Ресурсный потенциал «аномального» разреза баженовской свиты в Ноябрьском регионе

Источник: Журнал «PROнефть»

А.В. Буторин, С.В. Жигульский, Р.Н. Асмандияров, А.В. Онегов Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»), М.А. Виноходов (Филиал «Газпромнефть-Муравленко» ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»)

Каждый геологический объект является уникальным в своем роде, его исключительность может быть связана как с природными условиями формирования, так и с подходом к его разработке и добыче углеводородов. Особый интерес исследователей на территории Западной Сибири вызывает высокоуглеродистая баженовская свита, распространенная практически на всей территории Западно-Сибирской плиты. Вопрос о ресурсном потенциале свиты до сих пор остается дискуссионным, изменчивость в оценках запасов достаточно высока, так как отсутствует однозначное представление о происхождении и условиях формирования свиты, что обусловлено сложным геологическим строением объекта. Большой интерес представляют зоны «аномального» разреза баженовской свиты (АРБ). Особенность их строения заключается в наличии плотных аргиллитов, расслаивающихся песчаными линзовидными телами, проницаемость которых в несколько раз выше проницаемости вмещающей толщи. Такой объект является одновременно и нефтепродуцирующей толщей, и коллектором с улучшенными фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС).

Основная цель исследования – изучение и картирование аномальных разрезов баженовской свиты в Ноябрьском регионе по сейсмическим и скважинным данным.

Модели формирования АРБ

Механизм формирования АРБ в настоящее время является широко обсуждаемым в научных кругах, существует множество гипотез, в которых предпринята попытка объяснить условия образования АРБ. Среди основных можно выделить две группы гипотез.

В первой группе гипотез отрицается связь формирования зон АРБ с накоплением неокомского комплекса, этот процесс объясняется несколькими возможными факторами:

— образованием субвертикальных зон деструкции горных пород и последующим гидротермальным метаморфизмом;

— развитием диапировых образований;

— грязевым вулканизмом;

— врезами и свалами;

— юрскими подводно-оползневыми дислокациями.

Согласно второй группе гипотез АРБ имеет генетическую связь с формированием неокомского клиноформного комплекса, выделяется несколько основных моделей:

— подводно-оползневая: АРБ рассматривается как результат деятельности более поздних оползней, внедряющихся в еще не литифицированные отложения баженовской свиты;

— седиментологическая: предполагается переслаивание глинистых и песчаных отложений в периоды трансгрессий и регрессий;

— палеоостровов: песчаные прослои рассматриваются как одновозрастные с вмещающими баженовскими породами; основной фактор формирования песчаников – пульсационные течения, приносящие более крупнозернистый материал.

Многие исследователи принимают подводно оползневую концепцию в качестве основной, отмечая также влияние турбидитных потоков. При этом различное сочетание оползневых и турбидитных процессов приводит к многообразию типов разреза АРБ в Западной Сибири [1].

Сделано предположение, что в период низкого стояния уровня моря и высокой скорости поступления обломочного материала во время формирования ачимовских отложений существенное влияние имели штормовые явления. Происходил снос большой массы терригенного материала со склоновой части, подвергая деформации подстилающие отложения баженовской свиты и вовлекая их в седиментационный поток. Далее в более спокойной обстановке осадконакопления откладывались тонкодисперсные отложения баженовской свиты. В соответствии с высказанным предположением АРБ и вклинившиеся ачимовские отложения представляют собой единое оползневое тело, в образовании которого важную роль играли также турбидитовые потоки (их деятельностью можно объяснить дальнейшее осаждение из взвеси глинистого материала) [2].

В пределах Ноябрьского региона рассматривалась подводно-оползневая модель образования АРБ: значительное влияние палеотектонических сил на формирование песчаных ловушек углеводородов в нефтепродуцирующих аргиллитах баженовской свиты. Диагностика таких разрезов выполнена при комплексном изучении сейсмических данных и кернового материала.

Региональное развитие АРБ в пределах Ноябрьской зоны

Региональному распространению АРБ посвящено значительное число публикаций, однако в большинстве из них рассматривается территория Ханты-Мансийского автономного округа (ХМАО) [3]. Целью настоящего исследования является расширение представлений о распространении АРБ в пределах Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО), в частности Ноябрьского региона.

Область исследования ограничена зоной присутствия ПАО «Газпром нефть» в Ноябрьском регионе. Рассматриваемый район занимает площадь около 180 000 км2 и включает 22 действующих месторождения, а также 4 лицензионных участка, не вовлеченных в промышленную эксплуатацию. Основными объектами разработки в данном регионе традиционно являются неокомские пласты, а также отложения васюганской свиты. Высокая степень изученности активов как бурением, так и геофизическими методами (в первую очередь сейсморазведкой МОГТ 3D) позволяет детально изучить геологическое строение региона.

