|
УДК 553.98:550.81:551.763(571.1) |
Формирование неантиклинальных и комбинированных ловушек в меловых отложениях Западно-Сибирской плиты и методика их поисков
М. Я. РУДКЕВИЧ, В.А. КОРНЕВ, А.А. НЕЖДАНОВ (Тюмен. индустриал, ин-т)
В настоящее время ловушки, связанные с замещением песчаных пластовых резервуаров в пределах поднятий II- III порядков (главным образом на их восточных крыльях), являются одним из главных объектов поисково-разведочных работ на нефть в Западной Сибири [1, 3-5].
Успешность проводимых изысканий определяется обоснованностью модели седиментации, применяемой в литолого-палеогеографических реконструкциях, и качеством, или разрешающей способностью сейсморазведки МОГТ.
Корреляция разрезов буровых скважин и геологическое истолкование данных сейсморазведки удовлетворяют следующей модели осадконакопления и связанным с ней условиям формирования залежей УВ.
В разрезе мезозойско-кайнозойского платформенного чехла внутренней тектонической области плиты выделяется и четко прослеживается несколько маломощных глинистых толщ, накопление которых протекало в относительно глубоководном (до 400-500 м) морском бассейне. Дно такого бассейна было сравнительно выровненным, а области сноса обломочного материала пенепленизированными. Обширные некомпенсированные «ванны» площадью более 2 млн. км2 существовали в позднеюрскую эпоху (в особенности в волжском веке), в раннетуронское, в ранне- среднеэоценовое время. Маломощным пачкам тонкоотмученных, битуминозных глин (в эоцене - опокам и опоковидным глинам) отвечают опорные отражающие горизонты сейсморазведки МОВ.
Мощные (от нескольких сот метров до 1-1,5 км) толщи, заключенные между вышеназванными глинистыми горизонтами, характеризуют последовательное - от периферии к центру палеобассейна - заполнение некомпенсированной депрессии сначала существенно глинистыми осадками, а затем, по мере сокращения глубоководной области и общего обмеления моря, песчано-глинистыми и алеврито-песчаными образованиями. Верхняя регрессивная часть каждого макроритма отражает смену глубоководно-морских осадков мелководно-морскими, лагунными, дельтовыми, озерными и аллювиальными фациями.
Далее происходит пенепленизация областей сноса с образованием кор выветривания, новое устойчивое, слабо дифференцированное прогибание бассейна аккумуляции, обширная трансгрессия с некомпенсированным осадконакоплением. Принципиальная схема такого ритмичного процесса седиментации в Западной Сибири была впервые разработана В.П. Казариновым [2]. Но этот исследователь не обратил внимания на возможность некомпенсированного прогибания дна бассейна в эпохи максимальных трансгрессий, полагая, вслед за В.В. Белоусовым, В.Е. Хаиным и Н.Н. Ростовцевым, что в платформенных областях не может существовать относительно глубоководных депрессий, в которые не поступало достаточное для их заполнения количество обломочного материала.
Некомпенсированное прогибание значительной части Западно-Сибирского бассейна в позднеюрскую эпоху и в туронском веке было обосновано позднее при построении палеогеографических и палеотектонических карт этого региона [6, 7].
Нефтяные, нефтегазоконденсатные и газовые залежи в Западной Сибири присутствуют только в юрских и меловых отложениях, до сеноманского яруса включительно. Скопления в меловой системе располагаются в пределах толщи, отвечающей волжско-сеноманскому макроритму, в котором волжский ярус соответствует его регионально-трансгрессивной, а меловые отложения - регрессивной частям. При этом залежи неантиклинального и комбинированного (антиклинально-литологического и антиклинально-стратиграфического) типов связаны с горизонтами берриасского, валанжинского и готеривского ярусов, тогда как вышележащие слои от баррема до сеномана содержат скопления УВ в ловушках преимущественно антиклинального типа в пластовых, пластово-массивных и массивных резервуарах.
