Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Условия формирования и распространения ловушек стратиграфического, литологического и комбинированного типов и перспективы поисков залежей нефти и газа в нефтегазоносных районах Оренбургской области

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Условия формирования и распространения ловушек стратиграфического, литологического и комбинированного типов и перспективы поисков залежей нефти и газа в нефтегазоносных районах Оренбургской области"

/У На правах рукописи

СЫСОЕВА ЕВГЕНИЯ НИКОЛАЕВНА

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛОВУШЕК СТРАТИГРАФИЧЕСКОГО, ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО И КОМБИНИРОВАННОГО ТИПОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПОИСКОВ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА В НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ РАЙОНАХ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 2 ЯНВ 26(2

Москва-20 И

005007390

Работа выполнена на кафедре теоретических основ поисков и разведки нефти и газа Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина.

кандидат геолого-минералогических наук, профессор по

Научный руководитель

Официальные оппоненты

Ведущая организация

кафедре теоретических основ поисков и разведки нефти и газа

Каламкаров Лев Вартанович

доктор геолого-минералогических наук, доцент по кафедре геология нефти и газа Гридин Владимир Алексеевич

Северо-Кавказский государственный технический университет

доктор технических наук, профессор по кафедре геологии и разведки нефтяных и газовых месторождений Котенев Юрий Алексеевич

Уфимский государственный нефтяной технический университет

Открытое акционерное общество «Оренбургский научно-исследовательский и проектный институт нефти» (ОАО «ОренбургНИПИнефть»)

Защита состоится 31 января 2012 года в 15 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.200.02 при Российском государственном университете нефти и газа имени И. М. Губкина по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д. 65, корп. 1, ауд. 232.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного университета нефти и газа им. И.М.Губкина.

Автореферат разослан « ¿if» декабря 2011г. Объявление о защите диссертации и автореферат размещены на официальном сайте РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина http://www.gubkin.ru и направлены на размещение в сети Интернет Министерством образования и науки Российской Федерации по адресу référât vak@mon.gow.ru

Ученый секретарь,

кандидат геолого-минералогических наук, доцент

Леонова Е.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

В последнее десятилетие в нефтегазоносных провинциях России и зарубежных стран большое значение приобретают поиски и разведка скоплений нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного (СЛК) типов. Установлено широкое развитие ловушек стратиграфического, литологического и комбинированого типов и связанных с ними скоплений нефти и газа в Волго-Уральской, Тимано-Печорской, Западно-Сибирской, Туранской, Закавказской, Прикаспийской, Предкавказско-Крымской и других нефтегазоносных провинциях. Определение основных направлений поисков и разведки таких скоплений является одной из актуальных задач, стоящих перед нефтегазовой геологической наукой и практикой.

Оренбургская область является одним из ведущих нефтегазодобывающих регионов России. Выработаность разведанных запасов к настоящему времени превысила 50%. Несмотря на значительную обеспеченность запасами (при текущих уровнях добычи - около 35 лет) одна из задач стоящих перед недропользователями является поиски и разведка скоплений нефти и газа в ловушках СЛК типов.

Цель работы состояла в определении условий формирования и закономерностей размещения ловушек СЛК типов и скоплений нефти и газа в этих ловушках в нефтегазоносных районах Оренбургской области на основе палеотектонического, литолого-фациального и палеогеографического анализов.

Основные задачи:

1. Определить геологические условия формирования ловушек нефти и газа СЛК типов.

2. Проанализировать структурно-тектонические, литолого-фациальные и палеогеографические условия формирования отложений на территории Оренбургской области.

3. Выявить геологические условия размещения ловушек СЛК типов.

4. Рассмотреть геолого-геохимические условия и нефтегазогенерационный потенциал исследуемых комплексов отложений с целью определения возможности формирования залежей УВ в ловушках СЖ типов.

5. Обосновать основные направления геологоразведочных работ на нефть и газ в ловушках СЛК типов.

В процессе выполнения работы получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

1. Определены особенности условий формирования и закономерностей размещения ловушек СЛК типов и скоплений нефти и газа в этих ловушках в девонских, каменноугольных и пермских отложениях в нефтегазоносных районах Оренбургской области.

2. Установлены генетические и морфологические типы ловушек и проведена их типизация, основанная на генезисе и структуре латерального экрана, характеризующего тип стратиграфической или литологической ловушки.

Практическая значимость работы заключается в реализации предложенных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ в ловушках СЛК типов с целью повышения эффективности поисково-разведочных работ в отдельных нефтегазоносных районах Оренбургской области.

Основные защищаемые положения.

1. Анализ условий формирования и закономерностей размещения ловушек СЛК типов и скоплений нефти и газа в них в нефтегазоносных районах Оренбургской области свидетельствует о том, что при широком их распространении и непрерывности формирования в процессе эволюции всех структурных элементов наблюдается дифференциация в размещении скоплений нефти и газа СЛК типов, а также запасов УВ в них, в зависимости от типа отдельных генетических групп геоструктурных элементов, к которым приурочены эти скопления. Закономерность заключается: в преобладании (из

общего числа CKJI типов) комбинированных типов ловушек - структурно-стратиграфических и структурно-литологических - над литологическими и стратиграфическими; преобладании литологических ловушек над стратиграфическими; в широком распространении ловушек, связанных с рифовыми постройками.

2. Генетическая и морфологическая типизации ловушек СЛК типов, основанная на генезисе и структуре латерального экрана, характеризующего тип стратиграфической или литологической ловушки, может использоваться как прогнозные критерии при поисках залежей нефти и газа СЛК типов.

3. Прогноз поисков скоплений нефти и газа СЛК типов и основные направления поисково-разведочных работ в ИГР Оренбургской области.

Апробация работы и публикации.

Полученные теоретические выводы и методические приемы использовались в учебном процессе при проведении занятий по курсу «Геология и геохимия нефти и газа» и «Геология нефти и газа».

По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе 1 монография и 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура диссертации.

Диссертационная работа общим объемом 150 страниц машинописного текста состоит из введения, 5 глав, заключения, содержит 2 таблицы, 16 рисунков и 16 графических приложений. Библиография включает 74 наименования.

Фактический материал.

Диссертационная работа базируется на материалах ОАО ОренбургНИПИнефть, ООО «Газпром добыча Оренбург», ОАО НПО «НАФТАКОМ», кафедры теоретических основ поисков и разведки нефти и газа РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, фондовых материалах и других производственных и научных организаций.

Работа основана на анализе теоретических и методических разработок С.В.Багмановой, А.Л.Ворожбит, В.П.Гаврилова, Н.Б.Гибшмана, П.И.Дворецкого, И.А.Денцкевича, В.И.Ермолкина, И.М.Жукова, Ю.Г.Зимина, В.Ю.Керимова, В.Г.Кузнецова, Ю.М.Кутеева, Г.В.Леонова, Е.А.Леоновой, Д.М.Мургазалиева, А.В.Овчаренко, А.С.Пантелеева, М.А.Политыкиной, Б.А.Соловьева, А.М..Тюрина, А.С.Филина, Ю.Н.Якименко, Н.Н.Яхимовича.