Для решения основной практической задачи исследования – оконтуривания областей развития АРБ – использованы все имеющиеся результаты сейсморазведки, полученные на изучаемой территории. В едином проекте увязаны и проанализированы данные профильной площадной съемки (более 1500 профилей 2D сейсморазведки и около 20 000 км2 площадных исследований МОГТ 3D).

Полученная сейсмическая информация использовалась для и выделения в структуре баженовской свиты аномальных участков, что позволило подробно закартировать целевые объекты в пределах Ноябрьского региона (рис. 1). Восточная часть изучаемой площади характеризуется полным отсутствием участков АРБ в разрезе. По мере продвижения на запад, в районе западной части Вынгапуровского месторождения, появляется локальный участок аномального разреза баженовской свиты, при этом необходимо отметить, что на остальной площади восточной части подобные объекты не встречаются.


Рис. 1. Распространение участков АРБ в пределах Ноябрьского региона

При дальнейшем смещении в западном направлении частота встречаемости АРБ возрастает. Наблюдается также увеличение площади аномалий с востока на запад. Так, в районе Вынгапуровского месторождения площадь зоны АРБ составляет около 7 км2, в то время как наибольшая площадь аномалии в западной части превышает 300 км2 и охватывает значительную по протяженности область. В дополнение можно отметить, что наблюдаемые аномальные участки образуют зоны, вытянутые в субмеридиональном направлении, которые согласуются с выклиниванием неокомских комплексов (рис. 2). Данная закономерность косвенно свидетельствует в пользу подводно-оползневого генезиса АРБ в регионе. Прослеживание субмеридиональных зон развития АРБ в данном случае ограничено имеющимися площадными данными сейсморазведки. Выделение подобных объектов по региональным профилям невозможно, так как часто качество профилей оказывается недостаточным для решения подобной задачи.


Рис. 2. Чередование зон АРБ (выделены желтыми штриховыми линиями) в местах выклинивания крупных клиноформных комплексов

Наблюдаемые аномальные разрезы баженовской свиты могут быть отнесены к типу «внедрение» по классификации, описанной в работе [4]. Их характерной особенностью является непосредственная связь с зонами выклинивания крупных клинофорных комплексов. Практически во всех случаях можно проследить отражающий горизонт (ОГ), соответствующий кровле клиноформы до ее сближения с баженовской свитой, где наблюдается развитие аномального разреза. При этом часто происходит значительное «задирание» ОГ, отвечающего баженовской свите, что может свидетельствовать о внедрении ачимовских пластов либо последующем отложении взмученных глинистых осадков поверх песчаных комплексов ачимовской толщи (рис. 3). Указанная закономерность в размещении наблюдаемых аномальных разрезов позволяет предположить приуроченность данных геологических объектов к подводно-оползневым процессам.

Рис. 3. Примеры строения АРБ в пределах Ноябрьского региона

В случае локального проявления АРБ связь с оползневыми процессами не столь наглядна – аномальные участки характеризуются резкими границами, а также локальной изометричной формой, в некоторых случаях образуют приподнятые блоки. Подобные объекты некоторыми исследователями объясняются действием тектонических процессов. Однако анализ данных по Ноябрьскому региону свидетельствут о невозможности использования тектонической концепции в изучаемой зоне. Главным аргументом при этом является отсутствие смещения ОГ выше и ниже области развития АРБ. Наблюдаемые слабые изменения осей синфазности объясняются влиянием неоднородной зоны на фронты падающих и восходящих волн, в этом случае нижележащие ОГ будут частично наследовать сложную форму отражения на разрезах во временном масштабе. ОГ, залегающие под неоднородностью, наследуют сложную геометрию, что может приводить к ошибочной интерпретации тектонического строения.

Оползневая зона выражается также в появлении большого числа дифрагирующих объектов, т.е. геометрических и акустических неоднородностей разреза, что приводит к значительному усложнению состава волнового поля. Наличие локальных дифракторов может приводить к повышенному фону шумовой компоненты и появлению дополнительных помех на разрезах, которые ошибочно могут интерпретироваться как наличие разрывных нарушений.

Дополнительным аргументом в пользу подводно оползневого генезиса АРБ является строение баженовской свиты на Самбургском месторождении. Несмотря на то, что данное месторождение выходит за рамки настоящего исследования, строение аномалии в этом районе является показательным. Зона АРБ на Самбургском месторождении приурочена к северо-восточной части сейсмической съемки и проявляется в виде зоны потери корреляции баженовского ОГ с формированием сложной многоблоковой структуры. В плане данная область образует структуру, характерную для оползневых форм, что подтверждается исследованиями современных оползней Северного моря, описанными в работе [5] (рис. 4).


