К оглавлению журнала

 

УДК 553.98.041

© Коллектив авторов, 1992

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ РИФЕЙСКИХ ОСАДОЧНЫХ БАССЕЙНОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

К.А. САВИНСКИЙ, Г.П. ФИЛИППОВА (НФФ ВНИИгеофизика), В.В. ЗАБАЛУЕВ (ВНИГРИ), К.Е. ВЕСЕЛОВ, В. С ВОЛХОНИН (ВНИИгеофизика)

Положительные результаты поисков нефти и газа в рифейских отложениях на западе Сибирской платформы (Юрубчено-Тохомская зона, Куюмбинская и Кардинская площади Красноярского края) [3, 4] обусловливают рассмотрение общей региональной проблемы нефтегазоносности рифейских отложений платформы с выделением наиболее перспективных осадочно-породных бассейнов, структур и площадей для первоочередных поисковых работ с помощью геофизических методов и глубокого бурения.

Обобщение фактических данных по территории Сибирской платформы, включая данные бурения глубоких скважин и региональных сейсмических работ МОВЗ-ГСЗ и ОГТ, обработанных и проинтерпретированных специалистами ВНИИгеофизики и ВНИГРИ, позволило предложить варианты решения этих актуальных вопросов и рекомендовать их использование при разработке стратегии поисков месторождений нефти и газа на огромной территории Сибири.

Рифейские отложения Сибирской платформы описаны в многочисленных работах. Во многих из них рассмотрены стратиграфия, литология и тектоника отложений в областях складчатого обрамления платформы. Меньшее число работ относится к внутренним районам платформы, где эти образования долгое время почти не изучались. Только в последние годы благодаря бурению и региональным геофизическим работам удалось выявить основные закономерности их пространственного распределения [1–3]. Рифейские осадочные бассейны локализуются лишь в крупных и древних прогибах архей-нижнепротерозойского фундамента [1, 5]. Приподнятые области фундамента разде ляют внутреннее поле развития рифейских пород на отдельные бассейны (рис. 1). К таким приподнятым зонам относится и центральная, которая протягивается от Усть-Кутского свода (на юге) через Непско-Ботуобинскую антеклизу до Анабарского массива (на севере) и четко разделяет поле развития рифейских пород на западную и восточную части.

Западная часть платформы рассматривается как основной самостоятельный, наиболее крупный рифейский осадочный бассейн, в пределах которого выделяются четыре крупные структурно-тектонические зоны. К ним относятся следующие: приподнятая зона, по-видимому, позднетриасового возраста, включающая Енисейский кряж и Турухано-Норильскую гряду, где породы рифея выведены на дневную поверхность, сильно дислоцированы и осложнены многочисленными высокоамплитудными (до 3 км) разломами; Западно-Тунгусский региональный прогиб, ограничивающий с востока на всем протяжении описанную приподнятую зону; его ширина на севере достигает 100 км, на юге – 50 км; кровля рифея погружена на севере до 6 км, на юге до 3 км.; приподнятая зона, включающая Байкитскую антеклизу, Бахтинский мегавыступ, Анамский, Аянский и Гулинский своды. Шарнир зоны погружается в северном направлении до глубины 2 км на юге и 5–6 км на севере; а пределах зоны рифейские отложения либо отсутствуют, либо имеют мощность 0,5– 1 км. Тунгусская синеклиза, отделяющая описанную приподнятую зону от Анабарской и Непско-Ботуобинской антеклиз. Она имеет вид огромной пологой впадины, вытянутой в северо-западном направлении; в наиболее погруженной ее части (к северу от р. Нижняя Тунгуска) кровля рифея залегает на глубине более 7 км.

В юго-западной части платформы, в пределах Присаяно-Енисейской синеклизы и Тушамского грабена, структура поверхности рифея представляет собой крупную погруженную зону, осложненную двумя грабенообразными локальными впадинами глубиной 4 км и более.

В юго-восточной части платформы расположены Вилюйский и Приангарский рифейские бассейны, где мощность этих отложений (по геофизическим данным) может достигать 7–8 км (Вилюйская синеклиза, 3–4 км (Витимо-Патомский прогиб) и 2–3 км (Приангарье и Нюйско-Джербинская впадина). На Непско-Ботуобинской антеклизе породы рифея полностью выклиниваются.