Достижение намеченной цели и решение поставленных задач реализовалось путем анализа и обобщения скважинных данных, залежей СЖ типа открытых на исследуемой территории месторождений, геохимических исследований.

Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, профессору, кандидату геолого-минералогических наук Каламкарову Л.В. за поддержку, отзывчивость и неоценимую помощь при выполнении работы. Автор благодарен профессорам Керимову В.Ю. и Ермолкину В.И. за ценные замечания, советы, а так же существенную помощь при подготовке диссертационной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко описано состояние проблемы, обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформированы цели и задачи исследования, отмечена практическая значимость и научная новизна работы, указаны объем и структура диссертации.

Глава 1. Условия формирования и закономерности размещения ловушек нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов.

Поскольку условия формирования ловушек стратиграфического,

литологического и комбинированного типов в основном определяются генезисом и структурой латерального экрана, в работе используется типизация СЛК ловушек основанная на особенностях латеральных экранов представленных в таблице 1 (по Керимову В.Ю.).

Анализ условий формирования и закономерностей размещения ловушек СЛК типов показал, что в основном они приурочены к бортовым частям палеобассейнов осадконакопления, а также впадин и прогибов, обособившихся в их пределах. Это и определяет их преимущество с точки зрения накопления в них нефти и газа, перед ловушками развитыми во внутренних частях бассейнов. Поскольку в бассейнах осадконакопления, где формируются отдельные сингенетические нефтегазоносные свиты, возможными зонами нефтегазонакопления в начальных периодах являются только бортовые зоны, в пределах которых широко развиты конседиментационные ловушки СЛК типов.

Синклинальная форма бассейнов, впадин и прогибов, неравномерное распределение давления, максимального в их центральной части и убывающего к периферии, наличие СЛК ловушек в бортовых зонах, сформировавшихся еще в ходе осадконакопления — все это создает предпосылки для начала движения первоначально рассеянной нефти и газа вверх по региональному восстанию пластов — от центральной части бассейна к его периферии и формированию залежей.

Таблица 1

Типизация ловушек нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов по генезису и структуре _латерального экрана_

Тип ловушек нефти и газа Тип (генезис и структура) латерального экрана

Стратиграфический Стратиграфический (поверхность несогласия)

1) в несогласно перекрытых пластах в бортовых частях впадин; 1) трансгрессивное перекрытие;

2) в стратиграфически выклинивающихся пластах в бортовых частях впадин; 2) несогласное (трансгрессивное и регрессивное) прилегание;

3) в погребенных выступах палео-рельефа, несогласно перекрытых непроницаемыми породами; 3) эрозионное несогласие;

Цитологический Цитологический

1)в литологически замкнутых 1) линзовидный экран, обрамляющий

участках: а) в прибрежных песчаных аккумулятивных образованиях; б) в песчаных образованиях палеорусел и палеодельт; в) в участках повышенной пористости и проницаемости, образовавшихся (локализовавшихся) в результате диагенетических и катагенетических процессов; резервуар со всех сторон и образовавшийся в результате: а) накопления глинистого материала вокруг аккумулятивных образований в прибрежной полосе моря; б) накопления и формирования непроницаемых пород вокруг песчаных тел палеорусел и палеодельт; в) формирования и локализации участков повышенной пористости и проницаемости в толще непроницаемых пород или, наоборот, участков непроницаемых пород в толще пород-коллекторов под действием диагенетических процессов;

2) в литологически выклинивающихся пластах; 2) клиновидный (или односторонний) экран, образовавшийся в результате фациального замещения пород-коллекторов непроницаемыми породами;

3) в рифогенных образованиях; 3) экран, сформировавшийся из непроницаемых пород, перекрывающих риф, или из непроницаемых пород самого рифового массива;

4) в участках проницаемых пород, перекрытых асфальтом; 4) асфальт;

Комбинированный Комбинированный

1) структурно-стратиграфические: а) в сводах локальных поднятий, несогласно перекрытых непроницаемыми породами; б) в стратиграфически выклинивающихся горизонтах и пластах на крыльях локальных поднятий; 1)структурный + стратиграфический а) латеральный изгиб + угловоенесогласие; б) латеральный изгиб + трансгрессивное прилегание или дисперсное (конседиментационное) несогласие;

2) структурно-литологические: в литологически выклинивающихся пластах на крыльях локальных поднятий; 2) структурный + литологический: латеральный + клиновидный (или изгиб односторонний) экран, образовавшийся в результате фациального замещения песчаных пластов непроницаемыми;

3) палеоструктурно-литологические: в литологически экранированных пластах, приуроченных к расформированным палеоструктурным ловушкам; 3) структурный+литологический: (палеоструктурный) латеральный + литологический экран, изгиб (выпуклость кровли), образовавшийся в контактовой зоне нефть - вода в результате катагенетических преобразований;

4) литолого-стратиграфические: а) в литологически выклинивающихся пластах, несогласно перекрытых непроницаемыми породами; б) в несогласно перекрытых погребенных выступах палеорельефа, в массиве которых резко меняются коллекторские свойства пород. 4) литологический + стратиграфический: а) клиновидный + трансгрессивное перекрытие; б) из непроницаемых пород самого массива + эрозионное несогласие.

В распространении ловушек СЛК типов наблюдается определенная зональность, они группируются в те или иные генетические группы зон нефтегазонакопления. Нередко открытие новой залежи влечет за собой открытие аналогичной — второй, третьей и т.д. В связи с этим весьма существенным является прогнозирование не единичных скоплений нефти и газа, а зон нефтегазонакопления СЛК типов. Поиски таких зон надо вести как поиски целостных объектов.

Особенности размещения зон нефтегазонакопления СЛК типов ловушек и концентрацию запасов в них целесообразно рассматривать на примере каждой из выделенных ниже групп зон нефтегазонакопления.

А. Зоны нефтегазонакопления, приуроченные к участкам регионального выклинивания отдельных литолого-стратиграфических комплексов или замещения проницаемых пород непроницаемыми. Зоны нефтегазонакопления, связанные с региональным изменением литологического состава продуктивных пластов и выклиниванию их по восстанию слоев, обычно формируются на склонах региональных валоподобных и сводовых поднятий, а также в бортовых частях региональных впадин и прогибов (Ибряевское, Кристальное, Руслановскоев Оренбургской области, Ист-Тексас в США и Пембина в Канаде).

Б. Зоны нефтегазонакопления, связанные с участками стратиграфических несогласий. Подобные месторождения обнаружены на территории Оренбургской области (Чкаловское, Теректинское и др.), в Примексиканской впадине, Предаппалачской впадине.

В. Зоны нефтегазонакопления, связанные с участками развития рифогенных образований. Примерами месторождений таких зон на территории Оренбургской области являются Совхозное, Уральское, Рыбкинское, Для рифовых зон нефтегазонакоплений наиболее характерно общее уменьшение мощности свит над зоной рифов и ее увеличение (раздувание) вдали от них. Это происходит часто в условиях резкой смены мелководных отложений относительно более глубоководными (в сторону углубления дна палеобассейна). Сокращение мощности надрифовых отложений - характерная черта этой группы зон нефтегазонакопления.

