Особенности строения и нефтегазоносности верхнеюрских отложений в пределах Тазо-Хетской фациальной области

18.10.2017

PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. – 2017 - № 3(5). – С. 26-31

УДК 550.834.01

М.В. Букатов, С.В. Михайлова
Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»)

Электронные адреса: Bukatov.MV@gazpromneft-ntc.ru, Mikhailova.SV@gazpromneft-ntc.ru

Ключевые слова: верхнеюрские отложения, седиментация, литолого-фациальные области

Рассмотрено строение верхнеюрских отложений в пределах Тазо-Хетской фациальной области. Определены региональные особенности строения верхнеюрских резервуаров по стратиграфическим и фациальным критериям. Выполненный анализ свидетельствуют о сложном строении, и как следствие о высоких геологических рисках изучаемого района.

Features of the upper jurassic sediments in the tazo-hetskaya facial areas

PRONEFT''. Professional'no o nefti, 2017, no. 3(5), pp. 26-31

M.V. Bukatov, S.V. Mikhailova
Gazpromneft NTC LLC, RF, Saint-Petersburg

E-mail: Bukatov.MV@gazpromneft-ntc.ru, Mikhailova.SV@gazpromneft-ntc.ru

Keywords: upper Jurassic sediments, sedimentation, litho-facies region

This work about structure of the upper Jurassic deposits in the Tazo-Hetskaya facial area. Regional features of the structure of the upper Jurassic reservoirs in stratigraphic and facies criteria were determined during the work. The analysis indicates a complex structure, and as a consequence of the high geological risk of the upper Jurassic sediments in the study area.

введение

Данные об открытых месторождениях Пур-Тазовской нефтегазоносной области (НГО) (рис. 1) свидетельствует о том, что находящиеся здесь отложения имеют достаточно высокий углеводородный потенциал и большой этаж нефтеносности. Как видно из рис. 1, основные перспективы рассматриваемого региона связаны с верхнеюрским комплексом, имеющим сложное строение.


Рис. 1. Нефтегазоносность Пур-Тазовской НГО

Строение и нефтегазоносность верхнеюрского комплекса Западно-Сибирского региона в целом и его восточного борта в частности в разное время интересовало многих ученых. Поэтому авторы считают необходимым кратко осветить результаты работ исследователей, чьи труды наиболее качественно и верно описывают принципиальное строение изучаемых отложений. В работе [1] А.А. Нежданов описывает клиноформное строение отложений верхней юры в северо-восточной части Западно-Сибирского региона (рис. 2). По теории А.А. Нежданова песчаные отложения локализуются в верхней части клинотемы кимериджского сейсмоциклита, выклиниваясь к зоне сокращения его общих толщин, на запад. Всего в Западной Сибири он выделяет три региоциклита трансгрессивно-регрессивного типа: васюганский (келловей-оксфорд), георгиевский или верхнесиговский (кимеридж) и яновстанский (титонский ярус – частично берриас?).


Рис. 2. Принципиальная схема строения отложений верхней юры [1]:
1 – границы циклитов, стратиграфические несогласия; 2 – известковые стяжения, глауконит, фосфаты (трансгрессивные базальные горизонты); 3 – песчаники, гравий, галечные включения; 4 – угли, глины; 5 – битуминозные глины; 7 – породы фундамента; 8 – неокомские клиноформы; 9 – верхнеюрские свиты: 1 – сиговская, 2 – точинская, 3 – васюганская, 4 – георгиевская, 5 – абалакская, 6 – вогулкинская толща, 7 – яновстанская, 8 – марьяновская, 9 – баженовская, 10 – тутлеймская, 11 – трехозерная толща, 12 – мулымьинская свита; 10 – индексы песчаных пластов; 11 – проциклы; 12 – рециклы; 13 – константные циклы

Палеогеографические построения на момент накопления верхнеюрских отложений, по мнению авторов, наиболее качественно выполнены в Новосибирском институте нефтегазовой геологии и геофизики на основе комплексного палеонтолого-стратиграфического, литологического, геохимического изучения керна глубоких скважин и естественных обнажений горных пород, а также детальных сейсмостратиграфических анализов (рис. 3).


