К оглавлению	УДК 552.51.061.15:551.763.12(571.1-17)
	© Л.Ш. ГИРШГОРН, В.С. СОСЕДКОВ, 1990

Условия формирования песчаных тел в склоновых отложениях неокомской клиноформной толщи севера Западной Сибири

Л.Ш. ГИРШГОРН, В.С. СОСЕДКОВ (Ямалгеофизика)

Осадочные отложения аккумулятивного склона, образовавшиеся в некомпенсированном седиментационном бассейне между его мелководно-шельфовой и глубоководной зонами, составляют основной объем нижненеокомско-верхнеюрского НГК Западной Сибири. Мощность склоновых отложений обычно 400-500, иногда 700-800 м. Наклон границ напластования в склоновых образованиях составляет 10-15, реже 25-30 м/км. В то же время в шельфовой и глубоководной зонах эти значения на порядок ниже. Внутренняя структура склоновых отложений на сейсмических разрезах более сложная и нерегулярная по сравнению с выше- и нижележащими образованиями. Ее основными элементами являются чечевицеподобные (сигмовидные) тела.

В соответствии с представлениями об условиях формирования толщи отложений верхней юры - неокома большинство исследователей (А.Л. Наумов, Л.Я. Трушкова, О.М. Мкртчян, В.Г. Смирнов и др.) выделяют в ее составе латеральный ряд формаций: от континентальной пестроцветной до депрессионной битуминозно-глинистой (баженовской). Косослоистые клиноформные отложения склона занимают в этом ряду промежуточное положение. Одни исследователи называют эту формацию ачимовской, другие понимают под ачимовскими отложениями лишь песчаные тела (ачимовская пачка), развитые в составе преимущественно глинистых склоновых образований. Мы будем к ачимовским отложениям относить склоновую толщу.

Несмотря на то, что нефтегазовый потенциал склоновых образований оценивается большинством исследователей весьма высоко, в них выявлено очень немного залежей. В Среднем Приобье на Коголымской, Тевлинской и ряде других площадей разведаны крупные нефтяные скопления. В северных районах Западной Сибири установлена продуктивность ачимовских отложений на Самбургской, Северо-Губкинской, Русско-Реченской площадях и др.

Ачимовские отложения сравнительно слабо изучены бурением. Большая часть разведочных скважин доводится лишь до уровня продуктивных пластов в шельфовых отложениях, где закономерности размещения ловушек имеют более ясный характер. Однако в настоящее время в связи с высокой степенью освоения ресурсов шельфовых отложений именно ачимовская толща становится наиболее актуальным объектом изучения в неокомском НГК.

Темпы выявления ловушек в ачимовской толще сдерживаются неопределенностью в трактовке ее общей структуры и особенно закономерностей развития внутри нее песчаных тел-коллекторов. В отличие от ловушек, связанных с шельфовыми отложениями, которые имеют существенно сводовый характер, ловушки в ачимовской толще обычно характеризуются как литологические. Однако это не означает, что песчаные тела в составе ачимовской толщи не образуют характерных структурных форм, а их накопление не является следствием общей структурно-тектонической обстановки. Данная типизация указывает лишь на то, что литологический фактор может рассматриваться как главное условие существования ловушки.

Прогнозирование литологических изменений по данным сейсморазведки, особенно в однообразном глинисто-песчаном разрезе, представляет большие сложности.

Эта задача получает удовлетворительное решение главным образом в форме экстраполяции и интерполяции данных по скважинам с широким использованием приемов сейсмического моделирования на этапе детального изучения. На поисковом же этапе, когда физические свойства разреза изучены слабо, а возможность решения прямых задач не обеспечена необходимыми исходными данными, надежность прогноза существенно снижается. В этих условиях возрастает значение детального структурного анализа и интерпретации структурной информации в аспектах палеотектоники и палеогеографии. С одной стороны, песчаные образования ачимовской толщи могут иметь характерную специфическую морфологию, обусловленную седиментационными и постседиментационными процессами, с другой - воссоздание элементов палеогеографической обстановки и тектонического режима указывает на закономерности формирования осадочных тел различного состава.