Совместное рассмотрение структуры поверхности рифейских отложений и сейсмогеологических разрезов по профилям (рис. 2) позволяет судить об объеме рифейских отложений платформы и с некоторой долей условности проводить районирование территории этого региона на отдельные рифейские осадочно-породные бассейны, под которыми понимаются замкнутые полностью или частично, относительно изолированные крупные впадины, отвечающие рангу надпорядковых структур. К ним относятся: 1) Приенисейский, 2) Тунгусский, 3) Приангарский, 4) Анабаро-Оленекский, 5) Вилюйский и 6) Юдомо-Майский бассейны (рис. 3).

Для каждого выделенного бассейна характерны свои структурно-тектонические, литологические и геохимические условия осадконакопления и последующие изменения, которые определяют характер и закономерности распределения ОВ, его тип, степень диагенетических и катагенетических преобразований [3].

Приенисейский бассейн протягивается вдоль северо-западной границы платформы и включает ряд впадин Приенисейского прогиба, разделенных поднятиями. Рифейские породы залегают на глубинах –(4–6) км, на выступах глубина их поверхности увеличивается до –2 км. Обобщенный разрез бассейна имеет двухчленное строение. К первому, нижнему этажу, относятся нижне- и среднерифейские образования, представленные преимущественно песчаными породами, содержащими различные коллекторы. Второй этаж представлен верхнерифейскими образованиями, сложенными сланцево-карбонатными и карбонатными породами, которые могут быть покрышкой.

Уровень обогащенности отложений рифея ОВ и степень катагенетических преобразований не исключают возможности формирований в пределах бассейна скоплений УВ. Однако надо учитывать, что бассейн от рифея до настоящего времени развивался как впадина; перспективы аккумуляции в ней УВ оцениваются слабыми и связываются исключительно с зонами интенсивной трещиноватости, поэтому эффективные методики поисков могут быть успешными за счет применения микрогравиметрических исследований и нетрадиционных методов обработки и интерпретации материалов сейсморазведки, включая приемы структурно-формационного анализа и др. До проведения таких исследований, вероятно, нет оснований рассматривать этот бассейн как первоочередной для поисков месторождений нефти и газа.

Тунгусский бассейн по всем показателям наиболее перспективен в отношении нефтегазоносности. Нижнерифейские отложения в пределах этого бассейна имеют четко выраженное двухчленное строение и погружены на глубину 4–7 км. В нижней части толщи залегают красноцветные грубозернистые, породы, в верхней светло-серые массивные доломиты (котуйканская свита?). На контакте этих толщ выделяются мощные (40–80м) пачки алевролитов усть-ильинской свиты, где содержание ОВ достигает 6,5 %. Наличие такой пачки позволяет считать эти отложения рифея перспективными. Образования верхних этажей рифея представлены монотонной толщей доломитов, иногда с примесью глинистой и алевролитовой составляющих. Такой литофациальный облик пород обусловил равномерное распределение ОВ при несколько повышенной его концентрации. Степень катагенеза ОВ повсеместно достигает апокатагенеза [3].

Таким образом, характер преобразований ОВ допускает возможность скопления УВ. Поскольку основной генерационный потенциал УВ сосредоточен в отложениях усть-ильинской свиты, то аккумуляцию УВ наиболее вероятно связывать с вышележащими карбонатными коллекторами и зонами трещиноватости. Сохранность этих залежей значительно повышается в центральных районах бассейна, где последующая деструктивная тектоническая активизация проявилась менее интенсивно. Именно эти районы бассейна и следует отнести к первоочередным для поисков и глубокого бурения на нефть и газ (см. рис. 3).

Приангарский бассейн занимает южную часть запада Сибирской платформы и характеризуется субширотным простиранием структур, которое на востоке сменяется северо-восточным, согласным с простиранием структур Байкальской складчатой области.

