CC BY
93
А.И. Сухарев
Филиал ООО «Лукойл-Инжиниринг» «КогалымНИПИнефтъ», г. Когалым
suharev@nipi.ws.lukoil.com
ГЕОЛОГО-СТРУКТУРНЫЙ ФАКТОР РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В ОСАДОЧНОМ ЧЕХЛЕ БОЛЬШЕХЕТСКОЙ СИНЕКЛИЗЫ (ЗАПАДНАЯ СИБИРЬ)
Анализируется характер распространения залежей углеводородов в отложениях неокома в зависимости от типа погребенных структур доюрского комплекса Большехетской синеклизы. Выделяется серия этапов активизации глубинных процессов, определивших структуру ее фундамента. Выделяются литогеохимические и термобарогеохимические параметры отложений неокома и отмечаются индивидуальные особенности состава углеводородов, отражающие типы данных структур.
Ключевые слова: структура, гидротермальный метасоматоз, углеводороды.
УДК 622.276 (571.1)
В основу анализа влияния геолого-структурного фактора на характер распространения залежей углеводородов неокома в осадочном чехле Большехетской синеклизы на севере Западно-Сибирской плиты положен принцип зеркального отражения погребенных тектонических элементов нижних структурных этажей в перекрывающих их отложениях. Их зеркальное отражение фиксируется как в виде собственно дизъюнктивных деформаций сплошности стратифицированных комплексов неокома, так и в виде физико-механических напряжений, возникающих в периоды активизации глубинных процессов.
После завершения в триасе активной фазы формирования Колтогорско-Уренгойской рифтовой системы выделяют раннеплитный и собственно плитный этапы структурной перестройки Западно-Сибирской плиты. В период со среднего триаса до средней юры выделяется раннеплитный этап, характеризующийся по сравнению со смежными территориями более интенсивным прогибанием фундамента с неравномерными темпами компенсации осадконакопления. Собственно плитный этап выделяется с поздней юры до раннего палеогена. По мнению ряда исследователей «на протяжении его развития фиксируются эпизоды стремительных «обрушений» дна осадочного бассейна (ОБ), обусловивших некомпенсированную седиментацию» (Япаскурт, Сухов, 2004). Данное утверждение находит свое подтверждение в особенностях стратификации терригенно-осадочных отложений и в разви-
тии серии этапов с индивидуальными условиями осадконакопления. В кайнозое выделяется инверсионная стадия развития региона: по расчетам Э.А. Конторовича, амплитуда поднятий не превышала одного километра.
Развитие многочисленных и разнообразных палеофа-циальных обстановок осадконакопления и выделение широкого спектра фациальных районов и подрайонов, особенно в пределах Большехетской синеклизы, указывает на активную структурную перестройку фундамента Западно-Сибирской плиты. На этом основании собственно плитный этап можно подразделить на ранне-среднеюрский, позднеюрский, среднеберриасский-раннеаптский, апт-альб-сеноманский и позднемеловой без сеномана этапы, характеризующиеся индивидуальными условиями осадконакопления. В частности, смена ранне-среднеюрского позднеюрским этапом осадконакопления зафиксирована развитием келловей-позднеюрской трансгрессии.
Исследования радиологического возраста магматических комплексов Западной Сибири позволили увязать смену условий осадконакопления с этапами активизации глубинных процессов (Федоров и др., 2004). Один из этапов гидротермальной активизации глубинных процессов зафиксирован ИЪ-Бг датированием метасоматитов в Уренгойской зоне Колтогорско-Уренгойского рифта. Возраст данных метасоматитов, развивающихся по пермо-триасо-вым вулканитам, составил 90-91 млн. лет (Кременецкий, Гладких, 1997).
Окончание статьи А.Н. Шорохова, М.А. Азаматова «Внедрение программного модуля оперативной диагностики источника обводнения...»
