Прогноз зон размещения нефтгазоносных рифовых и аллювиально-дельтовых природных резервуаров Тимано-Печерской провинции

Актуальность проблемы. Тимано-Печор-ская нефтегазоносная провинция является важным районом нефтегазодобычи, снабжающим углеводородным сырьем крупные промышленные предприятия центра и севера Европейской части СССР. Топливно-энергетические ресурсы Коми АССР и Ненецкого автономного округа, главным образом нефть и газ, являются основой для формирования Тимано-Печорского территориального производственного комплекса, на развитие которого обращено особое внимание «Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981 -1985 годы и на период до 1990 года». Долгосрочное обеспечение высокого уровня добычи нефти, газа и газового конденсата может осуществляться только при условии опережающего прироста запасов промышленных категорий. Таким образом, перед геологоразведчиками Тимано-Печорской провинции стоит ответственная и сложная проблема планомерного увеличения прироста запасов углеводородного сырья. Решение этой задачи должно проводиться в двух направлениях. Во-первых, необходимо постоянное увеличение объемов поискового и разведочного бурения, так как наиболее крупные антиклинальные и относительно простые по геологическому строению месторождения нефти и газа уже выявлены и к настоящему времени наблюдается закономерный спад эффективности поисково-разведочных работ. Во-вторых, требуется наращивание научных и научно-прикладных геологических исследований, что обеспечивает выбор наиболее перспективных объектов и направлений развития поисково-разведочных работ. Решению последних задач посвящена настоящая диссертационная работа.

До настоящего времени основной прирост запасов нефти и газа в СССР обеспечивался, главным образом, за счет проведения поисково-разведочных работ на залежи с антиклинальным типом ловушек. Однако, в связи с ограниченностью фонда перспективных и достаточно крупньп: антиклинальных структур в последние годы, особенно в старых нефтедобывающих районах, резко повысился интерес к неантиклинальным залежам углеводородов, тем более, что их доля в общем балансе запасов достаточно велика. Например, добыча нефти и газа в США только из литологических и стратиграфических залежей составляет до 40% от общей добычи, а в СССР пока не превышает 20% (Отологические., 1970). Поэтому интерес к неантиклинальным залежам нефти и газа является не только научной проблемой, а имеет важное народнохозяйственное значение.

В настоящей работе рассматриваются залежи нефти и газа в ловушках зональных природных резервуаров, коллектора которых лате-рально ограничены литологическими экранами в результате перехода одних фаций в другие. Это — резервуары в зонах развития рифовых массивов, русловых песчаников, береговых баров и др. Необходимость совместного рассмотрения генетически разнородных фациально-ограниченных природных резервуаров вытекает из общности принципов прогнозирования и методики поисков приуроченных к ним залежей нейти и газа. Б особенности это касается прогнозирования размещения самих природных резервуаров, которое может производиться лишь на основе изучения конкретных палеогеографических ситуаций и является первым и необходимым этапом в процессе прогнозирования залежей нефти и газа.

Наиболее перспективными среди фациалъно-ограниченных природных резервуаров являются рифовые массивы. Это обусловлено, во-первых, достаточно высокой долей запасов нефтяных месторождений в рифах в общемировом балансе запасов нефти, во-вторых, высоко-дебитностью скважин и высокой плотностью запасов углеводородов. Среда рифовых месторождений можно отметить нефтяные гиганты, например, Зельтен (1,25 млрд. м3), Амаль-Нафура-Ауджила (2,95 млрд. м3).

Весьма интересными в отношении нефтегазоносности являются также аллювиально-дельтовые природные резервуары. В мире открыто большое число залежей нефти и газа, приуроченных к погребенным аллювиальным долинам и дельтам палеорек. Выявлены не только мелкие и средние залежи нефти и газа, но крупные и гигантские. Наиболее крупным месторождением нефти, приуроченным к аллювиально-дельтовым песчаным образованиям, следует считать месторождение Атабаска (Альберта, Канада). Подсчитано, что суммарные геологические запасы нефти, заключенные в битуминозных песках Атабаска, составляют 61 — 81 млрд. тонн, причем экономически рентабельным, возможно, окажется извлечение около 27 млрд. тонн (Конибир, 1979).

