Геологические модели строения титон-берриасс-валанжинских отложений (аномальных разрезов баженовской свиты) в связи с подготовкой нетрадиционных объектов для поиска залежей нефти на территории деятель

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТРОЕНИЯ ТИТОН-БЕРРИАСС-ВАЛАНЖИНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ («АНОМАЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ БАЖЕНОВСКОЙ СВИТЫ») В СВЯЗИ С ПОДГОТОВКОЙ НЕТРАДИЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ ДЛЯ ПОИСКА ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ НА ТЕРРИТОРИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ «КОГАЛЫМНЕФТЕГАЗ»

Специальность 25.00.12. – Геология, поиски и разведка

горючих ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата геолого-минералогических наук

Тюмень - 2006

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук,

профессор Г.П. Мясникова

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор Ю.Я. Большаков

кандидат геолого-минералогических наук Р.А. Соколовский

Ведущее предприятие: ООО «СибНИИНП»

Автореферат разослан «08» апреля 2006 г.

Отзывы, заверенные печатью учреждения, в одном экземпляре просим направлять по адресу 625000, г.Тюмень, ул.Володарского, 56, Тюменский государственный нефтегазовый университет. Факс: (3452) 46-30-10.

Актуальность темы. Одним из наиболее интересных и малоизученных объектов в разрезе Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции являются «аномальные разрезы баженовской свиты». Многочисленные промышленные притоки нефти из этих пород, полученные во многих районах Среднего Приобья, в том числе и на территории деятельности предприятия «Когалымнефтегаз», позволяют рассматривать баженовскую свиту в качестве перспективного объекта для прироста запасов нефти. В связи с этим в данной работе объектом изучения выбраны титон-берриасс-валанжинские отложения Среднеобской нефтегазоносной области.

Этот объект выделяется аномальной записью на временных сейсмических разрезах и имеет нестандартную запись на каротажных диаграммах. Обоснование геологических моделей строения отложений «аномальных разрезов баженовской свиты» и определение перспектив поиска залежей нефти в данном объекте изучения – актуальная задача.

Цель работы. Изучение условий формирования «аномальных разрезов» и определение геологических моделей их строения в связи с оценкой перспектив нефтеносности изучаемого объекта.

Основные задачи исследований.

1. Закартировать распространение «аномальных разрезов баженовской свиты» на территории деятельности предприятия «Когалымнефтегаз».
2. Построить модели геологического строения титон-берриасс-валанжинских отложений на основе типизации «аномальных разрезов» по керновому материалу и данным ГИС.
3. Выявить закономерности распространения выделенных типов «аномальных разрезов» на изучаемой территории.
4. Изучить вещественный состав и коллекторских свойств титон-берриасс-валанжинских отложений в «аномальных» зонах.
5. Сравнить литологические характеристики песчано-алевролитовых отложений «аномальных разрезов» и терригенных отложений ачимовской толщи.
6. Провести анализ строения открытых залежей нефти в «аномальных разрезах».
7. Оценить перспективы нефтеносности «аномальных разрезов» на изучаемой территории.

Научная новизна и основные защищаемые положения.

1. Установлены закономерности изменения вещественного состава песчано-алевролитовых пород «аномальных разрезов» (АР) на изучаемой территории:

• Не зависимо от расположения и строения АР их состав аркозовый, по степени сортировки породы средне- и хорошо отсортированые, в составе акцессорных минералов преобладают циркон и турмалин.

• По вещественному составу породы АР имеют черты сходства и различия с ачимовскими отложениями. Основные черты сходства: по вещественному составу породы относятся к аркозам; характерен циркон-турмалиновый комплекс акцессорных минералов; породы слабо пиритизированы. Основные черты различия: больше сидерита и зёрна более окатанные в АР, чем в ачимовских отложениях; форма зёрен более угловатая и вытянутая в терригенных породах ачимовского комплекса; сортировка зерен лучше в песчано-алевролитовых породах АР; алевритовой и песчаной фракций больше в ачимовских терригенных отложениях, пелитовой – в песчано-алевролитовых породах АР.