Отмеченная закономерность в размещении разнотипных залежей УВ обусловлена изменениями во времени тектонического режима и палеогеографической обстановки в пределах Западно-Сибирского бассейна и его горного обрамления.
Ниже приводится краткое описание таких изменений и вытекающих из них следствий в ходе процесса седиментации.
На рубеже юрского и мелового периодов имела место региональная эпиплатформенная активизация областей домезозойского обрамления плиты. Возможно, эта активизация была резонансом завершающейся новокиммерийской складчатости в Верхоянской геосинклинали.
Наиболее интенсивное воздымание испытывали Таймыр и Сибирская платформа, менее энергично поднимались Алтае-Саянская область, Пай-Хой, Новая Земля. Слабые восходящие движения затронули Урал и Северный Казахстан.
В общее поднятие вовлекались также примыкающие к обрамлению районы Западно-Сибирского седиментационного бассейна, о чем свидетельствует неравномерный размыв юрских отложений перед ранневаланжинской трансгрессией, зафиксированный в Усть-Енисейской впадине, на Мессояхской гряде, в пределах Чулымской синеклизы.
В результате интенсивного подъема обрамления плиты, продолжавшегося до конца сеноманского века, резко усилилось поступление в бассейн обломочного материала, возросла средняя скорость осадконакопления. При этом не полностью компенсированное заполнение глубоководной «ванны», существовавшей в волжском веке, протекало сравнительно долго - до позднеготеривского и раннебарремского времени.
Периферийные зоны бассейна заполнялись осадками до уровня компенсации раньше, чем его приосевая часть.
Описанной модели седиментации отвечает клиноформный характер ряда пачек нижнего неокома (рис. 1). Детали строения протяженного восточного борта неокомской палеовпадины отображены на схематическом геолого-геофизическом профиле, построенном по увязанным данным сейсморазведки и бурения (рис. 2). Песчано-алевритоглинистые клиноформы разделены сравнительно выдержанными по мощности глинистыми горизонтами, отражающими кратковременные субрегиональные трансгрессии (т.е. трансгрессивные части мезоритмов) на фоне общего направленного сокращения площади некомпенсированной региональной депрессии.
Регрессивная часть каждого мезоритма, стратиграфически соответствующая пачке (части яруса), имеет трехчленное строение. На востоке выделяется зона песчаников, отложившихся на субгоризонтальной поверхности шельфовой террасы. Синхронная песчаникам алеврито-глинистая пачка, образовавшаяся на склоне террасы, картируется западнее, вплоть до перехода этого склона в субгоризонтальное глубоководное подножие, на котором залегают линзовидные песчано-алевритовые тела так называемой ачимовской толщи. Глубоководная зона тонкоотмученных битуминозных глин, сходных с фациями волжского яруса (баженовской свиты), наращивает последнюю сверху.
Мощность осадков второго члена латерального ряда в несколько раз выше мощности первого и особенно третьего членов, что обусловлено избыточным накоплением осадков, выносившихся с прибрежной террасы на ее склон (см. рис. 2).
Трансгрессивную часть мезоритма можно выделить только над первым членом описанного латерального ряда фаций. Она выступает в качестве субрегиональной глинистой пачки, перекрывающей песчаные пласты прибрежно-морской зоны. На отдельных участках контрастных конседиментационных палеоподнятий такие глинистые пачки ложатся с трансгрессивным несогласием на подстилающие песчано-алевритовые породы и могут служить экранами стратиграфических залежей.
Все три части латерального ряда фаций картируются сейсморазведкой МОГТ. Так, переход субгоризонтальных сейсмических отражающих поверхностей в наклонные фиксирует замещение песчаных тел пляжа и прибрежных отмелей алеврито-глинистыми породами склона шельфовой террасы. Латеральный переход проницаемых пород в непроницаемые создает предпосылки для образования литологически экранированных залежей.
