Научная статья на тему 'К вопросу о формировании нефтяных залежей (оторочек) месторождений Непско-Ботуобинской антеклизы'

К вопросу о формировании нефтяных залежей (оторочек) месторождений Непско-Ботуобинской антеклизы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
1503
1116
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НЕПСКО-БОТУОБИНСКАЯ АНТЕКЛИЗА / МЕСТОРОЖДЕНИЯ / ТЕРРИГЕННАЯ ТОЛЩА ВЕНДА / КАРБОНАТНЫЙ НИЖНЕКЕМБРИЙСКИЙ КОМПЛЕКС / НЕФТЕГАЗОГЕНЕРАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ / МИГРАЦИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ / ФОРМИРОВАНИЕ ЗАЛЕЖЕЙ / NEPSKO-BOTUOBINSKAYA ANTECLISE / FIELDS / TERRIGENE STRATA VENDIAN / LOWER CAMBRIAN CARBONATE COMPLEX / OIL-AND-GAS GENERATION POTENTIAL / HYDROCARBON MIGRATION / ACCUMULATION

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Косачук Галина Петровна, Буракова Светлана Владиславовна, Буточкина Светлана Ивановна, Мельникова Елена Викторовна, Будревич Надежда Владимировна

Освещены существующие точки зрения на формирование нефтяных залежей (оторочек) Непско-Ботуобинской антеклизы. Приведены результаты анализа данных о распространении продуктивных нефтегазоносных горизонтов по разрезу и площади Непско-Ботуобинского региона, их коллекторских свойствах, геохимической характеристике нефтей и конденсатов. На основе полученных результатов авторами сформулированы собственные представления о формировании нефтяных залежей (оторочек) Непско-Ботуобинской антеклизы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Косачук Галина Петровна, Буракова Светлана Владиславовна, Буточкина Светлана Ивановна, Мельникова Елена Викторовна, Будревич Надежда Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

To a question of the nature of oil pools (oil rims) formation of Nepsko-Botuoobinskaya anticlise fi elds

The existing points of view of oil pools (oil rims) formation of Nepsko-Botuoobinskaya anticlise are shined. Results of the analysis of data on distribution of the productive oil-and-gas horizons of a section and the area of the Nepsko-Botuobinsky region, their collection properties, the geochemical characteristic oils and condensates are given. On the basis of the received results authors formulated own ideas of oil pools (oil rims) formation of Nepsko-Botuoobinskaya anticlise.

Текст научной работы на тему «К вопросу о формировании нефтяных залежей (оторочек) месторождений Непско-Ботуобинской антеклизы»

УДК 553.982(571)

Г.П. Косачук, С.В. Буракова, С.И. Буточкина, Е.В. Мельникова, Н.В. Будревич

К вопросу о формировании нефтяных залежей (оторочек) месторождений Непско-Ботуобинской антеклизы

Ключевые слова:

Непско-

Ботуобинская

антеклиза,

месторождения,

терригенная толща

венда,

карбонатный

нижнекембрийский

комплекс,

нефтегазо-

генерационный

потенциал,

миграция

углеводородов,

формирование

залежей.

Keywords:

Nepsko-

Botuobinskaya

anteclise,

fields,

terrigene strata Vendian,

Lower Cambrian

carbonate complex,

oil-and-gas

generation potential,

hydrocarbon

migration,

accumulation.

Наиболее крупными месторождениями на территории Непско-Ботуобинской нефтегазоносной области (НБ НГО) являются: Чаяндинское, Среднеботуобинское, Тас-Юряхское (нефтегазоконденсатные - НГКМ), Верхневилючанское (нефтегазовое -НГМ) и Талаканское (газонефтяное - ГНМ).

Промышленные скопления нефти и газа известны в широком диапазоне разреза от подсолевого карбонатного комплекса венда - нижнего кембрия (осинский горизонт, пласты О-I, О-II, юряхский - пласты Ю-I, Ю-II, Ю-III) до терригенной базальной толщи венда (ботуобинский, улаханский, харыстанский, хамакинский, талах-ский, вилючанский горизонты).

