CC BY
0
ГЕОЛОГИЯ
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-8-23-27
УДК 553.98 I Научная статья
Эволюция катагенетической преобразованности нижне-среднеюрских и доюрских отложений Ямальского региона нефтегазонакопления
Зинатуллина Л.И.
Институт проблем нефти и газа РАН, Москва, Россия [email protected]
Аннотация
В статье приведены результаты моделирования катагенетической эволюции нижне-среднеюрских и доюрских нефтегазоматеринских толщ Ямальского региона нефтегазонакопления. Выделены очаги нефтегазогенерации и оценены перспективы их нефтегазоносности.
Материалы и методы
Для построения модели катагенетической преобразованности проведено Ю моделирование в ПО Ре^ото^ Для этого был выбран профиль, пересекающий прибрежную часть Карского моря, Средне-Ямальскую мегатеррасу, Нурминский мегавал. Согласно результатам моделирования, по мере накопления и погружения осадочного чехла отложения начинают входить в зоны генерации жидких и газообразных УВ.
Проанализирована эволюция катагенетической преобразованности осадочного чехла. Применялись методы бассейнового анализа и анализа углеводородных систем. Объектами исследования являются нижне-среднеюрские и доюрские отложения Ямальского региона. Для проведения анализа катагенетической эволюции проанализированы геолого-геохимические материалы: литолого-фациальная характеристика, геохимические параметры нефтегазоматеринских толщ (НГМТ), такие как: Сорг, мг УВ/гПор (содержание органического углерода), Н1, мг УВ/г Сорг (водородный индекс) и тип керогена ОВ.
Степень разведанности юрских и доюрских отложений на севере Западной Сибири считается низкой. До глубин 4-6 км пробурено небольшое количество скважин.
Нижне-среднеюрский продуктивный комплекс в той или иной степени изучен на 36 месторождениях и площадях полуострова Ямал. Наибольшее число скважин пробурено на Новопортовском и Бованенковском месторождениях. На остальных месторождениях пробурены единичные скважины.
Оценке перспектив нефтегазоносности глубокозалегающих отложений северных регионов Западной Сибири посвящен целый ряд публикаций [1-3, 5-7].
Ключевые слова
перспективы нефтегазоносности, Западная Сибирь, нижне-среднеюрские и доюрские отложения, катагенез, бассейновое моделирование, Ямальский регион нефтегазонакопления
Статья подготовлена в рамках государственного задания по теме «Научно-методические основы поисков и разведки скоплений нефти и газа, приуроченных к мегарезервуарам осадочного чехла, 122022800253-3».
Для цитирования
Зинатуллина Л.И. Эволюция катагенетической преобразованности нижне-среднеюрских и доюрских отложений Ямальского региона нефтегазонакопления // Экспозиция Нефть Газ. 2024. № 8. C. 23-27. DOI: 10.24412/2076-6785-2024-8-23-27
Поступила в редакцию: 22.11.2024
GEOLOGY UDC 553.98 I Original Paper
Evolution of catagenetic transformation of the Lower-Middle Jurassic and pre-Jurassic deposits of the Yamal oil and gas accumulation region
Zinatullina L.I.
Institute of Oil and Gas Problems of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia [email protected]
Abstract
The article presents the results of modeling the catagenetic evolution of the Lower-Middle Jurassic and pre-Jurassic oil and gas source strata of the Yamal oil and gas accumulation region. The centers of oil and gas generation are identified and the prospects for their oil and gas content are assessed.
Materials and methods
To build a model of catagenetic transformation, 2D modeling was performed in the Petromod software. For this purpose, a profile was selected that intersects the coastal part of the Kara Sea, the Middle Yamal megaterrace, the Nurminsky megaswell. According to the modeling results, as the sedimentary cover accumulates and subsides, the sediments begin to enter the zones of generation of liquid and gaseous hydrocarbons. The evolution of the catagenetic transformation of the sedimentary cover was analyzed. The methods of basin analysis and analysis of hydrocarbon systems were used. The objects of the study are the Lower-Middle Jurassic and pre-Jurassic sediments of the Yamal region. To analyze the catagenetic evolution, geological
and geochemical materials were analyzed: lithological and facies characteristics, geochemical parameters of oil and gas source strata such as: Corg, mg HC/g PO (organic carbon content), HI, mg HC/g Corg (hydrogen index) and the type of kerogen OM. The level of exploration of Jurassic and pre-Jurassic deposits in the north of Western Siberia is considered low. A small number of wells have been drilled to depths of 4-6 km.