Однако указанное замещение первоначально происходит в направлении погружения пластов, а для экранирования мигрирующих УВ необходимо, чтобы песчаники сменялись глинами по восстанию. Частичное изменение первоначального наклона пластов, образование антиклинальных изгибов или воздымание внутреннего (глубоководного) края клиноформы происходят в процессе последующего роста структур. Рост конседиментационных поднятий, устанавливаемый по соотношению мощностей осадков на их площади, регистрируется только после смены некомпенсированного прогибания компенсированным. Этот рост обычно усиливается в результате активного воздымания в конце каждого мезоритма, т.е. на стадии регрессии моря. Каждая полоса флексурообразного перегиба сейсмического горизонта отражает положение кромок шельфовых террас на определенный, сравнительно короткий отрезок геологического времени. Такие кромки пространственно совпадают с цепочками платформенных поднятий (рис. 3).
Об образовании и росте платформенных структур над флексурообразными перегибами морского дна свидетельствуют часто наблюдаемые баровые раздувы мощности песчаных тел непосредственно перед их замещением глинистыми породами.
Изменение первичных седиментационных наклонов пластов происходит только на отдельных участках в результате антиклинального изгибания вышележащих пачек, отложившихся в мелководной и прибрежной обстановке на субгоризонтальной шельфовой поверхности. Поэтому ловушки в клиноформных пластах могут не совпадать по местоположению и конфигурации со структурами, которые картируются сейсморазведкой по опорным отражающим горизонтам.
Так, например, в Пур-Тазовском междуречье замыкание ловушки в выклинивающемся пласте, имевшем первоначальный седиментационный наклон 3-5 м на 1 км, обеспечивается при амплитуде по опорному горизонту Б (кровля юры) не менее 50 м.
Из вышеизложенного вытекает весьма важное заключение: для обоснованного размещения поисковых скважин на клиноформные пласты необходимо не только выделение и трассирование зон глинизации песчаных горизонтов (что успешно решается сейсмическими профилями МОГТ), но и построение структурных карт по поверхностям выклинивающихся пластов с прогнозированием по этим картам ловушек.
Особенно сложной, требующей специальных методических разработок является задача картирования линзовидных песчано-алевритовых пластов ачимовской толщи. Ачимовская толща выделяется в основании разреза нижнего неокома; к ней относят разновозрастные тела проницаемых пород, заключенных в глинах и распространенных у подножия склонов шельфовых террас (см. рис. 2).
Механизм образования песчаных линз ачимовской толщи еще не изучен. Очевидны лишь связь последней с наклонными отражающими горизонтами и распространение ее в виде узких (10-30 км), протяженных на сотни километров полос (рис. 4). При этом в раздувах песчано-алевритовых тел значительно улучшаются коллекторские свойства пород. По-видимому, каждую полосу развития ачимовской толщи, содержащую линзы проницаемых пород, следует рассматривать как автономную зону регионального нефтегазонакопления. Материнскими в ней являются подстилающие битуминозные аргиллиты баженовской свиты и глинистые породы нижнего неокома, в которых заключены песчано-алевритовые линзы. С ачимовской толщей связаны литологические залежи, но в отдельных, наиболее мощных и протяженных пластах содержатся скопления, контролируемые антиклинальными ловушками.
Методику поисков неантиклинальных и комбинированных залежей в отложениях неокома Западно-Сибирского бассейна можно свести к следующим основным приемам:
а) проведение системы сейсмических профилей МОГТ вкрест простирания основных структур, т. е. субширотно в центральной части бассейна, с юго-запада на северо-восток на Южном Ямале и с севера на юг в Усть-Енисейской впадине;
б) трассирование по сейсмопрофилям зон наклонных отражающих горизонтов, зон замещения песчаных пластов глинистыми породами и развития песчаных тел ачимовской толщи;
в) построение серии структурных карт по поверхностям основных клиноформных пачек с учетом имеющихся данных сейсморазведки и бурения и их совмещение с картами латерального изменения фаций регрессивных частей мезоритмов;
г) выделение на таких совмещенных картах неантиклинальных, комбинированных и малоамплитудных антиклинальных ловушек для каждой группы выклинивающихся песчаных пластов;
д) постановка детализационной площадной сейсморазведки МОГТ в пределах наиболее крупных прогнозируемых ловушек в клиноформных горизонтах и в ачимовской толще;
е) заложение поисковых скважин на подготовленных сейсморазведкой неантиклинальных и комбинированных ловушках с целью открытия залежей УВ.
