Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Условия накопления и перспективы нефтегазоносности Нижнеюрских отложений в Нижневартовском районе

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

Текст научной работыДиссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Соколовский, Родион Анатольевич, Тюмень

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Р.А. Соколовский

УСЛОВИЯ НАКОПЛЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ НИЖНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ В НИЖНЕВАРТОВСКОМ РАЙОНЕ

Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель -доктор геолого-минералогических наук, профессор Г.П. Мясникова

Тюмень, 1999

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

Введение................................................................................................. 3

1. Литолого-стратиграфическая характеристика юрских отложений района

исследования..................................................................................... 9

1.1. История изученности стратиграфии нижне-среднеюрских отложений......... б

1.2. Современное стратиграфическое расчленение нижнеюрских отложений в

Нижневартовском районе................................................................

1.3. Среднеюрские отложения.................................................................23

1.4. Верхнеюрские отложения............................................................................................................................ЭД

Выводы..............................................................................................................................................................................25

2. Строение фундамента........................................................................................................................................................27

2.1. Вещественный состав фундамента и геологические карты по его поверхности в Нижневартовском районе............................................................................30

2.2. Тектоника фундамента Нижневартовского района..................................................................49

Выводы.......................................................................................

3. Строение нижнеюрских отложений...................................................................................58

3.1. Корреляция нижнеюрских отложений.............................................................................56

Выводы............................................................. ....................................................7?

3.2. Методика картирования нижнеюрских отложений в пределах

Нижневартовского района..................... .........................................................76

Выводы............................ ...........................................................100

3.3. Палеотектоническое строение исследуемой территории в юрском периоде и его связь с тектоникой фундамента...................................................

3.4. Палеогеоморфологические реконструкции рельефа Нижневартовского района в плинсбах-тоарское время и условия накопления нижнеюрских отложений...................................................................................

3.4.1. Методы палеогеоморфологической реконструкции древнего рельефа и

составления палеогеоморфологических карт................................. I' I

3.4.2. Представления об условиях накопления нижнеюрских отложений..... 11 ^

3.4.3 Палеогеоморфология и условия седиментации горизонта Юн........... 12$

3.4.4 Палеогеоморфология и условия седиментации горизонта Юю-... .......1М

Выводы............................. ...........................................................138

4. Локальный прогноз нефтегазоносности нижнеюрских отложений.... .................133

4.1. Геологические параметры, используемые при локальном прогнозе............ 1 ^

4.1.1. Развитие коллекторов в нижнеюрских отложениях Нижневартовского

района..................................................................................

4.1.2. Типы ловушек в нижнеюрских отложениях..................................152

4.1.3. Наличие покрышек в нижнеюрских отложениях............................153

4.1.4 Нефтегенерацонный потенциал нижнеюрских отложений...... ...........153

4.2. Выделение ловушек в нижнеюрских отложениях и оценка перспективных

ресурсов нефти в пределах Нижневартовского района.......... ...................158

Выводы..............................................................................................170

Заключение.............................. ...............................................................171

Список использованной литературы..................... .........................................173

а) опубликованная........................... ...................................................173

б) фондовая............................ ...........................................................181

ВВЕДЕНИЕ

В Вартовском нефтегазоносном районе Западной Сибири в последние 10 лет отборы нефти на разрабатываемых месторождениях превышают объемы подготавливаемых запасов по промышленным категориям. Вызвано это прежде всего тем, что поисково-разведочные работы в этом регионе проводятся в основном нефтедобывающими организациями в непосредственной близости от разрабатываемых месторождений и главным образом на верхнеюрские и меловые отложения, в которых содержится до 70% потенциальных ресурсов. Нижнеюрским отложениям в этом регионе из-за значительных глубин их залегания, слабой изученности и удаленности их от разрабатываемых месторождений, уделяется недостаточное внимание. В то же время эти образования в Западно-Сибирском бассейне являются важным объектом для широкого развертывания поискового бурения и подготовки в них запасов нефти и газа. Наиболее ярким подтверждением значительных ресурсов нефти в этих отложениях является открытие крупного Талинского месторождения.

