CC BY
57
ГЕОТЕРМИЧЕСКИЙ РЕЖИМ НЕДР ЮЖНЫХ РАЙОНОВ ОБЬ-ИРТЫШСКОГО МЕЖДУРЕЧЬЯ
Яна Владиславовна Садыкова
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, научный сотрудник Лаборатории гидрогеологии осадочных бассейнов Сибири, тел. +7(383)3638044, e-mail: [email protected]
В статье рассмотрены особенности геотермического режима недр южных районов Обь -Иртышского междуречья. Проанализированы существующие замеры пластовых температур, по ним рассчитаны геотермические градиенты и ступени. Приведены данные по тепловым потокам. Более детально оценено тепловое поле верхнеюрского гидрогеологического комплекса. Прослежено изменение пластовых температур, как в разрезе, так и по латерали.
Ключевые слова: геотермический режим, тепловое поле, тепловой поток, геотермическая ступень, геотермический градиент, верхнеюрский гидрогеологический комплекс, Западно-Сибирский мегабассейн.
GEOTHERMAL CONDITIONS OF SUBSURFACE OF OB-IRTISH INTERFLUVE SOUTH REGIONS
Yana V. Sadykova
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences (IPGG SB RAS), 630090, Russia, Novosibirsk, Acad. Koptyug av., 3, PhD in Geology, research scientist, Laboratory of hydrogeology of Siberian sedimentary basins, tel. +7(383)3638044, e-mail: [email protected]
In this paper specifics of geothermal conditions of the subsurface areas of Ob-Irtysh interfluve south regions were considered. Available data of the strata temperature measurements were analyzed to estimate on their basis the geothermal gradients and steps. The data of the heat flows were given. The thermal field of upper Jurassic hydrogeological complex was analyzed in details. Variation of the temperature within the strata was retraced in the lateral as well as in the vertical section.
Key words: geothermal condition, thermal field, geothermal steps, geothermal gradient, upper Jurassic hydrogeological complex, West Siberian megabasin.
Геотермические условия недр являются одним из основных факторов, определяющих течение процессов преобразования органического вещества, неф-те- и газообразования, формирования и сохранения залежей углеводородов. Кроме того, температурный режим осадочного бассейна контролирует растворимость углеводородов в воде, фазовые переходы в углеводородных системах и определяет саму возможность существования залежей нефти и газа, вертикальную и площадную зональность их размещения.
Изучению геотермических условий осадочного чехла Западно-Сибирского мегабассейна (ЗСМБ) посвящены многочисленные работы Ф.Г. Гурари, А.Э. Кон-торовича, Н.М. Кругликова, А.Р. Курчикова, Б.Ф. Маврицкого, А.А. Розина, Б.П. Ставицкого и других.
Район исследования находится в пределах граничных районов Томской, Омской и Новосибирской областей. В рамках исследования были обобщены все доступные геотермические материалы, проведена их разбраковка и интерпретация с разделением по стратиграфическим уровням. Всего было проанализированы 766 точечных замеров температур по 281 скважинам, которые производились в процессе испытания скважин.
Общие тенденции и особенности отдельных геотермических зон хорошо просматриваются по распределению точечных замеров пластовых температур с глубиной. Для южных районов Обь-Иртышского междуречья выявлено возрастание значений пластовых температур с глубиной залегания водоносных горизонтов. Наибольших разброс значений пластовых температур наблюдается в пределах интервала глубин от - 2500 м до - 3500 м, где температуры подземных вод изменяются в широком диапазоне от 30 до 140 °С. Широкий диапазон разброса температур в пределах одного гидрогеологического комплекса может быть связан с величиной теплового потока, характером тектонической структуры, насыщением коллектора и многими другими факторами.
