К оглавлению	УДК 550.834:553.982.23
	©Коллектив авторов, 1995

ПРОГНОЗ РАЗВИТИЯ ПЕСЧАНЫХ ТЕЛ В ВЕРХНЕЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ КАЙМЫСОВСКОГО СВОДА

В.С. Славкин, Н.С. Шик, А.А. Гусейнов, Т.Е. Ермолова (ВНИГНИ)

Во всех регионах распространения терригенных отложений даже при высокой степени изученности с зонами развития песчаных тел связаны значительные неразведанные ресурсы УВ. Бурением вскрываются главным образом своды высокоамплитудных поднятий, нередко характеризующиеся менее перспективными типами отложений, чем, например, моноклинальные склоны крупных сводовых поднятий, где могут быть широко представлены пляжевые и баровые песчаные тела, или межструктурные понижения с русловыми песчаниками. Следовательно, прогнозирование зон развития наиболее благоприятных типов разреза перспективного литолого-стратиграфического комплекса представляет собой практическую значимость в каждом регионе.

В то же время известно, что моноклинальные склоны крупных сводовых поднятий часто не разбуриваются из- за отсутствия высокоамплитудных антиклинальных ловушек. Это в определенной степени следует относить и к Каймысовскому своду, в пределах которого не разбурены крупные участки склонов как на востоке, так и на западе. Опыт поисково-разведочного бурения на Крапивинской площади, расположенной на юго-западном склоне Каймысовского свода, доказал наличие перспективных типов верхнеюрского разреза. На этой площади по результатам структурно-литологической интерпретации данных сейсморазведки и бурения установлены разрывные нарушения и приуроченность залежей к тектонически экранированным ловушкам, что нацеливает на поиски последних на неразбуренных склоновых участках Каймысовского свода.

Прогноз зон перспективных типов разреза может быть осуществлен на основе реконструкции генетического ряда отложений и построения зональных или бассейновых седиментационных моделей. При этом на основе диагностики условий осадконакопления на локальных объектах и в соответствии с теоретическими моделями реконструируются закономерности седиментации в пределах исследуемого бассейна. На локальных объектах критерии (прямые или косвенные) прогноза типов разреза и песчаных тел устанавливаются по временным сейсмическим разрезам. Эти критерии используются при построении ссдиментационных моделей зонального уровня. Последние в свою очередь применяются для интерпретации сейсморазведочной информации и идентификации сейсмических аномалий.

Такой методический подход реализован при изучении отложений васюганской свиты южной части Каймысовского свода. Это позволило установить ловушки, связанные с пляжевыми и русловыми песчаными телами, которые более перспективны, чем высокоамплитудные антиклинальные поднятия. Разработанные критерии прогноза зон развития этих тел помогли откартировать ряд новых перспективных участков в пределах Каймысовского свода.

Отложения васюганской свиты подразделяются на две подсвиты. Нижне- васюганская представлена глинисто-алевролитовыми породами мелководно-морского генезиса. Верхневасюганская подсвита разделена на две части углистой пачкой. Нижняя (подугольная) часть сложена песчано-алевролитовыми породами прибрежно-морского генезиса (пласт Ю₁^3-4), верхняя (надугольная) - глинисто-алевролитовыми и песчано-алевролитовыми (пласт Ю₁^1-2) породами, накапливавшимися в мелководно-морских условиях.

Подугольная часть разреза отвечает регрессивному этапу развития территории. Угольный пласт соответствует максимуму регрессии. Надугольная пачка отлагалась в условиях нового трансгрессивного этапа.

Продуктивный горизонт Ю₁ характеризуется резкой литологической изменчивостью. Так, из 18 скважин, пробуренных в пределах Карасевской группы поднятий и Моисеевской площади, только в четырех получены промышленные притоки УВ. В то же время на отдельных участках Каймысовского свода установлено существенное улучшение фильтрационно-емкостных свойств коллекторов, связанное с зонами развития песчаных тел пляжевого и руслового генезиса. Здесь же отмечаются высокие дебиты нефти (до 300 м³/сут), тогда как в большинстве скважин дебиты флюида не превышают 5 м³/сут.

