Модель строения, условия формирования и перспективы нефтегазоносности с выделением объектов поисково-оценочных работ осинского горизонта нижнего кембрия центральных районов Сибирской платформы Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 553.042 Г.Г. Шемин

ИНГГ им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск

МОДЕЛЬ СТРОЕНИЯ, УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ОБЪЕКТОВ ПОИСКОВООЦЕНОЧНЫХ РАБОТ ОСИНСКОГО ГОРИЗОНТА НИЖНЕГО КЕМБРИЯ ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ СИБИРСКОЙ ПЛАТФОРМЫ

G.G. Shemin

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS Acad. Koptyug av., 3, Novosibirsk, 630090, Russian Federation

STRUCTURAL MODEL, FORMATION CONDITIONS AND PETROLEUM POTENTIAL WITH ISOLATION OF EXPLORATION AND ASSESSMENT TARGETS OF THE LOWER CAMBRIAN OSA HORIZON IN THE CENTRAL REGIONS OF THE SIBERIAN PLATFORM

The lithologic composition, structure and formation conditions of the Osa horizon deposits have been characterized. The distribution of its thicknesses and reservoir thicknesses in area extent of the region has been considered. Data on poroperm properties of reservoirs are presented.. The distribution of areas with different prospects is shown in area extent. There have been identified zones of oil and gas accumulation. The predominant type of traps was predicted within their limits, as well as the sizes of pools and the phase composition of hydrocarbons in them. The exploration and assessment targets of top priority have been distinguished.

Правительство Российской Федерации постановлением № 8 от 13.03.2003 г. приняло за основу Проект программы развития нефтегазового комплекса Восточной Сибири и Республики Саха (Якутия). Одним из важнейших условий успешного выполнения этой программы является наращивание запасов углеводородного сырья промышленных категорий в центральных районах Сибирской платформы. Наиболее перспективным объектом подготовки запасов нефти и газа является осинский горизонт.

Осинский горизонт представлен известняками и доломитами с подчинёнными прослоями ангидритов, редко каменной соли. Известняки доломитовые и доломитистые, часто органогенно-обломочные и водорослёвые. Доломиты местами известковистые, ангидритизированные и засолонённые. Характерная черта горизонта - значительные фациальные изменения его состава по площади.

Толщина горизонта обычно изменяется от 30 до 70 м. Наименьшие её значения наблюдаются в северо-восточной части рассматриваемого региона. В юго-западном направлении фиксируется относительно постепенное их увеличение. На фоне этого распределения отмечаются тяготеющие друг к другу зоны повышенных (70-130 м) и пониженных (10-30 м) толщин горизонта. Выделяются три линейно-вытянутые зоны повышенных толщин горизонта: Чамбинско-Алтыбско-Мирнинская, Верхнетохомско-Катско-

Пилюдинская и Вельминско-Муторайская (рис. 1). Пониженные толщины горизонта приурочены к двум обширным зонам. Первая из них расположена несколько южнее Верхнетохомско-Катско-Пилюдинской зоны, а вторая протягивается в субширотном направлении между выше отмеченной и Чамбинско-Алтыбско-Мирнинской зоной повышенных толщин горизонта.

Лигологические колонки типовых разрезов

о 6 16

тфг 24

1±Г 35

«..л 11-11 19

А

II II 44

* ?■

II и 1 12

15

1 ' 16

33

,и

11-1 14

а - литологическая колонка, б - содержание пород (%)

Зоны развития органогенных и рифоподобных образований

(Т) - Чамбинско-Алтыбско-Мирнинская © - Верхнетохомско-Катско-Пилюдинская (3) - Вельминско-Муторайская

1

3

/ 5

7

9

О О о 11

о 13

15

/ / 1 / - 1 -

7/ II - II

1 19 1

1 1 1 ^

11 21 II

11 11 II II

23 1 II 1

II т II 1 1. II

и 1-1. 25 03

Типовые разрезы

1. Пилюдинская скв. 3

2. Верхнечонская скв. 150

3. Байкитская скв. 1

4. Куюмбинская скв. 11

5. Верхневилючанская скв. 612

6. Ковинская скв. 157

Рис. 1 Седиментационная модель осинского горизонта центральных районов Сибирской платформы

