Формирование нефтеносной толщи келловея-оксфорда в зоне сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов

Актуальность работы. В настоящее время основные перспективы прироста запасов углеводородного сырья на освоенных землях Западно-Сибирского бассейна могут быть обеспечены в ходе доразведки залежей на основе выявления различных типов ловушек. Актуально выделение их неструктурных и комбинированных типов с применением методов литолого-фациального и палеоструктурного анализов. Такой подход был применен в данной работе для получения дополнительных критериев оценки нефтегазоносности юрского комплекса в зоне Широтного Приобья.

Объектом исследований являлась продуктивная толща келловей-оксфордского возраста (васюганский горизонт) в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов, расположенных в центральной части Васюгано-Александровской гряды. В пределах этой гряды находятся изученные автором месторождения Верхнеколик-Еганское, Бахиловское, Сусликовское и Пермяковское.

Рассматриваемые месторождения введены в эксплуатацию в 1985;1996 гг. и в настоящее время находятся на пике разработки, проекты для которой составлены на основе представлений о залежах, приуроченных к антиклинальным ловушкам. Для выделения других типов ловушек необходимо уточнить геологическое строение территории и условия формирования продуктивной толщи келловея-оксфорда.

Огромный интерес для доразведки представляют структурные тектонически экранированные ловушки, приуроченные к системе региональных сдвигов Уренгойско-Колтогорского грабен-рифта, с частью которых связаны залежи на южной периклинали Бахиловского мегавала.

Цель работы заключалась в выявлении условий формирования келловей-оксфордских отложений зоны сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов на основе литолого-фациального и палеоструктурного анализов, выделения генетических типов природных резервуаров, ловушек углеводородов и закономерностей их распространения.

Основные задачи исследования.

1. Обобщение опубликованного и фондового материала по геологическому строению и нефтегазоносности района исследований.

2. Палеоструктурный анализ сочленяющихся периклиналей Александровского.

Бахиловского мегавалов.

3. Анализ цикличности продуктивной толщи.

4. Литолого-фациальный анализ:

— выделение типов разрезов, литофаций и генетических признаков отложений по данным изучения керна и интерпретации ГИС;

— прослеживание по площади литофаций по результатам интерпретации сейсмических исследований и акустической инверсии;

— построение схем обстановок седиментации продуктивной толщи.

5. Характеристика коллекторов в различных литолого-фациальных зонах.

6. Типизация природных резервуаров и ловушек углеводородов.

Фактический материал. Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова и в филиале компании ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ», где автор работает с 2006 г. в должности ведущего геолога.

В рамках комплексной интерпретации сейсморазведочных работ ЗД автором была выполнена детальная корреляция продуктивных отложений по скважинам, корреляция сейсмических горизонтов, идентификация разломов, анализ свойств резервуаров, геометризация залежей углеводородов и прогноз перспектив нефтегазоносности различных участков изученных месторождений.

Помимо вышеуказанных исследований в диссертации обобщены нефтегеологические данные ОАО «СибНИИНП», ООО «ТННЦ», Центральной лаборатории «Главтюменьгеологии», ДЗАО «НижневартовскНИПИнефть» по 32 скважинам. В перечень использованных материалов входят описания керна, результаты изучения вещественного состава в петрографических шлифах (80 образцов), определения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов (1150 определений). Более чем по 1000 скважинам проанализированы данные по промысловым геофизическим работам и разработке (дебит, накопленная добыча). Рассмотрены результаты геолого-геофизической интерпретации 1540кв. км ЗД сейсмической съемки. Использованы материалы по геологическому строению, тектонике, палеогеографическим реконструкциям, изложенные в научно-производственных отчетах и публикациях разных лет. Научная новизна.

1. Впервые для келловей-оксфордской продуктивной толщи в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов установлены обстановки осадконакопления аллювиальные, дельтовые и шельфовые в зоне внедельтовой седиментации, выделенные на основе комплексирования данных анализа цикличности, литолого-фациального анализа, выявления генетических признаков отложений по материалам изучения керна и интерпретации ГИС.

2. Установлен келловей-оксфордский палеоструктурный план в пределах изученного района и выявлена его взаимосвязь с обстановками седиментации.

3. В продуктивных отложениях Пермяковской площади впервые выделены природные резервуары дельтового генезиса и установлены структурные ловушки с лито логическим экранированием.