2. Установлено, что в АР преобладают коллекторы 5 класса. Улучшение коллекторских свойств песчано-алевролитовых пород «аномальных разрезов» происходит при увеличении в составе глинистого цемента содержания каолинита (свыше 70%) и при уменьшении содержания гидрослюды (ниже 15%). Выявлено, что для коллекторов АР благоприятным является тип цемента порово-трещинный и поровый, неблагоприятным – базальный и пленочный. Наилучшие коллекторы связаны с III и IV типами строения «аномальных разрезов».
3. Закартированы зоны «аномальных разрезов баженовской свиты», показаны типы разрезов в этих зонах, их толщины, коллекторские свойства на изучаемой территории. Установлено, что границы зон секут структуры 1 порядка и имеют субмеридиональное простирание параллельно древним неокомским бассейнам. Выявлена обратная связь между рельефом современного структурного плана и толщинами АР: максимальные толщины приурочены к валам и куполовидным поднятиям.

4. На основании детального анализа вещественного состава песчано-алевролитовых пород АР сделан вывод о разном времени формирования песчаников и алевролитов в АР: нижние пласты песчано-алевролитовых пород непосредственно под нижней битуминозной пачкой аргиллитоподобых глин формировались в раннетитонское время, а выше лежащие песчано-алевролитовые породы – в разные отрезки ранненеокомского времени.

Практическая значимость работы. Выявлено 17 перспективных ловушек нефти в титон-бериасс-валанжинских отложениях и в них оценены перспективные (геологические) ресурсы.

Карта перспектив нефтеносности «аномальных разрезов» предлагается как основа для планирования ГРР. Перспективные ловушки в АР следует рассматривать как попутные объекты поиска залежей нефти в пластах Ю1, Ю2 и ачимовских отложениях.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на 7 и 8 годичных конференциях «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО» (Ханты-Мансийск, 2003, 2004г), а также на конференции молодых специалистов предприятия «Когалымнефтегаз» (1998г).

Результаты исследований отражены в 5 опубликованных работах и в 6 производственных отчетах.

Фактический материал. В основу диссертации положены материалы ГИС по 150 скважинам, сейсморазведки (60 сейсмопрофилей). Кроме этого использованы результаты: испытаний по 41 скважине, определения коллекторских свойств пород по 300 образцам керна, анализа гранулометрического состава по 118 образцам керна, измерения карбонатности пород по 44 образцам керна, рентгено-структурного анализа по 96 образцам керна, описания 45 шлифов пород АР баженовской свиты и ачимовской толщи.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Содержание работы изложено на 223 страницах, включая 112 рисунков и 8 таблиц. Список литературы насчитывает 125 наименований.

Диссертация выполнена под руководством доктора геолого-минералогических наук Г.П. Мясниковой, которой автор искренне признателен за поддержку, научные консультации и помощь при выполнении работы.

Автор благодарит сотрудников тематической партии ТПП «Когалымнефтегаз» И.И. Гарифуллина, С.В.Суркову, Р.А. Валеева, Л.Р.Зайко, и сотрудников Центра исследования керна и пластовых флюидов ООО «КогалымНИПИнефть» В.Л.Бружес, А.Р. Сайфутдинова, С.И.Харченко, Я.Х.Саетгалеева за консультации и представленный материал по лабораторным исследования керна, результаты которого были использованы в работе.

Автор благодарен за помощь, советы и критические замечания И.И. Нестерову, В.И. Кислухину, Е.М. Максимову, С.Г. Скачеку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность работы, сформулированы цели и основные задачи исследований, защищаемые положения, научная новизна и практическая значимость работы.

В главе 1 «Краткая геологическая характеристика района исследований» дано литолого-стратиграфическое описание кимеридж-валанжинских отложений. Более детальная характеристика дана нормальным и «аномальным» разрезам баженовской свиты. Возраст терригенных пород «аномальных» разрезов согласно палеонтологическим исследованиям по скв.307 Северо-Конитлорского месторождения поздневолжско-валанжинский (Ю.В. Брадучан, 2005).

Приведено краткое описание тектонического строения изучаемой территории в соответствии с «Тектонической картой центральной части Западно-Сибирской плиты», построенной в 1998г. под редакцией В.И. Шпильмана и др. Большая часть рассматриваемого участка приурочена к структурам II порядка Сургутского свода - Когалымской вершине, Имилорскому прогибу, Конитлорской террасе, Тончинскому прогибу, Восточно-Сургутской террасе. Остальная часть территории приходится на структуры II порядка Северо-Вартовской мегатеррасы - Выинтойский прогиб, Западно-Котухтинскую моноклиналь, Ватьеганский вал, Могутлорский прогиб. Самая южная часть территории осложнена Ярсомовским прогибом, отделяющим Сургутский свод от Нижневартовского свода.