При рассмотрении площадного распространения залежей углеводородов (УВ) на территории НБ НГО по различным горизонтам разреза наблюдается единое поле продуктивности. В северо-восточной части НГО залежи ботуобинского, хамакинско-го и талахского горизонтов на Чаяндинском месторождении, а также ботуобинского, улаханского и осинского на Среднеботуобинском месторождении полностью или частично перекрывают друг друга. Подобное перекрытие залежей наблюдается также в юго-западной (хамакинский и осинский горизонты на Чаяндинском и Талаканском месторождениях) и в восточной (юряхский, харыстанский и вилючанский горизонты на Верхневилючанском месторождении) частях НГО. Схема строения залежей Верхневилючанского месторождения приведена на рис. 1.

В строении и нефтегазоносности этих месторождений важную роль играют структурные, тектонические и литологические особенности.

Структурные особенности месторождений НБ НГО заключаются в том, что они занимают самое высокое положение в пределах Непско-Ботуобинской анте-клизы (центральные части Непского свода и Мирнинского выступа: Чаяндинское, Среднеботуобинское и Тас-Юряхское НГКМ) и северного борта Предпатомского прогиба (юго-восточный склон Непского свода и центральная часть Вилючанской седловины: Талаканское ГНМ и Верхневилючанское НГМ).

Тектонической особенностью рассматриваемых месторождений является их осложненность многочисленными разрывными нарушениями. Сквозные разрывы, затрагивающие весь осадочный разрез, встречаются относительно редко - одни дизъ-юнктивы развиты в кристаллическом фундаменте и низах осадочного чехла, затухая вверх по разрезу, другие, наоборот, затрагивают лишь верхнюю часть разреза. Наряду с субвертикальными разрывами отмечается наличие пологих надвигов, которые в пределах рассматриваемой зоны приурочены, как правило, к верхам донижнеюрского разреза.

Многие нарушения контролируют залежи в отдельных блоках, в то же время более мелкие нарушения контролирующим эффектом не обладают. Выделяются протяженные нарушения в основном северо-восточного простирания, менее протяженные (короткие) дизъюнктивы имеют северо-западное и западное простирание.

Литологической особенностью этих месторождений является то, что в строении всех выявленных здесь залежей решающую роль имеет выклинивание или замещение пластов; терригенные и карбонатные коллекторы продуктивных горизонтов также часто выклиниваются и замещаются.

№ 5 (16) / 2013

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.

115

-1300 -

-1380 -

-1460

Юряхский горизонт Ю-I х~,/\ ,

Скв. Скв. Скв. Скв.

617/630 602 627 631

. А А., Л_ _Л-

-1300

- -1380

- -1460

-1820

-1900

-1980

1- -2180

- -2260

-2340

-2420

|-х -< -,

L? 2 У _Л алевролиты глинистые доломиты глинистые

t « +4 | соли

перерывы в осадконакоплении залежи УВ

Рис. 1. Схема строения залежей Верхневилючанского месторождения

В монографии Г.Г. Шемина [1] изложены мнения многих исследователей и научных коллективов о геологическом строении и перспективах нефтегазоносности Непско-Ботуобин-ской антеклизы, приведены результаты оценки углеводородного потенциала подсолевого карбонатного комплекса венда - нижнего кембрия и терригенной базальной толщи венда по совокупности тектонических, литологофациальных, геохимических и гидрогеологических критериев, согласно которым:

• нефтегазогенерационный потенциал терригенной базальной толщи венда обладает как значительным собственным (в зонах нефтегазонакопления), так и интенсивным подтоком УВ из подстилающих рифейских толщ;

• нефтегазоносность карбонатного комплекса венда - нижнего кембрия в значительной степени определяется только интенсивностью подтока УВ из подстилающих терриген-ных отложений и рифейских толщ;

• формирование нефтяных залежей и нефтяных оторочек происходит путем латеральной миграции УВ в ловушки из зон их генерации в Предпатомском региональном прогибе;

• движение УВ по породам-коллекторам в процессе вторичной миграции, а также последующее формирование залежей контролируются тремя силовыми факторами: капиллярным давлением, гидродинамическим напором флюидов и гравитационной сегрегацией углеводородов;

• миграция УВ как по латерали, так и по вертикали возможна, если приложенное к нефти и газу избыточное давление, определяющее их перенос, превзойдет капиллярное давление в породах, препятствующее миграции. Чаще всего это избыточное давление определяется региональным гидродинамическим напором и гравитационной сегрегацией углеводородов.