The Lower-Middle Jurassic productive complex has been studied to one degree or another at 36 fields and areas of the Yamal Peninsula. The largest number of wells have been drilled at the Novoportovskoye and Bovanenkovo fields. Single wells have been drilled at the remaining fields.
A number of publications [1-3, 5-7] are devoted to assessing the oil and gas potential of deep-lying deposits in the northern regions of Western Siberia.
Keywords
oil and gas potential, Western Siberia, Lower-Middle Jurassic and pre-Jurassic deposits, catagenesis, basin modeling, Yamal region of oil and gas accumulation
Для цитирования
Zinatullina L.I. Evolution of catagenetic transformation of the Lower-Middle Jurassic and pre-Jurassic deposits of the Yamal oil and gas accumulation region. Exposition Oil Gas, 2024, issue 8, P. 23-27. (In Russ). DOI: 10.24412/2076-6785-2024-8-23-27
Received: 22.11.2024
Введение
Объектом исследования является комплекс отложений нижне-среднеюрского и доюрского возврата Ямальской нефтегазоносной области. На исследуемой территории, несмотря на большой объем поискового бурения, очень мало скважин, вскрывших нижне-среднеюрские и доюрские отложения. Глубокие горизонты севера Западной Сибири на сегодняшний день являются наименее изученными в регионе (рис. 1). Данные отложения обладают значительным ресурсным потенциалом и перспективны для открытия новых, в том числе крупных по запасам, месторождений УВ.
Геологическое строение и нефтегазонос-ность глубоких горизонтов в регионе изучались И.И. Нестеровым, А.Э. Конторовичем, В.С. Бочкаревым, А.М. Брехунцовым, А.Н. Дмитриевским, И.А Плесовских., В.А. Скоро-богатовым, Б.В. Монастыревым, А.Д. Дзюбло, В.Л. Шустером и другими. Вопрос о перспективности этого интервала остается открытым. Автором предпринята попытка оценить перспективы нефтегазоносности отложений глубоких горизонтов на современном уровне изученности.
На севере Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции в верхней, преимущественно меловой части разреза, установлена региональная газоносность. Поставлена задача исследовать перспективы нефтегазоносности нижнего этажа — нижне-среднеюрских и доюрских отложений.
Результаты и обсуждения
На основе собранных данных с использованием перечисленных выше геохимических параметров была составлена таблица фактического материала (табл. 1).
Для построения модели катагенетической преобразованности проведено 2D моделирование в ПО Petromod. Для этого был выбран профиль, пересекающий прибрежную часть Карского моря, Средне-Ямальскую мегатер-расу, Нурминский мегавал (рис. 2).
Согласно результатам моделирования, по мере накопления осадков и погружения осадочного чехла, отложения начинают входить в зоны генерации нефти и газа.
Разрез геологической модели представлен отложениями мезозойского и кайнозойского возраста, представленными комплексом осадочных пород, начиная с триаса.
На исследуемой территории выявлены все элементы углеводородной системы: не-фтегазоматеринские толщи, породы-коллекторы, породы-флюидоупоры и ловушки.
В исследуемом интервале разреза к толщам с хорошим коллекторским потенциалом относятся: малышевская 02 ml), вымская 02 vm), надояхская 01-2 nd), шараповская 0-! sp) и зимняя zm). В нижне-средне-юрских отложениях выделяется ряд толщ,
Рис. 1. Обзорная схема исследуемого региона (составлена Л.И. Зинатуллиной, 2022г.) Fig. 1. Overview scheme of the region under study (compiled by L.I. Zinatullina, 2022)
способных потенциально генерировать УВ. Такими толщами являются: леонтьевская 02 1п), лайдинская 02 ld), китербютская 0-[ kt) и левинская IV). Породы-флюидоупоры обладают хорошими экранирующими свойствами (табл. 1).