В работе приведена структурная карта по кровле баженовской свиты со структурными элементами для всей территории исследований и нанесены границы зон «аномальных разрезов», которые секут структуры 1 и II порядка. Например, Тевлинско-Русскинская зона АР пересекает Тевлинско-Русскинской вал (большая часть), затем на севере переходит в Имилорский прогиб и далее в Холмогорский выступ.

Автором построена серия графиков, отражающих связь толщин АР с глубиной их залегания. Сопоставив гипсометрические отметки кровли свиты в «аномальных» зонах с толщинами АР, получена обратная зависимость для большей части исследуемой территории, которая выражается в том, что с уменьшением отметок залегания кровли АР увеличивается его мощность.

Значимая зависимость установлена: для западной части Повховской «аномальной» зоны в районе Западно-Сардаковского поднятия и группы

Средневатьеганских локальных структур (рис.1), для южной части Дружно-Ягунской «аномальной» зоны в пределах Кустовых локальных поднятий, для северной части Северо-Конитлорской зоны в районе Северо-Конитлорского локального поднятия, для Равенской и Восточно-Придорожной зон.

В главе 2 «Вещественный состав титон-берриасс-валанжинских отложений» кратко рассматривается литологическая характеристика пород баженовской свиты в нормальном залегании, которая имеет выдержанную мощность 25-35м, хорошо расчленяется по каротажу и сложена преимущественно глинисто-кремнистыми, глинисто-карбонатными в разной степени битуминозными, пиритизированными породами с многочисленной фауной. Рассмотрено строение баженовской свиты по скважинам Северо-Когалымской, Тевлинско-Русскинской, Северо-Кочевской, Повховской площадям.

По результатам рентгено-спектрального анализа по компонентному составу образцов керна выделено 6 литотипов пород баженовской свиты (по материалам ЦИКиПФ, г.Когалым): 1. силициты биогенные сапропелевые, 2. силициты глинистые биогенные сапропелевые, 3. аргиллиты сапропелевые, 4. аргиллиты кремнистые сапропелевые, 5. известняки биогенные кремнисто-глинистые, 6. мергели глинисто-кремнистые. Приведена серия графиков отражающая среднее содержание основных компонентов в выделенных литотипах пород.

Более подробно рассмотрены литологические характеристики терригенных пород “аномальных разрезов баженовской свиты“. Глава иллюстрирована многочисленными фотографиями шлифов керна. На основе визуального описания керна, гранулометрических, петрографических исследований, описания шлифов получены их подробные количественные и качественные характеристики вещественного состава и выделено семь основных групп пород, встречаемых среди терригенных отложений АР.

Песчаники «аномальных» разрезов средне- и мелкозернистые, алевритовые, пелитистые и слабопелитистые, участками слабокарбонатные, средне- и хорошо отсортированные. По данным ФЕС среди песчаников отмечаются как коллекторы, так и неколлекторы.

По вещественному составу песчаники являются граувакковыми аркозами и аркозами. Содержание кварца достигает 32-44%, полевых шпатов 43-61%, обломков горных пород 6-13%, слюды 1-2%. По данным рентгеноструктурного анализа пелитовой фракции соотношение глинистых минералов в песчаниках-неколлекторах следующее: каолинита – от 51% до 69%, хлорита – от 7% до 13%, гидрослюды – от 21% до 35%, смешаннослойных образований – от 2% до 4%. Кварц регенерирован (11%), регенерация выражена в виде шипиков и прерывистых каемок, толщиной до 0,04 мм, пылеватый, реже прозрачный, с нормальным, волнистым, нередко мозаичным погасанием. Полевые шпаты пелитизированы, серицитизированы, каолинитизированы в значительной степени, единичные регенерированы. Отмечаются процессы пиритизации. Пирит образует крупные кристаллические агрегаты (до 1.2мм) изометричные и удлиненные, распределен как по поверхностям наслоения, так и сконцентированные в линзовидных участках. В виде примазок, пленочек, в порах, по трещинам спайности развивается ОВ. Отмечаются поверхности наслоения, обогащенные органическим веществом. Цемент кварцево-регенерационный, участками конформный, пленочно-поровый, базальный, распределен неравномерно. Пленки гидрослюдистые. В скв.304р Повховского месторождения акцессории представлены турмалином, цирконом, апатитом.

