Геологическоe строение и перспективы нефтегазоносности доюрского фундамента в пределах Широтного Приобья

Размещено на http://www.allbest.ru/

2

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Геологическоe строение и перспективы нефтегазоносности доюрского фундамента в пределах Широтного Приобья

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Проблема поиска углеводородов в кристаллическом фундаменте в различных нефтегазоносных областях насчитывает не одно десятилетие. Нефтегазоносность фундамента изучалась В.С. Бочкаревым, А.М. Брехунцовым, Ф.Г. Гурари, В.С. Сурковым, О.Г. Жеро, Н.П. Запиваловым, А.А. Трофимуком, А.Э. Конторовичем, М.Ф. Мирчинком, В.С. Вышемирским, В.Е. Грабской, В.П. Девятовым, А.М. Казаковым, Н.П. Кирдой, А.И. Ларичевым, И.И. Нестеровым, В.Л. Шустером, Л.В. Смирновым, Р.Х. Муслимовым, В.А. Кошляком, В.В. Поспеловым, К.Г. Скачеком и др. Однако научный и практический интерес к перспективам нефтегазоносности фундамента не угасает и активно обсуждается среди геологов-нефтяников.

В доюрских образованиях Западной Сибири коллекторы относятся к кавернозно-порово-трещинному типу, однако отсутствует надежная методика прогноза ловушек с указанным типом коллекторов. В условиях истощения запасов нефти научно-исследовательские работы по обоснованию поисково-разведочного бурения на глубокие горизонты, в том числе на фундамент Западно-Сибирской плиты, являются сегодня практически значимой и стратегически необходимой для решения проблемы восполнения минерально-сырьевой базы. При этом первоочередными объектами поиска могут рассматриваться гранитоиды и кора выветривания, к которым приурочено более 80% разведанных запасов нефти и газа открытых месторождений в фундаменте. Известно, что на отдельных месторождениях мира максимальные притоки нефти из них достигают тысячи-двух тысяч тонн в сутки. Поэтому научные исследования, направленные на изучение геологического строения территории в региональном плане - в области Красноленинского свода и Фроловской мегавпадины в пределах Широтного Приобья, выработка и уточнение основных критериев прогноза нефтегазоносности и картирование перспективных зон в доюрском комплексе являются весьма актуальными.

Цель диссертационной работы - уточнение геологического строения Красноленинского свода и Фроловской мегавпадины, относящихся к Широтному Приобью, изучение литологии и вещественных комплексов палеозой-триасовых отложений для выявления особенностей поведения коллекторов и ловушек углеводородов (УВ) и комплексного обоснования перспективных зон нефтегазоносности доюрского основания.

Основные задачи исследования

1. Комплексный анализ геолого-геофизического материала и его интерпретация на основе результатов бурения и сейсморазведки последних лет.

2. Анализ геодинамического развития территории и уточнение пространственного положения структурных форм.

3. Исследование особенностей пород-коллекторов и ловушек в доюрском комплексе и условий их формирования.

4. Обоснование и уточнение основных критериев нефтегазоносности доюрского комплекса.

5. Прогноз перспективных зон доюрского комплекса.

Методы исследования

Диссертационная работа основывается на материалах региональных и площадных сейсмических работ полевых сейсморазведочных партий ОАО «Сибнефтегеофизика», «Иртышгеофизика», «Хантымансийскгеофизика», «Тюменьнефтегеофизика» по 9 площадям Красноленинского и Ляминского нефтегазоносных районов; данных глубокого бурения, опубликованных и фондовых материлах. Площадь исследуемых участков составляет 7969 км². Лично автором в составе научно-исследовательской лаборатории обоснования поисково-разведочного бурения были просмотрены и проанализированы материалы ГИС разрезов более 140 поисковых и разведочных скважин, вскрывших доюрский комплекс; результаты детального описания керна, фотографии текстурных особенностей пород - более 200 шт., описания шлифов - более 700 образцов; акты испытаний 200 скважин поисково-разведочного бурения. Материалы бурения были увязаны с данными интерпретации и переинтерпретации 4259 пог. км МОГТ 2Д и 2101 км² материалов 3Д. Используемые для исследования каротажные материалы и заключения ГИС получены в тресте «Сургутнефтегеофизика». Послойное описание и петрофизические исследования керна и шлифов выполнены в «СургутНИПИнефть» (г. Сургут) и Тюменском отделении «СургутНИПИнефть» (г. Тюмень). Автор принимал непосредственное участие в сборе, систематизации, анализе вышеперечисленных материалов, построении структурных карт, карт толщин, геологических разрезов, составлении табличных приложений и использовал их при обосновании бурения поисково-разведочных скважин. Структурные построения выполнялись в программном комплексе Isoline. Кроме того, использовались фондовые материалы и публикации более 100 авторов.