Основное внимание в диссертационной работе уделено трем объектам, нефтегазоносность которых в Тимано-Печорской провинции доказана. К ним относятся верхнедевонские барьерные рифы (нефтеносные на Южно-Тэбукском, Пашшорском и Харьягинском месторождениях), нижиепермские одиночные рифы (газоносные на Митинском и Коровинском месторождениях), верхнепермские аллювиальио-дельто-вые песчаные образования (нефтеносные на Возейском, Харьягинском и других месторождениях). Актуальность их изучения обусловлена, во-первых, сокращением фонда крупных антиклинальных структур, что неизбежно ведет к усилению поисков неантиклинальных залежей нефти и газа, во-вторых, высокими перспективами нефтегазоноснос-ти. К примеру, 24% запасов нефти крупного Харьягинского нефтяного месторождения сосредоточены в рифовых и 54% - в аллювиаль-но-дельтовых отложениях (таблица I). Залежи в рифовых и аллюви-ально-дельтовых природных резервуарах в XI и ХП пятилетках будут одними из основных объектов поисков нефти и газа в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции.

Таблица I.

СООТНОШЕНИЕ балансовых запасов нефти в различных типах природных резервуаров Харьягинского нефтяного месторождения.

ТипыШ2И?02НЫхрез ервуаровБалансовыезапасы.

I. Региональный.

I. Известняки ассельского + сакмарского ярусов низшей перми 4,5 П. Ареальные.

I. Песчаники среднего девона 17,7.

Ш. Зональные 77,8.

1. Рифовые а) барьерный риф верхнего девона 23,5.

2. Аллювиально-дельтовые 54,3 а) подводно-дельтовые песчаники уфимского яруса 29,8 б) русловые песчаники казанского + татарского ярусов 17,7 в) русловые песчаники нижнего триаса 6,8.

ИТОГО: 100.

Большие сложности поисков залежей нефти и газа в рифовых и аллговиально-дельтовых природных резервуарах, обусловленные очень сложным геологическим строением, требуют их глубокого научного исследования для более надежного прогнозирования нефтегазоноснос-ти и для повышения эффективности поисково-разведочных работ.

Цель работы. Целью работы являлся прогноз зон размещения и нефтегазоносности рифовых и аллювиальнодельтовых природных резервуаров Тимано-Печорской провинции для обоснования основных направлений развития поисково-разведочных работ на нефть и газ.

Основные задачи исследований. Б соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

— детализация зон размещения верхнедевонских барьерных рифов, выявление геолого-геофизических критериев их прогнозирования, установление условий их нефтеносности;

— разработка схемы формирования нижнепермских рифов с целью прогноза зон их размещения и выявление особенностей их нефтегазоносности;

— установление особенностей геологического строения, зон размещения и условий нефтегазоносности верхнепермских аллговиально-дельтовых природных резервуаров;

— обоснование основных направлений развития поисково-разведочных работ и детальный прогноз нефтегазоносности на отдельных площадях.

Методы исследования. Основным методом для прогнозирования рифовых и аллювиально-дельтовых природных резервуаров являлся фациальный анализ, для целей которого широко использованы в комплексе электрокаротажные и керновые материалы. В качестве дополнительных также привлекались материалы полевой геофизики (МОГТ, высокоточной гравиразведки и электроразведет). При анализе разноазашальных карбонатных разрезов (рифовые, шельфовые, депрессиош-ше бации) использован геоморфологический метод корреляции разрезов (Корреляция., 1976). Для Тшлано-Печорской провинции ранее этот метод почти не использовался. Впервые на исследованной территории использована методика фаци-ального анализа терригенных толщ по формата электрокарота-шых кривых, разработанная американскими (лонябдр, 1979 и др.) и советскими (Муромцев, петрова, IS79 и др.) учеными. Установлена возможность применения данной методики для генетической диагностики верхнепермских песчаников Тимано-Нечорской провинции.