4. Выявлены комбинированные ловушки с литологическим и тектоническим экранированием, приуроченные к седиментационным телам устьевых баров, дельтовых рукавов, аллювиальных русел. Эти ловушки рассматриваются как новые поисковые объекты в центральной части Васюгано-Александровской гряды.

Защищаемые положения.

1. Келловей-оксфордская продуктивная толща формировалась в условиях аллювиальной долины, в дельтовой седиментационной системе и на мелководном шельфе в зоне внедельтового осадконакопления.

2. Природные резервуары в зоне сочленения Бахиловского и Александровского мегавалов представлены тремя типами: I — аллювиальным, II — дельтовым с двумя подтипами: 1 — субаэральным, 2 — субаквальнымIII — шельфовым. I и II типы включают аккумулятивные тела русел и прирусловых валов. Особенностью II типа является наличие устьевых баров. III тип представлен валами прибрежного мелководья в зоне внедельтовой седиментации. Флюидоупорами служат алевро-глинистые и глинистые отложения заболоченной прибрежной равнины, поймы, шельфа.

3. Для центральной части Васюгано-Александровской гряды в келловей-оксфордских отложениях характерны структурные и комбинированные ловушки с литологическим экранированием. Комбинированные ловушки с тектоническим экранированием приурочены к южной периклинали Бахиловского мегавала.

Практическая значимость.

1. Уточнено положение продуктивных пластов в вертикальном разрезе келловей-оксфордской толщи, находящейся в пределах различных структурно-тектонических ступеней.

2. Показано, что природный резервуар является гетерогенным и содержит не одну залежь, как считалось ранее, а несколько, разобщенных по латерали литологическими экранами. Использование полученной модели позволяет оптимизировать добычу и мероприятия по поддержанию пластового давления в залежах.

3. Доказано литологическое экранирование нефтяных залежей Александровского мегавала вопреки прежним представлениям об их тектоническом экранировании.

4. Впервые показан литофациальный контроль продуктивности пластов группы ЮВь Установлено, что самые высокие дебиты получены из седиментационных тел дельтового и аллювиального генезиса.

5. Предложены рекомендации для размещения разведочных и эксплуатационных скважин с учетом литолого-фациальной зональности, что реализовано Недропользователем ОАО «Варьеганнефтегаз».

Апробация работы. Автором по теме диссертации опубликованы 3 статьи, все в реферируемых журналах. Результаты исследований доложены и опубликованы в материалах 4-й Международной геолого-геофизической конференции EAGE в г. Санкт-Петербурге (2010 г.), Международной геолого-геофизической конференции EAGE в г. Тюмени (2009 г.), 8 Уральском литологическом совещании в г. Екатеринбурге (2010 г.).

Структура работы. Диссертация содержит 116 стр. текста, состоит из четырех глав, введения, заключения, 45 рис. Список использованной литературы включает 101 наименование.

Благодарности. Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ Е. Е. Карнюшиной за неоценимую помощь в проведении исследований. Особую благодарность автор выказывает преподавателям кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых за практические советы и консультации, доктору геолого-минералогических наук, сотруднику ИФЗ Л. А. Сим за помощь в создании тектонической модели изученной территории. Автор благодарит кандидата геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» Е. О. Малышеву, кандидата геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» Т. Ф. Соколову, доктора геолого-минералогических наук, сотрудника ООО «ГСД» В. А. Жемчугову за консультации. Автор благодарен своим коллегам — сотрудникам компании ООО «Фугро Геосайенс ГмбХ» за плодотворное сотрудничество при решении научно-производственных задач.

С большой теплотой и признательностью автор вспоминает доктора геолого-минералогических наук, профессора кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ O.K. Баженову, с которой задумывалась и начиналась эта работа.

Выводы.

1. Для васюганского горизонта выделены типы природных резервуаров: IаллювиальныйII — дельтовый с двумя подтипами — субаэральным и субаквальнымIIIшельфовый в зоне внедельтовой седиметации.

2. В центральной части Васюгано-Александровской гряды к келловей-оксфордским отложениям приурочены пластово-сводовые, пластово-сводовые литологически экранированные, пластовые литологически экранированные ловушки. На южной периклинали Бахиловского мегавала присутствуют структурные ловушки с тектоническим и литологическим экранированием, приуроченные к сбросам в зоне региональных сдвигов блоков фундамента. Выделенные ловушки можно рассматривать как новые поисковые объекты залежей нефти, что подтверждено положительными результатами недавнего бурения в пределах Верхнеколик-Еганского месторождения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В результате проведенных исследований продуктивной толщи келловея-оксфорда в зоне сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов Западно-Сибирского бассейна были решены задачи, связанные с уточнением ее геологического строения, реконструкцией обстановок осадконакопления и их связи с формированием различных типов природных резервуаров.

