CC BY
147
ЛИТОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ И ОБСТАНОВКИ ФОРМИРОВАНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ КАРБОНАТНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ВЕНДА ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ НЕПСКО-БОТУОБИНСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ
Ирина Валерьевна Вараксина
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. акад. Коптюга, 3, к.г.-м.н., старший научный сотрудник лаборатории седиментоло-гии, тел. (8-383)333-23-03, e-mail: varaksinaiv@ipgg. sbras.ru
Евгений Максимович Хабаров
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. акад. Коптюга, 3, к.г.-м.н., доцент, заведующий лабораторией седиментологии, тел. (8-383)333-37-14, е-mail: khabarovem@ipgg. sbras.ru
Седиментологический анализ карбонатных отложений венда показал, что осадконакоп-ление происходило на мелководном шельфе, в пределах которого существовали баровые системы и строматолитовые банки, разделенные мелководными внутришельфовыми депрессиями и приливно-отливными отмелями. Постройки из столбчатых строматолитов и оолито-пизолитовые отложения баров обладают наилучшими коллекторскими свойствами.
Ключевые слова: Сибирская платформа, венд, карбонатные продуктивные горизонты.
LITHOLOGICAL TYPES AND SEDIMENTARY ENVIRONMENTS OF THE VENDIAN PETROLEUM CARBONATE DEPOSITS OF THE CENTRAL PART OF THE NEPA-BOTUOBA ANTECLISE
Irina V. Varaksina
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics of Siberian Branch Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Acad. Koptyug av., 3, Ph.D., Senior Researcher, Laboratory of Sedimentology, tel. (8-383) 333-23-03, e-mail: [email protected]
Evgeniy M. Khabarov
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics of Siberian Branch Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Acad. Koptyug av., 3, Ph.D., Associate Professor, Head of the Laboratory of Sedimentology, tel. (8-383) 333-37-14, е-mail: [email protected]
Sedimentation analysis of carbonate sediments Vendian showed that deposition occurred in a shallow shelf, within which there were bars system and stromatolitic banks separated shallow depressions and tidal flats. Bindstones of columnar stromatolites and oolite-pizolitic deposits bars have the best reservoir properties.
Key words: Siberian Platform, Vendian, carbonate producing horizons.
Непско-Ботуобинская антеклиза (НБА) расположена в юго-восточной части Сибирской платформы и является наиболее изученным и перспективным объектом Восточной Сибири. К основным нефтегазоносным комплексам на данной территории относятся вендский терригенный и венд-нижнекембрийский глинисто-сульфатно-карбонатный [1]. Особое внимание в последнее время уделяется оценке нефтяного потенциала карбонатных отложений Непского свода
НБА, занимающего её центральную наиболее приподнятую часть. Здесь получены многочисленные промышленные притоки нефти и газа из карбонатных горизонтов на Даниловском, Верхнечонском и Талаканском месторождениях [1-3] . Объектом данного исследования являются карбонатные отложения ербо-гаченского, преображенского и усть-кутского продуктивных горизонтов венд-нижнекембрийского нефтегазоносного комплекса, вскрытые на северозападном склоне Непского свода НБА.
Ербогаченский продуктивный горизонт (мощностью около 20 м), выделяется в объеме тирской свиты верхнего венда и характеризуется неоднородном строением. Нижняя часть горизонта сложена нефтенасыщенными зернистыми и микритово-зернистыми, пористыми доломитами. В основании разреза на аргиллитах непской свиты нижнего венда согласно залегают алевро-песчанистые доломиты с частыми слойками аргиллитов и прослоями ангидритов. В средней части фиксируется прослой преимущественно глинистого состава, выше которого залегают доломиты из столбчатых строматолитов. Породы верхней части горизонта пористые и кавернозные, в разной степени нефтенасыщенные. В кровле доломиты зернистые (с комками, пизолитами и оолитами), интенсивно закарстованные.
Вышележащая катангская свита подразделяется на две части: преимущественно карбонатную нижнюю и преимущественно глинистую верхнюю. В основании свиты залегает карбонатно-глинистая пачка, которая постепенно переходит в доломиты преображенского продуктивного горизонта (мощностью 16 м). Породы горизонта нефтенасыщенные, зернистые (преимущественно оолито -пизолитовые) с маломощными прослоями доломитов глинистых. Слоистость в основном субгоризонтальная, местами волнисто-линзовидная. Отмечаются градационные циклы, около 1 м мощностью, с возрастанием размерности зерен вверх по разрезу. Доломиты ангидритистые, микропористые, с многочисленными зачаточными микростилолитами. Преображенский горизонт перекрывается мощной глинистой толщей верхней части катангской свиты и карбонатноглинистой собинской свитой.