По данным точечных замеров пластовых температур в пределах вскрытой бурением мощности осадочного чехла были посчитаны геотермические градиенты и геотермические ступени (табл. 1). В целом геотермическая структура изучаемого района характеризуется градиентами достигающими 2-50С/100 м. Фоновым является интервал 3-4 0С/100 м. В северной и центральной частях территории наблюдаются повышенные градиенты температур, которые приурочены к зонам, находящимся в непосредственной близости от залежей углеводородов. Данная тенденция прослеживается на Восточно-Моисеевской, Гера-симовской и др. площадях. Пониженные значения (меньше 3 0С/100 м) можно наблюдать на Елейской, Майской, Когитской и др. площадях. Аналогичную картину распределения по латерали показывает параметр, обратный геотермическому градиенту — геотермическая ступень. Минимальная геотермическая ступень наблюдается на Герасимовской, а максимальная - на Северо-Останинской площадях (табл. 1). По данным А.Р. Курчикова (1992) в южных частях ЗСМБ наблюдается закономерное уменьшение геотермических градиентов с глубиной погружения водоносных горизонтов [1]. Вариация геотермических градиентов при небольших перепадах глубин вызвана в основном литологической неоднородностью разреза. Чем больше глинистость пород, тем выше значения температур [2]. Что, в принципе, позволяет выделять теплопроводящие комплексы (с относительно низкими геотермическими градиентами), наряду с комплексами, являющимися теплоизоляторами (с максимальными значениями геотермического градиента).
По мнению А.Р. Курчикова в стационарном геотемпературном поле тепловой поток является наиболее обобщенной и информативной характеристикой. Совместно с Б.П. Ставицким были опубликованы данные определения теплового потока геотемпературного поля Западной Сибири [1,3]. Средние значения теплового потока исследуемой территории варьируются от 48,7 (на Северо-Айсазской площади) до 81 кВт/м (на Западно-Калгачской) (табл. 1).
Таблица 1
Средняя геотермическая характеристика разреза южных районов Обь-Иртышского междуречья
№ п/п Площадь Средняя температура в верхнеюрском о/'ч комплексе, С Средний геотермический градиент (оС/100 м) Средняя геотермическая ступень (м/оС) Средний тепловой поток, мВт/м2 (по Курчикову, 1992)
1 Северо- Останинская 94,0 2,3 44,4 67,2
2 Когитская - 2,5 40,8 61,6
3 Поньжевая 101,5 2,5 40,7 54,7
4 Урманская 82,0 2,6 38,6 57,9
6 Селимхановская 87,5 2,7 37,6 64,8
7 Майская 85,0 2,8 35,9 59,3
8 Тамбаевская 84,0 2,9 35,0 59,6
9 Карайская 91,7 2,9 34,0 56,6
11 Калиновая 89,8 3,0 33,5 59,3
12 Тагайская 96,0 3,1 32,7 -
13 Останинская 96,0 3,1 32,7 69,1
14 Орловская 89,5 3,1 32,5 51,3
15 Литковская 80,0 3,2 31,7 56,6
16 Арчинская 84,0 3,4 29,5 60,0
17 Туйская 81,5 3,4 29,3 62,5
20 Айсазская 80,0 3,6 28,2 49,9
21 Черталинская - 3,6 27,6 51,5
22 Западно- Крыловская 99,0 3,7 27,4 70,7
23 Таловая 91,5 3,7 27,2 52,1
24 Федюшкинская 93,4 3,7 26,9 -
25 Северо-Кулайская 77,0 3,7 26,9 59,8
26 Мирная 92,5 3,8 26,4 66,7
27 Парбигская 94,5 3,8 26,3 -
28 Западно- Останинская 87,0 3,9 25,5 62,1
31 Западно-Карайская 91,5 4,0 25,3 60,3
33 Водораздельная 82,0 4,1 24,2 58,5
34 Южно- Тамбаевская 75,5 4,3 23,3 59,6
35 Северо-Айсазская 94,0 4,3 23,2 48,7
36 Северо-Калиновая 84,5 4,4 22,9 60,0
37 Верхнекомбарская - 4,4 22,6 73,0
38 Крыловская - 4,6 21,7 66,0
39 Солоновская 97 4,7 21,3 65,0
40 Пудинская 93 4,7 21,3 66,5
42 Герасимовская 94,0 5,1 19,6 63,6
,----1----------------1--------------1------------1-------------1--------------1
Наиболее высокие значения (более 70 кВт/м ) зафиксированы в пределах Межовского структурного мегамыса и Нюрольской мегавпадины. Низкие
значения теплового потока (менее 50 кВт/м ) встречаются на Северо-Айсазской, Северо-Урманской, Тальянской и Западно-Седельниковской площади и не опускаются ниже 47 кВт/м . Фоновые значения теплового потока составляют 60-65 кВт/м . Как неоднократно подчеркивалось А.Д. Дучковым и Л.С. Соколовой, велична теплового потока зависит от глубины залегания отложений, по которым использовалась термометрическая информация [4].