Использован н ы е матер и алы. Диссертационная работа базируется, в основном, на личных исследованиях автора, полученных в период работы в организациях Ухтинского территориального геологического управления (ныне производственное геологическое объединение «Ухтанефтегазгеология»).

Б 1973 — 1979 г. г. автор изучал по данным структурно-поискового бурения аллювиальные верхнепермские песчаники на Велыоском, Северо-Вельюском и Югидском месторождениях, аллювиально-дельтовые ниннекаменноугольные песчаники на Югидском нефтяном месторождении, рифогенные верхнедевонские карбонаты на Южно-Тэбукскогл нефтяном месторождении и на Средне-Шапкинской площади (рис. I). Работы проводились в нефтегазоразведочной экспедиции й 6, где автором подготовлено по указанным площадям четыре отчета о поисково-структурном бурении (Никонов и др., 1977 ф., 1978 а.ф., 1978 б.ф.- Сеппо и др., 1979 ф.), в которые вошли оригинальные материалы по изученным аллювиалъио-дельтовым и рифовым отложениям и залежам нефти в них.

В 1979 — 1984 г. г. автором были изучены верхнепермские аллювиально-дельтовые песчаники на Возейспом, Харьягшюком и Лемъ-юском нефтяных месторождениях, верхнедевонские рифогенные карбо.

Рис. 1. Обзорная карта района исследований. 1,2,3-границы тектонических элементов (1-надпорядковых-2-первого порядка-3-второго порядка) — 4,5,6-месторождения (4-нефтяные-5-газо-конденсатные-6-газовые)-7-районы детальных исследований фациально-ограниченных природных резервуаров (р-рнижнепермских-Р^-верхнеперм-ских-Дз-верхнедевонских), 8-поисковые и разведочные скважины, разрезы которых использованы в работе-9-зоны развития фациально-огра-ниченных природных резервуаров-10-тектонические нарушения.

Надпорядковые тектонические элементы:1-Тиманский кряж-П-Пе-чорская синеклиза-Ш-Предуральский краевой прогиб.

Тектонические элементы первого порядка: Па-Ижма-Печорская впадина — П^-Печоро-Кожвинский мегавалПв-Денисовская впадинаПг-Кол-винский мегавал-Пд-Хорейверская впадина-Пе-Варандей-Адзьвинская структурная зона-И^-гряда Чернышева-Ш^-Коротаихинская впадинаПр-Воркутское поперечное поднятиеП^-гряда Чернышева-Шд-Косью-Роговская впадина-Ше-Большесынинская впадины^{-Среднепечорское} поперечное поднятие-Ш3-Верхнепечорская впадина.

Тектонические элементы второго порядка: IIj-Шажино-Юрьяхинский вал-ITj-Сандивейский свод-П|-вал Сорокина.

Локальные структуры и месторождения: I-Хыльчуюское-2-Южно-Хыль-чуюское-З-Командиршорская-4-Коровинское-5-Пашшорское-6-Грубешорс-кое-7-Мусюршорское-8-Сандивейское-1−9-Северо-Хоседаюская-Ю-Кол-винская-II-Пончатинская-12-Салюкинское-13-Средне-Макарихинская- 14-Кочмесское-15-Капинская-16-Романъельская-17-Интинское-18-Сред-не-Шапкинская-19-Печорогородское-20-Печоро-Кожвинское-21-Югидское- 22-Аранецкое-23-Западно-Соплесское-24-Исаковское-25-Лемьюское- 26-Северо-Вельюское-27-Вельюское-28-Северо-Савиноборское-29-Запад-но-Тэбукское.

Примечание:тектоническая основа спантографирована с карты тектонического районирования осадочного чехла Тимано-Североуральс-кого региона под ред. Б. Я. Вассермана, 1979 г. наты на Пашшорском, Харьягинском и Сандивейском месторождениях и нижнепермские рифогенные карбонаты на Интинском газовом месторождении (рис.1). Работа проводилась в тематической партии треста «Печорнефтегазразведка» и в Печорской комплексной тематической партии Ухтинской комплексной методической экспедиции. Обобщенные материалы по залежам нефти и газа в аллювиально-дельтовых и рифо-генных.отложениях вошли в два тематических отчета (Никонов и др., 1980 ф., IS82 ф.). Они позволили по-новому оценить перспективы нефтегазоносных комплексов, содержащих фациально-ограниченные природные резервуары. Представленные в производственно-геологических и тематических отчетах материалы по залежам нефти и газа в аллювиально-дельтовых и рифовых природных резервуарах содержат оригинальные карты, схемы, х^азрезы, профили.