Попытаемся проанализировать приведенные выше сведения для объяснения формиро-

№ 5 (16) / 2013

Глубина, м

116

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

вания нефтяных залежей (оторочек) месторождений Непско-Ботуобинской антеклизы.

Имеющаяся геологическая информация не позволяет подтвердить формирование залежей за счет латеральной миграции УВ из погруженных зон прилегающего с востока Предпатом-ского прогиба. В пределах его северного борта и в крыльевых зонах положительных структур (юго-восточный склон Непского свода и центральная часть Вилючанской седловины) отсутствуют надежный коллектор, исполняющий роль аккумулятора углеводородов, и проводник, способный обеспечить вторичную миграцию углеводородов к ловушкам. Поэтому возможность миграции УВ из прогиба в структурные ловушки Непского свода и Мирнинского выступа и формирование здесь нефтяных залежей маловероятны.

Такая точка зрения основывается на локальном характере распространения пород-коллекторов карбонатного и терригенного комплексов и аргументируется следующим.

Комплекс отложений венда - нижнего кембрия содержит породы-коллекторы осинского и юряхского продуктивных горизонтов.

Осинский нефтегазоносный горизонт приурочен к подошвенной части нижнекембрийских отложений и прослеживается на всей территории НБ НГО. Региональная нефтегазоносность осинского горизонта подтверждена открытием залежей нефти и газа на Сред-неботуобинском, Талаканском, Марковском, Пилюдинском, Вакунайском и Верхнечонском месторождениях и нефтегазопроявлениями на многих площадях, в том числе на Чаяндинском НГКМ и Верхневилючанском НГМ. По существу он является верхним продуктивным горизонтом в разрезе осадочного чехла, содержащим скопления УВ.

Залежи осинского горизонта связаны с локально распространенными карбонатными массивами субширотного простирания, сложенными органогенными известняками и вторичными доломитами. Как правило, породы-коллекторы характеризуются эффективными толщинами 2^9 м, только на Талаканском ГНМ эффективные толщины достигают 20^40 м. С зонами распространения карбонатных массивов связаны коллекторы с лучшими фильтрационноемкостными свойствами (ФЕС) (максимальные значения пористости - 10^15 %, проницаемости - 0,01^0,1 Д).

Юряхский нефтегазоносный горизонт

прослежен на Непском своде (Иктехское месторождение) и Вилючанской седловине (Верхневилючанское и Вилюйско-Джербин-ское месторождения), а также в сопредельном регионе - Березовской впадине (Бысахтахское месторождение).

Верхняя часть горизонта сложена доломитами, часто известковистыми, иногда глинистыми, и известняками с прослоями доломитовых мергелей и аргиллитов. Местами породы пропитаны нефтью. Нижняя часть горизонта представлена известняками и доломитами с тонкозернистыми прослоями, иногда микрофи-толитовыми, неравномерноглинистыми с мелкими стяжениями пирита и включениями в виде тонких прослоев и линз ангидрита, иногда с мелкозубчатыми стилолитами и трещинами, заполненными нефтью.

Фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) пород-коллекторов резервуара невысокие: пористость изменяется от Н2 до 10^15 % (иногда до 20 %), проницаемость - 0^0,01 Д.

Толщина пород-коллекторов, как правило, составляет менее 3 м. Лишь на северо-западе Непско-Ботуобинской антеклизы и в Вилю-чанской седловине отмечается увеличение их мощности до 20 м.

Комплекс отложений терригенной базальной толщи венда содержит породы-коллекторы ботуобинского, улаханского, харыстанского, хамакинского, талахского и вилючанского продуктивных горизонтов.

Ботуобинский нефтегазоносный горизонт прослежен на Чаяндинском, Среднебо-туобинском, Тас-Юряхском, Хотобо-Мурбай-ском, Иктехском, Иреляхском, Маччобинском и Северо-Нелбинском месторождениях. Распространен горизонт в виде песчаного бароподобного тела, вытянутого вдоль юго-восточного склона Непско-Ботуобинской антеклизы. Максимальная толщина горизонта 30^35 м отмечается в средней части выделенного барообразного тела, имеющего высокие коллекторские свойства пород: проницаемость -0,2^0,7 Д, пористость - 9^16 %. Высокие ФЕС связаны с условиями формирования песчаников, имеют кварцевый состав и хорошую отсортированность. За пределами этой полосы толщина горизонта сокращается (или выклинивается), и коллекторские свойства песчаников резко ухудшаются.