I. Обоснован палеотектонический контроль юрского осадконакопления в пределах центральной части Васюгано-Александровской гряды и показано, что накопление алевро-песчаных аккумулятивных тел связано с дельтовой седиментацией, локализованных в пределах погруженных участков палеоструктурного плана.

1. Палеотектонические развитие Александровского и Бахиловского мегавалов, приуроченных к разным структурно-тектоническим ступеням, определило стратиграфическую полноту и обстановки седиментации ранне-среднеюрских отложений в их пределах.

2. Основная роль в формировании морфологии дна юрского бассейна седиментации принадлежит доюрским нарушениям, входящим в систему Колтогорско-Уренгойского грабен-рифта, с которыми связано формирование положительных и отрицательных структур. Установлено, что нарушения на южной периклинали Бахиловского мегавала прослеживаются от доюрского основания до верхнемеловых отложений включительно, на северной периклинали Александровского мегавала — до среднеюрской толщи.

3. К позднеюрскому времени рельеф дна бассейна седиментации в пределах рассматриваемых частей Александровского и Бахиловского мегавалов был снивелирован и накопились сопоставимые толщины келловей-верхнеюрских отложений.

II. Выделены литофации и обстановки седиментации для зоны сочленения Александровского и Бахиловского мегавалов на основе обобщения результатов интерпретации керна, ГИС, сейсмических исследований. Установлены генетические признаки отложений по данным описания керна и характеру цикличности толщ. Прослежены латеральные ряды литофаций.

1. Выделены литофации: 1 — глинистая, 2 — алевро-глинистая, 3 — карбонатно-алевро-песчаная, 4 — карбонатно-песчаная, 5 — глинисто-алевро-песчаная, 6 — карбонатно-глинисто-песчано-алевритовая, 7 — углисто-песчано-алевро-глинистая, 8 — карбонатно-алевро-глинисто-песчаная. Построены литолого-фациальные схемы для пластов группы ЮВЬ.

2. Выделены обстановки седиментации аллювиальной долины, субаэральной и субаквальной дельты, шельфа в зоне внедельтовой седиментации. Построены палеогеографические схемы для пластов группы ЮВь.

III. Охарактеризовано строение регионального природного резервуара, приуроченного к отложениям келловея-оксфорда.

1. Для васюганского горизонта выделены типы природных резервуаров: IаллювиальныйII — дельтовый с двумя подтипами — субаэральным и субаквальнымIIIшельфовый в зоне внедельтовой седиметации.

2. Проведен анализ свойств коллекторов различных типов природных резервуаров. л.

Установлено, что коллекторы дельтовых рукавов нижней части пласта ЮВ] относятся к III классу по классификации А. А. Ханинаколлекторы устьевых баров, дельтовых протокк IV классуаллювиальных русел, прирусловых валовк V классу, пойм, прибрежной заболоченной равнины, внутридельтового залива — к VI классу.

IV. Выделены новые поисковые объекты в центральной части Васюгано-Александровской гряды, связанные с комбинированными ловушками.

1. Уточнены и выявлены новые структурные ловушки с тектоническим и литологическим экранированием на южной периклинали Бахиловского мегавала. Они приурочены к западным и восточным склонам приразломных положительных структур в районе региональных нарушений Колтогорско-Уренгойского грабен-рифта.

2. Выделены структурные литологически экранированные ловушки на северной периклинали Александровского мегавала. Это изменило существовавшие до сих пор представления о тектоническом экранировании залежей нефти в пластах группы ЮВь.

V. Результаты проведенных исследований предоставлены Недропользователю для планирования мероприятий по интенсификации и оптимизации добычи на изученных месторождениях, находящихся в разработке длительное время.

1. Предложенные модели литолого-фациальной зональности и обстановок седиментации келловей-оксфордской толщи теперь использованы для планирования эксплуатационного бурения на южной периклинали Александровского мегавала.

2. Обоснованы результатами проведенного исследования представления о наличии не одной, а нескольких разобщенных по латерали залежей нефти в пределах продуктивных пластов.

Методические подходы, использованные для выявления закономерностей распределения природных резервуаров и ловушек углеводородов в отложениях келловея-оксфорда, можно использовать для изучения отложений сопредельных территорий, формировавшихся в сходных обстановках седиментации.