В настоящее время в нижнеюрских отложениях Нижневартовского региона залежи нефти выявлены на Северо-Варьеганском, Верхнеколикъе-ганском, Приозерном, Чистинном и Северо-Поточном месторождениях. Непромышленные притоки нефти из этих отложений получены на Варьеганской (скв.952) и Кошильской (скв.347) площадях, а также на Ярайнерской (скв.18) и Западно-Новогодней (скв. 210) площадях, расположенных в непосредственной близости от исследуемой территории. Нефтенасыщенные песчаники из пласта Юц подняты в скв. 105 Болыпекотухтинской, скв. 165 Южно-Эниторской площадях и скв. 500 Северо-Чистинной.

По мнению многих исследователей, нижнеюрские отложения образуют самостоятельный нефтегазоносный комплекс, в составе которого выделяется ряд песчаных пластов. Кроме того, скопления углеводородов аккумулируются в ловушках, связанных с резервуарами в зоне дезинтеграции палеозойских образований, которые А.Э. Конторович назвал нефтегазоносным горизонтом зоны контакта палеозоя и мезозоя (НГГЗК).

В этой связи очень актуальным становится вопрос о поиске и открытии в нижнеюрских отложениях новых месторождений и залежей на территории Нижневартовского региона. На это указывает и тот факт, что потенциальные ресурсы нижнесреднеюрских образований в данном регионе составляют около 30% от общего баланса, а их реализация в настоящее время не превышает и 10%.

Нижнеюрские отложения в пределах Нижневартовского региона, как и в целом по Западной Сибири, изучены неравномерно и недостаточно. Из более чем четырех тысяч поисково-разведочных скважин, пробуренных к настоящему времени в исследуемом районе и прилегающих к нему территориях, только не более 300 вскрыли доюрские отложения. Из них всего в 145 скважинах присутствуют нижнеюрские образования

Территория исследования охватывает восточную часть Средне-Обской и северную часть Васюганской нефтегазоносных областей (Вартовский и Вах-ский нефтегазоносные районы). На западе эта территория ограничена Ярсо-мовским прогибом, разделяющим Сургутский и Нижневартовский своды и восточным бортом Юганской впадины. На востоке она включает Приозерную, Коттыгскую и др. площади. На севере территория ограничена северными склонами Северо-Варьеганского и Болыиекотухтинского поднятий. На

О V» ГТ-1

юге исследуемая территория ограничена административной границей Тюменской области.

При оценке перспектив нефтегазоносности нижнеюрских отложений на исследуемой территории решались следующие задачи:

- выделение нижнеюрских отложений в разрезах скважин, расчленение их на горизонты, отдельные пачки, пласты, корреляция и картирование разрезов этих отложений на территории исследуемого региона;

- восстановление палеоландшафтных обстановок, сложившихся к началу накопления нижнеюрских отложений и определение связи этих обстановок с тектоникой фундамента;

- выявление условий накопления нижнеюрских отложений;

- определение закономерности распространения в них однородных, хорошо отсортированных коллекторов;

- выделение ловушек структурного и выклинивающегося типов, с которыми могут быть связаны скопления углеводородов.

При решении этих задач совершенствовались методические приемы картирования нижнеюрских отложений, и проводился анализ палеотектонического развития Нижневартовского свода в раннеюрскую эпоху.

В основу работы легли результаты исследований автора по вопросам стратиграфии, корреляции разрезов юрских отложений, условиям накопления и закономерностям распределения пород-коллекторов, оценки перспектив нефтегазоносности нижнеюрских отложений. Эти исследования включают детальное изучение, сопоставление и корреляцию раз-

резов по 220 скважинам, структурно-текстурные особенности пород нижней юры, проведенные с использованием различных анализов. В работе использованы полевые описания керна по 60 поисковым и эксплуатационным скважинам, описания шлифов, выполненных в ЦЛ Глав-тменьгеологии и ТюмГНГУ (Б.В. Топычкановым, З.В. Лашневой, И.М. Лашневым и др.), определения микрофауны, произведенные в лаборатории ЗапСибНИГНИ В.К. Комисаренко, спорово-пыльцевые анализы, выполненные С. И. Пуртовой, Л.В. Ровниной, Н.И. Глушко и др.