№ 5 (16) / 2013

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.

117

Улаханский нефтегазоносный горизонт

залегает в непосредственной близости от бо-туобинского и отделен от него лишь тонкой аргиллитовой перемычкой толщиной в несколько метров. Геолого-промысловые данные показывают, что в ряде случаев ботуобин-ский и улаханский горизонты могут рассматриваться как единая гидродинамическая система. Толщина улаханского горизонта изменяется от 0 до 11 м. Коллекторские свойства хорошие: проницаемость достигает 0,4 Д, пористость - 5^15 %. Площадь распространения горизонта ограничивается территорией, включающей Маччобинское, Иреляхское и Северо-Нелбинское месторождения, а также северную часть Среднеботуобинского месторождения. К югу, востоку и западу песчаники горизонта выклиниваются.

Харыстанский нефтегазоносный горизонт распространен на территории Вилючан-ской седловины. На Верхневилючанском месторождении он представлен двумя прерывающимися по простиранию пластами песчаников и алевролитов толщиной 30 и 15 м с прослоями аргиллитов. В средней части месторождения нефтегазоносный горизонт прослеживается в виде линзовидной полосы, уходя за его пределы к северу и востоку. Северо-западная граница его распространения связана с выклиниванием пород, к юго-востоку песчаники горизонта уплотняются. Коллекторские свойства горизонта изменяются по площади: наряду с плохопроницаемыми песчаниками отмечены линзы коллекторов с высокими ФЕС (пористость - 9^17 %, проницаемость ~ 0,1 Д).

Хамакинский нефтегазоносный горизонт распространен в НБ НГО не повсеместно. Он установлен на площадях юго-западной части Непско-Ботуобинской антеклизы на Хото-бо-Мурбайском, Чаяндинском и Талаканском месторождениях и представлен слабопроницаемыми заглинизированными песчаниками. Продуктивны линзовидные непротяженные пласты слабоглинистых песчаников толщиной 5^10 м, которые обладают удовлетворительными ФЕС: проницаемость - 0,01^0,1 Д, пористость - 5^10 %.

Талахский нефтегазоносный горизонт

распространен на значительной части рассматриваемой территории. В региональном плане он ограничен линией выклинивания в северо-западном направлении и уплотнением слагающих его песчаников в юго-восточном

направлении в сторону Предпатомского прогиба. Литологически горизонт представлен плохо отсортированными, грубозернистыми, часто слабосцементированными песчаниками с большим количеством глинистого материала. Коллекторские свойства горизонта невысокие. Хорошо проницаемые песчаники прослеживаются в виде линзовидных прослоев толщиной 5^10 м, проницаемость которых обычно не превышает 0,05 Д, пористость - 5^9 %.

Вилючанский нефтегазоносный горизонт на большей части рассматриваемой территории отсутствует. Он распространен лишь в пределах юго-восточной части Вилючанской седловины и на юго-восточном склоне Непского свода (вскрыт на Верхневилючанском, Ви-люйско-Джербинском, Чаяндинском и Талаканском месторождениях). Линия его выклинивания в северо-западном направлении в региональном плане проходит южнее Хотобо-Мурбайского месторождения. Горизонт представлен окварцованными песчаниками, общая толщина его меняется в широких пределах -от 0 до 150 м. ФЕС коллекторов также очень неоднородны. Высокопроницаемые прослои -до 0,1 Д и более - имеют линзовидный характер и толщину, не превышающую 10У20 м.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, перечисленные особенности - невыдержанность по площади пород-коллекторов, плохие ФЕС, наличие многочисленных разрывных нарушений - дают основание для иной точки зрения на формирование нефтяных залежей.