Катагенетическая эволюция отложений нефтегазоматеринских толщ
С позиции геохимического фактора, влияющего на условия нефтегазонакопления, благоприятным является: относительно высокое содержание Сорг (%), умеренная и достаточная катагенетическая прогретость недр и высокий реализованный генерационный потенциал.
Для оценки глубинного преобразования нижне-среднеюрских и доюрских отложений,
которые находятся в зоне под влиянием повышенных температур и давлений, построены схемы катагенетической зональности для каждой НГМТ.
На основе геолого-геохимических данных были построены 2D бассейновые модели, показывающие катагенетическую эволюцию отложений исследуемой территории, а также карты-схемы катагенетической зональности нижне-среднеюрских НГМТ на настоящее время (рис. 3, 4). Бассейновое моделирование показало, что в зону генерации «ранних» нефтей нижнеюрские НГМТ вошли к концу позднеюрской эпохи.
В зону генерации «нефтяного окна» нижнеюрские НГМТ вошли к концу раннеюрской эпохи — 145,50 млн лет назад в области Средне-Ямальской мегатеррассы и прилегающей
акватории Карского моря. К концу раннеме-ловой эпохи нижнемеловые, а также сред-неюрские отложения вошли в зону «нефтяного окна» в зоне Нурминского мегавала — 112 млн лет назад. Очаги генерации распространялись преимущественно в пределах Средне-Ямальской мегатеррасы и Нурмин-ского мегавала (рис. 3).
В зону генерации «газовое окно» нижнеюрские НГМТ вошли в области акватории Карского моря к концу раннеюрской эпохи — 145,50 млн лет назад, среднеюрские — к концу раннемеловой — 112 млн лет назад. В зоне Нурминского мегавала нижнемеловые отложения вошли в зону «газового окна» 88 млн лет назад в середине позднемеловой эпохи. Очаги генерации распространены преимущественно в зоне Средне-Ямальской мегатеррасы.
Табл. 1. Фактические данные по геохимическим параметрам нефтегазоматеринских толщ (составлена Л.И. Зинатуллиной по материалам [3] 2024г.)
Tab. 1. Factual data on geochemical parameters of oil and gas source strata (compiled by L.I. Zinatullina based on materials [3] 2024)
Возраст Свита
Литологический состав
Элемент УВ-систем Геохимические параметры НГМТ
(индекс) Сорг- % HI, мг УВ/г Сорг Тип ОВ
N-Q Тибейсалинская-Ирбитская Глины, диатомиты, пески, алевролиты, супеси, суглинки надстилающие породы - - -
K2 kz-gn Кузнецовская-Ганькинская Глины порода-покрышка - - -
K1-2mr Марресалинская Алевролиты,алевриты,пески, порода-коллектор
песчаники НГМТ 3 435 III
порода-покрышка
порода-коллектор
K1jr Яронгская Глины алевритистые, НГМТ 2,4 81 III
аргиллитоподобные порода-покрышка
K1tn Танопчинская Песчаники, алевролиты, глины порода-коллектор
НГМТ 3,5 117 III
порода-коллектор
K1ah Ахская Глины аргиллитоподобные, порода-покрышка
алевролиты и песчаники порода-коллектор
НГМТ 2,2 462 III
порода-коллектор
порода-покрышка
J3bj Баженовская Аргиллиты битуминозные, глины аргиллитоподобные НГМТ 3 230 II
J3ab Абалакская Глины аргиллитоподобные НГМТ 2,8 160 II
J2ml Малышевская Песчаники порода-коллектор - - -
J2ln Леонтьевская Аргиллиты, глины, глинистые порода-покрышка
песчаники НГМТ 3,5 250 II-III
порода-покрышка
J2vm Вымская Песчаники, алевролиты порода-коллектор - - -
H Лайдинская Глины, прослои глинистых порода-покрышка 2,7 250 II III
песчаников НГМТ II-III
Jind Надояхская Песчаники, алевролиты порода-покрышка - - -
J1kt Китербютская Глины аргиллитоподобные, порода-покрышка
слабая битуминозность НГМТ 3,2 95 II-III
порода-покрышка
| Шараповская Песчаники, алевролиты порода-коллектор - - -
J1lv Левинская Глины аргиллитоподобные порода-покрышка
НГМТ 2,3 65 II-III
порода-покрышка
J1zm Зимняя Песчаники, алевролиты, глины порода-коллектор - - -
T3tm Тампейская Глины подстилающие породы - - -
К настоящему времени нижне-средне-юрские НГМТ обладают остаточным генерационным потенциалом. В области акватории Карского моря нижне-среднеюрскими НГМТ генерируются газообразные УВ, в районе Средне-Ямальской мегатеррасы и Нурмин-ского мегавала возможна генерация как газообразных, так и жидких УВ (рис. 4).