Анализ и обобщение фактического материала по месторождениям некоторых регионов России и зарубежных стран свидетельствует:

1.Скопления нефти и газа СЛК типов выявлены в большинстве нефтегазоносных областей мира. Условия распространения ловушек стратиграфического, литологического и комбинированного типов в платформенных, складчатых и переходных территориях во многом схожи. Это связано с тем, что один из главных факторов их образования — палеогеографический - в своих проявлениях имеет много общего в любых тектонических структурах земной коры. Так, реки и потоки, впадающие в море в пределах платформы или складчатой области, практически находятся в идентичных условиях. То же можно сказать и об образовании прибрежных аккумулятивных тел, русел, зон краевых несогласий и т.п.

2.Литологические и стратиграфические скопления образуются в различных геологических условиях, но чаще всего в прибрежной морской обстановке, т.е. в условиях шельфа. Поэтому следует считать типичными условиями образования этих ловушек именно шельфовые, тогда как другие условия

являются, скорее всего, частными случаями образования СЛК ловушек. Учитывая эту закономерность, необходимо направлять поисково-разведочные работы в зоны шельфов древних морей.

3.Преобладающее число скоплений нефти и газа в европейской части России, связанных с СЛК ловушками, и запасы в них относятся к карбону (нижний отдел) и девону (верхний и средний отделы), затем - к палеоген-неогеновым отложениям.

Наибольшее число залежей и запасов в них связано с комбинированными типами ловушек: структурно-стратиграфическими и структурно-литологическими. Вместе с тем, литологические ловушки значительно преобладают над стратиграфическими.

4.По глубине основные запасы УВ в ловушках СЛК типа так же, как и число залежей, приурочены к различным интервалам глубин. Литологические и стратиграфические типы ловушек и залежей в основном обнаружены на глубине до 1000 м, а комбинированные в интервале 1000-2500 м.

5.Наибольшее число залежей, связанных с ловушками СЛК типов, относится к мельчайшим, но вместе с тем к стратиграфическим ловушкам приурочены относительно большие по запасам залежи УВ, чем к литологическим.

Глава 2. Ловушки и залежи нефти и газа СЛК типов нефтегазоносных районов Оренбургской области, условия их формирования и размещения.

В главе рассмотрены ареалы распространения ловушек СЛК типов и

связанные с ними скопления нефти и газа, пользующиеся широким распространением на территории нефтегазоносных районов Оренбургской области.

Каждый из типов ловушек имеет свой ареал распространения на территории Оренбургской области (рис. 1).

Среди многочисленных циклов осадконакопления в терригенном девоне, завершавшихся, как правило, эрозионной деятельностью, наибольшее значение

Рисунок 1. Схема районирования Оренбургской области по типам СЛК ловушек нефти и газа.

1-граница структурно-тектонических элементов (ЮСТС-Южный склон Татарского свода, СБВ-северный склон Бузулукской впадины, ЮПБВ-Южное погружение Бузулукской впадины, ВОСП-Восточно-Оренбургское сводовое поднятие, СИС-Соль-Илецкий свод, ПП-Предуральский прогиб, ПС-Прикаспийская еинеклиза); 2-линии тектонических нарушений; 3-зоны горстовидных поднятий; 4-грабенообразные прогибы; 5-месторождения нефтяные, газовые и газоконденсатные; зоны преимущественного развития ловушек различного генезиса: 6-эрозионно-аккумулятивного типа; 7-стратиграфические и структурно-стратиграфические ловушки в башкирских карбонатных отложениях; 8-рифогенных сооружений франското возраста. 9-рифогенных сооружений нижнепермского возраста.

для перспектив нефтеносности имеет предардатовский размыв, создавший сложную эрозионно-денудационную поверхность несогласия на границе воробьевских и ардатовских отложений. В результате чего были сформированы многочисленные ловушки нефти в пласте ДШ литолого-стратиграфического типа, наиболее полно изученные на территории северной половины Восточно-Оренбургского сводового поднятия с прилегающей частью южного склона Татарского свода. Эрозией была выработана система палеодолин, борта которых сложенные глинистой толщей воробьевского ложа, выполняющих роль локальных экранов со стороны восстания пласта. Основное промышленное значение на исследованной территории имеют залежи в ловушках стратиграфического и литолого-стратиграфического типов, приуроченные к песчаникам нижней ингрессивной части пласта ДШ. Они экранированы глинами верхней части воробьевского горизонта, которыми выстилается ложе эрозионных долин, а сверху — плотными породами верхней части пласта.

Структурно-стратиграфические ловушки связанные с предверейским региональным размывом получили преимущественное развитие на территории, где активные тектонические процессы, сопровождаемые складкообразованием и частичными размывами, имели место в после башкирское время. Необходимыми условиями для образования этого типа залежей является наличие непроницаемой покрышки, роль которой выполняют глинисто-аргиллитовые и карбонатно-глинистые отложения верейского горизонта; наличие коллекторов, пород башкирского яруса, благоприятных для создания коллекторской емкости, так как значительную их часть составляют органогенные известняки и вторичных коллекторов, образовавшихся на поверхности размыва башкирских пород под воздействием сил выветривания на стадии эпигенеза, а так же положительных структурных форм. Такими районами в области являются Соль-Илецкий свод и прилегающая к нему с востока территория Предуральского краевого прогиба (рис. 1), перспективна также и западная часть Бузулукской впадины.

Рифы франского возраста повсеместно сопровождают зоны разломов средне-верхнефранского времени их активизации, представляют фрагменты самого древнего бортового пояса Муханово-Ероховского прогиба. Известны на месторождениях Акъярско-Лебяжинской, Землянской, Переволоцко-Рыбкинской, Мельниковской, Золотовской зон. Рифовые ловушки нижнепермского возраста приурочены исключительно к бортовым уступам, образованным докунгурским комплексом отложений вдоль границ Предуральского краевого прогиба и Прикаспийской синеклизы.

В расположении литологических ловушек закономерности пока не установлены, так как встречаются они как по площади, так и в разрезе довольно мозаично и бессистемно. Структурно-литологические ловушки имеют почти повсеместное распространение там, где развит структурный, структурно-дизъюнктивный или структурно-стратиграфический тип. Литологические экраны, как правило, осложняют антиклинальные структуры, сокращая объем структурных ловушек. Так, на месторождениях Большекинельского вала песчаники пласта Б2 бобриковского горизонта зачастую выклиниваются на крыльях антиклиналей.

Глава 3. Седиментацнонно-фациальное моделирование при прогнозе и поисках скоплений нефти и газа в ловушках СЛК типов.