Частично привлечен фактический материал по ряду других площадей (Веякская, Командиршорская, Западно-Тэбукская и др.). При работе над диссертацией использован обширный фактический геолого-геофизический материал, полученный в результате работ производственно-геологических объединений «Ухтанефтегазгеология» (керно-вый материал, данные бурения и опробования скважин, материалы прошслово-геофизическпх исследований) и «Печорагеофизика» (материалы сейсморазведки, высокоточной электроразведки и гравиразвед-ки), научно-исследовательских работ Тимано-Печорского отделения ВНИГРИ (петрографические описания шлифов, химические, фаунисти-ческие и палинологические анализы, анализы нефти, газа, воды, коллекторских свойств пород). Всего исследовано более 600 разрезов скважин. Детальными исследованиями охвачена территория площадью более 5 тыс. км?.

Научная новизна. В работе обобщен и систематизирован обширный геолого-геофизический материал по рифовым и аллювиально-дельтовым природным резервуарам Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Впервые для провинции выделены верхнепермские аллювиально-дельтовые природные резервуары и дан прогноз зон размещения. Предложена принципиально новая схема формирования раннепермских рифов Тимано-Печорской провинции. Дан детальный прогноз зон размещения верхнедевонских рифов. Предложен комплекс геолого-геофизических критериев, позволяющий выделять в разрезе рифовые и аллювиально-дельтовые природные резервуары и прогнозировать их размещение. Создана морфогенетическая классификация ловушек нефти и газа Тимано-Печорской провинции. Выявлены условия нефтегазоносности рифовых п аллювиально-дельтовых природных резервуаров, что позволяет по новому оценить перспективные запасы углеводородов в Тимано-Печорской провинции. Предложенный комплекс критериев имеет не только региональное значение, но может быть также использован в других нефтегазоносных районах СССР. Отдельные выводы об условиях формирования рифовых и аллювиально-дельто-вых природных резервуаров позволили восполнить историю геологического развития Тимано-Печорской провинции в позднедевонскую, раннепермскую и позднепермскую эпохи.

Практическая ценность. Выделенные геолого-геофизические критерии позволили дать прогноз размещения рифовых и аллювиалъно-дельтовых природных резервуаров и их нефтегазоносности. В результате исследований обоснован выбор наиболее перспективных объектов и направлений развития поисково-разведочных работ. Проведенные исследования позволили включить в ряд высокоперспективных верхнепермско-никнетриасовый нефтегазоносный комплекс, природные резервуары которого генетически связаны с погребенными аллювиально-дельтовыми долинами. Рекомендован для широкой постановки поисково-разведочных работ новый объект — одиночные рифы в нижнепермских отложениях.

Реализация результатов в производстве. На основе предложенных рекомендаций велись поиски и разведка залежей нефти в аллювиально-дельтовых песчаниках верхней перми — нижнего триаса на Харьягинском и Бозейском нефтяных месторождениях. Это позволило выявить более двадцати новых залежей нефти, н на Харьягинском месторождении удвоить разведанные запасы. Дан детальный прогноз нефтегазоносности и рекомен-' дована постановка поискового бурения па 17 площадях.

Рекомендации по направлениям поисково-разведочных работ внедрены в ПРО «Ухтанефтегазгеология» в виде двух программ: «Комплексная программа поисков и разведки залежей нефти и газа в рифах на XI пятилетку», «Комплексная программа поисков и разведки неантиклинальных залежей в терригениых отложениях Тимано-Печорской провинции на IS83 — IS85 г. г.» .

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает 6 глав, введение и заключение, которые состоят из 139 страниц текста. В текст включены 3 таблиц, 30 рисунков. Список использованной литературы состоит из 116 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.