В песчаниках-коллекторах по сравнению с неколлекторами содержание каолинита в глинистом цементе увеличивается и достигает 81-92 %, хлорита 2-5 %, гидрослюды 4-5 %, смешаннослойных 2 %. Даже незначительное снижение доли каолинита (до 72%) в цементе приводит к снижению фильтрационно-емкостных свойств песчаников, а увеличение доли гидрослюдистых (до 14%) и смешаннослойных минералов (до 5%) переводит их в разряд условных коллекторов. Текстура у песчаников-коллекторов – микрослоистая, обусловленная ориентировкой чешуек слюд, удлиненных зерен, РД и линзочек сидерита по напластованию породы. Редко отмечается текстура массивная. Сортировка зерен от хорошей до средней. Тип цемента пленочно-поровый, иногда – поровый, глинисто-карбонатного состава. Карбонатная часть представлена кальцитом, сидеритом; глинистая – каолинитом и гидрослюдой. Пленки гидрослюдистые, лейкоксеновые.

Алевролиты мелко– и крупнозернистые, глинистые, песчанистые, карбонатные, сидеритизированные, со структурой алевритовой, псаммоалевритовой. Текстура микрослоистая за счет ориентировки линз пелитоморфного сидерита и редких чешуек слюды. Алевролиты разделяются на коллекторы и неколлекторы. У алевролитов-коллекторов сортировка зерен средняя. Зерна удлиненные, реже изометричные, угловатые, полуугловатые. Текстура микрослоистая, редко - массивная. Содержание кварца в обломочной части породы составляет в среднем 33 % (max-37%), полевых шпатов – 46% (max-53%), обломки различных пород – 17%, слюды – 4% (max-7%). По вещественному составу алевролиты относятся к собственно аркозам и граувакковым аркозам. Тип цемента в основном поровый и пленочно-поровый. Поровый цемент – глинисто-карбонатный представлен кальцитом, сидеритом, гидрослюдистым материалом и хлоритом.

Алевролиты-неколлекторы характеризуются микрослоистой текстурой за счет ориентировки линз пелитоморфного сидерита, редких чешуек слюды. Cостав породообразующих минералов следующий: кварца 32-39%, в т.ч. регенерированного 1-7%; полевых шпатов 40-49%, в т.ч. калиевых 4-5%; обломков пород 17-22%; слюды 1-3%. Тип цемента – базальный, пленочный (глинистый). Плёночный цемент - хлоритового (0,005мм), сидеритового и лейкоксенового (0,01-0,02мм) состава.

Среди аргиллитоподобных глин встречаются битуминозные и небитуминозные. Битуминозные аргиллитоподобные глины аналогичные аргиллитам в баженовской свите в нормальном залегании. Небитуминозные аргиллитоподобные глины - серые, темно-серые, в разной степени пиритизированные, близки по своему составу и строению к аргиллитам ачимовской толщи.

Известняки, встречаемые в АР баженовской свиты, глинистые, алевритовые, коричневато-серые, массивные: в скв.307 Северо-Конитлорского месторождения известняки с частыми вертикальными трещинами (до 3мм), выполненными кальцитом, проницаемостью 0,01х10-3 мкм2, пористостью 0,5%. По данным гранулометрического анализа содержание пелитовой фракции достигает 3,2%. Потери от HCl составляют 90,4 %.

В главе 3 «Условия формирования отложений баженовской свиты» дается обзор современных представлений о формировании АР, основываясь на трудах таких исследователей как Ф.Г. Гурари, И.И. Нестерова, Ф.К. Салманова, В.И. Шпильмана, Г.П. Мясниковой, Т.Д. Дорофеевой, О.М. Мкртчяна, В.П. Сонича, Н.М. Белкина, Г.С. Ясовича, Ю.В. Брадучана, А.А. Нежданова, И.Н. Ушатинского, О.Г. Зарипова и многих других.

Рассматриваются гипотезы, касающиеся происхождения «аномальных разрезов». Одни исследователи склонны считать, что «аномальные разрезы» формировались за счет мутьевых потоков и турбидитов в волжское время, другие считают, что терригенные разности в них связаны с неокомскими турбидитами и внедрением неокомских отложений в титонские.