Разработка седиментационно-фациальных моделей подсолевых отложений

палеозоя Оренбургского региона была выполнена на основе хроностратиграфического анализа, позволившего выделить в изучаемом разрезе комплексы пород, генетически взаимосвязанные единством и направленностью процессов осадконакопления и разделенных поверхностями региональных несогласий, формирование которых обусловлено глобальными падениями уровня Мирового океана и (или) структурными перестройками рассматриваемой территории.

Реконструкция фаций основывалась на трех методических приемах. Первый из них заключается в анализе парагенетических ассоциаций литотипов пород. Второй - метод «исключения», позволяет из нескольких вариантов возможного генезиса отложений, обладающих конвергентными первичными

признаками, исключить наименее вероятные для данной палеогеографической обстановки. Третий методический прием включает диагностику генезиса осадочных тел вкупе с анализом, как толщин самих тел, так и перекрывающих их толщ. С использованием этих методических приемов для подсолевых отложений Оренбургского региона был комплексно проинтерпретирован пакет геолого-геофизической информации. В результате чего, в изучаемом разрезе было выделено четыре осадочных комплекса: глубокого шельфа с некомпенсированным осадконакоплением (эвксинная впадина), среднего шельфа, мелкого шельфа и побережий с обломочным осадконакоплением. На основе полученной информации были отстроены карты строения комплексов.

Анализ седиментационно-фациальных моделей подсолевых отложений Оренбургского региона свидетельствует о благоприятных палеогеографических и литолого-фациальных условиях формирования стратиграфических, литологических и комбинированных ловушек нефти и газа.

Глава 4. Геолого-геохимические факторы контролирующие условия формирования залежей нефти и газа.

Территория Оренбургской области в тектоническом отношении является

юго-восточным перикратоном Восточно-Европейской (Русской) платформы, граничащим с Уральской складчатой системой. Крайняя восточная ступень фундамента составляет нижний структурный этаж Предуральского краевого прогиба. Вблизи южной границы области проходит раздел надпорядковых структур платформы - Вол го-Уральской антеклизы и Прикаспийской синеклизы. Изучение условий формирования и закономерностей размещения СЛК ловушек на территории Южного склона Татарского свода, Бузулукской впадины, Восточно-Оренбургского сводового поднятия, Соль-Илецкого свода, Предуральского краевого прогиба показало, что структурно-тектонические и палеотектонические факторы являются одними из важнейших контролирующих развитие этих ловушек в земной коре. От характера соотношения крупных положительных и отрицательных структурных элементов в современном и палеотектоническом плане зависят изменения

мощностей и литофаций, положение региональных зон выклинивания и стратиграфических несогласий.

На территории Оренбургской области выделяют пять комплексов формаций: додевона, терригенно-карбонатного девона, верхнедевонско-нижнекаменноугольного карбонатного, нижнекаменноугольного терригенного, нижне-среднекаменноугольного карбонатного.

В додевонскую эпоху западная и северная части территории представляли собой области размыва и сноса, окаймленные с севера, востока и юга значительными по площади прогибами, формировавшими мощные толщи отложений. Осадочный чехол додевона образован верхнепротерозойскими (рифей-вендскими) и ордовикскими отложениями. Формированию ордовикских образований предшествовал континентальный перерыв, так как отложения кембрия отсутствуют на всей территории области В послеордовикский период отмечается очередной перерыв в осадконакоплении, вплоть до нижнего девона. Силурийский возраст пород неуверенно выделялся в некоторых скважинах, зона их распространения не определена и чаще эти интервалы разреза включаются в нижний девон. Полоса силурийских отложений, вероятно, присутствует в осевой и восточной зонах Предуральского прогиба, в западной они размыты в преддевонское время.

Додевонская поверхность к началу эмско-кыновского века (терригенно-карбонатный девонский комплекс) была снивелирована полностью. На основной территории области накапливались терригенно-карбонатные отложения в условиях мелкого шельфа. Только в перикратонной части платформы формировались карбонатные, рифовая и пелагическая формации. В районах СБВ и ЮСТС породы эмского возраста отсутствуют, в эйфельском ярусе появляются терригенные образования в виде фациального замещения бийских и афонинских карбонатов. Разрезы юга и востока области характеризуются размывами разной стратиграфической глубины - от полного выпадения отложений терригенно-карбонатного девона на Соль-Илецком и Кошинском выступах и постепенного их появления на склонах этих структур

до отсутствия в разрезах только пашийского интервала, значительные размывы выявлены так же в Предуральском прогибе. В его западной зоне мощные рифогенные отложения эмского возраста покрываются заволжскими известняками, в осевой зоне между ними появляется пачка эйфельских карбонатов. Рифовая зона в границах современных районов СИС и ПП в живетско-франское время пережила стадию инверсионного воздымания и размыва, что, возможно, способствовало расформированию залежей. Южнее Большекинельского разлома проявились структурные террасы над Пилюгинско-Ивановским и Шарлыкским выступами фундамента, обе террасы осложнены структурными и неантиклинальными ловушками с залежами нефти в терригенных отложениях эйфельского, живетского и франского ярусов.

Особенностью среднефранско-турнейского (верхнедевонско-

нижнекаменноугольного) карбонатного комплекса является четкое территориальное разделение областей нефтегазообразования и зон нефтегазонакопления. Области нефтегазообразования связаны с прогибами некомпенсированного типа, в которых накапливались депрессионные отложения - нефтематеринские породы. Первые органогенные постройки комплекса приурочены к склонам девонских тектонических поднятий. Верхнефранские рифы - мендымские и воронежские разделили Муханово-Ероховский и Прикаспийский бассейны. К особенностям осадочных пород франского борта относится их тесная связь с локальными объектами терригенного девона и нахождение продуктивных пластов в теле самой постройки. Перспективы нижне-среднефаменских и верхнефаменских (заволжских) отложений связаны не с самими рифами, а со структурами их облекания в турнейских отложениях. Органогенные постройки турнейского возраста невыразительны в структуре и не содержат пластов-коллекторов.

Визейский (нижнекаменноугольный) терригенный комплекс охватывает отложения косьвинского (елховского), радаевского и бобриковского горизонтов. В косьвинское (елховское) время в осевой зоне Муханово-Ероховского прогиба располагался относительно более глубоководный морской

бассейн. На большей части внешней бортовой зоны так же, как и на примыкающих к ней палеосводах, косьвинские (елховские) отложения отсутствуют. Продуктивность радаевского горизонта незначительна. Переход радаевских песчаников в вышележащие бобриковские происходит путем переслаивания песчаников, алевролитов и глин, в результате которой между ними не образовался региональный флюидоупор и основная продуктивность сосредоточена в бобриковских песчаниках. В зонах развития терригенной кварцево-песчаной (формации сводов) и мелководно-шельфовой песчано-алевролитовой формаций, в большей или меньшей степени содержащих песчаные прослои и пласты, формирование которых связано с отмирающим бассейном Муханово-Ероховского прогиба, сосредоточены практически все продуктивные залежи комплекса, как правило, в структурах облекания турнейских поднятий. Перспективы визейского комплекса практически полностью совпадают с перспективами турнейских отложений. Некоторое самостоятельное значение он приобретает в западной половине Бузулукской впадины, где отсутствуют флюидоупорные разделы в карбонатах среднефранско-турнейских отложений. Ловушки литологически ограниченые на крыльях структур.