A.N. Shorokhov, M.A. Azamatov. The introduction of rapid diagnostic software module of watering source on the oil producing wells
For deposits developed by a large number of wells, performance analysis ofthe watering source by existing methods takes a considerable amount of time, because of what decision making efficiency could suffer. At this stage the diagnostics process automation takes a particular significance. This paper focuses on the results of automation process of watering source determination through the development of built-in software package for data storage and analysis of the ngt-smart wells operation data and the challenges that are allowed to solve at the field development in the branch of «GazpromNeft-Muravlenko» of JSC «Gazprom Neft-NNG».
Keywords: water content, watering source, rapid method, oil producing well, software module, NGT-smart
Алексей Николаевич Шорохов
Заместитель начальника отдела интенсификации пласта
ООО «НОВАТЭК НТЦ», 625000, Тюмень, ул. Челюскинцев, д. 6, корп. 1. Тел.: +7(929) 262-86-45.
Марат Альбертович Азаматов
Начальник управления проектирования, мониторинга ГТМ и сводного планирования добычи - заместитель главного геолога Филиала «Газпромнефть-Муравленко» ОАО «Газпромнефть-ННГ», Ямало-Ненецкий автономный округ, г.Муравленко, ул. Ленина, д.82/19. Тел.: +7(922) 060-02-00.
В плане влияния на характер распространения залежей углеводородов особый интерес представляет позднемеловой без сеномана этап активизации глубинных процессов. Термобарогеохимические, литогеохимические и минералогические исследования терригенно-осадочных отложений неокома позволяют говорить о том, что в спектре процессов их трансформации активную роль играл гидротермальный метасоматоз. Термобарогеохимические исследования позволили выделить зону дилатансии (Труфанов и др., 2012), и с учетом литогеохимических исследований отложений позднемелового этапа осадконакопления можно утверждать о выходе по данной зоне высокоминерализованных термальных растворов. В формировании турон-маастрихтских отложений принимали участие гидротермально-эксгаляционные процессы, признаки которых фиксируются по характеру распределения пет-рохимического модуля Страхова (Сухарев, 2011). В частности, отложения кузнецовской (К2 турон - нижний коньяк) и часельской (К2 средний коньяк - кампан) свит обогащены фосфором, железом, силицитами. Наличие прослоев фосфоритов в разрезе танамской свиты (К2 маастрихт) позволяет говорить о неравномерной активности высокоминерализованных гидротерм, в свою очередь отражающие характер развития глубинных процессов.
Процесс развития гидротермального метасоматоза контролируется зонами дизъюнктивных деформаций. Наиболее активное проявление данных процессов хорошо отражается на временных разрезах в зоне сочленения положительных и отрицательных структур 1-го порядка Большехетской синеклизы (Рис. 1).
Контроль развития гидротермального метасоматоза зонами дизъюнктивных деформаций нашел свое отражение в эшелонированном распространении ряда петроген-ных окислов в породах-коллекторах от берриасских до аптских продуктивных горизонтов на Пякяхинской площади. Литогеохимические исследования выделили контрастные аномалии К20, Бг, Бе0+Бе203, Р205, Б, Б и Лв в породах-коллекторах продуктивных горизонтов, что указывает на вертикальное движение флюидных потоков по ослабленным тектоникой зонам. Гидротермально-метасоматичес-кие процессы нашли свое отражение и в составе параге-нетических минеральных ассоциаций. Особую практическую значимость для понимания характера распространения углеводородов и формирования их залежей имеют данные о кристаллохимических особенностях микродру-зовых минеральных агрегатах в поровом пространстве пород-коллекторов. По данным рентгено структурного анализа данные ассоциации представлены в основном чешуйчатыми агрегатам иллит-хлори-тов, слабо упорядоченных хлорити иллит-смектитов с различной долей разбухающих пакетов. В частности, на Северо-Хальмерпаютин-ской площади выделяются локальные зоны иллит-смектитов с 50-60% разбухающих пакетов. Кроме того, микродрузовые минеральные образования представлены псевдоморфозами кремнезема по чешуйчатым агрегатам, а также фиксируется вторичная альбитизация, цеоли-тизация, карбонатизация. Выделяются локальные зоны кристаллизации титанистых гидрослюд с содержанием ТЮ2 до 10%. Термобарогеохимическими и минералогическими методами исследования выделена смена стадий минералообразо-вания, в частности, процесс вторичного окварцевания и альбитизации сменяется кристаллизацией высокожелезистых гидрослюд.