Научная новизна

1. Для Фроловско-Мытаяхинской зоны Широтного Приобья выделено 6 основных вещественных комплексов в доюрском комплексе, уточнена и детализирована региональная структурная схема по кровле доюрского комплекса с нанесением вещественного состава и выделением предполагаемых зон дробления и разуплотнения пород палеозоя, в которых могут быть сформированы трещинные, порово-трещинные и другие вторичные коллекторы.

2. Путем построения схемы распределения пластовых температур Фроловско-Мытаяхинской зоны (глубина 3000 м) Широтного Приобья выявлено, что изменение глубинных температур в центральной части Фроловской мегавпадины свидетельствует о вертикальной миграции флюидов с больших глубин.

3. На основании структурно-тектонического, палеотектонического анализа исследуемой территории установлены блоки фундамента, характеризующиеся высоким этажом нефтегазоносности и повышенным температурным фоном.

Основные защищаемые положения

1. Особенности геологического строения лицензионных участков в пределах Фроловско-Мытаяхинской зоны и зависимость ареалов нефтяных полей и резервуаров с запасами углеводородов в осадочном чехле от структурно-тектонического положения и развития блоков доюрского фундамента.

2. Характеристика вещественных комплексов пород доюрского основания Фроловской мегавпадины как отражение глубоких постгенетических изменений, связанных с дегазацией, высокой температурой, миграцией флюидов и сжатием углеводородов в зонах вторичной пористости и структурных разрушений пород фундамента.

3. Выделенные и обоснованные основные критерии нефтегазоносности доюрского фундамента: геолого-тектонический, литологический, геотермический, структурно-геоморфологический, позволяющие создать многовариантную модель геологического строения и развития возможных местоскоплений углеводородов в доюрском фундаменте и прогнозировать перспективные зоны, отождествляемые с наличием зон разуплотнения.

Практическая ценность и реализация работы

Результаты многосторонних региональных исследований автора были направлены на решение научно-производственных задач, проектирование геологоразведочных работ и обоснование поисково-разведочного бурения с целью наращивания минерально-сырьевой базы компании. Исследования диссертанта вошли в научные отчеты института «СургутНИПИнефть» по размещению поисково-разведочного бурения на доюрский фундамент. Автором проведено обобщение и систематизация геолого-геофизического материала совместно с материалами описания керна и шлифов, актов испытаний скважин в интервале всего разреза. Выполнен структурно-тектонический, палеотектонический анализ исследуемой территории, выполнены структурные построения.

Полученные выводы позволили провести районирование исследуемой территории по степени перспективности и оптимизировать выбор объектов для поисков нефти и газа в доюрском комплексе на исследуемой территории Широтного Приобья. Рекомендованный комплекс исследований и сформированные критерии нефтегазоносности могут быть использованы при изучении доюрских комплексов и в других территориях Западной Сибири.

В настоящее время обосновано заложение на исследуемой территории 6-ти поисковых и разведочных скважин проектной глубиной 3500 м со вскрытием доюрского основания. Они включены в график бурения. На момент написания диссертационной работы пробурены 2 поисковые скважины глубиной более 3000 м, которые вскрыли доюрские образования и в результате испытания в интервале фундамента в них получены притоки УВ.

Апробация работы

Результаты исследований и основные положения диссертационной работы докладывались и публиковались в материалах следующих конференций: XI Научно-практической конференций «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры», (г. Ханты-Мансийск, 2008 гг.); ХII Конференции молодых ученых и специалистов «СургутНИПИнефть» (г. Сургут, 2008) - материалы опубликованы в сборнике научных трудов «СургутНИПИнефть»; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук» (г. Уфа, 2009 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири» (г. Тюмень, 2009), международной научной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования. Образование, экономика и право» (Рим, Флоренция, 2009 г.) - материалы опубликованы в Международном журнале прикладных и фундаментальных исследований (№3,6 за 2009 г.).

Публикации

Основное содержание работы опубликовано в 10 научных статьях, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК Минобразования и науки РФ.

В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат постановка задач, участие в сборе, геологическом анализе материалов и обобщении полученных результатов.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав основного текста и основных выводов. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, включая 32 рисунка, 5 таблиц и 3 приложения, список использованных источников из 112 наименований.