Песчаные тела из-за малой толщины и слабой акустической контрастности не находят непосредственного отображения на временных разрезах и потому прогноз зон их развития возможен только на основе построения зональной седиментационной модели.

Седиментационная модель верхнеюрских отложений разработана по результатам детального расчленения и корреляции разрезов скважин, литолого-генетического анализа отложений, типизации разрезов по толщине, литологическому составу и генезису пород слагающих их подразделений.

Установлено, что Каймысовский свод в позднеюрское время был выражен как положительная морфоструктура, что нашло отражение в изменении толщин и строении разрезов верхневасюганской подсвиты. В пределах изученной территории выделено восемь типов разреза, зоны распространения которых сменяют друг друга с юго-запада на северо-восток вкрест простирания палеосвода (рис. 1, 2). Перспективные песчаные тела связаны с I, II и VIII типами разреза.

В разрезах I и II типов присутствуют пляжевые песчаные тела подугольного пласта Ю₁^3-4. Пляжевый генезис отложений доказывается их литологическими и морфологическими характеристиками, а также палеогеоморфологической приуроченностью. Песчаные тела тяготеют к палеосклону Каймысовского свода. Они образуют аккумулятивные формы, сложенные хорошо отсортированными средне- и мелкозернистыми песчаниками, зернистость которых возрастает от подошвы песчаного тела к его кровле. Песчаники выклиниваются вверх по палеосклону, а вниз по склону замешаются более мелкозернистыми разностями.

Выклинивание пляжевых песчаников выявлено путем сопоставления склоновых и сводовых типов разреза.

На склонах палеосвода (I и III типы разреза) пласт Ю₁^3-4 имеет толщину 15-20 м и в его составе отчетливо выделяются два пласта (Ю₁³ и Ю₁⁴), разделенных перемычкой, представленной глинистыми песчаниками. В сводовых разрезах (VI-VII типы) пласт Ю₁^3-4 не расчленяется и его толщина сокращается до 5-4 м. Внутрипластовая корреляция отложений неоднозначна, но, учитывая, что накопление осадков подугольного разреза происходило в условиях регрессии, естественно предположить, что изменение толщины обусловлено выклиниванием его верхней части - пласта Ю₁³. Об этом также свидетельствуют резкое сокращение толщины и глинизация пласта Ю₁³ в IV и V типах разреза. Увеличение толщины и опесчанивание пласта Ю₁^{3- 4} в разрезе типа IIIв (Тип разреза, выделенный в восточной части Крапивинского месторождения.) могут быть обусловлены как развитием небольших аккумулятивных форм в пласте Ю₁⁴, так и останцами пласта Ю₁³.

При отступлении моря свод обнажился и в его пределах осадконакопление не происходило. Соответственно нижняя часть разреза - пласт Ю₁⁴, накапливавшийся в мелководно-морских условиях и представленный преимущественно мелкозернистыми алевролитами и глинистыми песчаниками с низкими коллекторскими свойствами, имеет повсеместное развитие в пределах палеосвода, тогда как верхняя часть подугольного разреза - пласт Ю₁³, формирование которого происходило в гидродинамически активной прибрежной зоне моря, отмечается только на склонах палеосвода. Именно этим объясняется тот факт, что многие скважины в пределах свода "сухие" или низкодебитные, а на склонах свода (I-III типы разреза) "сухие" скважины практически отсутствуют; в отдельных скважинах зафиксированы притоки, составляющие десятки и сотни кубических метров в сутки.

Коллекторы с наиболее высокими значениями фильтрационно-емкостных свойств приурочены к приподнятым участкам пологих палеосклонов, где формировались аккумулятивные тела, сложенные хорошо отсортированными крупно-среднезернистыми песчаниками с пористостью, достигающей 22 %, и проницаемостью до 0,002 мкм² (I тип разреза) или средне-мелкозернистыми песчаниками с пористостью 15-20 % и проницаемостью, составляющей десятые и сотые доли квадратного микрометра (II тип разреза). Локальные особенности палеорельефа определялись наличием системы конседиментационных разрывных нарушений и блоков, обусловивших сложный характер распространения аккумулятивных песчаных тел.