Активное развитие процессов гидротермального метасоматоза по зонам дизъюнктивных деформаций приводит к глубокой трансформации породных комплексов, о чем свидетельствует нелинейный характер распространения скорости сейсмической волны по латерали стратифицированных горизонтов. Ярким примером является Ямбургс-кая структура типа «ПКД-ИКС» -погруженная кольцевая депрессия - инверсионная кольцевая структу-
Рис. 1. Зоны дизъюнктивных деформаций на флангах Северо-Тазовской впадины. 1 - линии отражающих горизонтов (ОГ) и их индексы, в т.ч., группы ОГидентифицируются: Т - с кровлей малышевской (32 верхний байос), Б3 - сиговской (З3 кимеридж), Б1 - внутри структурный ОГ яновстанской свиты (З3 волга), группа Н5 - стратиграфические единицы мегионской свиты (К1 берриас-валанжин), в т.ч. Н410 с ее кровлей (К1 нижний валанжин), группа Н3 - заполярной свиты (К нижний валанжин - нижний готерив), в т.ч. Н200 - с ее кровлей, М- с подошвой покурской свиты (К апт), в т.ч., М1 - с кровлей нижней пачки (пласт ПК20) покурской свиты (К1 апт), Г - с подошвой кузнецовской свиты (К2 граница сеномана и турона), группа С - стратиграфические единицы часельской свиты, в т.ч. С3 - с подошвой верхнечасельской свиты (К кампан); 2 - разломы; 3 - поисково-разведочные скважины с диаграммами ГИС (ПС) и ее №; 4 - линия профиля МОГТ и его №.
■— научно-технический журнал
2 (52) 2П1Л
80
60
40
20
у = 106,08х’382
1Г = 0,274
ра (Гиршгорн и др., 1986).
Нелинейное распространение сейсмической волны выражено в ее падении в локальной зоне на глубине 4,5 км до 2,5 км/сек, что в 1,5-2,0 раза ниже характерных для данных глубин скоростей. Деструк тивная позиция корневой части дан ного типа структур и локальное сни жение волновых скоростей указыва ют на их эндогенную природу. Фор мирование подобных структур на- ° 5 10 15 20 25
блюдается в вулканически активных Отношение Бобщ / Ъ, усл.ед.
регионах Земли, в частности кальдера Головнина на о. Ку-нашир или высокодебитные термальные «колодцы» на склонах вулкана Баранский на о. Итуруп (Сухарев, 1990).
В активной фазе этапа тектоно-гидротермальной активизации формируются депрессионные воронки, лежащие в основе «ПКД». Из зоны активного выщелачивания вещество в растворенном виде выносится за ее пределы и откладывается на геохимических барьерах, формируя специфические комплексы пород, маркируя этапы активизации глубинных процессов. На завершающей, регрессивной стадии развития глубинных процессов флюидными потоками на поверхность выносится вещество, осаждение которого происходит практически в точке выхода флюида на поверхность. При этом формируются положительные стратифицированные структуры типа «ИКС», представленные в основном глинистыми отложениями. Их современными аналогами выступают грязевые вулканы. Следует отметить, что во многих нефтегазоносных регионах фиксируется их активная деятельность: п-ов. Апшерон в
70
60
50
40
30
0 4 8 12 16 20 24 28
Диаметр штуцера, мм.
0-1 0-2 ^-Ъ ^Г-4 ^ Ъ ^-Ь ^ 1
Рис. 3. Диаграммы зависимости дебита продуктивных горизонтов от степени эпигенетических изменений пород-коллекторов (1) и от условий испытаний пласта БУ18 (2) Пякяхинс-кой площади. 1 - скв. 2004, 2009, 2013 и 2015; 2 - по керну из скв. 2002, 2003, 2008, 2010 (2 точки), 2012, 2020 и по шламу 2020; графики зависимости: 3 - без скв. 2004, 2009, 2015; 4 -по всем скважинам; тренды падения дебитов в скважинах: 5 - 2003, 2013; 6 - 2009; 7 - 2015.