В поздних работах Кропотовой Е.П., Коровиной Т.А., Федорцова И.В., Романова Е.А. (2001,2002,2003) образование «аномальных разрезов» авторы связывают с особенностями седиментации в титонское время, когда рельеф дна моря был сильно расчленен и с отдельных уступов осадки сваливались и разносились вдольсклоновыми глубоководными морскими течениями. Терригенные осадки накапливались локально, приспосабливаясь к рельефу дна моря. Объемы этих отложения невелики и ориентированы они вдоль вытянутого субмеридионально берегового склона. Возраст песчано-алевролитовых отложений, чередующихся с битуминозными породами, согласно данной модели рассматривается как одновозрастной с вмещающими их типичными баженовскими породами. Аналогичного мнения об одновозрастном осадконакоплении придерживались Ясович Г.С. (1979,1981), Мясникова Г.П. (1979), Гурари Ф.Г. (1981,1983) и другие.

Другая группа исследователей рассматривает отложения «аномальных разрезов» как разновозрастные, связанные с формированием песчаных клиноформ. Под влиянием нагрузок баженовские битуминозные глины «расщеплялись» при внедрении в них более молодых песчано-алевролитовых пород неокома, что приводило к смятию и разрыву битуминозных глин, т.е. АР трактуются как специфичные образования связанные с гиганскими оползнями, которые внедрялись в ранненеокомское время в слаболитофицированные баженовские осадки. К этой группе специалистов относятся такие исследователи как Мкртчян О.М. (1984), Нежданов А.А. (1985), Нестеров И.И. (1988), Корнев В.А. (2000) и многие другие.

Палеонтологические исследования сегодня в связи с их малочисленностью не могут подтвердить ту или иную гипотезу. Требуются более многочисленные находки аммонитов для уверенной датировки небитуминозных пород «аномальных разрезов».

Автор, анализируя сейсмический материал, ГИС и керновый материал, предлагает признать модель «разновозрастной», а относить АР к баженовско-ачимовской толще и считать последнюю разновозрастной. В данной толще отдельно выделить под нижней баженовской пачкой песчано-алевролитовые отложения и относить их к титонскому возрасту или считать их одновозрастными по отношению к аргиллитам баженовской свиты.

В работе дан анализ сейсмического материала исследуемой территории. Приведены девять фрагментов временных разрезов на участках, где выделены АР. На сейсмических материалах нередко наблюдаются разрывные нарушения типа «надвиг», появляются дополнительные отражения над основным отражающим горизонтом «Б» (на Сардаковском, Равенском, Тевлинско-Русскинском и др. участках).

На изучаемой территории выделяется несколько зон с «аномальными разрезами», границы которых в плане проведены с учетом пробуренных скважин и сейсмических данных. Практически все зоны с АР протягиваются в субмеридиональном направлении, параллельно древним береговым линиям морей неокомского времени. Всего на изучаемой территории автор выделил семь зон АР: 1.Южно-Конитлорская (шириной 8-16 км и длинной около 40км); 2.Северо-Конитлорская (10х44 км); 3.Тевлинско-Русскинская (8-18 х 40 км); 4.Равенская (8х14 км); 5.Восточно-Придорожная (5х14 км); 6.Дружно-Ягунская (2-7х64 км); 7.Повховская (3-20 х 84 км).

По расположению в «аномальном разрезе» битуминозных пород и песчано-алевролитовых отложений выделено четыре типа (рис.2).

Первый тип характеризуется либо преобладанием в разрезе битуминозных высокорадиоактивных пород толщиной до 35м, ниже которых залегают небитуминозные аргиллиты толщиной до 10м с единичными прослоями до 1.5-2м алевролитов и песчаников, либо уменьшением мощности битуминозных пород до 20м и увеличением мощности до 46м небитуминозных аргиллитов залегающих ниже. Т.е. разрез сложен в основном аргиллитами битуминозными и небитуминозными. Небитуминозные составляют 1/3 от всей толщи.

Второй тип отличается от первого типа присутствием в нижней части “аномального разреза“ песчано-алевролитовых отложений толщиной от нескольких до 15м. Мощность битуминозных пород достигает 45-47м.