Хорошо отсортированным песчаникам с высокими коллекторскими свойствами соответствуют аномально низкие значения гамма-активности, что является характерным признаком I и II типов разреза при интерпретации ГИС. Ниже по палеосклону, за пределами прибрежной зоны и в межструктурных понижениях, ухудшается сортировка обломочного материала, увеличивается содержание глинистой и алевритовой составляющих, соответственно ухудшаются фильтрационно-емкостные свойства и уменьшаются дебиты пластовых флюидов (III тип разреза).

Аккумулятивные песчаные тела пляжевого типа установлены как на юго-западном (Крапивинская площадь), так и на северо-восточном (Поселковая площадь) склонах палеосвода. На обоих участках в зонах развития пляжевых песчаников толщина верхневасюганской подсвиты составляет 30-40 м и в современном структурном плане им соответствуют абсолютные отметки по подошве баженовской свиты -2550... -2650 м. Такое устойчивое гипсометрическое положение пляжевых песчаников обусловлено преимущественно унаследованным характером тектонического развития территории, устанавливаемым при сопоставлении седиментационной и структурно-морфологической моделей как локального, так и зонального уровней (см. рис. 2). Отсюда вытекают критерии, позволяющие прогнозировать зоны развития пляжевых песчаников в пределах неразбуренных участков территории на основе картирования толщины и гипсометрии верхневасюганской подсвиты.

Перспективными являются пологие участки склона Каймысовского свода, ограниченные изогипсами по подошве баженовской свиты -2550... -2650 м, с толщиной верхневасюганской подсвиты 30-40 м. Картирование верхневасюганской подсвиты по данным сейсморазведки не всегда возможно из-за ее малой толщины. Однако, учитывая преимущественно унаследованный характер развития территории, прогноз зон пляжевых песчаников может быть осуществлен и на основе картирования временной толщины (Δt) между отражающими горизонтами, соответствующими более широкому интервалу разреза. Так, обнаружена корреляционная зависимость между толщиной пласта Ю₁^3-4 и Δt между отражающими горизонтами У₁ и У₁₂, надежно картируемыми по временным разрезам (Белов Р.В. Зональный прогноз верхнеюрских коллекторов в Нюрольском бассейне Западной Сибири //Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. - 1994. - № 5-6. - С. 31-35.).

В соответствии с установленными критериями откартированы прогнозные зоны развития пляжевых песчаных тел, окаймляющих Каймысовский свод (рис. 3). По аналогии с Крапивинской площадью в этих зонах следует ожидать развитие тектонических и литологических экранов, обеспечивающих формирование залежей. Выделенные участки можно рассматривать как перспективные для выявления новых залежей со значительными запасами и высокодебитными коллекторами. В их пределах необходима постановка специальных исследований с задачами проверки теоретического прогноза и картирования типов разреза в межскважинном пространстве. Опыт таких исследований в пределах Крапивинской площади свидетельствует о реальности выделения типов разреза и разрывных нарушений по данным сейсморазведки с использованием СВАН-анализа и высокоразрешающего алгоритма ПАРМ. Проведение аналогичных работ целесообразно в первую очередь в районе Поселковой площади, где установлены перспективные типы разреза и прогнозируются крупные участки развития пляжевых песчаников.

В пределах приподнятых участков Каймысовского свода перспективы поисков высокоемких коллекторов связаны с VIII типом разреза. От других сводовых разрезов этот тип резко отличается, так как горизонт Ю₁ (Карасевская группа поднятий), или пласт Ю₁^3-4 (Моисеевская площадь), представлен монолитными крупно- среднезернистыми и средне- мелкозернистыми песчаниками, содержащими гальку из обломков аргиллитов и песчано-алевролитовых пород. Для этого типа разреза характерно резкое увеличение эффективных толщин, фильтрационно-емкостных свойств коллекторов и соответственно дебитов скважин.