Рис. 3. Палеогеографические карты Западной Сибири в оксфордский (а) и волжский (б) периоды [2]:
море: 1 – глубокое (глубина 200–400 м); 2 – мелкое (100–200 м); 3 – мелкое (менее 25 м); области переходного осадконакопления: 4 – равнины прибрежные, временами заливавшиеся морем (осадки пойменные, озерно-болотные, русловые, дельтовые, береговых баров, пляжевые); области континентального осадконакопления: 5 – равнина низменная, аккумулятивная (осадки русел, пойм, озер и др.); 6 – равнина денудационно-аккумулятивная; области размыва: 7 – равнина возвышенная (денудационная суша), 8 – горы низкие

Из рис. 3, а видно, что отличительными чертами географии оксфордского века являлось преобладание области морского осадконакопления преимущественно мелкого моря. В южной и центральной частях Западной Сибири климат был семиаридный, на севере региона господствовали гумидные условия. В северо-восточной части мелководно-морской зоны, включающей непосредственно отложения Пур-Тазовской НГО, формировались пески, алевриты и глины сиговской свиты с многочисленными остаками морской фауны. В конце позднего оксфорда началась самая крупная за весь юрский период длительная трансгрессия.

В волжском веке позднеюрская трансгрессия в Сибири достигла максимума (см. рис. 3, б). Морская акватория в волжское время заняла территорию большой части Западно-Сибирской геосинеклизы. Бассейн продолжал интенсивно и асимметрично прогибаться. В центральной части региона накапливались отложения баженовской свиты, ставшей в дальнейшем основной нефтематеринской толщей для всей Западной Сибири [2]. На северо-востоке бассейна в волжское время развитие получила яновстанская свита, представленная тонкоотмученными и алевритовыми разностями глин. 

Анализ результатов проведенных исследований

С целью построения концептуальной модели верхнеюрского комплекса были выполнены сейсмофациальные и палеотектонические исследования, а также проанализированы результаты геофизических исследований скважин и анализа отобранного керна. 

Воссоздание условий формирования каждого из пластов верхнеюрского комплекса стало возможным после проведения палеотектонических реконструкций. Анализ толщин позволил определить фациальные обстановки и условно закартировать границы фациальных зон

Согласно схеме структурно-фациального районирования отложений келловея и верхней юры Западной Сибири [3] Пур-Тазовская НГО охватывает сразу три фацильные области: Фролово-Тамбейскую, Пурпейско-Васюганскую и Тазо-Хетскую.

В данной статье рассмотрены преимущественно наименее изученные верхнеюрские отложения самой восточной Тазо-Хетской структурно-фациальной области. В стратиграфическом отношении верхнеюрские отложения изучаемой области представлены яновстанской и сиговской свитами. Для построения модели отложений верхнеюрского комплекса в восточной части Западно-Сибирского бассейна было принято решение двигаться от «общего к частному»: сначала изучить строение комплекса на всей территории региона, затем делать выводы об условиях его формирования и особенностях изучаемого района. С этой целью был проанализирован весь объем геологической информации, а также результаты детальных и региональных сейсморазведочных работ.

Одна из выявленных особенностей верхнеюрских отложений изучаемого региона – возрастание их общих толщин с увеличением песчанистости разреза в восточном направлении при переходе от Пурпейско-Васюганской к Тазо-Хетской фациальной области. По результатам интерпретации данных сейсморазведки также отмечается резкое увеличение временных толщин рассматриваемого интервала на восток и появление большого числа непротяженных отражений между отражающими горизонтами, сопряженными с границами верхнеюрского комплекса.

Основная сложность в построении региональной модели верхнеюрских пластов связана с разной степенью их изученности. Наиболее перспективные с точки зрения нефтегазоносности пласты группы Ю1 васюганской свиты в центральной части региона изучены достаточно хорошо. В то же время фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС), условия формирования и характер распространения верхнеюрских пластов Тазо-Хетской фациальной области, где они представлены отложениями сиговской и яновстанской свит, изучены в большей степени поверхностно.