Наиболее полный разрез пород рифея этого бассейна установлен на Енисейском кряже, где нижнерифейские отложения представлены мощной сланцево-карбонатной толщей кординской свиты. Вышележащие породы, сложенные сероцветными сланцами с прослоями алевролитов и песчаников, относятся к сухопитской серии. Среднерифейские отложения перекрываются сложнопостроенными тунгусикской, ослянской и тасеевской сериями, где чередуются мощные толщи карбонатных и терригенных пород. В разрезе наблюдаются углистые сланцы и битуминозные известняки, позволяющие высоко оценивать возможность генерации УВ верхнерифейскими отложениями бассейна. Наличие в разрезе рифея Енисейского кряжа пелитовых образований, встречающихся в виде отдельных крупных пачек, позволяет допускать хорошие изолирующие возможности толщи. Наиболее вероятен зональный характер развития коллекторов. Промышленные притоки нефти и газа на Юрубченской и Куюмбинской площадях подтверждают перспективы нефтегазоносности бассейна. Наиболее интенсивные катагенетические изменения ОВ (стадии АК1-2) отмечаются в краевых частях бассейна. В центральной части степень катагенеза ОВ изменяется от МК2 (Катангская седловина, Байкитская антеклиза) до МК4 (северное направление). Следовательно, судя по степени катагенеза ОВ можно предположить наличие залежей УВ. Учитывая зональное распространение коллекторов верхнерифейских пород, залежи формировались в тектонически активных зонах. Притоки УВ из доломитов рифея на Куюмбинской и Юрубченской площадях, тяготеющие к каверново-трещинным коллекторам, косвенно подтверждают тектоническую природу образования коллектора [3, 4]. Нефтегазоносность центральной части бассейна может быть также обусловлена перетоками флюидов из вендских отложений; улучшенные коллектора последних выклиниваются вблизи площадей, где были получены притоки в рифейском комплексе.

Кроме рассмотренных районов приподнятое положение во все этапы тектонического развития занимала крайняя юго-восточная часть бассейна. Эта территория отделяется от Присаяно-Енисейской синеклизы флексурообразным перегибом. В районе перегиба не исключено наличие залежей УВ, поэтому его также следует относить к перспективным зонам.

Анабаро-Оленекский бассейн. Рифейские отложения, выполняющие бассейн, погружены в среднем на 1 км. К особенностям строения бассейна относится комбинация узких прогибов рифтовой природы с обширными оводовыми поднятиями. Эти особенности определяют сложный литофациальный облик пород. Отложения нижнего рнфея достоверно установлены лишь в пределах Оленекского свода. Здесь они представлены двухчленным комплексом с низкими концентрациями ОВ. Отложения среднего и верхнего рифея в пределах того же Оленекского поднятия существенно карбонатные. В целом в бассейне отмечается нарастание степени катагенеза ОВ с севера на юг, от начальных стадий мезокатагенеза (МК1) до апокатагенеза. Оценивая в целом положительно возможности генерации УВ в Анабаро-Оленекском бассейне, аккумуляцию УВ можно связать с зональ-но распространенными коллекторами и покрышками на различных стартиграфических уровнях рифейских отложений. Несмотря на сложный зональный характер распространения коллекторов, вероятно, происходила латеральная миграфия УВ к приподнятым участкам территории, которым соответствует крупная зона тектонической активности. Отсюда следует, что восточный участок бассейна можно оценивать как наиболее перспективный.

Вилюйский бассейн. В пределах рассматриваемого бассейна отложения, достоверно относящиеся к нижнему и среднему рифею, скважинами, не вскрыты, а глубина залегания кровли рифея по геофизическим данным достигает 8–9 км. Однако этого достаточно для исключения Вилюйского бассейна из первоочередных районов по поискам нефти и газа в отложениях рифея.

Юдомо-Майский бассейн. Рифейские породы, выполняющие рассматриваемый бассейн, погружены в среднем на –(1,5–3,0) км. Отложения рифея в пределах бассейна представлены тремя отделами. Нижнерифейские образования имеют двухчленное строение. Нижняя часть разреза сложена мощной толщей красноцветных гравелитов и песчаников, как правило, кварцевого состава, которые в верх по разрезу сменяются переслаиванием терригенных и карбонатных пород. Для этих отложений характерны низкие содержания ОВ и значения катагенетических преобразований, что наряду с малой мощностью и сложностью строения рифейских отложений бассейна не позволяет отнести его к разряду перспективных.