Накопление отложений окскско-башкирского (среднекаменноугольного) карбонатного комплекса происходило на относительно выровненной поверхности морского дна, образовавшейся в результате нивелировки поверхности турнейского рельефа визейской терригенной формацией. Отложения биогермно-рифовой формации развиты в виде узкой полосы бортовой зоны Прикаспийской впадины (южная часть Соль-Илецкого выступа) и Предуральского краевого прогиба. Над породами башкирского комплекса «поработали» пред-, внутри- и послебашкирские размывы, совершенно не упорядоченные по площади. Перспективы пород окскско-башкирского комплекса определяются наличием регионального флюидоупора. Для башкирских отложений это наличие глин в составе перекрывающего их верейского горизонта, для окского - присутствие над ними глин Покровской

пачки тарусского горизонта. В западной и центральной части области территории развития этих покрышек практически совпадают, на юге и востоке терригенные породы над окскими карбонатами отсутствуют.

Геохимические исследования нефтегазоносных районов Оренбургской области проводились в Южно-Уральском филиале ВНИГНИ и частично на кафедре теоретических основ поисков и разведки нефти и газа РГУ нефти и газа им.И.М.Губкина.

Геолого-геохимические условия нефтегазообразования в Оренбургской области рассматриваются в работах С.П.Максимова (1964,1981), К.Ф.Родионовой (1967), Е.С.Ларской (1979, 1980), В.В. Вебера (1970), М.К.Калинко (1979), П.М.Сухаревича и соавторов (1978), И.М.Жукова (1979), Г.К.Терентьевой (1981), И.Н.Ляпустиной (1977, 1986, 1989), Ю.А.Яковца (1985) и других исследователей.

Моделирование процессов генерации УВ (проведенное на кафедре теоретических основ поисков и разведки нефти и газа с участием соискателя по материалам Р.Леонарда и С.Берретта-2000; Керимова В.Ю, ЕрмолкинаВ.И.-2008,2009 и др) свидетельствует, что девонские нефтематеринские отложения по мере движения с севера на юг прошли все четыре стадии генерации УВ, и на юге района они находятся в стадии образования сухого газа. Пермские нефтематеринские отложения только в самой южной части находятся в нефтяном «окне». Наглядно это показано на соответствующих моделях генерации УВ (рис.2 и 3.).

Основные выводы моделирования процессов генерации сводятся к следующему:

• газ образован девонскими нефтегазоматеринскими отложениями, в настоящее время погруженными на глубину порядка 5000 м в пределах южного края нижнепермской карбонатной платформы;

• девонские нефтематеринские породы в более глубокой части бассейна, южнее края нижнепермской платформы, вошли в газовое «окно» в поздней

перми и остаются на том же уровне в настоящее время из-за понижения со временем геотермического градиента;

Девонский период Пермский период

• пермские нефтематеринские породы в поздней перми вступили в нефтяное окно и находятся там по настоящее время по той же причине;

• в более глубокой, южной части бассейна углеводороды образованы как девонскими, так и пермскими нефтематеринскими породами, после образования надежной покрышки, какой является кунгурская соль;

• ранняя генерация УВ в условиях наличия надежного экрана является ключевой для их миграции, аккумуляции и сохранения в последующем.

Глава 5. Перспективы поисков залежей углеводородов в ловушках СЛК типов и основные направления поисково-разведочных работ в Оренбургской области.

В данной главе перспективы поисков залежей УВ и основные

направления геолого-поисковых работ на нефть и газ в ловушках СЛК типов рассматриваются по крупным тектоническим элементам и нефтегазоносным комплексам в пределах изучаемой территории Оренбургской области.

В додевонских отложениях поисковый интерес для залежей УВ связаных с ловушками литологического и стратиграфического типов представляет зона выклинивания силурийских отложений под размытой поверхностью Д1 в пределах Предуральского краевого прогиба.

В отложениях девона и турнейского яруса карбона для западной переходной зоны от Бузулукской впадины к Прикаспийской синеклизе перспективы поисков УВ могут быть связаны в франско-турнейском комплексе с северным и восточным обрамлением Рожковского блока, который был источником сноса терригенного материала. Здесь возможно наличие залежей УВ как структурного, так и тектонически- и литологическиэкранированных.

На Восточно-Оренбургском сводовом поднятии перспективы могут быть связаны с эмско-среднедевонским комплексом. Литолого-фациальные исследования характеризуют южную часть ВОСП как зону развития природных резервуаров и ловушек литологического и структурно-литологического типов.

В франско-турнейском комплексе в области развития колганской толщи, характеризующейся признаками клиноформного строения, следует ожидать наличия литологически экранированных ловушек.

В зоне обрамления Оренбургского блока, на Соль-Илецком своде и в Предуральском краевом прогибе можно выделить несколько перспективных зон для постановки дальнейших нефтегазопоисковых работ.

1. В зоне сокращения мощности и выклинивания девона на обрамлении Оренбургского блока.

2.В Соль-Илеиком своде:

- Перспективы УВ могут быть связаны с литологическими ловушками в турнейских известняках в зоне, охватывающей северную часть Соль-Илецкого свода и Шуваловско-Чернореченский блок (ВОСП)

- В зоке выклинивания девонских отложений, обрамляющих Лиманный выступ - Северо-Лиманная, Лиманная структуры.

3. В Предуральском краевом прогибе в девонской толще существуют высокоамплитудные флексуры, ограничивающие Оренбургский блок. В пределах флексуры на региональных профилях отмечаются крутые перегибы и здесь можно предположить развитие как тектонически- так и литологически экранированных ловушек УВ. На приподнятом крыле могут быть развиты органогенные постройки.

Перспективы отложений каменноугольной системы на Восточно-Оренбургском сводовом поднятии связаны с московско-верхнекаменноугольным комплексом, где литологически экранированные залежи нефти выявлены в каширском и подольском горизонтах.

Перспективные направления поисков на территории Соль-Илецкого свода связаны с отложениями визейско-башкирского комплекса, и представлены зоной полного размыва пород башкира, протягивающейся вдоль бортового уступа Прикаспийской впадины, интерес могут представлять стратиграфические, структурно-стратиграфические ловушки в серпуховских отложениях.

В отложениях пермской системы на Соль-Илецкого своде интерес представляет зона его сочленения с Прикаспийской впадиной, где на бортовом

уступе могли формироваться небольшие органогенные постройки и структуры их облекания.

Заключение.

Основные выводы диссертационной работы сводятся к следующему:

1.Определены особенности условий формирования и закономерности размещения ловушек СЛК типов и скоплений нефти и газа в этих ловушках в нефтегазоносных районах Оренбургской области, которые свидетельствуют о широком их распространении и непрерывности их формирования в процессе эволюции всех структурных элементов.