Отмечается также особенность изменения строения георгиевского и баженовского горизонтов, толщина которых в восточном направлении увеличивается, а битуминозность прослоев уменьшается. На востоке Западной Сибири георгиевская свита переходит в отложения яновстанской, в разрезе которой выделяются песчаные пласты ЯН1-6, для них также характерно региональное увеличение доли глинистых образований с востока на запад, вплоть до полного исчезновения и, как следствие, уменьшение суммарной толщины свиты [4].

В рамках концептуального моделирования была выполнена детальная корреляция верхнеюрского комплекса по скважинам, расположенным в различных частях Тазо-Хетской и Пурпейско-Васюганской литолого-фациальных областей. Для прослеживания пластов использовались предполагаемые изохронные границы с учетом циклогенеза [5]. Это позволило сделать вывод о том, что пласты групп Ю1 васюганской и СГ сиговской свит формировались в разных фациальных остановках, но в течение одного седиментационного цикла. Отложения яновстанской свиты формировались в условиях проградации морского бассейна одновременно с накоплением георгиевских и баженовских глин. 

Воссоздание условий формирования каждого из пластов верхнеюрского комплекса стало возможным после проведения палеотектонических реконструкций [6]. Анализ толщин позволил определить фациальные обстановки и условно закартировать границы фациальных зон (рис. 4).


Рис. 4. Карта толщин верхнеюрского нефтегазоносного комплекса (а), палеогеографическая схема Западной Сибири (б) и схематичный палеофациальный разрез верхней юры (в)

Согласно региональным представлениям о строении Западной Сибири основной источник сноса к началу формирования верхнеюрского комплекса находился на востоке и юго-востоке. Осадки постепенно сносились в бассейн седиментации речными и флювиальными потоками. Основная масса привносимого материала, попадая в морскую среду осадконакопления, практически сразу оседала, формируя значительные по толщине песчаные отложения нижнего пляжа и предпляжевых фаций, что нашло свое отражение на форме кривых каротажных диаграмм сиговской свиты. Более мелкозернистый материал уносился в глубь бассейна седиментации, формируя отложения васюганской свиты, широко представленные в центральной части Западно-Сибирской синеклизы фациями переходной зоны и мелководного шельфа. Подобное направление сноса подтверждается керновым материалом, анализ которого показал значительное увеличение глинистых фаций в васюганской свите относительно сиговской. В результате наступившей в конце оксфордского времени обширной трансгрессии Западно-Сибирского бассейна привнос песчаного материала на изучаемую территорию временно прекратился. Таким образом, песчаные пласты верхнеюрских отложений на изучаемой территории формировались в регрессивно-трансгрессивных условиях постепенного расширения бассейна седиментации, при котором фациальные зоны смещаются в прямом направлении по отношению к движению моря и в разрезе наблюдаются опесчаненные серии осадков.

Особенностью регионального строения отложений верхней юры является зона сочленения Пурпейско-Васюганской и Тазо-Хетской областей, выступающая условным литолого-фациальным экраном для одновозрастных отложений изучаемого комплекса. Она предстваляет собой зону перехода из пляжевых фракций в шельфовые для сиговской и васюганской свит и служит литологической границей распространения песчаных пластов яновстанской свиты (см. рис. 4).

По результатам выполненных исследований авторами удалось выявить несколько очень важных закономерностей для отложений верхней юры:

  • региональным источником сноса осадочного материала для отложений осадочного чехла Тазо-Хетского структурно-фациального района (СФР) являлись осадки Сибирской платформы;
  • отложения вернеюрского комплекса в пределах Тазо-Хетского СФР имеют прибрежно-морской генезис;
  • толщина песчаных отложений оксфорд-кемериджского возраста постепенно возрастает от центральной части Западной Сибири к ее восточному борту;
  • коэффициент песчанистости верхнеюрского комплекса увеличивается в восточном направлении;
  • ФЕС верхнеюрских коллекторов улучшаются от центра на восток Западной Сибирской НГО.