Рис. 4. Строение АРБ на Самбургском месторождении [5]:
а – карта по поверхности Б; б – разрез через зону развития аномалии; в – результаты картирования современного оползня

Сравнение АРБ в плане на Самбургском месторождении с данными исследований современных оползневых структур позволяет установить их схожее строение, что является дополнительным аргументом в пользу подводно-оползневого генезиса АРБ. Дополнительная особенность зон АРБ – их связь с крупными нефтяными залежами в перекрывающей неокомской части. Большие участки аномального разреза сопряжены с такими месторождениями, как Сугмутское и Романовское, находящимися восточнее областей развития АРБ. Подобная закономерность может служить поисковым признаком при оценке потенциала нефтегазоносности малоизученных областей Ноябрьского региона.

Таким образом, исследование разреза баженовской свиты Ноябрьской зоны позволяет установить значительное распространение АРБ в западной части. Суммарная площадь аномалий составляет более 1200 км2, что с учетом их перспективности с точки зрения наличия углеводородов дает возможность расширить нефтегазоносный потенциал региона. Вместе с тем подробное изучение множества примеров АРБ на активах ПАО«Газпром нефть» позволяет предположить подводно-оползневый механизм формирования данных объектов в Ноябрьском регионе, о чем свидетельствуют следующие факторы:

— формирование субмеридиональных зон проявления АРБ;

— связь АРБ с областями выклинивания клиноформных комплексов;

— отсутствие проявленной тектоники в местах формирования АРБ;

— оползневый тип АРБ на Самбургском месторождении;

— накопленная информация по опубликованным исследованиям (спорово-пыльцевые анализы, керновые данные и др.) [1, 2, 6, 7].

Причины локального распространения подобных объектов могут быть связаны как с климатическими особенностями (штормовые явления), так и с возможными закономерностями в изменении уровня моря (резкие понижения с увеличением выноса осадочного материала). Обнаруженные объекты, несмотря на многолетнюю добычу углеводородов в Ноябрьском регионе, в настоящее время характеризуются слабой изученностью скважинными исследованиями, что затрудняет корректную оценку перспектив АРБ, а также анализ возможных причин их генезиса. По рассматриваемому региону имеются результаты испытаний скважин, а также керновый материал только на Пякутинском участке, расположенном в западной части.

Пякутинский участок

Пякутинский лицензионный участок включает два месторождения – Пякутинское и Мало-Пякутинское, которые на сегодняшний день не разрабатываются и являются слабоизученными как бурением, так и сейсморазведкой. Основные перспективы месторождений связаны с ачимовскими отложениями, однако на площади имеются скважины с положительными результатами испытаний АРБ, что послужило причиной их более детального рассмотрения в рамках исследования. Площадь участка составляет около 2000 км2, плотность профильных сейсмических исследований не превышает 0,1 км/км2.

В пределах рассматриваемой зоны наблюдаются развитие двух крупных областей АРБ, а также серия локальных проявлений, закартированных по профильным данным. Наблюдаемые аномалии можно условно разделить на восточную и западную, различающиеся структурой отображения в волновом поле.

Восточная аномалия в разрезе баженовской свиты сопряжена с выклиниванием клиноформного комплекса БС9 с соседнего Сугмутского месторождения. В волновом поле зона развития АРБ выражается в резком изменении положения ОГ, соответствующего кровле баженовской свиты, при этом определение ширины аномалии затруднено. Подобная морфология разреза в некоторых случаях может быть проинтерпретирована как тектоническое нарушение, однако отсутствие смещений выше и ниже баженовского горизонта, а также удаленность от основных разломных зон района не позволяют рассматривать подобную модель (рис. 5).


Рис. 5. Строение АРБ западной зоны Пякутинского лицензионного участка (заливкой показано положение Сугмутского месторождения)

Примечательна низкая продуктивность АРБ восточного участка: по результатам испытания в одной скважине получен непромышленный приток нефти. Необходимо отметить, что рассматриваемая область АРБ непосредственно связана с комплексом БС9, который является продуктивным на Сугмутском месторождении. Таким образом, наличие АРБ может быть дополнительным фактором формирования крупных залежей в неокомском интервале. В этом случае при возможной миграции углеводородов из АРБ в связанную с ним часть клиноформы сам аномальный разрез может характеризоваться отсутствием залежей.