Установлен ряд закономерностей распределения скоплений УВ, из которых основными являются следующие: преобладание (из общего числа СКЛ типов) комбинированных типов ловушек - структурно-стратиграфических и структурно- литологических - над литологическими и стратиграфическими; преобладание литологических скоплений над стратиграфическими; широком распространении ловушек связанных с рифовыми постройками; приуроченность литологических и стратиграфических типов ловушек к глубине до 1 км, а комбинированных - к интервалу от 1 до 2,5 км.

Стратиграфические ловушки распространены в зоне предартовского размыва на Восточно-Оренбургском сводовом поднятии; в зоне полного размыва пород башкирских отложений вдоль бортового уступа Прикаспийской впадины и связаны с предверейским региональным размывом на Соль-Илецком своде и его восточном продолжении в пределах Предуральского краевого прогиба.

Литологическими ловушки распространены в зоне выклинивания карбонатно-терригенных отложений силура под размытой поверхностью Д| на Педуральском краевом прогибе; во франско-турнейском комплексе - на северном и восточном обрамлении Рожковского блока; в южной части ВОСП в области развития колганской толщи, характеризующейся признаками клиноформного строения;в турнейских известняках северной части Соль-

Илецкого свода; в отложениях каменноугольной системы -Землянский район

восп.

Литолого-стратиграфические ловушки приурочены к песчаникам нижней ингрессивной части пласта ДШ, экранирование глинами верхней части воробьевского горизонта, которыми выстилается ложе эрозионных долин -ВОСП: Алябьевская, Олимпийская эрозионные долины.

Ловушки связанные с рифовыми постройками распространены в Предуральском прогибе и Прикаспийской впадине (эмско-эйфельского возраста), в Муханово-Ероховском прогибе (верхнефранского возраста), на северном борту Муханово-Ероховского прогиба (нижне-среднефаменского возраста), в южной части Соль-Илецкого свода и в Предуральском прогибе (верхнефаменского и окско-башкирского возраста); в зоне сочленения Соль-Илецкого свода и Прикаспийской впадины (нижнепермского возраста).

Эти закономерности позволяют осуществлять прогноз нефтегазоносности и определять направления поисково-разведочных работ в пределах рассматриваемой территории.

2.Установлены генетические и морфологические типы СЛК ловушек, разработана схема их типизации, основанная на генезисе и структуре латерального экрана, характеризующего тип стратиграфической или литологической ловушки, который может служить прогнозным критерием при поисках залежей нефти и газа СЛК типов.

3.Выполненный анализ нефтегазоносности позволяет прогнозировать поиски и разведку скоплений нефти и газа СЛК типов и определить следующие основные направления поисково-разведочных работ:

- поиски залежей литологического типа - девонские отложения в зоне обрамления Оренбугского свода (Западно-Оренбургская приподнятая зона, Северо-Димитровская, Южно-Димитровская, Приразломная и Новотатищевская структуры), в южной части Соль-Илекском свода, Предуральском краевом прогибе, переходной зоне от Бузулукской впадины к Прикаспийской синеклизе, на Восточно-Оренбургском сводовом поднятии

(Донецко-Сыртовский район); каменноугольные отложения благоприятны на юго-западе ВОСП (район Землянской полощади); и пермские отложения - на юге ВОСП (район Шуваловской площади).

- поиски залежей стратиграфического типа - девонские отложения вдоль западного борта Предуральского краевого прогиба, север Восточно-Оренбургского сводового поднятия (Алябьевская, Олимпийская площади) и серпуховские отложения на территории Соль-Илецкого свода вдоль бортового уступа Прикаспийской впадины.

- поиски залежей рифогенного типа - девонские отложения на приподнятом крыле Иртек-Илекской флексуры, эмско-эйфельские отложения Рубежинско-Уральского площади, верхнефранские рифы Загорской, Рыбкинской, Донецкой, Колганской площадей, окско-башкирские - на Павловской площади; пермские отложения - в зоне сочленения Соль-Илецкого свода и Прикаспийской впадины.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Керимов В.Ю., Сысоева E.H. Палеотектонические условия формирования и сохранения залежей углеводородов в Предуральском прогибе.//Нефть, газ и бизнес. - 2010. №5. С. 48-54.

2. Сысоева E.H. Седиментолого фациальное моделирование литолого-стратиграфических комплексов территории Оренбургской области (при прогнозе скоплений нефти и газа в ловушках неантиклинального типа)//Нефть, газ и бизнес. - 2010. №6. С. 54-60.

3. Сысоева E.H. Структурно-тектонические условия образования и размещения скоплений нефти и газа в Предуральском прогибе//Труды Российского государственного университета нефти и газа им. И.М.Губкина. -2010. №3(260). С. 14-23.

4. Керимов В.Ю., Шилов Г.Я., Поляков Е.Е., Ахияров A.B., Ермолкин В.И., Сысоева E.H. Седиментолого-фациальное моделирование при поисках, разведке и добыче скоплений углеводородов - М.:ВННИгеосистем, 2010 - 288с.

Подписано в печать 23.12.2011. Формат 60x90/16.

Бумага офсетная Усл. п.л.

Тираж 100 экз. Заказ № 563

Издательский центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 119991, Москва, Ленинский проспект, 65 Тел.: 8(499)233-95-44

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Сысоева, Евгения Николаевна, Москва

Российский государственный университет нефти и газа

им. И.М.Губкина

На правах рукописи

О-». 2.0 1 2 5 40 9 3 "

Сысоева Евгения Николаевна

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЛОВУШЕК СТРАТИГРАФИЧЕСКОГО, ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО И КОМБИНИРОВАННОГО ТИПОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПОИСКОВ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА В НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ РАЙОНАХ

ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и

газовых месторождений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель к.г.-м.н. проф. Каламкаров Лев Вартанович

Москва-2011г

СОДЕРЖАНИЕ.

Содержание................................................................ 2

Список графических приложений....................................... 7

Введение..................................................................... 9

Условия формирования и закономерности размещения ловушек нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов............................................... 13

1.1 Условия формирования и размещения ловушек нефти и газа газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов................................................ 13

1.2 Закономерности размещения скоплений нефти и газа

стратиграфического и литологического типов.................... 29

Ловушки и залежи нефти и газа газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов нефтегазоносных районов Оренбургской области, условия их формирования и

размещения................................................................. 34

Седиментационно-фациальное моделирование при прогнозе и поисках, скоплений нефти и газа в ловушках стратиграфического, литологического и комбинированного типов......................................................................... 52

3.1 Седиментационно-фациальные модели обстановок терригенного осадконакопления...................................... 52

3.2 Седиментационно-фациальное моделирование литолого-стратиграфических комплексов нефтегазоносных районов

Оренбургской области.................................................. 54

Геолого-геохимические факторы, контролирующие условия формирования залежей нефти и газа................................. 68

4.1 Структурно-тектонические факторы................................. 68

4.2 Литолого-фациальные и палеогеографические факторы...... 78

4.3 Геохимические условия формирования залежей.................... 110

5 Перспективы поисков залежей углеводородов в ловушках газа

стратиграфического, литологического и комбинированного типов и основные направления поисково-разведочных работ в

Оренбургской области.................................................... 127

Заключение.................................................................. 140

Список литературы........................................................ 143

Список таблиц.