Снижение геологических неопределенностей и диверсификация инвестиционных вложений в группу месторождений делают комплексные проекты в Тазо-Хетском СФР достаточно привлекательными

Приведенные выше особенности строения верхнеюрского комплекса можно рассматривать в качестве как положительных, так и отрицательных факторов для формирования залежей углеводородов в пределах изучаемой территории, что, на взгляд авторов, является более логичным.

Положительный, на первый взгляд, фактор – улучшение коллекторских свойств, а именно: значительное повышение коэффициента песчанистости в районе работ приводит к свободной миграции углеводородов из нижележащих в вышележащие пласты. В то же время повсеместное опесчанивание флюидоупоров и невыдержанность их по толщине негативно влияет на формирование и сохранность залежей в Тазо-Хетском районе.

Еще одним негативным фактором образования залежей в Тазо-Хетском районе является отсутствие в литолого-стратиграфическом разрезе нефтематеринских пород. Так, согласно региональной схеме катагенеза органического вещества (ОВ) в кровле верхнеюрских отложений Западной Сибири в границах территории исследований ОВ подвергалось только ранней стадии мезокатагенеза и не могло сгенерировать достаточное количество углеводородов для наполнения всех потенциально перспктивных ловушек в пределах Тазо-Хетского СФР. Вероятно, основная масса углеводородов была образована в центральной части бассейна и частично мигрировала на восток, где заполняла потенциальные ловушки.

Резюмируя вышесказанное, можно сделать вывод, что потенциальные отложения верхнеюрского комплекса в пределах Пур-Тазовской НГО имеют высокие геологические риски с точки зрения формирования залежей углеводородов.

Поиск уникальных и крупных месторождений на территории исследования маловероятно увенчается успехом. Более вероятно открытие большого числа мелких, очень мелких и некоторого числа среднеразмерных месторождений. Необходимо отметить, что практически идеальная сходимость используемых методов вероятностной оценки свидетельствует о методической правильности их применения и качестве полученных результатов.

Заключение

Оценить целесообразность инвестиционных вложений в проекты Тазо-Хетского СФР можно, взяв в качестве основы применяемую в компании «Газпром нефть» категоризацию в сфере разведки и добычи (рис. 5). Рассмотрим вариант с поиском и вовлечением в разработку локальных месторождений восточного борта Западной Сибири. Во-первых, стоит обратить внимание на упомянутые выше высокие геологические риски, значительно повышающие геологические неопределенности, во-вторых, низкая вероятность открытий крупных и уникальных месторождений существенно снижает шанс получения высокой экономической прибыли, и в-третьих, в районе очень слабо развита инфраструктура.


Рис. 5. Категоризация проектов [7]

Таким образом, в матрице оценки инвестиционных проектов разработка локальных месторождений Тазо-Хетского СФР выглядит малоперспективной.

Единственным, по мнению авторов, способом вовлечения ресурсов изучаемого района в разработку может быть создание комплексных проектов на группу месторождений. В подобных проектах значительную часть инвестиций должны составлять геолого-разведочные работы (ГРР). Значительные вложения в ГРР на первых этапах позволят существенно минимизировать геологические риски и тем самым снизить неопределенности. Открытие группы мелких и средних месторождений, вероятность существования которых достаточно высока, способно обеспечить значительные запасы, а их разработка – приумножить прибыль. Вместо обустройства локальных месторождений предлагается создание региональных инфраструктурных центров, позволяющих обеспечить транспорт углеводородов и эксплуатацию нескольких мелких и средних месторождений. Таким образом, снижение геологических неопределенностей и диверсификация инвестиционных вложений в группу месторождений делают комплексные проекты в Тазо-Хетском СФР достаточно привлекательными.