1-2 - контуры пликативных структур: 1 - надпорядковых (антеклиз, синеклиз), 2 - седловин; 3-5 - границы: 3 - палеогеографических областей, 4 - современного сплошного распространения отложени, 5 - административные; 6-7 - изопахиты: 6 - в зонах полных толщин отложений, 7 - восстановленные в зонах предполагаемого палеораспространения отложений; 8 - борта некомпенсированных прогибов; 9-11- области осадконакопления: 9 - море, глубокая часть шельфа, 10 - море, мелкая часть шельфа, 11 - море, очень мелкая часть шельфа (внутришельфовые отмели); 12 - области развития рифоподобных образований; 13 - рифоподобные и органогенные постройки; 14 - прибрежные равнины, временами заливавшиеся морем; 15 - суша с выровненным рельефом; 16 - направление сноса терригенного материала; 17-25 - породы в колонках типовых разрезов: 17 - мергель доломитовый, 18 - известняк (доломит) глинистый, 19 -известняк, 20 - известняк доломитовый, 21 - доломит известковый, 22 - доломит, 23 - известняк (доломит) органогенный, 24 - доломит ангидритовый, 25 - ангидрит (гипс); 26 - скважины

По особенностям литологического состава и строения осинского горизонта исследуемая территория подразделяется на семь зон. Первая расположена в северо-восточной части Непско-Ботуобинской антеклизы. Здесь доминируют доломиты с прослоями известняков и водорослевых доломитов, которые образовались в условиях глубокой части шельфа (см. рис. 1). Вторая, третья и четвертая зоны соответствуют участкам повышенных толщин горизонта, где он сложен преимущественно известняками, обычно водорослевыми, составляющими 60-90 %. Они представляют собой не что иное, как зоны распространения рифоподобных и органогенных построек, сформировавшихся в условиях внутришельфовой отмели. Пятая и шестая зоны соответствуют территориям распространения низких толщин горизонта. В их пределах он состоит преимущественно из доломитов, которые сформировались в условиях некомпенсированного прогибания мелководной части шельфа. В седьмой зоне, охватывающей южную часть Непско-Ботуобинской антеклизы, также преобладают доломиты, однако здесь имеются известняки.

Породы горизонта испытали в диагенезе и катагенезе перекристаллизацию, доломитизацию, выщелачивание, трещинообразование, засолонение, сульфатизацию, которые интенсивно проявлялись в органогенных и органогенно-обломочных породах. Существенное положительное влияние на формирование коллекторов горизонта оказали процессы выщелачивания, доломитизации и перекристаллизации.

Породы горизонта характеризуются развитием различных типов коллекторов: каверно-поровых, поровых и трещино-каверно-поровых. Они распространены почти на всей территории региона. Толщины коллекторов обычно не превышают 5-7 м. Наибольшие их значения (10-40 м) прогнозируются в Чамбинско-Алтыбско-Мирнинской, Верхнетохомско-Катско-Пилюдинской и Вельминско -Муторайской зонах распространения рифоподобных и органогенных построек.

Фильтрационно-емкостные свойства коллекторов осинского горизонта изменяются в широких пределах. Открытая пористость их варьирует от 7-8 до 25 %, наиболее часто - от 9 до 13 %. Проницаемость коллекторов колеблется от нескольких единиц до нескольких сот мД, обычно она составляет 3-20 мД. Наилучшие фильтрационно-емкостные свойства коллекторов приурочены к зонам распространения рифоподобных и органогенных построек.

Оценка перспектив нефтегазоносности осинского горизонта исследуемого региона осуществлена по разработанной автором методике, которая базируется на комплексе детальных тектонического, литолого-фациального, геохимического, гидрогеологического критериев и оценке их информативности. Она направлена на оценку перспектив нефтегазоносности резервуаров нефти и газа, выделение зон нефтегазонакопления и первоочередных объектов поисково-оценочных работ, а также прогнозирование в их пределах преобладающих типов ловушек, величины залежей и фазового состава углеводородов в них.