Третий тип характеризуется присутствием в верхней и нижней частях АР прослоев битуминозных высокорадиоактивных аргиллитоподобных глин, а в средней части разреза отмечается переслаивание песчано-алевролитовых пород с небитуминозными аргиллитоподобными глинами. Толщина АР меняется от 50м до 102м. Количество песчано-алевролитовых прослоев достигает 15 и толщина их – до 10м. В отдельных разрезах резко увеличивается толщина небитуминозных аргиллитоподобных глин до 23м.

Четвертый тип отличается от третьего присутствием большого количества битуминозных прослоев (до 10), но толщина их сокращается до 1-2м. В верхней части разреза, как правило, отмечается пачка битуминозных аргиллитоподобных глин толщиной 15-25м.

В работе приведена литолого-геофизическая характеристика каждого типа АР на примере четырех скважин. Литология приведена по макроописанию кернового материала, по ГИС показаны ГК, ИК, ПС. По ГК хорошо выделяются прослои битуминозных аргиллитоподобных глин.

Составлена схема распространения основных типов «аномальных разрезов» на изучаемой территории. I и II типы распространены в Равенской, Дружно-Ягунской, Восточно-Придорожной, Повховской зонах «аномальных разрезов», т.е. в центральной и восточной частях изучаемой территории. III и IV типы встречаются в основном в западной части исследуемой территории: Южно-Конитлорская, Северо-Конитлорская, Тевлинско-Русскинская зоны.

Типы АР отличаются условиями образования и позволяют предположить условия формирования «аномальных разрезов» и сконструировать модель их образования.

Механизм образования I и II типов разреза предполагается связанным с конусами выноса терригенного материала с уступов склонов морского дна, на которые они приносились глубоководными течениями. Судя по нахождению песчано-алевролитового материала в нижней части разреза, привнос терригенного осадка произошел приблизительно на ранних этапах формирования баженовской свиты – в титонское время. После привноса терригенного осадка в период «затишья» сформировались достаточно мощные пласты битуминозно-глинистых отложений, которые «запечатали» нижние песчано-алевролитовые отложения.

Песчано-алевролитовые прослои АР III и IV типов являются результатом деятельности берриасс-валанжинских мощных течений (турбидитовых потоков), ориентированных перпендикулярно береговой линии морского бассейна. Происходили процессы оползания, лавинной седиментации в берриасс-валанжинское время. Терригенный берриасс-валанжинский материал внедрялся в баженовскую толщу. В пользу «оползневой» модели свидетельствуют результаты споро-пыльцевого анализа сероцветного алевролита, отобранного среди баженовских черных битуминозных аргиллитов, а так же микрофаунистический и споро-пыльцевой анализ битуминозных аргиллитов скв.307 Северо-Конитлорского месторождения (Ю.В.Брадучан, 2005). Определен валанжинский возраст алевролита, возраст вмещающих аргиллитов баженовской свиты – поздневолжский. Палеонтологический материал доказывает, что сероцветные отложения в зоне «аномальных» разрезов баженовской свиты моложе битуминозных аргиллитов. Следовательно, терригенный материал внедрялся в битуминозные отложения видимо до стадии их полного уплотнения. Наличие оползневых явлений подтверждается керновым материалам, в котором видны многочисленные следы оползания осадка.

Построенная автором серия профилей выравнивания по подошве георгиевской свиты через зоны аномального строения баженовской свиты по ряду скважин Тевлинско-Русскинского, Равенского, Повховского, Кустового месторождений, отражает как «оползневую» модель внедрения терригенных отложений ачимовского комплекса в битуминозные баженовской свиты в берриасс-валанжинское время, так и поступление терригенного материала в титонское время.

Анализ песчано-алевролитовых пород ачимовских отложений и «аномальных разрезов» показал также и черты различия: больше сидерита и зерна более окатанные в АР, чем в ачимовских отложениях. Форма зерен более угловатая и вытянутая в терригенных породах ачимовского комплекса. Сортировка лучше в песчано-алевролитовых породах «аномального разреза» баженовской свиты.

Фракционный анализ пород ачимовского комплекса и песчано-алевролитовых породах АР показал, что алевритовой и песчаной фракций больше в ачимовских отложениях, пелитовой – в АР. Отличия также выявлены в составе цемента сравниваемых отложений: в ачимовских отложениях – каолинит-хлоритовый, в терригенных породах АР - каолинит-гидрослюдистый.