Западная аномалия Пякутинского участка также имеет значительную площадь распространения, определенную по сейсмическим профилям. На сейсмических разрезах изучаемая аномалия проявляется в виде резкого прерывания отражающегося горизонта Б (рис. 6), при этом в волновом поле фиксируется область хаотического сигнала, что свидетельствует о сложной внутренней структуре объекта. Тектонические нарушения в данном случае на сейсмических разрезах также не наблюдаются, но происходит практически полное исчезновение отражающего горизонта Б в местах развития аномалий. При этом появление АРБ связано с выклиниванием крупного клиноформного цикла. Все приведенные выше факты позволяют оценить подводно-оползневую модель формирования АРБ как наиболее вероятную.


Рис. 6. Строение восточной зоны АРБ в пределах Пякутинского месторождения (желтой стрелкой показано положение скв. 300Р) и геофизический разрез по рассматриваемой скважине

На описанной восточной аномалии испытания скважин дали положительные результаты, в то же время значительных залежей в неокомской части разреза не наблюдается. Подобная закономерность может свидетельствовать о возможных с точки зрения поисков нефти и газа перспективах АРБ восточной части Пякутинского участка.

По фактическим данным бурения на Пякутинском лицензионном участке АРБ вскрыт только некоторыми скважинами.

По результатам акустического и радиоактивного каротажей в баженовской свите выделяются интервалы разуплотненных пород (пористость – 25-30 %) с увеличенным удельным электрическим сопротивлением, что, очевидно, связано с их битуминозностью. Данные, полученные по одной из скважин, позволили установить трехкратное увеличение толщины баженовской свиты в области аномального разреза. При этом отмечено значительное увеличение расчлененности, обусловленное с переслаиванием песчано-глинистых отложений. В скв. 300Р после перфорации интервала 3113–3118 м (подошва баженовской свиты) получен приток безводной нефти, свидетельствующей о перспективности освоения такого резервуара.

Картирование залежей и оценка нефтеносности АРБ достаточно затруднены в пределах Ноябрьского региона. Это обусловлено отсутствием исследований керна и ограниченным числом испытаний скважин.

Заключение

Выполненная интерпретация геолого-геофизической информации по Ноябрьскому региону дает возможность установить значительное развитие АРБ в западной части площади.

Участки АРБ представляют собой песчаные пласты, внедренные в нефтематеринскую породу, что определяет их потенциальную перспективность с точки зрения добычи углеводородов. В пределах региона были детально закартированы участки аномальных разрезов, общая площадь которых составила более 1200 км2.

Морфология выявленных аномалий, их сочетание с вышележащими комплексами, а также тектоническое строение районов развития позволяют предположить, что подводно-оползневая концепция наиболее предпочтительная.

В ходе исследования выполнено не только сравнение существующих гипотез образования АРБ в пределах Ноябрьского региона, но и обоснование генезиса такого сложного геологического объекта, что в дальнейшем будет способствовать корректному проектированию поисковооценочных работ.

Список литературы

1. Бордюг М.А., Гаврилов С.С., Скачек К.Г. Новый подход к созданию моделей геологического строения ачимовско-баженовского комплекса широтного приобья в зонах развития АРБ//Технологии сейсморазведки. – 2010. – № 4. – С. 63-68.

2. Бордюг М.А., Славкин В.С., Гаврилов С.С. Особенности строения и формирования аномального разреза баженовской свиты на примере Северо-Конитлорского месторождения//Геология нефти и газа. – 2010. – № 1. – С. 32-40.

3. Нежданов А.А. Сейсмогеологический анализ нефтегазоносных отложений Западной Сибири для целей прогноза и картирования нефтиклинальных ловушек и залежей УВ: автореф. дис. ... д-ра геол.-мин. наук. – Тюмень, 2004. – 36 с.

4. Закревский К.Е., Нассонова Н.В. Геологическое моделирование клиноформ неокома Западной Сибири. – Тверь: ГЕРС, 2012. – 80 с.

5. Færseth R.B., Sætersmoen B.H. Geometry of a major slump structure in the Storegga slide region offshore western Norway//Norwegian Journal of Geology. – V. 88. – P. 1-11.

6. Бембель С.Р., Цепляева А.И. Геологическое строение и некоторые особенности формирования аномальных разрезов баженовской свиты в Западной Сибири//Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2014. – № 10. – C. 7-17.

7. Кузовкова В.Ю. Особенности генезиса и распределения аномального разреза баженовской свиты Западно-Сибирской плиты//Геология, география и глобальная энергия. – 2011. – № 3 (42). – C. 82-88.


Авторы статьи:  А.В. Буторин, С.В. Жигульский, Р.Н. Асмандияров, А.В. Онегов Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»), М.А. Виноходов (Филиал «Газпромнефть-Муравленко» ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»)
Источник:  Журнал «PROнефть»

Возврат к списку