Таблица 1 Типизация ловушек нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов по генезису и структуре латерального экрана (по Керимову В.Ю.)................................................. 14

Таблица 2 Типизация залежей нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов нефтегазоносных районов Оренбургской области....... 49

Список рисунков.

Рисунок 1 Виды несогласий (по В.Е.Хаину)............................ 17

Рисунок 2 Схема соотношений зон увеличенной мощности пласта Д1И с эрозионными палеодолинами.............. 36

Рисунок 3 Ловушки дизъюнктивного и литологического экранирования. Олимпийское месторждение............. 39

Рисунок 4 Ловушка структурно-стратиграфического типа. Теректинское месторождение................................ 41

Рисунок 5 Литологическая ловушка рифогенного генезиса. Уральское месторождение.................................... 43

Рисунок 6 Схема районирования Оренбургской области по типам ловушек нефти и газа........................................... 48

Рисунок 7 Признаки выделения фаций и фациальных (осадочных) комплексов в подсолевых палеозойских отложениях Оренбургского региона........................ 57

Рисунок 8 Литолого-фациальная карта эйфельского яруса.......... 60

Рисунок 9 Литолого-фациальная карта живетского яруса.......... 62

Рисунок 10 Распределение по тектоническим элементам комплексов пород додевона.................................. 81

Рисунок 11 Линза терригенных пород в верхнефранских отложениях на Южно-Кубанском участке Кичкасской площади........... ........ ....... ..... ........ 93

Рисунок 12 Схема распространения терригенных пород франского яруса............................................................. 95

Рисунок 13 Модели генерации УВ в девонских и пермских отложений......................................................... 125

Рисунок 14 Схема генерационной зональности УВ на территории Оренбургской области.......................................... 125

Рисунок 15 Дачно-Репинское месторождение УВ. (Из альбома нефтяных и газовых месторождений Оренбургской области, ООО «Оренбурггеофизика», 2004 г.).......... 131

Рисунок 16 Шуваловское месторождение УВ. (из альбома нефтяных и газовых месторождений Оренбургской области, ООО «Оренбурггеофизика», 2004 г.).......... 137

Графические приложения

Приложение 1 Литофациальный-палеогеографический профиль по линии скважин 20-Песчаная, 60-Южно-Филипповская-80-Димитровская, 1-Красный Яр, 640-Слудногорская, 106-Предуральская

Приложение 2 Литофациально-палеогеографический профиль по линии скважин 50-Шуваловская, 230-Борисовская, 91-Переволоцкая, 90-Переволоцкая, 96-Татищевская, 95-Татищевская, 2-Ордовик-Оренбургская, 60-Южно-Филипповская, 20-Песчаная, 1-Каинсайская

Приложение 3 Литофациальный-палеогеографический профиль по линии скважин 101-Долинная, 25-Ташлинская, 113-Копшнская, 6-Мустаевская, 100-Садовая, 95-Татищевская, 40-Учхозовская, 640-Слудногорская, 10-Староказлоировская

Приложение 4 Литолого-фациальный разрез девонских отложений по линии скважин 200-Рубежинская, 25-Ташлинская, 165-Чернояровская, 179-Волостновская, 100-Садовая, 90-Переволоцкая, 240-Лычкаревская, 285-Репинская, 312-Олыпанская, 626-Сакмарский профиль

Приложение 5 Литолого-фациальная схема строения среднедевонского породного комплекса

Приложение 6 Схема распространения коллекторов и покрышек во франско-турнейском породном комплексе

Приложение 7 Схема распространения коллекторов и покрышек в визейско-башкирском породном комплексе

Приложение 8 Схема распространения коллекторов и покрышек в московско-верхнекаменноугольном породном комплексе

Приложение 9 Схема распространения коллекторов и покрышек в нижнепермском породном комплексе

Приложение 10 Карта тектонического районирования Оренбургской области

Приложение 11 Широтный геологический разрез по линии скважин Ольховской-Акбердинской площадей

Приложение 12 Карта формаций эмско-кыновского комплекса (I НТК)

Приложение 13 Сводная структурная карта по кровле терригенного комплекса девона

Приложение 14 Карта формаций среднефранско-турнейского комплекса (II НТК)

Приложение 15 Карта формаций визейского терригенного комплекса

Приложение 16 Карта формаций окско-башкирского комплекса (IV НТК)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В последнее десятилетие в нефтегазоносных провинциях России и зарубежных стран большое значение приобретают поиски и разведка скоплений нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного (СЖ) типов.

Установлено широкое развитие ловушек стратиграфического, литологического и комбинированных типов в Волго-Уральской, Тимано-Печорской, Западно-Сибирской, Туранской, Закавказской, Прикаспийской, Предкавказско-Крымской и других нефтегазоносных провинциях. С этими ловушками широко связаны крупные скопления нефти и газа в нефтегазоносных провинциях зарубежных стран.

Определения основных направлений поисков и разведки таких скоплений является одной из актуальных задач, стоящих перед нефтегазовой геологической наукой и практикой. В каждом регионе эта проблема может быть решена на основе теоретических исследований условий формирования и закономерностей размещения, создания генетической классификации скоплений нефти и газа СЖ типов, определяющих стратегию их прогноза, поисков и тактику геолого-разведочных работ.

В настоящее время в Оренбургской области накоплен богатый материал, позволяющий провести такие теоретические исследования и определить рациональные направления поисков и разведки скоплений нефти и газа СЖ типов и создать эффективную методику геолого-разведочных работ.

По добыче УВ Оренбургская область является одним из ведущих регионов России. Долгое время главным видом углеводородного сырья, добывавшегося в области, был природный газ. Однако добыча газа в области падает, а добыча нефти растет. В результате в настоящее время добыча нефти превысила добычу газа.

Выработаность доказанных запасов (категорий АВС1) к настоящему времени превысила 50%. Активные разведанные запасы вырабатываются.

Вероятность открытия новых крупных залежей УВ снижается по мере увеличения степени изученности. К настоящему времени 70% запасов нефти Оренбургской области содержится в слабопроницаемых коллекторах (проницаемость ниже 0,1 мкм2), 55% запасов приходится на маломощные залежи (менее 10 м). Поэтому, несмотря на значительную обеспеченность запасами (при текущих уровнях добычи - около 35 лет), перед недропользователями региона стоит задача организации поисково-разведочных работ скоплений нефти и газа неантиклинального типов, т.е. скоплений нефти и газа в ловушках стратиграфического, литологического и комбинированного типов.

Цель работы состояла в определении условий формирования и закономерностей размещения ловушек СЛК типов и скоплений нефти и газа в этих ловушках в нефтегазоносных районах Оренбургской области на основе палеотектонического, литолого-фациального и палеогеографического анализов.

