов построены литологические разрезы скважин, корреляция которых позволила восстановить условия осадконакопления и палеогеографию франско-фаменского бассейна седиментации на территории ХВ для восьми стратиграфических диапазонов.

3. Основными этапами рифообразования в пределах ХВ были следующие трансгрессивные фазы в развитии бассейна седиментации: доманиковая, сирачойская, ливенско-раннефаменская (Dзfзlv - ^^^ и ранне-среднефаменская (Оз^,^ - ^2-1). Разновозрастные рифовые зоны протягиваются через всю ХВ с юго-запада на северо-восток и с запада на восток.

4. На основе реконструкции палеогеографии позднедевонского басссейна обосновано существование ранне-среднефаменской зоны рифов и дан прогноз ее распространения.

5. Проведена генетическая типизация рифогенных резервуаров в зависимости от условий седиментации отложений и их постседиментационных преобразований. Установлены массивный и пластово-массивный типы резервуаров. В массивных резервыарах высокоемкие коллекторы приурочены к внутренней зоне, внешняя зона характеризуется низко-среднеемкими коллекторами. В пластово-массивных резервуарах по вертикали чередуются пласты коллекторов и флюидоупоров.

6. Резервуары массивного типа следует ожидать в пределах распространения рифовых зон доманикового, сирачойского и ливенско-раннефаменского возрастов (Оз13 - где эти зоны не совпадают в плане, а также в прогнозируемой зоне ранне-среднефаменского возраста (йз^.з - йпг). В пределах последней наиболее перспективными следует считать Лыдушорскую, Мадагашорскую, Верхнемадагашорскую, Коматынскую и Юнкомыльскую структуры. Резервуары пластово-массивного типа прогнозируются в зоне сочленения рифов сирачойского и ливенско-раннефаменского возрастов, а также в пределах одиночных построек в центральной и южной частях Хорейверской НГО.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Литолого-фациальная характеристика Восточно-Колвинской рифогенной зоны // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. - Сыктывкар, 1992. - С.30-32.

2. Рифообразование на материковой части Печорской плиты // Тезисы докладов совещания. - Мурманск, 1992. (в соавторстве с Н.В.Беляевой, А.Л.Корзуном).

3. Типы природных резервуаров верхнедевонского нефтегазоносного комплекса Хорейверской впадины // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. - Сыктывкар, 1994. -С.45-46.

4. Модель седиментации верхнедевонских отложений Хорейверской впадины // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента. - Сыктывкар, 1994. - С.47-49. (в соавторстве с Н.В.Беляевой)

5. Новый поисковый объект Хорейверской впадины // Актуальные проблемы геологии нефти и газа: Тез. докл. - Ухта, 1995. - С.66-68. (в соавторстве с Н.В.Беляевой)

6. Влияние вторичных преобразований на емкостные свойства рифогенных резервуаров Хорейверской впадины // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральскогоегмента. - Сыктывкар, 1995. -С.46-48. (в соавторстве с Н.В.Беляевой)

Тираж 100_Заказ 4!

Геопринт

Издательско-полиграфический отдел Институт гелогии Коми научного центра УрО РАН 167610, г.Сыктывкар, ул.Первомайская, 54