Работа выполнена в научно-исследовательском и проектном институте нефтяной промышленности «СургутНИПИнефть» (г. Сургут).

Автор выражает огромную благодарность научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору и академику РАЕ А.В. Сидневу за консультации, помощь и оценку результатов дисссертационных исследований. Автор выражает благодарность доктору технических наук О.А. Лушпеевой, кандидатам геолого-минералогических наук Г.Р. Новикову, И.Ш. Усманову. Искреннюю благодарность автор выражает докторам геолого-минералогических наук Ф.И. Хатьянову, Р.Х. Масагутову, В.А. Ленскому, кандидату геолого-минералогических наук, доценту П.Н. Швецову за критические замечания и советы. Особую благодарность автор выражает коллегам из научно-исследовательского отдела региональных исследований и проектирования геологоразведочных работ Г.А. Куриленковой, Н.Б. Рассадниковой, Е.Г. Штепе, сотрудникам лаборатории литологии Е.Н. Трофимовой, Е.В. Алексеевой, треста «Сургутнефтегеофизика» Р.Р. Шафикову, В.Л. Гильмановой и другим, так как совместная работа, общение с ними имели большое значение для выработки научных позиций диссертанта. Автор признателен сотрудникам института и отделов за обсуждение вопросов, касающихся диссертации, за предоставление фондовых и фактических материалов.

Содержание работы

нефтегазоносность доюрский геологический

Во введении освещена актуальность работы, обозначена цель, сформулированы основные задачи, научная новизна, основные защищаемые положения и практическая значимость.

В первой главе кратко рассмотрены существующие гипотезы генезиса нефти. Теме концепций происхождения нефти посвящено значительное количество научных трудов и до сих пор этот вопрос остается открытым и одним из «великих геологических споров». Представления о происхождении нефти и газа, о механизме генерации углеводородов, о его интенсивности на различных глубинах, вероятно, являются основой для выработки стратегии поисково-разведочных работ. Такие представления имеют большое значение при прогнозе нефтегазоносности, планировании поисков на больших глубинах, прогнозировании фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов и продуктивности скважин. Недостаточно теоретически обоснованные работы в такой ситуации могут сопровождаться большими рисками и повышенными материальными затратами.

Наряду с органической и неорганическими теориями происхождения нефти многие геологи находят компромиссные концепции полигенного (смешанного) генезиса нефти. Суть их заключается в том, что образование нефти связано как с органическим веществом, так и с неорганическими компонентами, излучаемыми из глубинных геосфер и сопровождаемыми глубинной дегазацией Земли. На сегодняшний день имеют место такие обобщающие гипотезы нафтидогенеза как флюидодинамическая (Б.А. Соколов), геосинергетическая (А.Е. Лукин), осадочно-неорганическая (И.И. Чебаненко, Н.И. Евдощук и др.), осадочно-флюидодинамическая (Б.П. Кабышев, Ю.Б. Кабышев), пульсационно-флюидотермодинамическая (В.И. Дюнин, В.И. Корзун), «конденсационная» (О.Ю. Баталина, Н.Г. Вафина) и др. Эти вопросы активно обсуждаются в рамках международных конференций «Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть и газ», «Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа - МГУ». Сторонниками полигенезиса нефти и газа являются также Р.Х. Муслимов, И.А. Ларочкина, Р.М. Бембель, К.Н. Кравченко, И.С. Гулиев, В.П. Гаврилов и др.

Р.Х. Муслимов, И.А. Ларочкина считают, что залежи нефти в осадочной толще формируются всюду, где для их аккумуляции существуют условия - ловушки и флюидопроводящие каналы, служащие путями миграции углеводородов, и поддерживают полигенетический синтез углеводородов. В.П. Гаврилов также отмечает, что весьма вероятным представляется существование в земной коре, гидросфере и атмосфере двух углеводородных потоков: органического и неорганического, которые в своей эволюции испытывают взаимное проникновение и смешение. Генезис нефти и газа имеет смешанный (микстгенетический) характер и т.д.

Заслуживающей внимания является и геосолитонная концепция дегазации Земли, которая является компромиссом между двумя вышеизложенными гипотезами. Изначально ее основы были заложены В.И. Вернадским, поддержаны П.Н. Кропоткиным, а в настоящее время эту концепцию развивает группа ученых Сибири - В.И. Белкин, В.М. Мегеря, Р.М. Бембель, С.Р. Бембель и др.

