Литолого-фациальные и палеотектонические предпосылки формирования залежей углеводородов в верхнеюрских отложениях Казанского и Пудинского нефтегазоносных районов

Объектом исследования диссертационной работы являются продуктивные отложения горизонта Ю1 на предмет определения влияния условий осадконакопления и тектонических процессов на формирование залежей углеводородов.

Томская область — одщ из нефтедобывающих районов Российской Федерации. Перспективной для поисков нефти и газа является территория.

228 300 км², что составляет 72,6% общей площади Томской области.

За все время геолого-разведочных работ, на 01.01.2001 г. в Томской области открыто 99 месторождений, в том числе 80 нефтяных, 13 нефтегазоконденсатных и 6 — газоконденсатных.

Согласно результатам количественной оценки перспектив нефтегазоносности, проведенной СНИИГГиМС, его Томским отделением, ОИГГиМ СО РАН, Главным управлением МПР по Томской области, ОАО «Томскнефтегазгеология» и, ОАО «Томскнефть» (Ф. Г. Гурари, А. Э. Конторович, В. В. Гребенюк, Е. Е. Даненберг, В. И. Демин, И. А. Иванов и др.), наибольшее количество начальных извлекаемых запасов сосредоточена в Нюрольском осадочном бассейне, в юго-восточной части которого располагаются Казанский и Пудинский нефтегазоносные районы. Аккумуляция ресурсов распределилась следующим образом: верхнеюрский нефтегазоносный комплекс — 60,9%- нижнемеловой — 17,6%- нижне-среднеюрский — 11,7%- нефтегазоносный горизонт зоны контакта осадочного чехла и фундамента — 9,8%. '.

Территория зоны сочленения Нюрольской впадины и Пудинского мегавала, к которой приурочены Нижнетабаганское, Калиновое, СевероКалиновое, Герасимовское и другие нефтегазоконденсатные многопластовые месторождения, относится к числу наиболее геологически изученных в пределах юго-востока Западно-Сибирской плиты. Принципиальные схемы расчленения юрской толщи и основные закономерности распространения пород-коллекторов в этом регионе уже установлены. Однако, в связи с неоднородностью продуктивной толщи как по разрезу, так и по латерали, многие детали строения ' остаются невыясненными. При разработке нефтегазоконденсатных залежей особенно остро ставится вопрос о локальных закономерностях распространения песчаных тел, условиях их образования и выделении' зон коллекторов с наилучшими емкостнофильтрационными свойствами.

С учетом сложившейся ситуации по геологической изученности, одним из путей развития геолого-разведочных работ является выполнение научно/ исследовательских работ по следующим направлениям: разработка геолого-геофизических технологий регионального и локального прогноза коллекторов в различных стратиграфических горизонтах (базальный горизонт осадочного чехла и фундамента, континентальные отложения нижней и средней юры, прибрежно-морские осадки верхней юры и нижнего мела) — разработка новых и совершенствование традиционных способов прогноза и перспектив ресурсов углеводородного сырья по основным нефтегазоперспективным комплексам до бурения скважинразработка методических приемов прогноза рифовых фаций и оценка их нефтегазоносности.

Горизонт Ю], имея 'сложное строение характеризуется наличием многочисленных внутренних поверхностей несогласия, является весьма перспективным на обнаружение ловушек неантиклинального типа, прогнозирование которых требует углубленного и комплексного изучения геологического строения территории. К настоящему времени накоплен новый материал, позволяющий уточнить, а в ряде случаев изменить ранее установленные закономерности пространственного размещения песчаных телвыявить новые особенности строения и условий формирования залежей нефти и газа.

Поэтому создание модели геологического строения продуктивного горизонта K) i с учетом новых геологических данных и выявление на этой основе закономерностей распространения пород-коллекторов и заЛежей углеводородов представляется актуальным как в теоретическом, так и в практическом плане.

Целью работы явились совершенствование и адаптация традиционных литолого-фациальных и палеотектонических методов исследования и прогнозирования залежей углеводородов на примере месторождениий Казанского и Пудинского нефтегазоносных районов.

Цель работы определила и основные задачи исследований — уточнить (с учетом нового геологического материала) условия образования продуктивных отложений горизонта Юь определить влияние палеотектонического фактора на формирование залежей углеводородов.

Фактический материал и методы исследования.

Основными методами доследования явились литолого-фациальный и палеотектонический анализы.

Методической основой литологического расчленения изучаемой толщи, корреляции пластов и их индексации послужили системный анализ породно-слоевых ассоциаций (Ю.Н. Карогодин), биостратиграфические методы, методика выделений реперных горизонтов (В.Б. Белозеров).