Выше залегают отложения тэтэрской свиты венд-кембрийского возраста, в составе которой выделяется усть-кутский продуктивный горизонт. Горизонт делится на два нефтегазоносных подгоризонта, разделенных глинистой пачкой. Нижний усть-кутский-П подгоризонт (мощностью 23 м) в целом по составу довольно однородный и сложен нефтенасыщенными, зернистыми (оолито-пизолитовыми) доломитами. Породы преимущественно массивные, в разной степени ангидритизированные, перекристаллизованные и пористо-кавернозные. Поры и каверны часто выполнены галитом. В его основании отмечаются многочисленные примазки аргиллитов, подчеркивающие субгоризонтальную и крупноволнистую слоистость. В кровле широко проявились карстовые процессы. Верхний усть-кутский-1 подгоризонт (мощностью 29 м) имеет более сложное строение и представлен переслаиванием доломитов зернистых, микритово -зернистых, микритовых, строматолитовых и глинистых. Преобладают зернистые разновидности (преимущественно оолито-пизолитовые). Строматолито-вые доломиты сложены столбчатыми морфотипами. По всему разрезу встреча-
ются зеленовато-серые аргиллиты в виде тонких слойков и маломощных прослоев. Наблюдается повсеместная ангидритизация, наиболее максимальная на микритово-глинистых интервалах. Зернистые и строматолитовые доломиты пористо-кавернозные и часто нефтенасыщенные. В кровле породы брекчированы за счет процессов карстования.
Исследования показали, что в составе рассматриваемых продуктивных горизонтов преобладают раннедиагенетические доломиты, среди которых выделяются следующие типы: 1) строматолитовые; 2) зернистые, подразделяющиеся на более дробные типы в зависимости от состава и размера зерен; 3) микрито-во-зернистые и 4) микритовые (микро-тонкокристаллические). Кроме того, достаточно часто встречаются аргиллиты, в разной степени доломитистые и ангид-ритистые. Как отдельный тип отложений выделяется тонкое переслаивание микритовых доломитов, аргиллитов и ангидритов.
Строматолитовые доломиты из столбчатых строматолитов, как правило, нефтенасыщенные. Наиболее широко они развиты в ербогаченском горизонте, где слагают крупную (около 7 м) постройку. В основании постройки преобладают мелкостолбчатые формы строматолитов, а в верхней части доминируют крупностолбчатые. Строматолиты ербогаченского горизонта ассоциируют с оолито-пизолито-интракластическими доломитами, в которых преобладают крупные обломки строматолитовых ламин. Они образовались на мелководном шельфе с активным гидродинамическим режимом с периодической деструкцией строматолитовой постройки и формированием плоскогалечных конгломератов. Доломиты из мелкостолбчатых строматолитов встречаются также в усть-кутском-I подгоризонте в виде относительно маломощных пластов, залегающих в кровле баровых построек, сложенных зернистыми породами. Формированием строматолитов завершается развитие барово-отмельных систем.
Зернистые доломиты слагают значительные по мощности интервалы во всех продуктивных горизонтах. В большинстве случаев это нефтенасыщенные породы. Они подразделяются на типы в зависимости от состава зерен, среди которых выделяются комки, оолиты, пизолиты и интракласты, часто присутствующие в различных комбинациях. Наиболее распространены в разрезе оолито-пизолитовые, преимущественно крупнозернистые доломиты, которые слагают самостоятельные мощные (от 3 до 19 м) комплексы в преображенском, усть -кутском горизонтах. Полное отсутствие микритового заполнителя (матрикса) и относительно хорошая сортировка позволяют рассматривать их как образования барово-отмельных систем. Накопление мелко-и среднезернистых комковато-оолитовых осадков происходило в субобстановках фронта и гребня бара, а крупнозернистые пизолитовые образования (грейпстоуны) характерны для тыловых частей баровых систем. Формирование прослоев интракластитов происходило при активном влиянии волнений и приливно-отливных течений.
Микритово-зернистые доломиты характеризуются меньшим количеством зерен и значительным содержанием микрита. Часть из них возникла, скорее всего, в результате микритизации зернистых пород. В ербогаченском горизонте данные породы слагают довольно мощные (от 2 до 5 м) пачки и находятся в ассоциации со строматолитовыми и зернистыми разновидностями. Исходя из это-
го, можно предположить, что их формирование происходило в пределах баро-во-отмельных систем с умеренной гидродинамикой. В преображенском и усть-кутском горизонтах микритово-зернистые доломиты присутствуют в ассоциации с глинистыми и/или микритовыми породами. Фиксируются последовательности с переходом вверх по разрезу от микритовых и микритово-зернистых пород к зернистым, а в усть-кутском-1 подгоризонте далее к строматолитовым доломитам, которые отражают периодическое выдвижение баровых систем в пределы изолированного шельфа.