Песчаные тела в ачимовских отложениях имеют обычно линзовидный характер. Мощность отдельных тел широко варьирует, достигая 40-50 м. Иногда характер развития таких тел позволяет говорить о песчаных покровах, суммарная мощность которых в составе склоновых отложений может достигать первых сотен метров.

Эти общие особенности развития песчаных ачимовских отложений были выяснены уже на первых этапах нефтегазопоисковых исследований в регионе, и с этого времени делались попытки установления закономерностей их пространственного распределения. В рамках представлений о конформном строении разреза было высказано предположение о формировании песчаных гряд под влиянием глубоководных донных течений, а также об отложении песчаников во время коротких периодов обмеления бассейна.

Развитая в дальнейшем концепция клиноформного строения неокомских отложений привела к представлению (А.Л. Наумов и др.) об образовании песчаных ачимовских тел благодаря мутьевым потокам, сходящим вниз по склону. На основе этих представлений в последние годы был сделан ряд попыток прогноза и картирования песчаных ачимовских тел при поисково-детальных работах.

Так, И.Л. Цибулиным [3] на отдельных примерах было показано, что развитие песчаных тел в нижней части склона сопровождается характерными структурными осложнениями в его верхах, которые условно названы им «уступом» и «выдвигающейся дельтой». Сами песчаные тела, как правило, меридионально вытянуты вдоль склона и в сечении вкрест простиранию принимают форму характерных «клиньев».

Иной вид песчаных образований в склоновом комплексе описан А.Л. Наумовым и Ф.З. Хафизовым [2]. Речь идет о более или менее протяженных продолжениях шельфовых песчаных пластов вниз по склону за его кромкой. Не исключено, что в некоторых случаях возможно смыкание песчаных образований нижней и верхней частей склона.

Упомянутые исследования касаются в основном детального прогноза и в меньшей степени общей структурно-тектонической обстановки, способствующей формированию песчаных ачимовских тел. Подходы к решению этой последней проблемы наметились в последние годы в связи с изучением ряда разнотипных объектов.

Одним из объектов такого рода являются мел-палеогеновые чехольные поднятия, навешенные над глубинными изометричными кольцевыми депрессиями [1]. Этот тип структур развит в основном в широтной полосе, охватывающей южную часть Гыданского и Тазовский полуостров. Глубокие мульды, выраженные по отложениям палеозоя и низов мезозоя, неполностью «залечиваются» в верхах юры - низах неокома. При этом отложения склонового комплекса в зоне непосредственно над глубинной депрессией имеют аномально повышенную мощность и компенсируют депрессию, вследствие чего поверхность склоновых образований формирует антиклинальный перегиб. Этот эффект наследуется мощной толщей вышележащих отложений.

Анализ морфологии «инверсионных» структур такого типа [1] позволил прийти к заключению, что в их образовании более или менее значительную роль играют литологическая неоднородность склонового комплекса по латерали и связанный с этим эффект дифференциального уплотнения. Было высказано предположение, что перекомпенсирующий депрессию «контурит» является телом повышенной песчанистости. Это предположение пока получило подтверждение лишь на Русско-Реченской площади, где перекомпенсирующий «контурит» частично вскрыт скв. 701, обнаружившей ожидаемый эффект.

Явление перекомпенсации юрских и доюрских депрессионных структур утолщениями склоновых отложений, первоначально установленное на примере кольцевых глубинных депрессий, в дальнейшем было выявлено по данным сейсморазведки для отрицательных структур различной формы и размеров, в том числе для палеодепрессий, инверсировавших или сглаженных региональным фоном, что свидетельствует о более общем характере этого явления.

Предположение о существенной роли дифференциального уплотнения при структурообразовании в породах склонового комплекса приводит к заключению, что слабоуплотняющиеся песчаные тела в составе преимущественно глинистых отложений ачимовской толщи должны, как правило, образовывать положительные структурные формы. Это предположение позволяет также поставить вопрос о роли палеогеографически или тектонически обусловленных депрессий в рельефе дна некомпенсированного седиментационного бассейна как факторов латеральной литологической дифференциации перекрывающих депрессий склоновых образований.