Имеющаяся информация не позволяет высоко оценивать и собственный генерационный потенциал терригенной толщи рифей-венда на территории Непско-Ботуобинской антеклизы. При выделении нефтепроизводящих толщ в подсолевых отложениях Непско-Ботуобинской антеклизы были приняты за основу следующие положения [2, 3]:

• потенциально нефтематеринским может считаться комплекс пород любого литологического состава;

• толща, отдавшая микронефть, должна быть обогащена остаточным автохтонным би-тумоидом, характеризующимся высоким содержанием асфальтенов и гетероатомов и низким содержанием масел;

• породы, из которых происходила эмиграция УВ, должны нести следы миграции микронефти в виде высоких коэффициентов концентрации аллохтонного битумоида;

№ 5 (16) / 2013

ккк

118

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

• наибольшими нефтепроизводящими свойствами должна обладать толща, характеризующаяся наличием сапропелевого исходного органического вещества (ОВ);

• масштабы генерации и эмиграции УВ находятся в прямой зависимости от концентрации ОВ, его фациально-генетического типа, катагенетической зрелости ОВ материнских пород, коэффициента эмиграции УВ, мощности нефтегазоматеринских пород.

Согласно данным [4], геохимическая характеристика рифейских нефтепроизводящих отложений по интенсивности эмиграции жидких и генерации газообразных УВ на два порядка ниже, чем в отложениях юряхского резервуара (рис. 2, 3). Таким образом, юряхская свита способна и генерировать, и отдавать УВ, а следовательно, может быть принята за потенциально нефтематеринскую породу.

Имеющаяся информация не позволяет утверждать и то, что нефтегазоносность карбонатного комплекса венда - нижнего кембрия в значительной степени определяется только интенсивностью подтока УВ из подстилающих терригенных отложений и рифейских толщ.

Для выявления генетической природы нефтей венда - нижнего кембрия в работе [5] проведено сопоставление их состава с составом хлороформенных битумоидов рассеянного ОВ (ХБ РОВ) одноименных отложений на стадии катагенеза ПК-MKj. В результате сопоставления нефтей с сапропелевым ОВ установлена близость их углеводородного состава, сходство реликтовых (н-алканов и изопреноидов) и нафтеново-ароматических УВ (рис. 4). По данным инфракрасной спектрометрии установлено, что в составе ХБ РОВ, так же, как и в масляной части нефтей, преобладают алифатические

Границы:

надпорядковых структур

структур первого порядка

современного распространения нефтепроизводящих толщ - установленные

^ современного распространения \у_____нефтепроизводящих толщ - предполагаемые

I I I I I I 11 выходов верхнепротерозойских магматических иши: комплексов на поверхность в пределах 111111111 Байкальской горной области Изолинии интенсивности эмиграции, млн т/км2, и генерации УВ, млрд м3/км2:

установленные

предполагаемые

Рис. 2. Интенсивность эмиграции жидких (а) и генерации газообразных (б) УВ в нефтепроизводящих рифейских породах, обогащенных ОВ (по данным [4])

№ 5 (16) / 2013

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.

119

Рис. 3. Интенсивность эмиграции жидких (а) и генерации газообразных (б) углеводородов в нефтепроизводящих отложениях юряхского резервуара (по данным [4])

(условные обозначения см. на рис. 2)

структуры, а содержание ароматического углерода не превышает 10 % для нефтей и 16 % для ХБ РОВ. То есть установленное сходство состава изученных нефтей и битумоидов венда -нижнего кембрия позволяет отнести эти отложения к нефтепроизводящим.

Нефти карбонатных резервуаров венда -нижнего кембрия практически идентичны по составу и тождественны нефтям нижележащих терригенных резервуаров. Независимо от соотношения УВ, смол и асфальтенов индивидуальный состав УВ и их отдельных гомологических рядов исключительно однообразен [6].

Рис. 4. Среднеботуобинское месторождение, скв. Р-37, 1464^1612 м (нижний кембрий).

Хроматограммы метаново-нафтеновых фракций: а - среднеботуобинской нефти, б - хлороформенного битумоида сапропелевого РОВ куонамской свиты (по данным [5])

№ 5 (16) / 2013

120

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

Таким образом, если генетическое единство нефтей по разрезу и единый источник их генерации признаются большинством исследователей, то до сих пор нет единого мнения о конкретных очагах генерации древних нефтей, а также о характере и направлении миграции УВ из зон их генерации при формировании нефтяных залежей (оторочек).

Мнения исследователей в отношении формирования нефтяных залежей рассматриваемых месторождений приведены ниже.

Среднеботуобинское НГКМ. Нефти боту-обинского и осинского горизонтов генетически сходны между собой и имеют единую природу исходного материала. Залежи нефтей, согласно их физико-химическим свойствам, представляют собой расформированные залежи первично генерированных нефтей за счет воздействия на них больших объемов газа. Надежная изолированность залежей нефти от зон поверхностного гипергенеза соленосными толщами, низкие пластовые температуры и повышенная минерализация вод обеспечили в целом их сохранность. Отдельные признаки окисления, по-видимому, связаны с проявлением локальных гипергенных процессов [7].