На основании фактических данных [1–5], а также полученных выводов проблемы нефтегазоносности рифейских отложений Сибирской платформы в региональном плане можно свести к следующему. Структурные, геохимические, и литологические условия нефтегазоносности рифейских бассейнов позволяют утверждать, что рифейские породы во всех выделенных бассейнах были способны генерировать УВ, которые в значительной мере были реализованы в силу древности этих отложений [1–3]. Кроме того, сложность строения рифейских толщ, неблагоприятное распространение коллекторов и покрышек, плохая сохранность залежей обусловливают в целом неопределенную оценку нефтегазоносности рифейских отложений на большей площади их развития. Относительно благоприятные условия нефтегазоносности сохранились только в отдельных районах и участках, где имелись предпосылки для формирования залежей УВ. К их числу прежде всего относятся зоны интенсивной трещиноватости с повышенными емкостными свойствами, поэтому реальные перспективы следует связывать преимущественно с карбонатными коллекторами породами, претерпевшими эпигенетические изменения (трещиноватость, закарстованность, выщелачивание, перекристаллизация и др.).

Такие процессы наиболее активно протекали в зонах длительного предвендского перерыва на западе платформы на склонах Байкитской антеклизы, Бахтинского мегавыступа, Турухано-Норильской гряды. По данным Палеомагнитной лаборатории ВНИГРИ длительность этого перерыва достигала 500–600 млн лет. Рифейские доломиты интенсивно выщелачивались с образованием каверн и крупных пор и растрескивались, особенно интенсивно на участках дизъюнктивов и складчатых деформаций. В результате этого процесса верхние 200–300 м постперерывных рифейских карбонатов образовали сложнопостроенную систему каверно-поровотрещинных резервуаров, местами массивного типа (Юрубченская площадь), из которого иногда получали промышленные притоки нефти и газа; в обнажениях наблюдается битумонасыщенность пород. Там, где трещинно-кавернозные породы перекрыты терригенными рифейскими или вендскими отложениями, их коллекторские свойства ухудшаются из-за залечивания пустотного пространства глинистым материалом или иным цементирующим веществом. В частности, рифейские карбонатные образования на южном склоне Байкитской антеклизы и некоторых районах Катангской седловины характеризуются понижением емкостных свойств.

Эффективные коллекторы прогнозируются в междуречье Подкаменной и нижней Тунгуски в зонах, непосредственно примыкающих к Юрубчено-Тохомской площади, и далее на восток от нее (см. рис. 1), а также на юге Турухано-Норильской гряды, что учтено при оценке нефтегазоносности.

Важное значение имеет вопрос о породах-покрышках и степени их сохранности в процессе геологического развития. Наилучшие условия сохранности залежей не только в рифее, но и в вышележащих вендских отложениях на территории Сибирской платформы обеспечивает мощная кембрийская карбонатно-галогенная покрышка, распространенная в центральных и южных частях платформы. Описанные зоны улучшенных карбонатных рифейских коллекторов (кроме Турухано-Норильской гряды) расположены в поле развития этой покрышки. Однако карбонатные породы в силу сложного зонального строения коллекторов сами могут служить покрышками, а отсутствие соли не препятствие для положительной оценки их перспективности. В этом случае решающим критерием является глубина их залегания. Небольшие глубины мало благоприятны (Турухано-Норильская гряда), а значительные (до 3 км и более) могут обеспечить сохранность залежей.

С этой точки зрения расширяются перспективы рифейских карбонатных отложений и к северу от р. Нижняя Тунгуска. Рассматривая в обобщенном виде основные критерии нефтегазоносности рифейских отложений Сибирской платформы, следует отметить и некоторые особенности их структурного положения.

Открытие промышленных залежей УВ на Юрубченской и Куюмбинской площадях в рифейских отложениях, как и в коре выветривания фундамента на Верхне-Чонской площади, очевидно, не случайно. Эти площади приходятся на наиболее приподнятые участки Байкитской и Непско-Ботуобинской антеклиз. В таких условиях латеральная миграция УВ осуществляется по проницаемым выветрелым породам от бортов к сводовым частям антеклиз, поэтому всю систему поднятий от Подкаменной Тунгуски до верховьев Хеты, протянувшуюся вдоль западной окраины Сибирской платформы, где прогнозируется развитие рифейских карбонатных пород, можно оценивать как перспективную. Как отмечалось, именно в этой системе поднятий наблюдается наиболее благоприятное сочетание коллекторских свойств, условий сохранности и структурного положения.