Рис. 2. Ямбургская структура типа «ПКД-ИКС». Результаты миграции до суммирования и скоростного анализа.
Азербайджане, Таманский п-ов в Краснодарском крае, грязевые вулканы Сахалина. На региональных схемах структуры типа «ПКД-ИКС» выделяются по смене отрицательной локальной изометричной структуры положительной.
Структуры типа «ПКД-ИКС» считаются прямыми критериями нефтегазоносности (Бородкин, Кислухин, 2007). Анализ результатов термобарогеохимических, литогеохимических и минералогических исследований Пякяхинской структуры данного типа позволяет утвердительно говорить об их эндогенной природе. При этом данные структуры следует рассматривать как активные зоны генерации, миграции и локализации углеводородов: исследования газово-жидких включений в вулканических пород и газов вулканов, выделение органических соединений и свободного водорода из вулканических бомб, пепла и газов современных вулканов Исландии, Камчатки, Курильских и Гавайских островов (Мархинин, 1985). В частности, в закрытых порах вулканических бомб и пеп-лов вулканов Тятя (о. Итуруп, 1973) и Толба-чик (п-ов. Камчатка, 1975) выделены парафины и ароматичес-
кие углеводороды. Следует отметить, что в алевропсами-товых отложениях неокома Северо-Тазовской впадины тер-ригенные обломки эффузивных пород составляют до 1015%, а объем погребенных вулканитов позднепермского-раннетриасового рифтогенного этапа севера Западной Сибири по оценкам ряда исследователей считается самым большим в мире (Симонович и др., 2010). На этом основании структуры типа «ПКД-ИКС» можно рассматривать как зоны вторичного обогащения за счет метасоматичес-кой декриптации газово-жидких включений магматических комплексов или граувакковой составляющей терри-генно-осадочных отложений.
Флюидизация породных комплексов с учетом вариации РТ-параметров в системе «порода-флюид» приводит к формированию литогеохимической и минералогической парагенетической зональности. Анализ распространения данной зональности со значениями дебитов продуктивных горизонтов позволил оценить зависимость продуктивности залежей углеводородов от степени трансформации породных комплексов с участием гидротермаль-но-метасоматических процессов (Рис. 3).
Установлено, что среднетемпературный показатель флюидоактивности (Б2 Т 180-2800С) характеризует долю гидротермально-метасоматической трансформации породных комплексов. Анализ минералогического фактора показал, что в поровом пространстве пород-коллекторов ряда скважин (Рис. 3.1-1) имеет место более широкий спектр стадий минералообразования. В частности, зафиксировано образование высокожелезистых гидрослюд, псевдоморфоз кремнезема по чешуйчатым минеральным агрегатам и развитие микрозон рассланцевания по минералам данных стадий минералообразования. Подобные образования формируют неустойчивый каркас порового пространства, играют роль кольматантов, что и отражается на значении дебита продуктивного горизонта. Состав парагенетических минеральных ассоциаций в поровом пространстве пород-коллекторов отражается как на точке снижения относительного значения дебита, так и тренде его падения (Рис. 3.2). Для сравнения, точка снижения для Пякяхинской-2003 соответствует Б 12-14 мм при низком значении тренда падения относительно Пякяхинской-2009.
Исследования термобарогеохимических, литогеохимических и минералогических характеристик пород-коллекторов продуктивных горизонтов неокома осадочного чехла Северо-Тазовской впадины - структуры 1-го порядка Большехетской синеклизы, показали зависимость их параметров от типа погребенных структур доюрского и юрского комплексов пород, которые они перекрывают. Тип данных структур также находит свое отражение на групповом и компонентном составе, на физико-химических свойствах углеводородов из залежей, выделенных над ними. Анализ данных характеристик позволил выделить ряд критериев, в частности относительные содержания титана и ароматических углеводородов, значения РТ-па-раметров в системе «порода-флюид», позволяющих идентифицировать типы погребенных структур. В частности, терригенно-осадочные отложения неокома над зонами сдвиговых деформаций 1-го порядка и шовные зоны структур 11-го порядка типа «горст-грабен» доюрского комплекса характеризуются повышенными значениями выделенных критериев. Особенно контрастно выделяются аро-
матические углеводороды, маркирующие зоны дизъюнктивных деформаций.