В главе 4 «Коллекторские свойства пород титон-берриасс-валанжинских отложений» кратко рассмотрены фильтрационно-емкостные свойства глинистых пород баженовской свиты и более подробно - коллекторские свойства терригенных пород «аномальных разрезов». Изучением коллекторских свойств битуминозных пород баженовской свиты занимались такие исследователи как В.И.Белкин, Ф.Г.Гурари, Т.В.Дорофеева, И.И.Нестеров, О.Г.Зарипов, И.Н.Ушатинский, В.П.Сонич, М.Е.Стасюк, К.С.Юсупов, Н.Д.Каптелинин, Э.М.Халимов, В.С.Мелик-Пашаев, Ю.А.Терещенко, К.И.Микуленко, Т.А.Коровина и др. Основной тип коллекторов нормальных разрезов баженовской свиты определен как кавернозно-трещинный. Наилучшими коллекторскими свойствами обладают силициты.

Публикации о коллекторских свойствах «аномальных разрезов» немногочисленны. Изучением ФЕС песчано-алевролитовых пород АР занимались О.Г.Зарипов, В.П.Сонич, О.И.Белоус, М.Г. Муравенкова и др.

Автором дана характеристика коллекторских свойств песчано-алевролитовых пород АР по семи выделенным «аномальным» зонам. Установлено, что преобладают коллекторы 5 класса. Выполнена схема коллекторских свойств (Кп, Кпр, состав глинистого цемента) терригенных пород АР на изучаемой территории. Приведены фотографии керна, выполненные под электронным микроскопом, характеризующие поровое пространство песчано-алевролитовых пород.

Наилучшими коллекторскими свойствами обладают песчано-алевролитовые отложения «аномальных» разрезов Северо-Конитлорской, Южно-Конитлорской и Тевлинско-Русскинской зон (Кпр–1.6-21.7х10-3мкм2, Кп – 16-19 %), встречаются коллекторы редко 4 класса, чаще 5 класса. Слабо проницаемые участки обозначились на Дружно-Ягунской, Равенской, Восточно-Придорожной и Повховской зонах.

Среди типов «аномальных разрезов», наиболее высокими фильтрационно-емкостными свойствами обладают III и IV типы.

Отмечено, что улучшение фильтрационно-емкостных свойств песчаников и алевролитов АР связано с увеличением доли каолинита (свыше 70%) в цементе и с уменьшением доли гидрослюдистых (ниже 14%) и смешаннослойных минералов (ниже 5%).

Наибольшее содержание каолинита и наименьшее содержание гидрослюды в глинистом цементе терригенных пород АР отмечается в западной части изучаемой территории: на Южно-Конитлорской зоне (каолинита 80%, гидрослюды 11%), Северо-Конитлорской (76% и 10% соответственно) и Тевлинско-Русскинской (73 % и 17 %).

Определено, что в западной части изучаемой территории ФЕС песчано-алевролитовых пород АР улучшаются – пористость достигает 20%, проницаемость - 22х10-3мкм2, нефтенасыщенность – 85%. В восточном направлении ФЕС пород ухудшаются за счет снижения доли каолинита и увеличения доли гидрослюды – пористость достигает 15%, проницаемость - 6х10-3мкм2.

В главе 5 «Нефтеносность и перспективы поиска залежей нефти в «аномальных разрезах» баженовско-ачимовской толщи на территории деятельности предприятия «Когалымнефтегаз» дается описание строения открытых залежей нефти по «аномальным» зонам. Анализ 18 открытых залежей показал:

• Преобладают мелкие по запасам залежи (выстой до 50 м), но встречаются и крупные – Имилорская (Ю01 и Ю01+2 высотой до 180м) и Северо-Конитлорская (Ю01 высотой до 55 м).
• Преобладают по морфологии залежи – структурно-литологические и структурные, меньше литологически ограниченных.
• Все открытые залежи нефтяные.
• Коллекторы вмещающие залежи относятся преимущественно к V классу, редко – к IV классу.
• Нефти открытых залежей различной плотности - от особо легких до средних. По содержанию серы нефти в основном сернистые, по содержаию парафинов – малопарафинистые и парафинистые.
• Наибольшие по запасам залежи нефти встречаются на западе и северо-западе изучаемой территории, т.е. на Северо-Конитлорской, Южно-Конитлорской и Тевлинско-Русскинской зонах «аномального» разреза баженовской свиты.
• Практически все зоны «аномальных» разрезов имеют хороший верхний глинистый экран (верхняя пачка аргиллитоподобных битуминозных глин + пачка глин в подошве ачимовской толщи, препятствующие миграции углеводородов из васюганской свиты в проницаемые отложения ачимовского комплекса).