Геосолитонная концепция образования месторождений углеводородов не противопоставляет, а взаимно дополняет и объединяет основные элементы органической и неорганической теории происхождения нефти. Нефтематеринские породы, содержащие органические остатки и глубинную геодинамическую энергию, вместе со струйными вертикальными потоками водорода и активных солитонов в форме элементарных частиц создают группу подвижных углеводородов.

Вторая глава включает в себя раздел «Развитие геолого-геофизических представлений о строении доюрского плитного комплекса», где рассмотрена история развития представлений о тектоническом строении и структурном облике доюрских образований на территории Западно-Сибирской плиты. Изучением тектонического строения фундамента занимались А.А. Борисяк, А.Д. Архангельский, Н.С. Шатский, В.В. Белоусов, Н.М. Страхов, Н.Н. Ростовцев, А.М. Загороднов, П.А. Кукин, В.А. Дедеев, В.Д. Наливкин, В.С. Сурков, О.Г. Жеро, Э.Э. Фотиади, А.А. Трофимук, И.В. Дербиков, Н.И. Павленкова, К.А. Черников, А.Э. Конторович, В.С. Бочкарев и др. Отмечены различные точки зрения на понятие термина «фундамент». В основу раздела «Структурно-тектонический анализ исследуемой территории» легли результаты комплексной интерпретации геолого-геофизических материалов, анализ волновой картины на сейсмических разрезах площадного и регионального масштаба, результаты палеотектонического анализа и данные глубокого бурения скважин, а также характеристика вещественно-формационных комплексов доюрских пород. Структурные построения по кровле фундамента базировались на использовании сейсмической поверхности в комплексе с данными бурения. Сейсмический отражающий горизонт «А» отождествляется с кровлей доюрского фундамента - подошвой осадочного чехла. В подглаве «Блоковое строение поверхности фундамента Мытаяхинской и Селияровско-Сыньеганской зон в пределах Широтного Приобья» рассмотрены следующие вопросы.

Район исследований, расположенный в пределах Ханты-Мансийского административного района - Югры, охватывает Восточно-Мытаяхинский, Южно-Мытаяхинский, Сыньеганский, Ляминский-23, Ляминский-24, Ляминский-25, Южно-Ляминский, Западно-Карпаманский, Северо-Селияровский, Западно-Туманный и Южно-Галяновский лицензионные участки.

Согласно тектонической карте центральной части Западно-Сибирской плиты, исследуемая территория расположена в зоне Фроловской мегавпадины и пересекает ее в северо-восточном направлении до Туманного вала вблизи Сургутского свода (рис. 1). В структуре мегавпадины - тектонические элементы I-го порядка: Елизаровский и Южно-Елизаровский прогибы, Галяновский выступ и Сыньеганская терраса, входящая сюда северной частью Тундринской котловины и Туманного вала. Мытаяхинская зона расположена вблизи Балыкско-Пимской рифтовой зоны. Формирование рифта, видимо, происходило в условиях раздвижения земной коры, смещения крупных тектонических блоков и проявления различных форм магматизма.

Принимая во внимание блоковую структуру фундамента, можно отметить, что изучаемая территория Мытаяхинской зоны и Ляминских участков приурочена к Фроловскому геоблоку. Он подразделяется на собственно Фроловский, Сыньеганский и Тундринский блоки. Граница между Фроловским и Среднеобским геоблоками проходит по рифтовой Балыкско-Пимской зоне. Мелкие блоки соответствуют структурно-формационным зонам, которые отличались от соседних зон обстановками осадконакопления, магматизмом и тектоническим режимом. Для уточнения блокового строения поверхности фундамента и его влияния на формирование осадочного чехла был построен ряд структурных карт по сейсмическим материалам и данным бурения по кровле основных горизонтов. Блоковое строение фундамента и структуры платформенного чехла являются определенно взаимосвязанными. Данная особенность характерна также для дизьюнктивных нарушений, которые пронизывают осадочный чехол вплоть до отложений неокома. Территория Ляминских, Северо-Селияровского и Сыньеганского участков характеризуется в основном северо-западным простиранием крупных структур и разломов. Для Восточно- и Южно-Мытаяхинских участков (Тундринский блок) - основные структуры и тектонические нарушения имеют северо-восточную направленность.

Рис. 1. Фрагмент тектонической карты центральной части Западно-Сибирской плиты (под. редакцией В.И. Шпильмана, Н.И. Змановского и др., 1998 г.)