В заключении следует отметить, что выделенные признаки погребенных структур доюрского комплекса могут иметь практический интерес. Анализ показал зависимость характера распространения залежей углеводородов от типа и морфологии данных структур, в связи с чем их типизация по литогеохимическими и термобарогеохимическим признакам позволяет делать прогноз нефтегазоносности исследуемых площадей. Проведенные исследования подтверждают участие глубинных флюидов в трансформации породных комплексов земной коры и их роль в формировании залежей углеводородов (Иванкин, Назарова, 2001).
Литература
Бородкин В.Н., Кислухин В.И. Инверсионные кольцевые структуры как один из критериев локального прогноза нефтегазоносности. Москва. Горные ведомости. Геология. 2007. № 8. С.24-33.
Гиршгорн Л.Ш., Кабалык В.Г., Муратов Г.Г. Внутричехольные структурные ловушки-спутники Ямбурского меторождения. Геология нефти и газа. 1986. № 2. С.36-40.
Иванкин П.Ф., Назарова Н.И. Глубинная флюидизация земной коры и ее роль в петрорудогенезе, соле- и нефтеобразовании. Москва. ЦНИГРИ. 2001. 206 с.
Кременецкий А.А., Гладких В.С. Низкокалиевые толеитовые базальты - индикатор эволюции палеогеодинамических обстановок и прогноза глубинного углеводородного сырья (по данным Тюменской сверхглубокой скважины СГ6). Москва. Геохимия. 1997. № 6. С.609-617.
Мархинин Е.К. Вулканизм. Москва. Изд. «Недр». 1985. 287.
Симанович И.М., Япаскурт О.В., Горбачев В.И. Трапповый магматизм и мобилизация углеводородных флюидов (Западная Сибирь). Москва. Вестник МГУ, сер.4. Геология. 2010. № 3. С.3-9.
Труфанов В.Н., Сухарев А.И., Труфанов А.В., Майский Ю.Г. Термобарогео-химические условия трансформации пород неокома Большехетской синеклизы (Западная Сибирь). Ростов н/Д. Изд-во СКНЦ ВШ ЮФУ «Известия Вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки». 2012. № 1. С.53-57.
Федоров Ю.Н., Криночкин В.Г., Иванов К.С. Этапы тектонической активизации Западно-Сибирской платформы (по данным K-Ar метода датирования). Москва. Доклад АН. 2004. Том 397. № 2. С.239-242.
Япаскурт О.В., Сухов А.В. Литогенез как отражение геодина-мических стадий формирования раннемезозойского осадочного бассейна Северо-Восточного Зауралья (Колтогорско-Уренгойская депрессия). Екатеринбург. Мат. IVрег. Урал. Сов.: «Осадочные бассейны: закономерности строения и эволюции, минерагения». УроО РАН. 2000. С.178-184.
A.I. Sukharev. Geological and structural factor of distribution of hydrocarbon deposits in the sedimentary cover of Bolshekhetsky syneclise (Western Siberia)
The nature of the distribution of hydrocarbon deposits in the Neocomian sediments depending on the type of buried structures of the pre-Jurassic complex of Bolshekhetsky syneclise is analyzed in this paper. A series of activation stages of underlying processes that determined structure of its foundation are selected. Lithogeochemical and termobarogeochemical parameters of Neocomian deposits are selected and individual characteristics of hydrocarbon reflecting types of these structures are marked.
Keywords: structure, hydrothermal metasomatism, hydrocarbons.
Анатолий Иванович Сухарев
Заведующий лабораторией ЦИКиПФ филиала ООО «Лукойл-Инжиниринг»«КогалымНИПИнефть».
628481, Россия, Когалым, ул. Дружбы Народов, 15. Тел./Факс: (34667)60045.
