|
УДК 553.98.041:551.762.1 (571.6) |
Условия формирования и перспективы нефтегазоносности нижнеюрских отложений Западной Сибири
Г.С. ЯСОВИЧ, А.Г. МУХЕР, Г.П. МЯСНИКОВА (ЗапСибНИГНИ)
Западная Сибирь в раннеюрскую эпоху характеризовалась сложной историей осадконакопления, разнообразными формами погребенного рельефа и часто меняющимися палеогеографическими обстановками, реконструкция которых позволяет более уверенно вести поиск ловушек, благоприятных для формирования залежей УВ.
В результате проведенной межрайонной корреляции нижнеюрских отложений Западной Сибири удалось впервые выделить и проследить в кровле этих отложений региональную покрышку. Последняя представлена пачкой черных, прослоями битуминозных глин, которая прослеживается на обширной территории центральной и северной частей Западной Сибири. На вершинах сводов и крупных мегавалов, таких, как Красноленинский, Сургутский, Нижневартовский, Каймысовский и других, толща выклинивается. Толщина покрышки изменяется от 10 до 100 м, составляя в среднем 30-40 м. В северной части региона глины этой покрышки имеют сплошное распространение и выдержанную толщину. При этом они трансгрессивно перекрывают подстилающие образования. Отложения глинистой пачки охарактеризованы палинологическими комплексами тоара и тоара-аалена, а на Ямале (Бованенковская площадь) - фораминиферами тоара.
Нижнеюрские отложения, залегающие под региональной глинистой покрышкой тоар-ааленского возраста, образуют самостоятельный нефтегазоносный комплекс (НГК). Толщина его изменяется от десятков до 800 м и более на северо-востоке.
В настоящее время доказана региональная нефтегазоносность нижнеюрских отложений региона. Промышленные залежи УВ выявлены на западе Красноленинского НГР и к северу от него на месторождении Большом, в Нюрольской впадине (Нижнетабаганское, Калиновое и Урманское месторождения) на Нижневартовском своде (Хвойное и Квартовое месторождения). На севере провинции открыты газоконденсатные залежи на Новопортовском месторождении. Непромышленные притоки нефти получены во Фроловской, Среднеобской, Каймысовской, Пайдугинской, Ямальской, Усть-Енисейской, Надым-Пурской НГО.
Одна из основных проблем при поисках залежей УВ в нижнеюрском НГК - выявление закономерностей распространения пород-коллекторов и связанных с ними залежей нефти и газа. С этой целью была построена палеогеографическая карта времени накопления нижнеюрского НГК Западной Сибири (рисунок). В нижне-среднеюрских отложениях северной части региона прослежено четыре регионально выдержанных отражающих горизонта: Т, Т2, Т3 и Т4. Установлено, что горизонт Т приурочен к кровле заводоуковского надгоризонта, Т2 - условно к границе аалена и байоса, Т3 - к кровле нижней юры и Т4 - к подошве юрских отложений (граница проходит в низах нижней юры). Т и Т4 прослеживаются почти непрерывно на всех профилях и характеризуются большой амплитудой отражений.
Для реконструкций обстановок осадконакопления, прогноза литологического состава и фаций проанализированы сейсмические фации внутри комплекса с использованием таких параметров отражений, как амплитуда, частота, непрерывность, конфигурация, морфология в подошве и кровле, а также внешние формы отражений на границах комплекса [3].
На палеогеографической карте времени накопления нижнеюрского НГК выделяются равнины: прибрежно-морская аккумулятивная, временами заливаемая морем; дельтовые подводные и надводные; озерно-аллювиальные аккумулятивные и эрозионно-денудационные, а также холмогорья.
Холмогорья - это низкие остаточные горы высотой до 500 м с разнообразными формами расчленения. Ниже располагались эрозионно-денудационные пологоволнистые равнины с отметками 60-100 м. В их образовании участвовала гидросеть.
Озерно-аллювиальные аккумулятивные равнины выделены по литологическому составу и текстурным особенностям слагающих их осадков. По аналогии с современными равнинами они имели отметки 20-60 м. Наиболее характерными формами рельефа на этих равнинах были речные долины. Последние выделены по особенностям строения поперечного профиля, толщинам и литологическому составу осадков, особенностям вертикального строения и другим признакам. В пределах озерно-аллювиальных равнин наряду с речными были развиты осадки различных по размерам озерных водоемов, болот и временных водотоков, а также делювиальные образования.