В подразделе «Формирование структуры доюрского комплекса в зоне Красноленинского свода» рассмотрены следующие вопросы.

На тектонической карте центральной части Западно-Сибирской плиты под редакцией Шпильмана В.И. и др. (рис. 1) территория участка расположена в межструктурной зоне. Западная и северо-западная части площади расположены на восточном и южном склонах Галяновского выступа, который осложняет восточную моноклиналь Красноленинского свода. Восточная и южная части участка приурочены к северному склону Южно-Елизаровского прогиба, расположенного в пределах Фроловской мегавпадины. Северная и северо-восточная границы территории погружаются в Елизаровский прогиб, являющийся осложняющим элементом Фроловской мегавпадины.

Южно-Галяновский участок расположен в тектонически активной зоне герцинид, характеризующейся проявлениями магматизма. Последний был связан с рифтовой зоной, закартированной по кровле нижне-среднепалеозойского сейсмокомплекса в центральной части участка и ограниченный субмеридиональными глубинными разломами. Система разломов имеет преимущественно северо-западное направление.

В третьей главе «Исследование доюрского комплекса пород по керну глубоких скважин в пределах Широтного Приобья» рассмотрены следующие вопросы.

Литология и вещественный состав палеозой-триасовых отложений. Накопленные к настоящему времени палеонтологические материалы свидетельствуют о том, что в Западной Сибири глубоким бурением вскрыты породы всех палеозойских систем - от докембрия до перми включительно.

В пределах исследуемой территории пробурено 139 глубоких поисково-разведочных скважин. Распределены скважины неравномерно. Мощность изученных здесь бурением доюрских пород в центральной части Фроловской мегавпадины составляет от 20,5 м (на Северо-Селияровском участке) до 448 м (на Южно-Мытаяхинском участке). В результате проведенных исследований по изучению и обобщению материалов полевого, лабораторного описания керна и шлифов, фотографий керна и шлифов, петрофизических свойств горных пород представляется возможным выделить следующие вещественные комплексы пород.

1. Группа органогенных и брекчированных известняков. Указанный комплекс пород вскрыт на территории Южно-Галяновского участка скважинами №502 и 501 и в юго-восточной части участка (район Сумринской группы поднятий). Керн представлен мелкозернистым известняком с фауной мшанок, фораминифер, кораллов и губок и крупнозернистым кальцитом.

2. Группа терригенных пород коры выветривания, представленных песчаниками крупно- и грубозернистыми, аргиллитами черными углефицированными в скважинах Южно-Галяновского и Северо-Селияровского участков.

3. Группа магматических пород основного состава, представленная эффузивами, андезито-базальтами, гиалобазальтами и спилитами. Вскрыта в доюрском разрезе в скважинах Мытаяхинской зоны, Западно-Камынского месторождения, Северо-Селияровского, Сыньеганского, Южно-Ляминского участков.

4. Группа магматических пород среднего состава, представленная габбро-диоритами и диоритами. Вскрыта в нескольких скважинах Северо-Селияровского и Сыньеганского участков.

5. Группа магматических пород кислого состава является одной из самых распространенных и представлена эффузивами (риолитами, туфами и трахириодацитами) и интрузивными породами (гранитами, гранодиоритами, гранит-порфирами).

6. Группа кристаллических парасланцев. Развита в скважинах Мытаяхинских и Северо-Селияровского участков.

Особенностью вскрытых доюрских пород является их повсеместная интенсивная трещиноватость, брекчированность, разуплотненность и гидротермальная преобразованность. Это свидетельствует о том, что скважины пробурены в тектонически-нарушенной блоково-разломной зоне, характеризующейся повышенной трещиноватостью, вторичным минералообразованием и, как следствие, изменением физических свойств пород.

Особенности пород-коллекторов доюрского комплекса. В доюрском комплексе залежи нефти и газа связаны с коллекторами в самых различных породах: карбонатах, песчаниках, гравелитах, кремнисто-глинистых толщах, кварц-серицитовых сланцах, базальтах, туфах и гранитах. В настоящее время единой классификации пород-коллекторов доюрского основания нет. Исходя из анализа геолого-геофизической характеристики разреза доюрского основания Западно-Сибирской плиты, выделены возможные типы пород-коллекторов, карбонатные породы, отнесенные к кавернозному и трещинно-кавернозному типу коллекторов, и терригенные породы. Особого внимания заслуживают породы рифогенных массивов.