В исследованиях широко применялись методы электрометрической геологии песчаных тел (B.C. Муромцев), и созданные на их основе соискателем седиментологические и электрометрические модели использовались для определения литологического состава, установления гидродинамической активности среды седиментации и для выделения типа коллектора. t.

Вопросы методики палеотектонического анализа освещены в многочисленных работах, среди которых основными являются исследования В. В. Белоусова (1962), В. Е. Хаина (1973), К. А. Машковича (1970, 1976). Основным методом палеотектонических исследований является анализ распределения мощностей осадочных толщ, который позволяет дать количественную оценку тектонических движений, поскольку «мощность осадков, по крайней мере в эпиконтинентальных морях соответствует размеру тектонического погружения дна бассейна (В. Е. Хаин, 1973).

Палеотектонический анализ развития локальных структур проводился на основе изучения мощностей верхнеюрской осадочной толщи с 4 использованием метода изопахического треугольника (Машкович К. А.), позволяющего проследить историю развития выбранных стратиграфических поверхностей на определенные геологические даты.

При построении литологических, фациальных карт и карт распространения коллекторов использовались структурные карты Р. В. Белова масштаба 1:1 ООО ООО, построенные по основным отражающим горизонтам. Все картографические построения в изолиниях контролировались существующими данными по глубоким скважинам.

В процессе выполнения работы использованы материалы геолого' 4 геофизического исследования скважин (комплекс по 213 скважинам, включающий стандартный, индукционный, акустический, гаммаи нейтронный гамма-каротаж, микрозондирование, кавернометрию масштабов 1:200 и 1:500), полевое описание керна, палеонтологические определения (ТГУ, СНИИГГиМС: 300 определений), текстурные (1430), петрофизические определения (>2000), результаты испытания продуктивных объектов исследуемой толщи, а также, опубликованные и фондовые материалы ОАО «Томскнефтегазгеология», ОАО «ТомскНИПИнефть», ОАО «Востокгазпром», кафедры геологии и разработки нефтяных и газовых месторождений нефтегазового факультета ТПУ. Использован материал из фондовых отчетов ведущих специалистов (Ю. В. Брадучан, Ф. Г. Гурари и др. -1986; В. Б. Белозеров, Е. Е. Даненберг, В. И. Биджаков — 1980;2001; И. А. Иванов — 1988; Степаненко Г. Ф., Чернова Л. С. — 2001; А. В. Ежова -1985;2002 и др.).

Использование данных литологии, промысловой и полевой геофизики позволило решить целый кр’мплекс вопросов, связанных с установлением условий формирования отложений горизонта Юь.

Совокупность представительного фактического материала, методов исследований, их детальность обеспечили получение надежных и доказательных результатов. Научная новизна.

Предложен и апробирован новый подход к вопросу расчленения и индексации терригенных ' отложений месторождений Казанского и Пудинского нефтегазоносных районов, что позволило провести более точную корреляцию. На основе системного анализа породно-слоевых ассоциаций и сучетом особенностей формирования верхнеюрских отложений предложено разделить региональный циклит на зональные циклиты: а.

Ю1т1(трансгрессивный), Юф (регрессивный), Ю1К (континентальный) и Ю^Сгрансгрессивный). В рамках зональных циклитов предложено выделять локальные циклиты: Ю]Т1 — Ю]5- Юф — Ю]4- Ю^нЮ]К — Ю^с, Ю^вЮ1Т2 юДюДюД.

С учетом микрои макроскопического описания керна, промыслово-геофизических материалов, структурных построений проведены детальные литолого-фациальные исследования с использованием новых данных (в том числе фаунистические находки А. В. Ежовой) отложений выделенных циклитов, результаты которых легли в основу построения литологических и фациальных карт.

На основе детального палеотектонического анализа определена история развития ряда локальных структур (Северо-Калиновое, Нижнетабаганское, Герасимовское, Останинское, Северо-Останинское поднятия) установлено время формирования залежей углеводородов в их пределах.

Защищаемые положения.

1. Комплексное изучение кбрнового (макрои микроописания керна, его структурно-текстурный анализ, определение состава и характера флоры и фауны и др.) и промыслово-геофизического материала позволило установить, что в пределах исследуемой территории песчаные отложения с наилучшими коллекторскими свойствами формировались в обстановке высокой гидродинамической активности среды седиментации: в условиях фаций барьерных островов, вдольбереговых баров и мелководно-морских отмелей при трансгрессивном и регрессивном морском режиме осадконакопленияв условиях фаций устьевых баров, русловых отмелей и рукавов и проток надводной дельтовой равнины при континентальном режиме осадконакопления... /.