Генетические признаки песчаных тел горизонта Ю₁, развитых в отложениях VIII типа разреза, однозначно свидетельствуют об их русловом генезисе: вогнутая подошва, наличие вреза, резкий контакт с подстилающими породами, симметричное замещение по латерали толщей переслаивания тонкозернистых осадков и углей, крупнозернистый состав с включениями галек, уменьшение зернистости вверх по разрезу.

По латеральному контакту типично русловых и мелководно-морских отложений можно судить об их разновозрастности. По-видимому, речные русла были развиты на этапе максимума регрессии и либо не имеют возрастных аналогов в разрезах других типов (Моисеевская площадь), либо им соответствуют маломощные континентальные отложения межугольной пачки (Карасевская группа поднятий). На участках распространения речных долин мелководно-морские отложения пласта Ю₁⁴ размывались и образовавшиеся промоины заполнялись аллювиальными песками.

Вероятно, русла начали формироваться во время накопления пласта Ю₁³, когда море отступило и осадки отлагались во впадинах и на склонах свода, тогда как на самом своде была суша, в пределах которой могла быть развита речная сеть. На более погруженном Моисеевском участке заполнение русла песчаниками прекратилось в подугольное время, и в надугольное время затопленная палеодолина выполнялась глинисто-алевритовыми осадками увеличенной толщины. На более приподнятом Карасевском участке в русле накапливались песчаники вплоть до времени отложения глубоководных осадков баженовской свиты.

О более приподнятом положении Карасевско-Павловской зоны свидетельствует также присутствие прибрежно-континентальных песчаников межугольного пласта (VII тип разреза), замещенных на остальной территории мелководно-морскими глинисто-алевролитовыми отложениями (I и VI типы разреза).

Русловые песчаники образуют самостоятельные ловушки УВ, что подтверждается данными опробования пластов. На Северо-Карасевской площади водонефтяной контакт вскрыт в скв. 66 на абсолютной отметке -2514 м, а выше этого уровня (скв. 67) песчаники нефтенасыщены. На Моисеевской площади из скв. 1 с абсолютной отметкой кровли пласта -2444 м получен приток воды, а в скв. 4 с абсолютной отметкой кровли пласта -2497 м песчаники оказались целиком нефтенасыщены. При оценке запасов Моисеевской площади ГГП "Томскнефтегазгеология" принята модель, в соответствии с которой скв. 3 и 4 вскрыли единую залежь с наклонным (от -2444 до -2514 м) ВНК. Такая модель маловероятна. Основываясь на разработанной седиментационной модели, можно предполагать, что русловые песчаники образуют самостоятельную ловушку, в которой ВНК не установлен. Аналогичная ситуация наблюдается на Северо-Карасевской и Карасевской площадях. По латерали ловушки экранируются либо литологическим замещением, либо тектоническими нарушениями, с которыми обычно связаны русла рек. Такие литолого-тектонические ловушки должны являться самостоятельными объектами поисковых работ, успешность которых зависит от возможности картирования песчаных тел руслового типа по данным сейсморазведки.

Опытно-методические работы в пределах Карасевской группы поднятий показали реальность картирования песчаных тел по данным бурения и сейсморазведки с использованием алгоритма ПАРМ. На полученных разрезах псевдоакустических жесткостей участкам развития песчаных тел руслового типа соответствует увеличение интервала Δt, отвечающего горизонту Ю₁, при уменьшении подстилающего интервала Δt и преобладании значений импедансов, характерных (по результатам эталонирования данными бурения) для песчаников. Другим критерием прогноза русловых песчаников по данным сейсморазведки является наличие малоамплитудных разрывных нарушений и локальное увеличение толщины верхневасюганской подсвиты.

Для определения размеров песчаных тел этого типа и оценки экономической целесообразности их опоискования необходимы массовая специальная переработка сейсмических профилей и их интерпретация в комплексе с данными бурения, в первую очередь в пределах Карасевской и Моисеевской площадей.

Исходя из модели осадконакопления и опыта работ в других районах Томской области, можно предполагать опесчанивание склонов локальных поднятий в пределах свода (IIIв тип разреза), где бурение не проводилось.