Выделены также коллекторы по магматическим и метаморфическим породам кислого состава, которые являются наиболее распространенными в фундаменте плиты; коллекторы по метаморфическим и магматическим породам основного состава, а также песчано-глинистым сланцам приемущественно с низким содержанием кварца и ультраосновные породы.

Типизация ловушек в доюрском комплексе. Ловушки нефти и газа в доюрских комплексах в Западной Сибири, как и коллекторы, являются довольно разнообразными и сложными.

Локальные резервуары в кровле доюрского основания отнесятся к гипергенному классу ловушек, представленным древними корами выветривания. Процессы корообразования зависели от многих факторов, среди которых ведущими были климат, расчлененность древнего рельефа и состав пород, подвергавшихся выветриванию. Породы-коллекторы в ловушках гипергенного типа приурочены к нижней зоне коры выветривания - зоне дезинтеграции материнских пород, отличающихся повышенной трещиноватостью. Что особенно важно для формирования таких ловушек подходят практически все типы пород - магматические, метаморфические и осадочные.

Карбонатные постройки являются малоразмерными ловушками со сложной конфигурацией контуров. Поперечные размеры этих ловушек редко достигают 1,5-2 км, поэтому подавляющее большинство разведочных скважин, заданных по стандартной сетке разведочного бурения в Среднем Приобье, оказалось за контурами ловушек.

К одному из типов ловушек можно отнести залежи стратиграфического выклинивания или ловушки в зонах примыкания выклинивающихся юрских толщ к породам фундамента («базальные» пласты). Достаточно большое количество выявленных к настоящему времени залежей углеводородов связано с этой зоной.

Залежи нефти во многих местах приурочены к эрозионно-тектоническим выступам и поднятиям размытой выветрелой поверхности доюрских комплексов в условиях перекрытия их флюидоупорами нижне-среднеюрского возраста. Ловушки такого типа широко распространены на Шаимском мегавале и Красноленинском своде.

К особому типу залежей в доюрском комплексе можно отнести ловушки, приуроченные к зонам тектонической активности, разуплотнения или дезинтеграции пород. Они приурочены к границам блоков фундамента различного структурно-вещественного состава и строения, так и к границе «фундамент - орточехол», а также к зонам других крупных разломов.

В отдельную группу ловушек можно отнести резервуары промежуточного структурного этажа, сложенного туринской серией триаса. В Среднем Приобъе она выделена по материалам региональных и площадных съемок методом отраженной волны общей глубинной точки (МОВ ОГТ) в комплексе с данными бурения. Осадочно-вулканогенные отложения серии развиты на большей части Юганской и Фроловской мегавпадин, Сургутском своде и его северном погружении, западном крыле Нижневартовского свода.

Коллекторские свойства палеозойских отложений фундамента Западной Сибири характеризуются большой неоднородностью и относятся к трещинному и трещинно-порово-кавернозному типу. Коллектор по породам фундамента формировался при сочетании эрозионных, деформационных и гидротермальных процессов. По генезису он является вторичным.

Блоковое строение фундамента и нижних слоёв осадочного чехла с густой сетью разрывных нарушений способствовало образованию трещинных и порово-трещинных коллекторов в триасовых и юрских толщах и последующему формированию залежей нефти преимущественно массивного и приразломного типов.

Содержание четвертой главы «Обоснование основных геологических критериев нефтегазоносности доюрского фундамента и прогноз перспективных зон доюрского комплекса» сводится к следующему.

Имеющиеся материалы по геологическому строению участков на Сургутском, Каймысовском и Красноленинском сводах и Фроловской мегавпадине позволяют выделить ряд основных критериев, которыми необходимо руководствоваться при оценке перспектив нефтегазоносности фундамента и определении местоположения проектных поисковых и разведочных скважин на глубокие горизонты.

1. Геолого-тектонический - геодинамическая связь местоскоплений углеводородов в осадочном чехле с нефтеносностью пород фундамента. При этом имеет место катализирующая роль зон глубинных разломов в процессе формирования вторичных коллекторов по всему доступному разрезу фанерозоя. Это - всеми признанный поисковый критерий.

Особенности развития локальных структур и скважин, пробуренных в их пределах, определяется их принадлежностью к различным тектоническим блокам, которые были выделены по поверхности доюрского основания. Большинство дизъюнктивных нарушений выделяется в фундаменте и нижних частях юрского разреза, а часть разломов проникает до неокомских отложений. Наиболее крупными блоками являются Верхнеляминский гранитоидный в Мытаяхинской зоне, а также более мелкие Сыньеганский и Западно-Нялинский.