Отложения триаса вошли в «газовое окно» в зоне акватории Карского моря в начале раннеюрской эпохи — 199,60 млн лет назад. На этой части акватории триасовые отложения являются к настоящему времени перезрелыми. В зоне Средне-Ямальской ме-гатеррасы и Нурмского мегавала — 88 млн лет назад — в середине позднемеловой эпохи — отложения триаса являются потенциально перспективными для генерации газообразных УВ.
Итоги
Нижнеюрские и триасовые отложения в районе Карского моря — наиболее погруженная часть исследуемой территории — полностью исчерпали генерационный потенциал. В районе Средне-Ямальской мегатеррасы возможна генерация конденсата и сухого газа. Проанализировав эволюцию катагенетиче-ской преобразованности отложений в районе Нурминского мегавала, можно сделать вывод о том, что они способны к генерации конденсата, сухого газа и частично нефти.
Выводы
Опираясь на проведенные исследования по эволюции катагенетической преоб-разованности глубокопогруженных ниж-не-среднеюрских и доюрских отложений Ямальского региона, уточнены перспективы нефтегазоносности, дан раздельный прогноз УВ по стратиграфическим горизонтам.
Рис. 2. Профиль разреза, показанный на геологической карте доплиоценовых образований (карта составлена в ФГУП «ЗапСибНИИГ» ОАО МАГЭ, ФГУП «ВСЕГЕИ» 2014 г.) [4]
Fig. 2. The section profile shown on the geological map of pre-Pliocene formations (compiled by ФГУП «ЗапСибНИИГ» ОАО МАГЭ, ФГУП «ВСЕГЕИ» 2014) [4]
Рис. 3. Модель, показывающая катагенетическую эволюцию мезозойских отложений западной части полуострова Ямал и прилегающей акватории Карского моря (составлена Л.И. Зинатуллиной, 2024 г.)
Fig. 3. A model showing the catagenetic evolution of Mesozoic deposits in the western part of the Yamal Peninsula and the adjacent waters of the Kara Sea (compiled by L.I. Zinatullina based, 2024)
Литература
1. Дзюбло А.Д., Маслов В.В., Сидоров В.В., Шнип О.А. Прогноз и оценка углеводородного потенциала меловых и юрских отложений шельфа Карского моря по результатам геологоразведочных работ // SOCAR Proceedings Special. 2021. № 2.
С. 141-148.
2. Зинатуллина Л.И. Формирование базы геолого-геофизических и геохимических данных для оценки перспектив нефтегазоносности глубокозалегающих отложений Ямальского полуострова // Экспозиция Нефть Газ. 2020. № 2.
С. 10-13.
3. Скоробогатов В.А., Строганов Л.В., Копеев В.Д. Геологическое строение
и газонефтеносность Ямала. М.: Недра-Бизнесцентр, 2003.352 с.
4. Шишкин М.А., Файбусович Я.Э., Шкарубо С.И., Назаров Д.В. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации.Масштаб
1:1 000 000 (третье поколение). Серия Западно-Сибирская. Лист R-42 — п-ов Ямал. Объяснительная записка. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2015. 386 с.