Анализируя структурный план «аномальных» зон, результаты ГИС, исследования кернового материала и результаты испытания автором выявлено 17 перспективных ловушек (табл.1). Преобладают мелкие по ресурсам ловушки и одна ловушка (Тевлинская) определена как средняя по перспективным ресурсам. Выявленные ловушки в западной части исследуемой территории (в Северо-Конитлорской и Тевлинско-Русскинской зонах) имеют высоту до 35м, в восточной части (в Дружно-Ягунской и Повховской зонах) – до 25м. Преобладают по морфологии ловушки – структурно-литологические и структурные, меньше - литологически ограниченные.

В заключении главы приведена карта перспектив нефтеносности «аномальных разрезов», где показаны контуры предполагаемых ловушек и открытых залежей в пределах «аномальных» зон.

По ресурсам нефти ловушки преимущественно небольшие и потому их следует рассматривать как «попутный» объект поисково-разведочных работ в пластах Ю-1, Ю-2 и ачимовских отложениях.

Таблица 1

Заключение

В результате выполненной работы:

1. Изучен вещественный состав титон-берриасс-валанжинских отложений, литологическое строение «аномальных разрезов баженовской свиты»: минералогический состав и степень сортировки пород, минералогический состав глинистого цемента, акцессорные минералы. Все песчано-алевролитовые породы АР относятся к аркозам. Отсортированность пород хорошая и средняя. Акцессорными минералами породы бедны, среди них преобладают циркон и турмалин.
2. На изучаемой территории выделено семь «аномальных» зон баженовской свиты, которые протягиваются в субмеридиональном направлении. Большая часть зон АР приходится на положительные структурные элементы, осложняя структурный план. Выявлена обратная связь толщин АР с рельефом современного структурного плана АР.
3. Проведено геологическое моделирование строения АР на основе их типизации по характеру расположения в разрезе битуминозных пород песчано-алевролитовых отложений. Выделенные четыре типы отличаются условиями и временем образования.
4. Рассмотрены условия формирования АР и получен вывод, что большая часть терригенного материала образована за счет оползания и внедрения в баженовскую свиту отложений ачимовской толщи, а нижние песчано-алевролитовые породы АР возможно образованы в титонское время.
5. Анализ сравнения литолого-петрофизических характеристик песчано-алевролитовых пород ачимовской толщи и «аномального разреза» дал возможность установить их черты сходства и различия.
6. Изучены коллекторы АР. Наилучшими коллекторскими свойствами обладают разрезы западной части исследуемой территории, где преобладают коллекторы 4-5 класса, на востоке – 5-6 класса.
7. Выполнен анализ геологического строения 18 открытых залежей: преобладают мелкие по запасам залежи, структурно-литологические и структурные, коллекторы вмещающие залежи относятся преимущественно к V классу.
8. Составлена карта перспектив нефтеносности в «аномальных разрезах» баженовской свиты, где закартированы и оценены ресурсы 17 выявленных ловушек нефти. Объект АР рассматривается как попутный при поисках залежей нефти в неокомских и юрских отложениях.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Особенности аномального разреза баженовской свиты на примере Когалымского региона // Всеросийская научная конференция «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна», материалы докладов. Часть 1. – Тюмень, 2000. – С.39-42.
2. Условия формирования аномального разреза баженовской свиты на Тевлинско-Русскинском месторождении // Вестник недропользователя ХМАО. № 11, 2002. – С.61-63.
3. Аномальные разрезы баженовской свиты Повховской площади – объект для поиска углеводородных залежей // Вестник недропользователя ХМАО. № 14, 2004. – С.40-42.
4. Перспективы нефтеносности баженовской свиты Когалымского региона // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (сборник докладов). Хантымансийск, 2004. –С.162-170. (Соавторы Скачек К.Г., Гарифуллин И.И.)
5. Литологическая характеристика аномальных разрезов баженовской свиты и возможные условия их формирования на территории деятельности ТПП «Когалымнефтегаз» // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО (сборник докладов). Хантымансийск, 2005.– С.284-289. (Соавтор Гарифуллин И.И.)