Весьма важную роль в формировании нижнеюрских отложений Западной Сибири в условиях гумидного и умеренно теплого климата играли дельтовые равнины. Для них характерны повышенные общие толщины, превосходящие в несколько, нередко в десятки, раз толщины одновозрастных морских отложений, пестрый литолого-фациальный состав, чередование прослоев и пачек с солоновато-водной и нормально-морской фауной, обилие растительного детрита, ходов илоедов и других ползающих организмов и чешуек слюды. В пределах дельтовых равнин в генетическом и геологическом отношении различаются надводные и подводные (авандельтовые) части.
Равнины, временами заливаемые морем, по условиям образования близки надводной дельтовой равнине как по литолого-фациальному составу, так и по толщине слагающих их осадков.
Прибрежно-морская аккумулятивная равнина занимала область мелководья с прибрежной зоной. На основании данных по глубинам накопления мелководных осадков в современных шельфовых морях принято допущение, что глубины мелкой части моря изменялись от нуля до 100 м.
Прибрежно-морская равнина охватывала северную и центральную части Ямала и Гыдана и южную часть п-ова Таймыр. Здесь накапливались песчано-глинистые осадки. В разрезе отмечается чередование сравнительно толстых пачек глин с пластами песчаников и алевролитов с преобладанием глин. Встречены остатки двустворок и фораминиферы. Общие толщины отложений комплекса изменяются от 100 до 400 м. На сейсмических разрезах МОГТ для этой области характерны «фации» с большей непрерывностью и амплитудой и конфигурацией отражений от параллельной до расходящейся. Толщины песчано-алевритовых пород меняются в широких пределах, возрастая в восточном направлении до 150 м.
На юге Ямала к прибрежно-морской равнине примыкала равнина, временами заливаемая морем. Здесь разрез сложен пачками темно-серых алевритовых глин, ритмично переслаивающихся с пластами песчаников и алевролитов. В глинах отмечаются прослои с двустворками и ассоциациями фораминифер. Толщины песчаных пород очень изменчивые, достигают в русловых протоках и рукавах 30-60 м и снижаются в межпроточных пространствах до 10-15 м. Общие толщины возрастают с запада на восток от 100 до 200 м.
Подводно-дельтовая аккумулятивная равнина занимала центральную и восточную части севера Западной Сибири и выделена А.П. Лисицыным [1] как область лавинной седиментации. На юге она простиралась до широты пос. Тазовского. Подводно-дельтовая равнина представлена в верхней части дельтовой платформой. Разрез отложений подводно-дельтовой равнины характеризуется ритмично чередующимися пачками с увеличенной толщиной темно-серых алевритовых глин и алеврито-песчаных пород. В нижней половине разреза часто присутствуют линзы и прослои конгломератов и гравелитов. На временных разрезах МОГТ отложения дельтовой платформы характеризуются отражениями большой протяженности и значительной амплитуды и конфигурацией от параллельной до расходящейся, что вместе с данными бурения указывает на переслаивающиеся пачки глинистых пород с протяженными пластами песчаников значительной толщины. Прогнозируется широкое развитие аккумулятивных песчаных тел типа морских и устьевых баров, барьерных островов, русловых бороздин, подводных конусов выноса. Общая толщина отложений комплекса колеблется от 300 до 1000 м и более, а суммарные песчано-алевритовых пород достигают 200 м и более.
Надводно-дельтовая равнина примыкала с юго-запада и юга к подводно-дельтовой равнине. Она выделена по разрезам скважин ряда площадей и на основании временных разрезов МОГТ. Для отложений этой области, так же как и для озерно-аллювиальной равнины, характерны отражения с малой непрерывностью и меняющейся амплитудой. Общая толщина отложений комплекса колеблется от 200 до 400 м. На ряде участков по скважинам и сейсмическим разрезам удалось протрассировать зоны развития дельтовых водотоков, к которым приурочены повышенные толщины песчано-алевритовых пород. Большее количество песчано-алевритового материала отлагалось в прибрежных зонах подводных частей устьев рек, впадавших в замкнутые и полузамкнутые пресноводные бассейны.
В южном направлении (южнее 64 ° с. ш.) дельтовая равнина постепенно переходила в озерно-аллювиальную. На западе и юго-западе этой равнины по сейсмическим профилям прослежены три крупные речные долины с многочисленными притоками (см. рисунок). Общие толщины отложений достигают 150-180 м, а толщина песчано-алевритовых и грубообломочных пород 50- 90 м. Максимальные значения толщин приурочены к тальвегам речных долин. За пределами последних нижнеюрские отложения обычно представлены глинисто-алевритовыми породами с подчиненными прослоями песчаников толщиной не более 4-8 м. Среди отложений широко развиты гравелиты, конгломераты и разнозернистые песчаники, обычно имеющие существенно кварцевый и полимиктовый состав.