Одним из поисковых признаков для обнаружения вторичных коллекторов как в фундаменте, так и в мезозойских платформенных отложениях является наличие активизированных зон разуплотнения (деструкции) с повышенной трещиноватостью. Они выделяются по материалам крупномасштабных грави-, магнито-, сейсмических съемок и различных видов геофизического зондирования скважин. На временных разрезах, в области гранитных массивов, являющихся основанием для нескольких локальных поднятий исследуемой территории, хорошо выделяются вертикальные зоны ослабления динамических параметров сейсмической записи. Эти зоны могут являться зонами деструкции с развитием зон трещиноватости пород и проникновением зон разломов из интервала фундамента в отложения платформенного чехла. Для исследуемой территории были выделены зоны предполагаемого разуплотнения пород палеозоя для Фроловской мегавпадины. Показаны зоны трещиноватых и порово-трещиноватых вторичных коллекторов с высокой степенью ожидаемой нефтенасыщенности (рис. 2).

Условные обозначения:

Рис. 2. Фрагмент региональной структурной схемы строения доюрского комплекса Фроловско-Мытаяхинской зоны

2. Геотермический - высокая температура низов осадочного разреза - как возможное свидетельство миграции «горячих» флюидов с больших глубин.

На территории Фроловской мегавпадины было изучено изменение температур, рассчитан геотермический градиент и построена схема изотерм. В результате было выяснено, что геотермический градиент в районе Фроловско-Мытаяхинской зоны составляет 4 ⁰С/100 м. Над Сыньеганским, Северо-Сыньеганским, Восточно-Вычьяхским, Северо-Вычьяхским-1 и группой Северо-Селияровских приподнятых блоков, а также над структурами Южно-Мытаяхинского, Восточно-Мытаяхинского и западной части Западно-Камынского лицензионных участков температура возрастает до 110⁰-115⁰С (рис. 3). Наибольший интерес по температурному режиму представляет Верхнеляминский гранитный выступ с повышенными значениями температур - 130-146⁰С, что связано, видимо, с наличием здесь ослабленной зоны с высокими коллекторскими свойствами. Внутри этих зон должны циркулировать флюиды, поднимающиеся с глубин. В таких зонах аномально высокие температуры отмечаются по всему разрезу.

Рис. 3. Схема распределения температур на глубине 3000 м Фроловско-Мытаяхинской зоны

3. Литологический - приоритетный характер гранитоидных массивов, рифогенных тел и вулканогено-осадочных комплексов при определении первоочередности нефтепоисковых объектов. В пределах исследуемой территории в гранитоидах выявлены признаки нефтеносности на Верхнеляминской, Северо-Селияровской и Вычьяхской площадях и получены притоки нефти.

4. Структурно-геоморфологический - унаследованность палео-геоморфологического облика фундамента от его структуры - как индикатор возможной высокой степени нефтенасыщения.

Большинство открытых залежей нефти и газа в фундаменте приурочено к выступам, осложненным разломами и разбитым на блоки. Исходя из геологического строения исследуемой нами территории, а также основываясь на примерах других районов, можно сделать вывод, что промышленные скопления углеводородов в породах фундамента могут быть приурочены не только к эрозионно-тектоническим выступам: как это установлено на территории Мытаяхинской зоны, но и к прогибам, сложенным вулканогенно-осадочными породами перми, триаса промежуточного структурного этажа. В прогибах, образовавшихся в результате рифтогенеза, установлены нефтепроявления на Челябинской, Зайсанской и Тюменской грабеннообразных структурах, промышленная нефтегазоносность выявлена на Северо-Даниловской, Хохряковской и других площадях.

В результате применения рассмотренных выше критериев было проведено районирование территории по степени перспективности. В пределах гранитных выступов фундамента были выделены перспективные в отношении нефтегазоносности области, приуроченные к зонам разуплотнения - зонам трещинных коллекторов. Помимо этого, обосновано заложение глубоких поисковых и разведочных скважин проектной глубиной 3500 м со вскрытием доюрского основания.

Основные выводы

1. Путем изучения особенностей геологического строения исследуемого и других районов установлено блоковое строение как фундамента, так и осадочного чехла, при этом проявляется существенная структурная связь между фундаментом и осадочным чехлом. Границами блоков являются крупные глубинные разломы. Информацию о положении блоков и глубинных разломах при той роли, которую они играли во время формирования осадочного чехла и залежей углеводородов, необходимо учитывать при выборе поисковых объектов.