Талаканское ГНМ. Нефти и конденсаты залежей осинского горизонта Талаканского месторождения близки с углеводородными флюидами месторождений северо-восточной части НБ НГО и, в частности, с нефтями и конденсатами Среднеботуобинского месторождения. Это обстоятельство дает основание считать, что они относятся к единому генетическому типу и имеют единый источник генерации. Кроме того, они имеют единую закономерную направленность изменения индивидуального углеводородного состава от нефтей к конденсатам, связанную с их фазовым перераспределением за счет растворения природным газом бензиново-керосиновых фракций нефтей. В целом же нефти осинского горизонта характеризуются меньшей плотностью, более алифатическим составом и пониженным содержанием асфальтово-смолистых компонентов. Отмеченное своеобразие, видимо, связано с небольшой степенью дегазации ранее сформированных залежей нефтей и более высокими пластовыми температурами [7].

Верхневилючанское НГМ. Стабильность значений изотопного состава углерода метана и коэффициента жирности газов в широком стратиграфическом диапазоне разреза Верхне-

вилючанского месторождения свидетельствует о формировании залежей в результате процессов вертикальной миграции (?), чему способствуют тектонические нарушения [5].

Тас-Юряхское ГНМ. В целом все нефти и конденсаты Тас-Юряхского месторождения по целому ряду параметров схожи друг с другом и с нефтями венд-кембрийских отложений других месторождений НБ НГО. Это может свидетельствовать о генетическом единстве нефтей по разрезу и едином источнике их генерации. Повышенная плотность нефти, незначительный выход бензиновых фракций, относительно повышенное содержание асфальтеново-смолистых компонентов обусловлены, по-видимому, их накоплением при переформировании залежей [7].

Залежи приведенных месторождений имеют мозаичное распределение нефтяных полей, каждое из которых является самостоятельной залежью.

Согласно тектонически-экранированной модели месторождений В. С. Славкина (1995, 1999 гг.) и А.Ф. Гималтдиной [8], мозаичное распределение нефтяных полей объясняется наличием целой системы малоамплитудных разломов северо-восточного простирания, являющихся гидродинамическими барьерами для всех выявленных нефтяных залежей.

В литологической модели месторождений НБ НГО, разработанной группой исследователей во главе с В.Б. Белозеровым [8], роль барьеров, разделяющих нефтяное поле месторождения на ряд самостоятельных залежей, выполняют латеральные зоны коллектора с низкими фильтрационно-емкостными характеристиками. Значительную роль в перераспределении нефти внутри резервуара играют также маломощные прослои аргиллитов и карбонатизиро-ванных песчаников, являющихся своеобразными внутренними литологическими барьерами. Эти прослои разделяют коллектор на ряд обособленных в разрезе и плане залежей.

В капиллярно-экранированной модели

И.А. Иванова и др. [8], разработанной в результате литолого-фациальных исследований 1988-1991 гг., диагностируется физико-литологическая природа гидродинамического экранирования залежей в пределах НБ НГО. Притоки воды в скважинах на высоких гипсометрических отметках объясняются влиянием капиллярных сил в коллекторе.

Учитывая, что формирование залежей контролируется тремя силовыми факторами

№ 5 (16) / 2013

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.

121

(капиллярным давлением, гидродинамическим напором флюидов и гравитационной сегрегацией УВ), а движение УВ по породам-коллекторам обеспечивается избыточным давлением, которое определяется региональным гидродинамическим напором и гравитационной сегрегацией УВ, приведем собственную точку зрения на формирование залежей в условиях НБ НГО.

В процессе миграции углеводородные молекулы находятся в виде гомогенной смеси с молекулами поровой воды без разделения на фазы. Вследствие этого из нефтегазоматеринской (юряхской) толщи они беспрепятственно перемещаются вместе с отжимаемыми поровыми водами за счет повышенного в процессе генерации внутрипорового давления и литостатического давления поровых флюидов. Направлением движения потока является зона разгрузки давления по пористо-трещиноватой среде и глубинным разломам. В условиях НБ НГО эта разгрузка осуществляется сверху вниз [9]. Проявление нисходящей миграции к настоящему времени зафиксировано во многих нефтегазоносных бассейнах разного возраста, с разной мощностью осадочного чехла и литологическим составом пород на различных глубинах [10]. Поэтому важно обнаружить на рассматриваемых месторождениях признаки нисходящей миграции.