Наиболее крупная река протекала по Чулымской впадине, Касскому и Корликовскому мегапрогибам. Истоки ее располагались в Саянах, устье, вероятно, - в северной части Толькинской зоны прогибов. Отложения комплекса детально изучены по разрезам скважин и обнажениям. Толщины песчаных пород достигают 100 м и более. Внутри озерно-аллювиальной равнины прослежены эрозионно-денудационные останцы, которые служили местными источниками обломочного материала. Останцы приурочены к современным положительным структурам (Сургутский, Нижневартовский, Верхнедемьянский и Каймысовский своды).
Проведенные комплексные исследования по восстановлению палеогеографических обстановок раннеюрского осадконакопления, структурные построения, анализ нефтегазоносности и других факторов позволили выделить ловушки и зоны, перспективные для поисков залежей УВ в нижнеюрском НГК в пределах палеогеографических областей (см. рисунок).
На территории прибрежно-морской равнины первоочередными для поисков ловушек УВ являются такие высокоамплитудные поднятия, как Харасавэйское, Бованенковское, Южно-Тамбейское, Нейтинское, Арктическое, Гыданское, Геофизическое и др. Здесь предполагается развитие покровных песчаных пластов, надежных глинистых покрышек и благоприятных геохимических и тектонических условий нефтегазонакопления. Ожидаемые типы залежей - преимущественно структурные, пластово-сводовые и массивные, возможно, частично осложненные литологическими экранами, образование которых связано с катагенетическими процессами на глубине свыше 3,5 км. Непромышленные притоки газа получены уже на Бованенковской и Арктической площадях.
В пределах равнины перспективны восточный склон Байдарацкого вала и южный Нурминского мегавала. На них предполагается региональное выклинивание отложений комплекса. Ожидаемые типы залежей - стратиграфические и структурно-стратиграфические.
Перспективы нижнеюрского НГК здесь подтверждаются открытием газоконденсатной залежи на Новопортовском месторождении на глубине 2500- 2600 м.
На подводно-дельтовой равнине наиболее перспективными будут Ямбургское, Западно-Песцовое, Ярояхинское, Оликуминское, Юрхаровское, Находкинское, Самбургское и ряд других поднятий. Здесь, видимо, широко развиты покровные песчаные пласты, чередующиеся с глинистыми покрышками, и песчаные бары, как на вершинах палеоподнятий, так и на их склонах. Значительный интерес для поиска в этой зоне представляют склоны Среднемессояхского и Антипаютинского поднятий, где по материалам сейсморазведки наблюдается выклинивание нижних горизонтов юры, а следовательно, выделяются стратиграфические ловушки, благоприятные для скопления нефти и газа.
На надводно-дельтовой равнине перспективны Ярудейское, Надымское, Медвежье, Песцовое, Тазовское, Заполярное, Русское, Етыпурское, Комсомольское поднятия, Хеттинская и Уренгойская группы поднятий и др. Предполагаемые типы залежей - структурно-литологические, литолого-стратиграфические, литологические.
На этой территории нижнеюрский комплекс еще слабо изучен бурением, он вскрыт единичными скважинами на Уренгойской, Медвежьей и Самбургской площадях. Промышленных притоков пока не получено, но при бурении и испытании наблюдались пленки нефти в буровом растворе, нефтенасыщение керна, слабые притоки газа.
В пределах озерно-аллювиальной равнины наиболее перспективны для поисков залежей УВ ловушки, приуроченные к речным долинам, а в западной ее части - вблизи эрозионно-денудационных останцов Красноленинской зоны поднятий, а также в зонах регионального выклинивания отложений нижней юры на Емысском, Шугурском, Кошатском и других поднятиях. На участках распространения эрозионно-денудационных останцов, прилегающих к отдельным поднятиям и валам, выделяется ряд перспективных ловушек примыкания, связанных с развитием пород-коллекторов делювиально-пролювиального генезиса. К таким ловушкам относятся склоны Зенковского вала, Средненазымское, Апрельское, Унлорское, Тортасинское, Назымское и другие поднятия. В подобных ловушках открыты промышленные залежи нефти на Красноленинском своде (Талинское, Пальяновское, Ем-Еговское месторождения). Породы-коллекторы здесь сложены грубозернистыми кварцевыми и полимиктовыми песчаниками, конгломератами и гравелитами с подчиненными прослоями алевролитов и аргиллитов [2].