2. Промышленные скопления углеводородов в породах фундамента могут быть приурочены не только к эрозионно-тектоническим выступам (как это наблюдается на территории Мытаяхинской зоны), но находиться и в прогибах, сложенных вулканогенно-осадочными породами промежуточного структурного этажа (пермь, триас).

3. В результате детального изучения образцов керна, фотографий (более 200 ед.), шлифов (более 700 ед.) и данных испытаний более 200 скважин на территории Фроловско-Мытаяхинской зоны в пределах Широтного Приобья выделено 6 вещественных комплексов пород, слагающих доюрское основание:

- органогенные, органогенно-обломочные и брекчированные известняки;

- группа терригенных пород коры выветривания;

- группа магматических пород основного состава;

- группа магматических пород среднего состава;

- группа магматических пород кислого состава;

- комплекс кристаллических парасланцев.

4. По петрофизическим и геофизическим свойствам наилучшими коллекторами доюрского комплекса Фроловско-Мытаяхинской зоны являются гранитоидные комплексы. Тип коллекторов трещинный и кавернозно-порово-трещинный, их коллекторские свойства изменяются от низких до средних.

5. Высокие пластовые температуры по всему разрезу осадочного чехла и фундамента свидетельствуют о вертикальной миграции флюидов с больших глубин.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих научных трудах

1. Беккина С.М., Куриленкова Г.А., Сиднев А.В. Основные геологические критерии нефтегазоносности доюрского фундамента Фроловской мегавпадины Широтного Приобья // Нефтяное хозяйство. - 2009. - №10 - С. 38-40.

2. Куриленкова Г.А., Усманов И.Ш., Штепа Е.Г., Гилязова С.М. О перспективах нефтеносности глубоких горизонтов территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз» // Сборник докладов XI Научно-практической конференции «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО-Югры» Том 1. Под ред. Карасева В.И., Шпильмана А.В., Волкова В.А. - Ханты-Мансийск. - 2008. - С. 114-121.

3. Гилязова С.М., Усманов И.Ш., Куриленкова Г.А., Штепа Е.Г. Особенности геологического строения и перспективы нефтеносности Южно-Ютымского и Северо-Ютымского лицензионных участков // Вопросы геологии, бурения и разработки нефтяных и газонефтяных месторождений Сургутского региона. Сборник научных трудов СургутНИПИнефть. ЗАО «Издательство «Нефтяное хозяйство». Вып. 9. - Москва. - 2008. - С. 19-27.

4. Гилязова С.М., Куриленкова Г.А., Сиднев А.В. Особенности геологического строения и перспективы нефтеносности доюрского фундамента центральной части Фроловской мегавпадины // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - Москва. - №3. - 2009. - С. 123-125.

5. Гилязова С.М., Сиднев А.В. Литология и вещественный состав палеозой-триасовых образований Южно-Галяновского и Мытаяхинского участков Фроловского мегапрогиба Среднего Приобья в свете проблем нефтегазоносности бассейна // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - Москва. - №6. - 2009. - С. 55-58.

6. Гилязова С.М., Сиднев А.В. К вопросу о концепциях происхождения нефти в свете проблем энергообеспечения в 21 веке // Актуальные проблемы технических, естественных и гуманитарных наук: Материалы Международной научно-технической конференции. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2009. - Вып.4. - С. 12-15.

7. Гилязова С.М., Сиднев А.В. О влиянии тектоники на формирование Рогожниковского месторождения // Успехи современного естествознания. - Москва. - №10. - 2009. - С. 47-49.

8. Гилязова С.М., Сиднев А.В. Геолого-геофизические представления о строении доюрского фундамента Фроловской мегавпадины Широтного Приобья в свете проблем нефтегазоносности // Успехи современного естествознания. - Москва - №10. - 2009. - С. 45-47.

9. Гилязова С.М. Вторичные коллекторы доюрского комплекса пород Фроловской мегавпадины и перспективы их нефтегазоносности // «Современное естественнонаучное образование». - Современные наукоемкие технологии. - Москва. - №9. - 2009. - С. 126-128.

10. Гилязова С.М., Сиднев А.В. Геолого-тектоническое районирование доюрского гетерогенного основания Фроловской мегавпадины Широтного Приобья в свете проблем нефтегазоносности // Материалы всероссийской научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Сибири». - Тюмень: ТюмГНГУ, 2009. - Т.1. - С. 21-23.

Размещено на Allbest.ru