Основные задачи:

1. Определить геологические условия формирования ловушек нефти и газа СЖ типов.

2. Проанализировать структурно-тектонические, литолого-фациальные и палеогеографические условия формирования отложений на территории Оренбургской области.

3. Выявить геологические условия размещения ловушек СЛК типов.

4. Рассмотреть геолого-геохимические условия и нефтегазогенерационный потенциал исследуемых комплексов отложений с целью определения возможности формирования залежей УВ в ловушках СЖ типов.

5. Обосновать основные направления геологоразведочных работ на нефть и газ в ловушках СЖ типов.

В процессе выполнения работы получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

1. Определены особенности условий формирования и закономерностей размещения ловушек СЛК типов и скоплений нефти и газа в этих ловушках в

девонских, каменноугольных и пермских отложениях в нефтегазоносных районах Оренбургской области.

2. Установлены генетические и морфологические типы ловушек и проведена их типизация, основанная на генезисе и структуре латерального экрана, характеризующего тип стратиграфической или литологической ловушки.

Практическая значимость работы заключается в реализации предложенных направлений поисково-разведочных работ на нефть и газ в ловушках СЛК типов с целью повышения эффективности поисково-разведочных работ в отдельных нефтегазоносных районах Оренбургской области.

Основные защищаемые положения.

1. Анализ условий формирования и закономерностей размещения ловушек СЛК типов и скоплений нефти и газа в них в нефтегазоносных районах Оренбургской области свидетельствует о том, что при широком их распространении и непрерывности формирования в процессе эволюции всех структурных элементов наблюдается дифференциация в размещении скоплений нефти и газа СЛК типов, а также запасов УВ в них, в зависимости от типа отдельных генетических групп геоструктурных элементов, к которым приурочены эти скопления. Закономерность заключается: в преобладании (из общего числа СКЛ типов) комбинированных типов ловушек - структурно-стратиграфических и структурно-литологических - над литологическими и стратиграфическими; преобладании литологических ловушек над стратиграфическими; в широком распространении ловушек, связанных с рифовыми постройками.

2. Генетическая и морфологическая типизации ловушек СЛК типов, основанная на генезисе и структуре латерального экрана, характеризующего тип стратиграфической или литологической ловушки, может использоваться как прогнозные критерии при поисках залежей нефти и газа СЛК типов.

3. Прогноз поисков скоплений нефти и газа СЛК типов и основные направления поисково-разведочных работ в НГР Оренбургской области.

Апробация работы и публикации.

Полученные теоретические выводы и методические приемы использовались в учебном процессе при проведении занятий по курсу «Геология и геохимия нефти и газа» и «Геология нефти и газа».

По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе 1 монография и 3 статьи в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура диссертации.

Диссертационная работа общим объемом 150 страниц машинописного текста состоит из введения, 5 глав, заключения, содержит 2 таблицы, 16 рисунков и 16 графических приложений. Библиография включает 74 наименования.

Исходные материалы исследований.

Диссертационная работа базируется на материалах ОАО ОренбургНИПИнефть, ООО «Газпром добыча Оренбург», ОАО НПО «НАФТАКОМ», кафедры теоретических основ поисков и разведки нефти и газа РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина и других производственных и научных организаций.

Работа основана на анализе теоретических и методических разработок С.В.Багмановой, А.Л.Ворожбит, В.П.Гаврилова, Н.Б.Гибшмана, П.И.Дворецкого, И.А.Денцкевича, В.И.Ермолкина, И.М.Жукова, Ю.Г.Зимина, В.Ю.Керимова, В.Г.Кузнецова, Ю.М.Кутеева, Г.В.Леонова, Е.А.Леоновой, Д.М.Мургазалиева, А.В.Овчаренко, А.С.Пантелеева, М.А.Политыкиной, Б.А.Соловьева, A.M..Тюрина, А.С.Филина, Ю.Н.Якименко, Н.Н.Яхимовича.

Достижение намеченной цели и решение поставленных задач реализовалось путем анализа и обобщения скважинных данных, залежей СЛК типа открытых на исследуемой территории месторождений, геохимических исследований.

1. УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЛОВУШЕК НЕФТИ И ГАЗА СТРАТИГРАФИЧЕСКОГО, ЛИТОЛОГИЧЕСКОГО И

КОМБИНИРОВАННОГО ТИПОВ.

1.1. Условия формирования и размещения ловушек нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного (СЛК) типов.

Изучение условий формирования ловушек позволяет их прогнозировать и выявлять ареалы распространения. Проведенные в различных нефтегазоносных провинциях (НГП) мира исследования показали, что ловушки нефти и газа СЛК типов формируются в процессе всей эволюции земной коры, отражая последовательно результаты всех стадий формирования осадочного. В результате этих процессов возникают геологические тела различной геометрической формы, образующие ловушки нефти и газа. Наличие и тип латерального экрана существенно влияет как на условия формирования, так и на тип самой ловушки. Известно, что среди множества факторов, участвующих в этой эволюции активная роль принадлежит тектонике. Следует отметить, что условия формирования ловушек СЖ типов в основном определяются генезисом и структурой латерального экрана, в связи, с чем предлагаемая нами типизация СЖ ловушек основана на особенностях латеральных экранов (Керимов В.Ю.) (таблица 1). Выявление закономерностей развития латеральных экранов в ловушках СЛК типов и ареалов их распространения позволяет прогнозировать ловушки и определять стратегию поисков связанных с этими ловушками локальных скоплений и зон нефтегазонакопления.

Таблица 1

Типизация ловушек нефти и газа стратиграфического, литологического и комбинированного типов по генезису и структуре

латерального экрана

Тип ловушек нефти и газа Тип (генезис и структура) латерального экрана

Стратиграфический Стратиграфический (поверхность несогласия)

1) в несогласно перекрытых пластах в бортовых частях впадин; 1) трансгрессивное перекрытие;

2) в стратиграфически выклинивающихся пластах в бортовых частях впадин; 2) несогласное (трансгрессивное и регрессивное) прилегание;

3) в погребенных выступах палео-рельефа, несогласно перекрытых непроницаемыми породами; 3) эрозионное несогласие;

Цитологический Цитологический

1)в литологически замкнутых участках: а) в прибрежных песчаных аккумулятивных образованиях; б) в песчаных образованиях палеорусел и палеодельт; в) в участках повышенной пористости и проницаемости, образовавшихся (локализовавшихся) в результате диагенетических и катагенетических процессов; 1) линзовидный экран, обрамляющий резервуар со всех сторон и образовавшийся в результате: а) накопления глинистого материала вокруг аккумулятивных образований в прибрежной полосе моря; б) накопления и формирования непроницаемых пород вокруг песчаных тел палеорусел и палеодельт; в) формирования и локализации участков повышенной пористости и проницаемости в толще

непроницаемых пород или, наоборот, участков непроницаемых пород в толще пород-коллекторов под действием диагенетических процессов;

2) в цитологически выклинивающихся пластах; 2) Клиновидный (или односторонний) экран, образовавшийся в результате ф