Накопленный к настоящему времени материал позволяет поддержать идею о роли депрессий как своеобразных ловушек песчаного материала склоновых образований на примере поднятий, развивающихся не только над глубинными кольцевыми депрессиями, но и в других геологических обстановках как локального, так и регионального характера.

Наиболее масштабное проявление этого эффекта намечается в осевой области нижненеокомского некомпенсированного седиментационного бассейна, в зоне интерференции клиноформ, сформировавшихся из западных (Урало-Пайхойских) и восточных (Сибирских) источников сноса. Развитие в пределах этой зоны на южном Ямале мощной толщи песчаных образований в составе склоновых отложений (новопортовская толща) было объяснено А.Л. Наумовым влиянием на седиментационный процесс приближенного склона встречного по отношению к направлению переноса материала падения. Такая трактовка природы этого явления вполне укладывается в изложенную выше общую схему.

Данные сейсморазведки МОГТ наглядно отображают строение осевой зоны нижненеокомского бассейна (рис. 1). Миграция оси бассейна, связанная как с неравномерным поступлением обломочного материала от источников сноса, так и с другими факторами, обусловливает перекрытие клиноформ западного и восточного падения на разных стратиграфических уровнях.

Опесчаненная новопортовская толща, продуктивность которой установлена на Ростовцевском и Новопортовском месторождениях, представляет собой совокупность крупных линзовидных тел, сформировавшихся на различных стратиграфических уровнях. Экстремальные мощности каждого из таких тел достигаются в осевых частях палеодепрессий соответствующего возраста, положение которых закономерно смещается к западу по мере омоложения пластов.

В пределах западной (Урало-Пайхойской) клиноформы опесчаненные толщи, по-видимому, отсутствуют или представляют собой редкие аномалии, что является следствием как очень малой интенсивности сноса материала со стороны западных источников, так и его преимущественно глинистого состава.

Наличие песчаных образований новопортовской толщи сопровождается на сейсмических разрезах МОГТ характерными «перехлестами» встречных клиноформ и динамическими аномалиями типа «ярких пятен». Это позволяет прогнозировать развитие опесчаненных образований склонового комплекса в пределах нижненеокомской палеодепрессий на значительной части п-ова Ямал (см. рис. 1).

Аналогичное явление обнаруживается на восточном склоне высокоамплитудного Мессояхского вала (рис. 2), который представлял собой крупнейший структурный барьер на северо-востоке Западно-Сибирского позднеюрско-раннемелового седиментационного бассейна. По данным сейсморазведки и бурения здесь намечена обширная зона развития песчаного пласта БУ₂₀, продуктивность которого установлена скв. 16. Эта зона связана с палеодепрессией, ограниченной склоном надвигавшегося с юго-востока палеошельфа с одной стороны и южным склоном Мессояхского вала с другой.

Подобные эффекты наблюдаются и на западном склоне крупнейшей сублинейной отрицательной структуры севера Западной Сибири - Пурского мегапрогиба. Как показывают накопленные данные сейсморазведки и бурения, в этой тектонической зоне суммарная мощность песчаных образований в составе склоновых отложений максимальна в региональном плане.

На двух площадях этой зоны бурением установлено наличие песчаных продуктивных отложений в составе склонового комплекса.