В Среднем Приобье наиболее перспективны для поисков ловушек склоны Сургутского и Нижневартовского сводов, где происходит выклинивание отложений нижнеюрского НГК. Первоочередными являются участки сводов, обращенные в сторону Ярсомовского и Колтогорского прогибов, Юганской и Хантымансийской впадин. Склоны сводов были изрезаны густой гидросетью, благоприятствующей формированию пород-коллекторов. На южном склоне Нижневартовского свода в отложениях комплекса открыты залежи нефти на Хвойном месторождении и газоконденсата - на Квартовом. На восточном склоне Сургутского свода были получены непромышленные (до 3 т/сут) притоки нефти в Сургутской опорной скважине.
В восточных и юго-восточных районах Западной Сибири для поисков ловушек перспективны поднятия, расположенные в долинах палеорек, и склоны возвышенностей, обращенные в сторону крупных речных долин. Залежи нефти отмечены на Нижнетабаганском, Южно-Табаганском, Урманском, Калиновом месторождениях, расположенных в Нюрольской впадине, к которой приурочена одна из крупнейших речных долин раннеюрской эпохи. Здесь на многих площадях и месторождениях из нижнеюрских отложений были получены непромышленные притоки нефти, отмечались пленки ее в буровом растворе и нефтенасыщение керна.
Наибольший интерес для поиска залежей в этих районах представляют зоны, прилегающие к западному склону Пудинского, северо-восточному склону Пайдугинского мегавалов, к восточному и юго-восточному склонам Каймысовского свода, где на Черемшанской и Нововасюганской площадях нижней юры при испытании были получены небольшие притоки воды с нефтью, и юго-восточному склону Верхнедемьянского мегавала, где предполагается широкое развитие заливообразных стратиграфических ловушек УВ, обусловленных погребенными формами рельефа.
Для успешных поисков залежей УВ в нижнеюрских отложениях Западной Сибири важно учитывать изменения пород-коллекторов в районах с глубинами залегания НГК более 3,5-4 км.
Таким образом, анализ условий формирования отложений нижнеюрского комплекса, его строения и изучение геологических особенностей выявленных залежей УВ и нефтегазопроявлений в нем позволяют положительно оценивать перспективы его нефтегазоносности и наметить основные направления поисково-разведочных работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Лисицын А.П. Лавинная седиментация в морях и океанах. Сообщение II. Накопление осадочного вещества в крупнейших дельтах мира. Первый глобальный уровень - закономерности количественного распределения и состава веществ.- Литол. и полезн. ископ., 1984, № 5, с. 3-28.
2. Мухер А.Г., Ясович Г.С. Особенности палеогеоморфологии и закономерности распространения пород-коллекторов в нижнеюрских отложениях Сибирского Приуралья.- Труды ЗапСиб-НИГНИ, Тюмень, вып. 189, 1984, с. 63-67.
3. Сейсмическая стратиграфия. Под. ред. Ч. Пейтона. Пер. с. англ. Ч. 1. М., Мир, 1982.
Рисунок Палеогеографичесная карта времени накопления нижнеюрского нефтегазоносного комплекса северной, центральной и южной частей Западной Сибири.
Палеогеографические области: 1 - холмогорья, 2 - эрозионно-денудационные равнины; равнины аккумулятивные: 3 - озерно-аллювиальные, 4 - надводно-дельтовые, 5 - подводно-дельтовые (авандельтовые), 6 - равнины, временами заливаемые морем, 7 - прибрежно-морские; отдельные формы палеорельефа: 8 - речные долины, 9 - останцы эрозионно-денудационные, 10- русловые протоки дельт; 11 - аутигенные минералы (а - известняк, б - сидерит, в - пирит, г - пестроцветные);12 - флора (а - растительные остатки, б - растительный детрит, в - корни растений); 13 - фауна (а - двустворки, б - фораминиферы); 14 - направление сноса обломочного материала; 15 - изопахиты, м; 16 - границы палеогеографических областей; 17 - сейсмические профили; 18 - залежи нефти; 19 - залежи газоконденсата; 20 - ловушки, перспективные на поиски залежей УВ (цифры в кружках): 1 - Харасавэйская, 2 - Бованенковская, 3 - Южно-Тамбейская, 4 - Нейтинская,5 - Арктическая, 6 - Геофизическая, 7 - Гыданская, 8 - Новопортовская, 9 - Ямбургская, 10 - Среднемессояхская, 11 - Оликуминская, 12 - Тазовская, 13 - Западно-Песцовая, 14 - Заполярная, 15 - Русская, 16 - Ярудейская, 17 - Медвежья, 18 - Уренгойской группы поднятий, 19 - Хеттинской группы поднятий, 20 - Етыпурская, 21 - Средненазымская, 22 - Апрельской группы поднятий, 23 - Калиновая; 21 – зоны, перспективные на поиски залежей УВ; 22 - проявления УВ (а - нефти, б - газа)