В процессе работы над диссертацией автором были составлены многочисленные схемы, карты, профили, таблицы, графики и др.

Наряду с данными личных наблюдений в диссертации широко использованы как опубликованные, так и фондовые работы.

Основные выводы по условиям накопления нижнеюрских отложений, закономерностям распределения в них пород-коллекторов, оценке перспектив нефтегазоносности и рекомендации по направлению поисково-разведочных работ докладывались на Всероссийской научно-технической конференции «Тюменская нефть- вчера и сегодня», проводившаяся в ТюмГНГУ с 22 по 25 декабря 1997 г.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем ее 191 страниц текста, иллюстрирована 59 рисунками и 6 таблицами. Список использованной литературы содержит 130 наименований.

В процессе работы над диссертацией автор пользовался советами и консультациями И.И. Нестерова, А.П. Соколовского, Ю.В. Брадучана, Н.Ф. Береснева, Т.М. Онищука, З.В. Лашневой, |Л.Л. Подсосовой], A.A. Нежданова, В.В. Огибенина, В.Г. Елисеева и других.

Большую помощь в процессе работы над диссертацией оказала научный руководитель, профессор Г.П. Мясникова

Всем специалистам, способствующим выполнению настоящей работы, автор выражает самую глубокую признательность и благодарность.

1-11. Литолого-стратиграфическая характеристика юрских отложений района исследования

В нефтяной геологии при исследовании осадочных пород в первую очередь решаются две задачи: во-первых, как можно детальнее расчленить разрез на отдельные толщи, пачки, пласты; во-вторых, такие объекты проследить по латерали и увязать между собой. Основными методами решения этих задач являются литологический, позволяющий выделить реперные горизонты и конкретные объекты, и палеонтологический, определяющий возраст стратиграфических объектов.

Настоящее исследование посвящено изучению нижнеюрских отложений, но для их анализа используются разрезы средней и верхней юры.

1.1. История изученности стратиграфии нижне-среднеюрских отложений

В Западной Сибири первая стратиграфическая схема мезо-кайнозойских отложений была составлена в 1937г. во ВНИГРИ H.H. Субботиной и Л.Г. Дайн по материалам бурения в южной части бассейна. Основой этой схемы являлись микрофаунистические зоны. В дальнейшем по мере накопления данных по литологии пород и их фациальных изменениях появилась возможность выделить в разрезе литологические комплексы. Такая схема также по южным районам была предложена в 1944г. А.Н. Богдановичем, выделившим полудинскую серию (верхняя юра - неоком), киялинские (неоком - апт), асановские (апт - сеноман), ганькинские (кампан - датский), макушлинские (палеоцен - эоцен), тавдинские (эоцен - олигоцен) и иртышские (неоген) слои.

Планомерное изучение мезозойско-кайнозойского разреза в Западной Сибири началось с конца сороковых годов, когда в 1947 году на совещании под председательством академика Д.В. Наливкина было рекомендовано начать бурение опорных скважин и проведение региональных геофизических работ. В 1950 году Технический совет министерства геологии СССР утвердил план региональных работ по Западной Сибири, предложенный H.H. Ростовцевым, В.П. Казариновым, B.C. Мелещенко и

другими исследователями, предусматривающий бурение 51 опорной скважины. В 1951 — 1952 гг. началось бурение опорных скважин: Ханты-Мансийской, Покурской, Уватской, Ларьякской. Позднее были пробурены Мало-Атлымская, Ново-Васюганская, Сургутская. Обобщение материалов этих и других скважин, проведенное коллективом Западно-Сибирской комплексной тематической экспедиции ВСЕГЕИ (руководитель H.H. Ростовцев), позволило заложить основы стратиграфии мезозойских отложений центральной и южной частей Западной Сибири.

Реализация части программы опорного бурения в Западной Сибири позволила H.H. Ростовцеву, З.Т. Алескеровой, Н.П. Туаеву, А.К. Богдановичу, H.H. Субботиной, Д.Л. Степанову и др. в 1954г. составить свыше десяти стратиграфических схем, на которых ряду конкретных толщ не присваивались географические названия, а назывались они или по комплексам фораминифер и радиолярий, или по литологическим признакам (угленосная, пестроцветная и т.д.). Только А.К. Богданович и Д.Л. Степанов в своих схемах выделяли полуденскую серию, киялинские, алапаевские, ганькинские и другие слои.