На Северо-Пурпейской площади нефтеносный песчаный пласт в ачимовских отложениях встречен в своде поднятия. Однако палеотектоническая реконструкция (рис. 3) показывает, что склоновые песчаные отложения сформировались над устойчиво развивавшейся в раннемеловое время локальной депрессией и лишь в результате последующего интенсивного воздымания оказались в присводовой области. Необходимо отметить, что палеореконструкция обнаруживает здесь наличие внутриформационного поднятия склоновых отложений, перекомпенсирующих депрессию, подобно тому, как это отмечается в случае «инверсионных» кольцевых структур. Своеобразная структурная ситуация установлена на Самбургской площади, (рис. 4), где скв. 700 вскрыла нефтяную залежь в ачимовских песчаниках, развитых в окраинной части обширного восточного склона Уренгойского вала. На этом региональном фоне по отражающим горизонтам ачимовской толщи вырисовывается серия внутриформационных поднятий, существующих в весьма ограниченном диапазоне глубин от 10 до 100 м. Вскрытая нефтяная залежь приурочена к одному из них. Сводовые части этих поднятий последовательно смещаются к востоку по мере понижения стратиграфического уровня. Таким образом, имеются основания считать, что зоны опесчанивания ачимовских отложений контролируются внутриформационными поднятиями.

Выводы

1. Развитие песчаных образований ачимовской толщи в существенной мере контролируется домеловыми палеодепрессиями различных масштаба и генезиса.

2. Песчаные тела в составе заполняющих депрессии клиноформных отложений, как правило, образуют замкнутые или полузамкнутые положительные структурные формы. В их формировании большую роль играют седиментационные и постседиментационные внутричехольные процессы.

3. Основными методами сейсмогеологического изучения склоновых отложений являются детальный структурный анализ и базирующиеся на его результатах палеотектонические и палеогеографические реконструкции. Эти соображения стимулируют внимание к укрупнению масштаба сейсмических съемок, направленных на изучение ачимовских отложений, повышению точности структурных построений и детальности расчленения разреза по данным сейсморазведки МОГТ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гиршгорн Л.Ш. Дисгармоничные поднятия в осадочном чехле севера Западно-Сибирской плиты // Советская геология.- 1987.- № 4.- С. 63-71.

2. Наумов А.Л., Хафизов Ф.3. Новый вид литологических ловушек в неокомских отложениях Западной Сибири // Геология нефти и газа.-1986.- № 6.- С. 31-35.

3. Цибулин И.Л. Прогнозирование зон развития коллекторов ачимовской толщи по данным сейсморазведки //В кн.: Структурно-формационная сейсморазрядка. - Тюмень.-1987.- С. 27-35.

Abstract

Zones of sanding of slope deposits of Neocomian clinoform strata are essentially controlled by Jurassic - early Cretaceous paleodepressions of different extent and genesis. In sediments, filling the depressions, sand bodies-form possible intracover structural forms.

Рис. 1. Схема взаимоотношения клиноформ в приосевой части нижненеокомского бассейна на п-ове Ямал.

Границы областей развития клиноформ, сформировавшихся из источников сноса: 1 - уральских, 2 - восточносибирских, 3 - раннемеловые палеодепрессии; 4 - линия разреза; 5 - пласты песчаников; б - сейсмические горизонты, контролирующие: З¹⁰, 3²⁰ - клиноформы восточного падения. В¹⁰, В²⁰ - клиноформы западного падения, Б - кровлю юры. Разведочные площади: I - Новопортовская, II - Нулмуяхинская, III - Бованенковская, IV - Харасавэйская, V - Пяседайская

Рис. 2. Схема развития предполагаемой зоны опесчанивания пласта  на южном склоне Мессояхского вала:

1 - изогипсы отражающего горизонта (пласт БУ₁₈?), м; 2 - граница области развития отражения , связываемого с песчаниками пласта ; 3 – линия перехода шельфовых фаций в склоновые; 4 - скважина. Поднятия: I - Восточно-Мессояхское, II - Южно-Мессояхское

Рис. 3. Фрагмент сейсмического разреза через Пурпейский вал (а) и его палеореконструкция (б).

Отражающие горизонты: 1 - опорные (Б - кровля юры, В - вблизи кровли склоновой толщи неокома), 2 - контролирующие пласты песчаников группы БП₁₂, 3 - прочие (короткие участки отражающих границ)

Рис. 4. Структурные карты по отражающим горизонтам (а) и  (б) в склоновой толще Самбургской площади.

1 - изогипсы, м; 2 - границы развития отражений; 3 - поднятия; 4 - скв. 700