2. Если исходить из того, что наиболее благоприятными для формирования и сохранения залежей углеводородов являются структуры раннего заложения и длительного развития (А. А. Трофимук), то можно утверждать, что: наиболее благоприятными для формирования залежей в пределах Северо-Калинового, Северо-Останинского, Останинского поднятий являются склоновые участкит. к. ловушки в этой части структуры имеют более раннее заложение и длительное развитие это и обусловило их заполнениенаиболее благоприятными для формирования залежей в пределах Герасимовского и Нижнетабаганского поднятий явились сводовые части структур.

Основные результаты и методические приемы изложены в 9 научно-производственных отчетахматериалы диссертационной работы вошли в 4 научно-исследовательских отчета ТПУ, переданных производственным организациям ОАО «Томскнефтегазгеология», ОАО «ТомскНИПИнефть», ОАО «Востокгазпром», ОАО «Томскгазпром».

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и обсуждались на I Международном научном конгрессе «Молодежь и наукатретье тысячелетие» (Томск, 1997 г.), на региональной конференции геологов Сибири, Дальнего востока ц Северо-Востока России (Томск, 2000 г.), на научно-технической конференции «Горно-геологическое образование в Сибири. 100 лет на службе науки и производству» (Томск, 2001 г.), на у научно-технической конференции «50 лет нефтяному образованию в Сибири» (Томск, 2002 г.).

Опубликовано 11 печатных работ.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения.

Список литературы

включает 99 наименований. Общий объем составляет 000 страниц машинописного текста, включая 41 рисунок и 20 таблиц. Расположение глав в диссертации определялось последовательностью выполнения работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В последние годы локальное прогнозирование залежей нефти и газа приобретает все большее значение, поскольку возможность установления наличия залежей по результатам геологических, геофизических, геохимическйх, гидрогеологических исследований позволит сократить число непродуктивных скважин и повысить эффективность работ.

Предлагаемый в работе подход к определению влияния литолого-фациального и палеотектонйческого факторов на формирование залежей углеводородов имеет ряд преимуществ, а именно: использование системного анализ породно-слоевых ассоциаций позволит провести более точную корреляцию верхнеюрских терригенных отложенийс учетом особенностей формирования верхнеюрских отложений региональный циклит K) i разделен на зональные циклиты: Ю]Т!(трансгрессивный), Ю/р (регрессивный), IOiK (континентальный) и Ю1т2(трансгрессивный). В рамках зональных циклитов выделены локальные циклиты: IOiTj — K) i5- Юф — К)/- Ю^нIOiK — Ю1Ч Ю]3вЮ^ - КУЮг,.

ЮД использование литологических и фациальных карт, построенных на основе комплексного применения геологического и геофизического материала и являющихся основой локального прогноза распространения пород-коллекторов, сделает планирование поисково-разведочных работ более корректным. палеотектонический анализ локальных структур позволяет проследить историю их развития и сделать вывод о формировании и размещении залежей нефти и газа. Представление его результатов в виде изопахического треугольника является более удобным для анализа, поскольку при помощи лишь одного чертежа достигается наглядность отображения жизни локальных поднятий на различных этапах их развития и для различных стратиграфических поверхностей.

Исходя из того, что большинство месторождений приурочено к локальным поднятиям, считается, что общим контролирующим элементом для залежей является структурный фактор, но более детальное изучение строения и распространения продуктивных отложений показало, что в равной степени в формировании залежей углеводородов участвует и литолого-фациальный фактор.

Резкое сокращение фонда выявленных и подготовленных положительных структур предопределило особый интерес к ловушкам неантиклинального типа, при поисках и разведке которых необходим всесторонний подход, учитывающий изменяющиеся условия: их существования и развитйя на протяжении геологической истории. Комплексное и разностороннее использование методов литолого-фациального и палеотектонинеского анализов при изучении ловушек нефти и газа позволит получить очень ценный объективный материал для выделения наиболее перспективных участков для заложения новых разведочных и опережающих эксплуатационных скважин, что в свою очередь позволит сократить число непродуктивных скважин и повысит эффективность работ.

Несомненно, исследования в данном направлении необходимо продолжить. Основными задачами дальнейших исследований являются детальное изучение вещественного состава пород-коллекторов и флюидоупоров и определение влияния вторичных преобразований на коллекторские свойства поррд.

Дальнейшее повышение надежности методики прогнозировация и поисков залежей углеводородов связано с комплексированием литолого-фациальных, палеогеоморфологических и палеотектонических методов с методами разведочной геофизики, в первую очередь с сейсморазведкой.