Вопрос о выделении серий, свит, пачек, пластов в разрезах мезозойских отложений Западной Сибири неоднократно обсуждался на различных стратиграфических совещаниях. В результате в 1956 году официально была принята стратиграфическая схема мезозойских отложений Западной Сибири, на которой нижне- и среднеюрские отложения были выделены в заводоуковскую серию, состоящую из тюменской и покровской свит.

Заводоуковская серия была выделена H.H. Ростовцевым в 1956 году в объеме нижней - средней юры.

В последующие годы на Межведомственных совещаниях стратиграфические схемы (1960 и 1967г.г.) постоянно совершенствовались, но нижне- среднеюрские отложения центральных и южных районов Западной Сибири на них оставались в объеме тюменской свиты.

Тюменская свита впервые выделена H.H. Ростовцевым в 1954 году со стратотипом в Тюменской опорной скважине в интервале 1426 - 1469м. По описанию А. В. Хабакова эта свита представлена палево-серыми, местами черно-сажистыми, грубо- и неяснослоистыми песчанистыми глинами с

обугленными растительными остатками и корнями растений Cladophlebis CjjL denticulata Brongn. К подошве свиты глины становятся более светлыми и каолиноподобными, содержат обрывки Desmophyllum и чередуются с пластами светло-серых глинистых алевролитов, углистых глин и мелкозернистых слюдистых песков с Pityophyllum lindstroemi Nord. Встречаются пласты бурого угля. В верхней части разреза (1425,87 -1427,3м) встречены мелкие обломки пластинчато-жаберных и кости рыб. В Ярской скважине 3-Р, расположенной в 9 км к востоку от Тюмени, мощность отложений тюменской свиты достигает 147,5м (1467,5 - 1615м). В верхней части разреза встречены ожелезненные алевролиты коричневато-бурого цвета с растительным детритом и обломками битой ракушки, с прослоями бурого железняка. Ниже залегают грубозернистые и гравийно-карбонатно-кварцевые песчаники с остатками среднеюрского папоротника Coniopteris Maackiana (Heer) Pryn., переслаивающиеся с буровато-серыми глинами, аргиллитами и алевролитами, с прослоями косослоистого мелкозернистого песка и бурого угля. На стратиграфической схеме 1960 года тюменская свита показана в объеме нижней-средней и частично верхней (келловей) юры [74].

В разрезе тюменской свиты на Колпашевской площади Ф.Г. Гурари в 1960г. выделил тогурскую пачку, которая распространена в наиболее погруженных участках доюрского фундамента. Ф.Г. Гурари не был указан стратотип пачки. Позднее В.Я. Шерихора предложил его в разрезе скважины 2 (2820 - 2883м) Колпашевской площади. Возраст пачки был определен по комплексу спор и пыльцы и датирован средним и верхним лейасом. Пачка сложена аргиллитами черными, часто углистыми, с редкими прослоями песчаников и алевролитов [74].

В 1968 году Х.А. Иштирякова расчленила толщу континентальных отложений заводоуковской серии на две свиты - тюменскую и шеркалинскую. [33]

В Колпашевской опорной скважине отложения тюменской свиты (2367-2870м) толщиной 503м сложены серыми и светло-серыми мелкозернистыми песчаниками и алевролитами с растительными остатками, переслаивающимися с прослоями глин, часто содержащих заметную примесь сидерита. В отличие от вышеописанных разрезов здесь не встречаются

прослои угля [18]. Сходный разрез отложений тюменской свиты пройден в Ларьякской опорной скважине (2602-2802м).

Дальнейшее изучение отложений тюменской свиты происходило по мере накопления новых данных. Так, если на унифицированной стратиграфической схеме 1956г. свита датирована нижней и средней юрой, то уже в схеме 1960 года на основании находки в верхах свиты в Уватской скважине 2-Р келловейского аммонита возраст был измене