Перспективы нефтегазоносности осинского горизонта исследуемого региона достаточно высокие. Он характеризуется распространением земель различных перспектив: перспективных, среднеперспективных,

пониженных перспектив и низких перспектив. Для него свойственно широкое распространение перспективных и среднеперспективных земель, которые обычно простираются в северной и центральной частях Непско -Ботуобинской и Байкитской антеклиз, а также Катангской седловины. В более южных районах отмеченных структур развиты преимущественно земли пониженных и низких перспектив. На перспективных землях выделены три зоны нефтегазонакопления: Катангско-Вилю-чанская,

Катско-Пилюдинская и Вайвидинско-Таимбинская (рис. 2).

Первая зона охватывает северо-восток Катангской седловины, западную, центральную и северо-восточную части Непско-Ботуобинской антеклизы и Вилючанскую седловину. Она территориально совпадает с Чамбинско-Алтыбско-Мирнинской зоной распространения рифоподобных и органогенных построек. В этой зоне прогнозируются в основном перспективные и среднеперспективные земли. По генезису она относится к литологическому типу, связанному с рифоподобными и органогенными постройками. На ее территории прогнозируются в основном крупные и средние нефтегазовые и нефтяные залежи в антиклинальных и неатиклинальных ловушках. В наиболее перспективных и изученных участках зоны выделено пять первоочередных объектов поисково -оценочных работ: Западно-Талаканский, Вакунайский, Западно-Чонский и Алтыбский.

Катско-Пилюдинская зона нефтегазонакопления средних и пониженных перспектив расположена несколько южнее первой. Территориально она совпадает с Катско-Курьинско-Пилюдинской зоной распространения рифоподобных построек и обусловлена ею. На ее территории прогнозируются средние и мелкие по запасам нефтяные залежи в неантиклинальных и отчасти антиклинальных ловушках.

Вайвидинско-Таимбинская среднеперспективная зона

нефтегазонакопления охватывает обширную северо-восточную часть Байкитской антеклизы. По генезису она относится к литологическому типу, связанному с карбонатными толщами органогенного генезиса. В ее пределах прогнозируются средние и мелкие нефтяные и нефтегазовые залежи в основном в неантиклинальных ловушках.

Г.Г. Шемин, 2008

О

Рис. 2 Карта перспектив нефтегазоносности осинского горизонта центральных районов Сибирской платформы

I - граница территорий распространения рифоподобных и органогенных построек; 2 - рифоподобные и органогенные постройки; 3-8 - перспективные территории: 3 - III категории (перспективные земли), 4 - V категории, 5 - VI категории (среднеперспективные земли), 6 - VII категории, 7 - VIII категории (земли пониженных перспектив), 8 - IX категории (низкоперспективные земли); 9 -10 - границы: 9 - перспективных территорий, 10 - зон нефтегазонакопления; 11-12 - типы зон нефтегазонакопления по генезису: 11 - связанные с рифоподобными и органогенными постройками, 12 - связанные с карбонатными толщами, которые имеют органогенный генезис; 13-14 - типы зон нефтегазонакопления по преобладающему типу флюида: 13 - нефтеносные, 14 -нефтегазоносные; 15 - границы первоочередных объектов нефтепоисковых работ; 16-17- поля с доказанным (а) и прогнозируемым (б) насыщением коллекторов: 16 - газовые, 17 - нефтяные

1 С? 2 KJ V 3 ) )

V \ 5 Г / 6 1 1 7 - -

9 10 11

Д 13 А 14 о 15

а б а б

16 IHI 17

Зоны нефтегазонакопления Катангско-Вилючанская (2) перспективная зона нефтегазонакопления Катско-Пилюдинская зона

(2) нефтенакопления пониженных перспектив

Вайвидинско-Таимбинская

(3) среднеперспективная зона нефтегазонакопления

Положительные структуры первого порядка

I Непский свод

II Мирнинский выступ

III Камовский свод

IV Иркинеево-Чадобецкий сложный выступ

V Собинско-Тэтэрский выступ

Месторождения

1. Среднеботуобинское

2. Талаканское

3. Вакунайское

4. Верхнечонское

5. Пшнодинское

6. Марковское

Первоочередные объекты нефтепоисковых работ

СЕ Западно-Талаканский И Вакунайский И Западно-Чонский И Санарский

131 Алтыбский______________

Области развития органогенных и рифоподобных образований

1 - Чамбинско-Алтыбско-Мирнинская

2 - Верхнетохомско-Катско-

Пилюдинская

3 - Вельминско-Муторайская

Ленек