Обобщение изложенных данных и геолого-геофизических материалов позволили авторам данной статьи предложить следующую схему прогноза нефтегазоносности рифейских отложений Сибирской платформы (см. рис. 3). Следует иметь в виду, что низкая степень изученности рифейских осадочно-породных бассейнов позволяет составить прогноз нефтегазонасыщенности лишь на региональном качественном уровне. Территорию осадочно-породных бассейнов по перспективам нефтегазоносности можно разделить на четыре категории: перспективные, менее перспективные, бесперспективные и с неясными перспективами (см. рис. 3).

В связи с этим можно рекомендовать следующее:

1) наиболее перспективные территории предлагается рассматривать как участки для первоочередной постановки геофизических исследований, включающих детальные гравиметрические, магнитометрические и сейсмические (ОГТ) работы, а также переработку и переинтерпретацию имеющихся материалов для поисков конкретных структур и ловушек, оценки коллекторских свойств слагающих и отложений, в том числе и зон трещиноватости.

2) на менее перспективных участках продолжить региональные геофизические работы и бурение параметрических скважин;

3) на территории с неясной перспективой нефтегазоносности провести региональные геофизические работы для уточнения строения нижних горизонтов осадочного чехла.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Геология и нефтегазоносность осадочных бассейнов Восточной Сибири / Под. ред. В.В. Забалуева.М.: Недра, 1980.
  2. Геологическое строение нефтегазоносных провинций Восточной Сибири по геофизическим данным / Под ред. К.А. Савинского.– М.: Недра, 1980.
  3. Геохимия нефтей, конденсатов и природных газов рифей-вендских и кембрийских отложений Сибирской платформы / Д.И. Дробот, А.Э. Конторович, Р.Н. Преснова и др.М.: Недра, 1988.
  4. Нефтегазоносность древних продуктивных толщ запада Сибирской платформы / А.К. Бинтер, В.А. Кринин, Л.А. Кузнецов и др.Красноярск, 1990.
  5. Сурков В.С. Структурные и неструктурные процессы нефтегазоносных бассейнов // Фундаментальные проблемы нефтегазогеологической науки / Под ред. Э.А. Бакирова и Ю.С. Сударикова.– М.: Изд. ВНИИОЭНТ, 1990.

ABSTRACT

The Riphean complex of the most unstuded region–the Sibirian platform–is described according to main criteria (resevoirs, seals, preservation conditions, structure position). Problems of petroleum potential theory and exploration practice at complicated regions of the Sibirian platform are discussed.

РИС. 1. СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ РИФЕЙСКИХ ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫХ БАССЕЙНОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ:

1 – граница Сибирской платформы; 2 – выходы рифейских отложений; 3 – изогипсы кровли рифея, км; 4 – выходы пород фундамента на поверхность; 5 – области отсутствия рифейских отложений; 6 – разрывные нарушения; 7 – осадочно-породные бассейны и их границы (цифры в кружках): 1 – Анабаро-Оленекский, 2 – Приенисейский, 3 – Тунгусский, 4 – Вилюйский, 5 – Юдомско-Майский, 6 – Приашарский

РИС. 2. СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ (ПО М. А. ЛЕЛЯВИНОЙ):

а кратон: б кимберлит; 1 – архей-нижнепротерозойский фундамент Сибирской платформы; 2, 3 – карбонатно-терригенные породы: 2 – рифея, 3 – венда нижнего кембрия; 4, 5 – нерасчлененная толща осадочно-вулканогенных пород: 4 – палеозоя, 5 – частично мезозоя; б разрывные нарушения; 7 – скважины глубокого бурения

РИС. 3. СХЕМАТИЧЕСКАЯ КАРТА ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ РИФЕЙСКИХ ОСАДОЧНО-ПОРОДНЫХ БАССЕЙНОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ:

1 – граница распространения нижнекембрийской региональной соленосной покрышки; 2 – зоны отсутствия рифейских отложений; 3 – основные области нефтегазонакопления рифейского осадочно-породного бассейна (зоны I категории); 4 – области возможного развития и продолжения основных зон нефтегазонакопления (зоны II категории); 5 – области слабых перспектив рифейских отложений; 6 – области с невыясненной перспективой; 7 – месторождения: 1 – Юрубченское, 2 – Куюмбинское, 3 – Вилюйско-Джербинское; остальные усл. обозначения см. на рис. 1