В настоящее время успешно решаются задачи, упомянутые в пунктах а и б. Методические приемы, рекомендуемые в пунктах в-е, еще требуют конкретизации и апробирования на природных объектах.
Разработка и внедрение выдвинутых рекомендаций позволит постепенно перейти от попутных поисков неантиклинальных ловушек в процессе разведки скоплений пластового сводового типа к целенаправленным поискам и разведке залежей сложного строения.
Решение этих задач приобретает все большую важность и актуальность по мере истощения фонда залежей антиклинального типа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Биншток М.М. Геологическое строение неокома Среднего Приобья в связи с поисками литологических залежей нефти. Автореф. дис. на соиск. учен. степ. канд. геол.-минерал, наук. Тюмень, 1978 (ТюмИИ).
2. Казаринов В.П. Мезозойские и палеозойские отложения Западной Сибири. М., Гостоптехиздат, 1958.
3. Корнев В.А. Геолого-геофизическое обоснование поисков литологических и структурно-литологических залежей нефти в отложениях неокома Среднего Приобья. Автореф. дис. на соиск. ученой степ. канд. геол.-минер, наук. Тюмень, 1980 (ТюмИИ).
4. Н.X. Кулахметов, В.М. Никитин, Г.С. Ясович, Ю.И. Балицкий. // Особенности корреляции шельфовых отложений неокома Среднего Приобья с применением сейсморазведки МОГТ / - Геология нефти и газа, 1983, № 5, с. 44-48.
5. Онищук Т.М., Наумов А.Л., Векслер Л.А. Корреляция продуктивных пластов нижнего мела в Среднеобской нефтегазоносной области. - Геология нефти и газа, 1977, № 6, с. 32-36.
6. Рудкевич М.Я., Бочкарев В.С., Максимов Е. М. Палеотектоническая карта позднеюрской эпохи. Атлас структурных, палеотектонических и геологических карт среза для территории Западно-Сибирской низменности. Изд. МГ СССР, 1970.
7. Рудкевич М.Я. Позднеюрская эпоха. - Труды ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1970, вып. 28, с. 84-90.
Поступила 13/X11 1983 г.
Рис. 1. Сейсмогеологическое строение меловых отложений Западно-Сибирской плиты.
1 - границы плиты; 2 - линия сейсмогеологического разреза; 3 - осевая зона нижнемелового палеобассейна седиментации; 4 - направление сноса осадочного материала; 5 - сейсмогеологические границы. Индексы сейсмогеологических горизонтов: Б - кровля юры, М1, М - граница в аптских отложениях, Г - кровля сеномана
Рис. 2. Геолого-геофизический разрез нижнемеловых отложений Среднего Приобья по линии Салымская - Правдинская площади (В.А. Корнев, 1978).
1 - песчаники; 2 - залежи нефти; 3 - глины; 4 - известково-алеврито-глинистый разрез; 5 - битуминозные аргиллиты баженовской свиты; 6 - сейсмические отражающие горизонты
Рис. 3. Схема прослеживания зоны полного литологического замещения основных продуктивных пластов неокома в Среднем Приобье по данным сейсморазведки и бурения (В.А. Корнев, 1979).
1 - зоны полного литологического замещения песчаных пластов; 2 - контуры положительных структур III порядка; 3 - залежи нефти
Рис. 4. Схема суммарных мощностей песчано-алевритовых пород ачимовской толщи.
1- контуры структур по замкнутой изогипсе, км; 2 - изопахиты ачимовской толщи, м; зона распространения песчано-алевритовых пород мощностью (м): 5 - 30-40, 4 - 40 и более; 5 – залежи нефти в ачимовской толще