Таким образом, разработанная седиментационная модель определяет высокую перспективность пляжевых песчаных тел, широко развитых на окраинах Каймысовского свода, и русловых песчаных тел, локализованных в пределах узких полос, контролируемых малоамплитудными грабенообразными прогибами. Локальные поднятия в пределах свода отвечают малоперспективному типу разреза, что определяет необходимость переориентации геолого-геофизических работ на поиски литологически и тектонически экранированных ловушек в зонах развития перспективных типов разреза. Геолого-геофизические работы в первую очередь должны быть нацелены на поиски крупных залежей с высокодебитными коллекторами, аналогичных установленным на Крапивинском месторождении в зоне развития пляжевых песчаников. Второе направление поисковых работ связано с картированием узких, но, вероятно, протяженных залежей с повышенными фильтрационно- емкостными свойствами коллекторов в русловых песчаниках. Третье направление должно быть ориентировано на выявление коллекторов и залежей нефти на склонах локальных поднятий.

Abstract

Based on detailed dissection and correlation of sections, lithologic core material study, structural-lithologic drilling data interpretation and seismic survey within the local objects a sedimentation model of zonal level proving the development of highly promising sandy bodies of beach genesis at the Kaimysovsky arch's edges has been developed. Less promising types of sections are primarily developed within the arched local uplifts. Good reservoirs within the arch are just confined to the areas of channel sandy bodies development. The model presented proves a necessity to reorient geologic-geophysical works for searching tectonically screened and stratigraphic hydrocarbon traps within the zones of promising sandy bodies development. These zones have been selected in compliance with prognostic criteria which were established by seismic lithologic modelling of local objects. Geologic-geophysical works should be first of all focused on searching large pools with reservoirs characterized by high production rate similar to those of the Krapivinskoe field in zone of beach sandstones development. The second trend of prospecting activity is oriented at mapping of narrow but, possibly, extensive pools having better porosity and permeability properties in channel sandstones. The third trend should be oriented at revealing oil reservoirs and pools on slopes of local uplifts.

Рис.1. ЛИТОЛОГИЧЕСКАЯ И ПРОМЫСЛОВО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИПОВ РАЗРЕЗА ВЕРХНЕВАСЮГАНСКОЙ СВИТЫ КАЙМЫСОВСКОГО СВОДА

1-5 - песчаники: 1 - среднезернистые с примесью крупно- и мелкозернистого материала, 2 - средне-мелкозернистые хорошо отсортированные, 3 - средне- мелкозернистые алевритистые среднеотсортированные, 4 - мелкозернистые, 5 - мелкозернистые алевритовые; 6-9 - алевролиты: 6 - песчаные, 7 - крупнозернистые отсортированные, 8 – песчано-глинистые, 9 - глинистые; 10 - глины; 11 - битуминозные аргиллиты; 12 - угли; 13 - глинистая галька; 14-16 - диаграммы ГИС: 14 - ПС, 15 - ГК, 16 - НГК

Рис.2. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ РЯД ТИПОВ РАЗРЕЗА ВАСЮГАНСКОЙ СВИТЫ КАЙМЫСОВСКОГО СВОДА(а) И СТРУКТУРНО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ (б)

БП, ПУ, ПВВ, ПВ - индексы сейсмических отражающих горизонтов. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1

Рис. 3. ПРОГНОЗ ТИПОВ РАЗРЕЗА И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ПЕСЧАНЫХ ТЕЛ В ВЕРХНЕВАСЮГАНСКОЙ СВИТЕ КАЙМЫСОВСКОГО СВОДА

1-5 - скважины (числитель - толщина пласта знаменатель - толщина верхневасюганской подсвиты): 1 - давшие воду, 2 - давшие нефть, 3 - давшие нефть с водой, 4 - водяные (по ГИС) неиспытанные, 5 - "сухие" и с притоком флюидов менее 5 м³/сут; 6 - изогипсы подошвы баженовской свиты; 7 - границы зон однотипных разрезов; 8 - индекс типа разреза; 9 - граница Каймысовского свода; 10, 11- прогнозные участки развития пляжевых (10) и русловых (11) песчаных тел