Микритовые доломиты распространены незначительно, хотя и встречаются во всех вскрытых горизонтах. Долмикриты заполняют межстолбиковое пространство в строматолитах, находятся в ассоциации с микритово -зернистыми породами и реже отмечаются в составе штормовых турбидитов (преображенский горизонт), где совместно с глинистым материалом формируют верхние части градационных слойков. Однако, в основном микритовые разновидности находятся в тонком переслаивании с глинистыми доломитами, аргиллитами и ангидритами.
В разрезе, вскрывшем рассматриваемые горизонты, четко выделяются разномасштабные циклы с резкой нижней границей, нижний элемент которых представлен глинисто-карбонатными (или карбонатно-глинисто-ангидритовыми) отложениями, а верхний сложен микритово-зернистыми, зернистыми или стро-матолитовыми доломитами. Фиксируются циклы метрового (до 5 м) и более крупного (до 10 и более метров) масштаба, которые отражают выдвижение ба-рово-отмельных систем и строматолитовых банок на тонкослоистые отложения мелководных депрессий и приливно-отливных илистых отмелей открытого или в разной степени изолированного шельфа. Формирование карбонатных отложений каждого из горизонтов завершается резким обмелением с экспозицией карбонатных комплексов, которая сопровождалась процессами карстообразо-вания, проявленных в разной степени.
Суммируя данные об условиях образования различных типов карбонатных пород и учитывая закономерности их распределения, можно проследить эволюцию обстановок седиментации карбонатных продуктивных горизонтов центральной части НБА. Формирование ербогаченского горизонта связано с уменьшением поставки силикокластического материала, углублением открытого шельфа и развитием баровой системы с последующим ее кратковременным затоплением. Затем сформировалась строматолитовая банка, перекрытая «за-рифовыми» фациями с последующей экспозицией карбонатных комплексов.
Во время накопления преображенского и усть-кутского горизонтов ситуация в бассейне изменилась. Относительно мощные пачки тонкослоистых карбонатно-глинисто-ангидритовых отложений, которые разделяют индивидуальные баровые системы, сформировались в основном в пределах изолированного шельфа с илистыми отмелями и повышенной соленостью. Образование баровых систем, в свою очередь, связано с восстановлением относительно нормальных морских условий в этой части бассейна. Смена режима седиментации контролировалась, скорее всего, колебаниями уровня моря. После резких падений уровня моря, во время которых баровые системы выходили выше уровня моря,
седиментация тонкослоистых осадков в этой части бассейна проходила в пределах изолированного и умеренно изолированного шельфа с последующим поднятием уровня моря, восстановлением относительно нормального морского режима и выдвижением баров, частично переработанных приливно-отливными течениями и штормовыми волнениями.
Анализ распределения пористости по разрезу показал, что её минимальные значения приурочены к глинисто-карбонатно-сульфатным отложениям нижних частей выделенных седиментационных циклов, накопление которых происходило в условиях пониженной гидродинамики мелководных внутришельфовых депрессий. Вверх по разрезу по мере постепенного выдвижения барово-отмельных систем и появления микритово-зернистых и зернистых пород, пористость возрастает. Максимальные значения фиксируются в средних и верхних частях седиментационных циклов, накопление которых проходило в условиях активной гидродинамики в пределах оолито-пизолитовых отмелей или строматолитовых банок.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Непско-Ботуобинская антеклиза - новая перспективная область добычи нефти и газа на востоке СССР / Под ред. А.Э.Конторовича, В.С.Суркова, А.А.Трофимука. - Новосибирск: Наука. - 1986. - 245 с.
2. Дробот Д.И., Пак В.А., Девятилов Н.М. и др. Нефтегазоносность докембрийских отложений Сибирской платформы, перспективы подготовки и освоения их углеводородного потенциала / Геология и геофизика. - 2004. - Т.45. - № 1. -С. 110-120.
3. Шемин Г.Г. Геология и перспективы нефтегазоносности венда и нижнего кембрия центральных районов Сибирской платформы (Непско -Ботуобинская, Байкитская антеклизы и Катангская седловина) - Новосибирск: Изд. СО РАН. - 2007. - 467 с.
© И.В. Вараксина, Е.М. Хабаров, 2013