Заполнение порового пространства коллектора нефтью происходит селективно, и в первую очередь ее аккумуляция идет в зонах пород с повышенной трещиноватостью или высокой пористостью. Силами, препятствующими миграционному процессу УВ в направлении сверху вниз, являются капиллярное давление в породах и гравитационная сегрегация УВ.

Региональный гидродинамический напор пластовых вод при формировании нефтегазовых залежей играет неоднозначную (созидающую и разрушающую) роль. При преобладании горизонтальной составляющей гидродинамического напора над вертикальной гомогенная смесь углеводородных флюидов и пластовых вод рассеивается в объеме пласта-коллектора в латеральном направлении.

Гидродинамический напор пластовых вод в подсолевом водоносном комплексе на изучаемой территории НБ НГО имеет в основном направление с запада на северо-восток и юговосток. Схема гидроизобар по ботуобинскому и харыстанскому резервуарам, построенная Ю.И. Яковлевым и Р.Г. Семашевым [11], и график

изменения пластовых давлений в водоносных горизонтах (по данным авторов настоящей статьи) приведены на рис. 5. Стрелками показано результирующее направление миграции УВ к участкам аккумуляции. Таким образом, местоположение залежей УВ в пласте-коллекторе определяется соотношением вертикального и горизонтального напоров.

Помимо основного фактора, которым является региональный гидродинамический напор пластовых вод, важную роль в формировании локальных скоплений залежей нефти играют ФЕС коллекторов, подстилающих нефтематеринские отложения юряхской свиты.

Неоднородная по площади и разрезу фильтрационно-емкостная характеристика коллекторов является причиной избирательного заполнения отдельных участков пласта-коллектора УВ, мигрировавшими из вышезалегающих отложений юряхской свиты.

Так, в юго-восточной части месторождений НБ НГО, вопреки общей закономерности понижения водонефтяных контактов (ВНК) за счет регионального гидродинамического напора, наблюдается гипсометрически высокое их положение в пределах Южного блока Чаяндинского месторождения. Причина этого явления кроется в характеристике коллекторов ботуобинского и хамакинского горизонтов, в которых осуществляется миграция УВ. Если на большей части Чаяндинского месторождения песчаники имеют суммарную эффективную толщину 8^12 м, то в юго-восточном направлении наблюдается уменьшение эффективной толщины коллекторов до 2^3 м и ухудшение их ФЕС за счет глинистости. Именно повышенное капиллярное давление в глинистых коллекторах с плохой проницаемостью явилось дополнительным сопротивлением, вызвавшим ослабление скорости миграции УВ на этой территории из вышележащей юряхской свиты, несмотря на благоприятные условия гидродинамического напора пластовых вод.

Как геологические, так и геохимические факторы указывают на многоэтапное переформирование залежей описываемого региона. Первичные (преимущественно нефтяные) залежи, образовавшиеся на юго-восточном склоне Непско-Ботуобинской антеклизы, а также в ее центральной части, при повышении степени катагенеза нефтепроизводящих отложений подверглись переформированию под воздействием дополнительного подтока газообразных УВ.

№ 5 (16) / 2013

122

Научно-технический сборник • ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ

скважины, в которых проводились промысловые исследования

изобары, МПа

(плоскость приведения - 2100 м)

направление движения вод

предполагаемая зона отсутствия терригенных отложений

дизъюнктивные нарушения в фундаменте или осадочном чехле

Ме сторождения:

1 - Талаканское; 2 - Чаяндинское;

3 - Среднеботуобинское;

4 - Тас-Юряхское; 5 - Бесюряхское; ____________ 6 - Иктехское; 7 - Верхневилючанское;

8 - Вилюйско-Джербинское;

9 - Хотого-Мурбайское; 10 - Отраднинское

Рис. 5. Схема изменения величин пластовых давлений ботуобинского и харыстанского резервуаров и график распределения давлений в водоносных горизонтах НБ НГО (по данным [11] с дополнениями авторов)

Подток газа, приведший к переформированию залежей, изменил геохимические параметры нефтей и соотношение между отдельными группами УВ. Ранее подобная точка зрения была высказана исследователями ВНИГРИ, ВостСибНИИГГ и ЯНЦ СО АН СССР [7].