Список литературы

  1. Нежданов А. А. Сейсмогеологический анализ нефтегазоносных отложений Западной Сибири для целей прогноза и картирования неантиклинальных ловушек и залежей УВ: дис… д-ра геол.-мин. наук. — Тюмень, 2004.
  2. Палеогеография Западно-Сибирского осадочного бассейна в юрском периоде / А. Э. Конторович, В. А. Конторович, С. В. Рыжкова [и др.] // Геология и геофизика. 2013. — Т. 54. — № 8. — С. 972–1012.
  3. Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири. — Новосибирск: СНИИГГиМС, 2004. — 114 с.
  4. Ампилов Ю. П. От сейсмической интерпретации к моделированию и оценке месторождений нефти и газа. — М.: Спектр, 2008. — 384 с.
  5. Муромцев В. С. Электрометрическая геология песчаных тел — литологических ловушек нефти и газа. — Л.: Недра, 1984. — 260 с.
  6. Нейман В. Б. Теория и методика палеотектонического анализа. — М.: Недра, 1984. — 80 с.
  7. Методическое руководство по проведению геолого-разведочных работ // С. Ф. Хафизов, И. В. Истомина, А. С. Бочков [и др.]. — Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2015. — 288 с.0

Reference

  1. Nezhdanov A.A., Seysmogeologicheskiy analiz neftegazonosnykh otlozheniy Zapadnoy Sibiri dlya tseley prognoza i kartirovaniya neantiklinal’nykh lovushek i zalezhey UV(Seismogeological analysis of oil and gas bearing deposits in Western Siberia for the forecasting and mapping of non-anticlinal traps and hydrocarbon deposits): thesis of doctor of geological and mineralogical science, Tyumen', 2004.
  2. Kontorovich A.E., Kontorovich v. A., Ryzhkova S.v. et al., Jurassic paleogeography of the West Siberian sedimentary basin(In Russ.), Geologiya i geofizika = Russian Geology and Geophysics, 2013, v. 54, no. 8, pp. 972–1012.
  3. Reshenie VI Mezhvedomstvennogo stratigraficheskogo soveshchaniya po rassmotreniyu i prinyatiyu utochnennykh stratigraficheskikh skhem mezozoyskikh otlozheniy Zapadnoy Sibiri (Decision VI of the interdepartmental stratigraphic meeting on the review and adoption of refined tratigraphic schemes of the mesozoic deposits of Western Siberia), Novosibirsk: Publ. of SNIIGGiMS, 2004, 114 p.
  4. Ampilov Yu. P., Ot seysmicheskoy interpretatsii k modelirovaniyu i otsenke mestorozhdeniy nefti i gaza (From seismic interpretation to modeling and evaluation of oil and gas fields), Moscow: Spektr Publ., 2008, 384 p.
  5. Muromtsev v. S., Elektrometricheskaya geologiya peschanykh tel — litologicheskikh lovushek nefti i gaza (Electrometric geology of sand bodies — lithological traps of oil and gas), Leningrad: Nedra Publ., 1984, 260 p.
  6. Neyman v. B., Teoriya i metodika paleotektonicheskogo analiza (Theory and methodology of paleotectonic analysis), Moscow: Nedra Publ., 1984, 80 p.
  7. Khafizov S.F., Istomina I.v. , Bochkov A.S. et al., Metodicheskoe rukovodstvo po provedeniyu geologo-razvedochnykh rabot (Methodological guide for geological exploration), Izhevsk: Publ. of Institut komp’yuternykh issledovaniy, 2015, 288



  8. Ссылка на статью в русскоязычных источниках:

    М.В. Букатов, С.В. Михайлова. Особенности строения и нефтегазоносности верхнеюрских отложений в пределах Тазо-Хетской фациальной области // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. — 2017 — № 3(5). — С. 26-31.


    The reference to this article in English is:

    M.V. Bukatov, S.V. Mikhailova. Features of the upper jurassic sediments in the tazo-hetskaya facial areas (In Russ.), PRONEFT''. Professional’no o nefti, 2017, no. 3(5), pp. 26-31.


Возврат к списку