5. Шустер В.Л., Пунанова С.А. Обоснование перспектив нефтегазоносности юрско-палеозойских отложений и образований фундамента Западной Сибири // Георесурсы. 2016. Т. 18. № 4. Ч. 2.
C. 337-345.
6. Шустер В.Л., Пунанова С.А. Перспективы нефтегазоносности глубокозалегающих юрских и доюрских отложений севера Западной Сибири в нетрадиционных ловушках // Георесурсы. 2021. Т. 23.
№ 1. C. 30-41.
7. Шустер В.Л., Дзюбло А.Д. Обоснование перспектив открытия крупных нефтегазовых скоплений в юрских
и доюрских отложениях на шельфе Карского моря. Георесурсы, 2023, Т. 25. № 1. C. 67-74.
Рис. 4. Карты-схемы катагенетической зональности юрских отложений Карско-Ямало-Гыданского региона нефтегазонакопления на настоящее время (составлена Л.И. Зинатуллиной 2024 г.)
Fig. 4. Maps-schemes of catagenetic zonality of Jurassic deposits of the Kara-Yamalo-Gydan region of oil and gas accumulation at the present time (compiled by L.I. Zinatullina 2024)
ENGLISH
Results
The Lower Jurassic and Triassic deposits in the Kara Sea area - this is the most submerged part of the study area - have completely exhausted their generation potential. In the area of the Middle Yamal megaterrace, generation of condensate and dry gas is possible. Having analyzed the evolution of the catagenetic transformation of deposits in the area of the Nurminsky megaswell, we can conclude that they are capable of generating condensate, dry gas and partly oil.
Conclusions
Based on the analyzes performed, in the study of deep-immersed Lower-Middle Jurassic and pre-Jurassic deposits, it can be concluded that the detection of industrial oil and gas inflows in deep horizons is possible with a high degree of probability.
References
1. Dzyublo A.D., Maslov V.V., Sidorov V.V., Shnip O.A. Forecast and Assessment of Hydrocarbon Potential of Cretaceous and Jurassic Deposits of the Kara Sea Shelf Based on the Results of Geological Exploration. SOCAR Proceedings Special, 2021, issue 2, P. 141-148. (In Russ).
2. Zinatullina L.I. Formation of a base
of geological-geophysical and geochemical data for assessing the prospects of oil and gas potential of deep deposits of the Yamal Peninsula. Exposition Oil Gas, 2020, issue 2, P. 10-13. (In Russ).
3. Skorobogatov V.A., Stroganov L.V.,
Kopeev V.D. Geological structure and gas and oil potential of Yamal. Moscow: Nedra-Businesscenter, 2003, 352 p. (In Russ).
4. Shishkin M.A., Faibusovich Ya.E., Shkarubo S.I., Nazarov D.V. et al. State Geological Map of the Russian Federation. Scale 1:1,000,000 (third generation). Series West Siberian. Sheet R-42 - Yamal P. Explanatory note. St. Petersburg: Cartographic factory VSEGEI, 2015,
366 p. (In Russ).
5. Shuster V.L., Punanova S.A. Justification of oil and gas potential of the jurassic-paleozoic deposits and the basement formations of Western Siberia.
Georesources, 2016, Vol. 18, issue 4, Part 2, P. 337-345. (In Russ).
6. Shuster V.L., Punanova S.A. Oil and gas potential of the deep-lying Jurassic and pre Jurassic deposits of the North
of Western Siberia in unconventional traps. Georesources, 2021, Vol. 23, issue 1, P. 30-41. (In Russ).
7. Shuster V.L., Dziublo A.D. Substantiation of the prospects to discover large oil and gas accumulations in the Jurassic and pre-Jurassian deposits on the Kara Sea shelf. Georesources, 2023, Vol. 25, issue 1,
P. 67-74. (In Russ).
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ I INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Зинатуллина Лилия Ильдаровна, младший научный сотрудник, Институт проблем нефти и газа РАН, Москва, Россия Для контактов: [email protected]
Zinatullina Liliya Ildarovna, research assistant Oil and gas research institute RAS, Moscow, Russia Corresponding author: [email protected]