В связи с тектонической активизацией в эоцен-неогеновое время произошло разрушение залежи, а далее залечивание зон дезинтеграции в эпоху относительной тектонической стабилизации. После того, как нарушения приобрели экранирующие свойства, начался

№ 5 (16) / 2013

Проблемы ресурсного обеспечения газодобывающих районов России до 2030 г.

123

этап формирования современных залежей. Вследствие этого в нефтяных залежах, где процесс формирования продолжается до настоящего времени, границы заполнения порового пространства коллектора УВ в различных частях залежи находятся на различных гипсометрических уровнях. Прямым признаком этого являются наклонные поверхности ВНК на Среднеботуобинском, Тас-Юряхском и других месторождениях НБ НГО.

Выявленные особенности строения и формирования нефтегазовых залежей НБ НГО поз-

Список литературы

1. Шемин Г. Г. Геология и перспективы нефтегазоносности венда и нижнего кембрия центральных районов Сибирской платформы (Непско-Ботуобинская, Байкитская антеклизы и Катангская седловина) / Г.Г. Шемин. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2007. - 530 с.

2. Скоробогатов В.А. Газонефтеносность континентальных толщ: дисс. ... докт. геол.-мин. наук / Скоробогатов Виктор Александрович. - М.: ВНИИГАЗ, 1992. - 436 с.

3. Косачук Г.П. Нефтегазоносность Астраханского свода: обз. инф. / Г.П. Косачук. - М.: ИРЦ Газпром, 2004. - 99 с. - (Серия «Геология

и разведка газовых и газоконденсатных месторождений»).

4. Нефтегазоносные бассейны и регионы Сибири / под ред. А.Э. Конторовича. - Вып. 7: Непско-Ботуобинский регион. - Новосибирск: ОИГГиМ СО РАН, 1994. - 76 с.

5. Бодунов Е.И. Геохимическая характеристика газов и нефтей Ботуобинского района Якутии / Е.И. Бодунов, А.Н. Изосимова, И.Н. Зуева

и др. // Геология нефти и газа. - 1981. - № 8. -С. 20-29.

6. Анциферов А.С. Непско-Ботуобинская антеклиза - новая перспективная область добычи нефти и газа на Востоке СССР /

А.С. Анциферов, В.Е. Бакин, В.Н. Воробьев и др. - Новосибирск: Наука, 1986. - 245 с.

воляют более обоснованно планировать направления и объемы геологоразведочных работ.

Несмотря на то, что вопросы формирования нефтяных залежей (оторочек) Непско-Ботуобинской антеклизы, изложенные в настоящей статье, неоднократно ставились авторами перед научно-технической общественностью на различных уровнях, они остаются мало изученными. Поэтому необходимость постановки специальных исследований процессов нефтегазообразования и формирования залежей нефти и газа в НБ НГО очевидна.

7. Геология и геохимия нефтей северо-восточной части Непско-Ботуобинской антеклизы. -Якутск: ЯНЦ, 1989. - 168 с.

8. Гималтдина А.Ф. Комплексные геофизические исследования разноуровневых водонефтяных контактов малоамплитудных залежей Западной Сибири: дисс. ... канд. геол.-мин. наук. -

М.: МГУ, РФФИ. - 2012.

9. Изюмченко Д.В. Возможность подземного захоронения промышленных стоков

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

на Чаяндинском месторождении /

Д.В. Изюмченко, Г.П. Косачук, С.В. Буракова и др. // Газовая промышленность. - 2009. -№ 9. - С. 34-36.

10. Абукова Л.А. Модели и механизмы нисходящей миграции УВ из осадочного чехла в приподнятые блоки фундамента /

Л. А. Абукова // Нефтегазовая гидрогеология на современном этапе (теоретические проблемы, региональные модели, практические вопросы). - М.:ГЕОС, 2007. - С. 191-209.

11. Яковлев Ю.И. Гидродинамическое обоснование выделения водонапорных систем депрессионного типа / Ю.И. Яковлев, Р.Г. Семашев // Геология нефти и газа. - 1982. -№ 9.

№ 5 (16) / 2013

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.