Остановимся более подробно на верхнеюрском гидрогеологическом комплексе, в пределах которого зафиксирован наибольший разброс значений пластовых температур (от 66 до 110°С). Фоновое значение пластовых температур составляет 90-95°С. На этом фоне распространены повышенные и пониженные значения. Для проведения детального анализа распределения пластовых температур верхнеюрского комплекса по латерали была построена карта пластовых температур. При ее составлении была взята структурная карта по кровле верхнеюрского гидрогеологического комплекса. На ее основе в программе ОпёМ^ег с использованием регрессионных зависимостей была построена карта распределения пластовых температур. Характерной особенностью является региональное уменьшение теплового потока в юго-восточном направлении, по мере приближения к структурам Внешнего пояса Западно-Сибирской геосинеклизы. Зоны повышенных температур протягиваются полосой с юго -запада на северо-восток территории исследования.
Повышенные температуры (больше 95оС) в кровле юрского комплекса выявлены на Налимьей, Игольской, Таловой, Федюшкинской, Тагайской и др. площадях. Зоны повышенных температур трассируют контуры крупных отрицательных структур — Колтогорско-Нюрольского желоба, Муромцевско-Седельниковского наклонного прогиба, Бакчарской мезовпадины. Пониженные значения пластовых температур (меньше 80оС) характерны для положительных и промежуточных структурных элементов всех порядков. Пониженные температуры выявлены в пределах Верхневасюганской антеклизы, Пологрудинского мегавала, Тебисско-Воробьевского и Межовского структурных мысов, Калгач-ского и Парабельского наклонных мегавалов, Горелоярского куполовидного мезоподнятия, Северо-Межовской мегамоноклинали и Чузикско-Чижапской мезоседловины. Самыми низкими температурами характеризуется структура внешнего пояса Западно-Сибирской геосинеклизы - Барабинско-Пихтовая ме-гамоноклиза (рис. 1).
Значения температур от 70 до 95 °С характерны для скважин с установленными притоками УВ из верхнеюрских отложений. Данную закономерность можно наблюдать на ряде площадей: Игольско-Таловой, Карайской, Кулайской, Литковской, Сергеевской, Веселовской, Тай-Дасской и многих других. На площадях с более высокими или более низкими значениями пластовых температур притоки УВ не получены. Таким образом, количество углеводородных залежей с ростом температур от 70 до 95 °С увеличивается, а с дальнейшим ростом и с падением температур резко сокращается (рис. 1).
Таким образом, изучение изменения пластовых температур, геотермических градиентов, геотермических ступеней и теплового потока показало, что в пределах южных районов Обь-Иртышского междуречья нефтегазоносные от-
ложения характеризуются неоднородным строением температурного поля. Распределения тепловых потоков и температур в осадочном чехле свидетельствует об очень сложной структуре теплового поля. В целом, ннаблюдается тенденция увеличения пластовых температур с глубиной. Повышенные значения геотермического градиента (более 4оС/100 м) характеризует площади, содержащие углеводородные залежи или расположенные в непосредственной близости от месторождений УВ. Изучение изменения по латерали пластовых теператур верхнеюрского водоносного комплекса показало, что повышенные геотермические зоны приурочены к отрицательным тектоническим элементам, а пониженные - к положительным и промежуточным структурам. Повышенный глубинный тепловой поток характеризует Межовский структурный мегамыс и Ню-рольскую мегавпадину. Контуры геотермических зон сходны с очертаниями крупных тектонических элементов.
Рис. 1. Карта пластовых температур в кровле верхнеюрского гидрогеологического комплекса южных районов Обь-Иртышского междуречья
Контуры тектонических элементов: 1 - положительных, 2 - отрицательных, 3 - промежуточных; 4 - месторождения и площади с залежами (притоками УВ) в верхнеюрском комплексе; 5 - скважины с замерами пластовых температур верхнеюрского комплекса; 6 - названия площадей.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
1. Курчиков А.Р. Гидрогеотермические критерии нефтегазоносности. М.: Недра, 1992.
229 с.
2. Бескопыльный В.Н. Зависимость геотермического поля от геологического строения и нефтеносности северо-восточной части Припятской впадины // Геология нефти и газа. 1973. № 11. С.54-59.
3. Курчиков А.Р., Ставицкий Б.П. Геотермия нефтегазоносных областей Западной Сибири. М.: Недра, 1987. 136 с.
4. Дучков А.Д., Балобаев В.Т, Лысик С.В и др. Тепловой поток Сибири // Геология и геофизика. 1982.№1. С.42-51.
© Я.В. Садыкова, 2013
