Особенности геологического строения и история формирования залежей углеводородов в отложениях нефтегазоносного горизонта ю1 на севере Новосибирской - юго-западе Томской областей

Канакова Ксения Игоревна; Сурикова Екатерина Сергеевна; Локтионова Ольга Анатольевна; Калинин Александр Юрьевич

УДК 553.98

DOI: 10.18303/2618-981X-2018-1-191-198

ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ИСТОРИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В ОТЛОЖЕНИЯХ НЕФТЕГАЗОНОСНОГО ГОРИЗОНТА Ю1 НА СЕВЕРЕ НОВОСИБИРСКОЙ -ЮГО-ЗАПАДЕ ТОМСКОЙ ОБЛАСТЕЙ

Ксения Игоревна Канакова

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, младший научный сотрудник, тел. (913)950-52-35, e-mail: KanakovaKI@ipgg.sbras.ru

Екатерина Сергеевна Сурикова

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, научный сотрудник, тел. (913)727-22-67, e-mail: SurikovaES@ipgg.sbras.ru

Ольга Анатольевна Локтионова

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, младший научный сотрудник, тел. (906)996-30-82, e-mail: LoktionovaOA@ipgg.sbras.ru

Александр Юрьевич Калинин

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, научный сотрудник, тел. (913)922-12-52, e-mail: KalininAY@ipgg.sbras.ru

Работа посвящена изучению особенностей геологического строения отложений нефтегазоносного горизонта Ю1 в зоне перехода морских отложений в континентальные. В основу работы положены данные 2D и 3D сейсморазведки и результаты глубокого бурения по ряду месторождениям углеводородов, административно приуроченным к северу Новосибирской -юго-западу Томской областей.

Ключевые слова: Западная Сибирь, интерпретация данных сейсморазведки, нефтегазоносный горизонт Ю1.

GEOLOGICAL STRUCTURE FEATURES AND RESERVOIR EVOLUTION OF HYDROCARBON-BEARING FORMATION J1 IN THE NORTH OF NOVOSIBIRSK REGION AND THE SOUTHEAST OF TOMSK REGION

Kseniya I. Kanakova

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik

Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Junior Researcher, phone: (913)950-52-35, e-mail: KanakovaKI@ipgg.sbras.ru

Ekaterina S. Surikova

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Researcher, phone: (913)727-22-67, e-mail: SurikovaES@ipgg.sbras.ru

Olga A. Loktionova

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Akademik

Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Junior Researcher, phone: (906)996-30-82, e-mail: LoktionovaOA@ipgg.sbras.ru

Alexander Yu. Kalinin

Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Akademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Researcher, phone: (913)922-12-52, e-mail: KalininAY@ipgg.sbras.ru

The research is devoted to hydrocarbon-bearing formation J1 geological structure features in the zone where marine faces substitute for terrestrial ones. The study is based on complex interpretation of 2D and 3D seismic data and well logging information from a few hydrocarbon fields, situated in the North of Novosibirsk region and the Southeast of Tomsk region.

Key words: West Siberia, seismic data interpretation, hydrocarbon-bearing formation Ji.

В юго-восточных районах Западной Сибири залежи углеводородов традиционно связаны с антиклинальными ловушками в отложениях регионального нефтегазоносного горизонта Ю1 (верхняя юра), которые формировались главным образом в мелководно-прибрежно-морских, прибрежно-континентальных обстановках теплого гумидного климата и представлены терригенными породами разной зернистости, окатанности и сортировки. В составе горизонта Ю1 выделяется серия регионально выдержанных песчаных пластов, обладающих хорошими коллекторскими свойствами, способных концентрировать углеводороды (УВ). Отложения горизонта Ю1 перекрываются глинистыми отложениями георгиевской свиты, а в местах ее отсутствия в разрезе - битуминозными аргиллитами баженовской свиты, которая является основной нефтепроизводящей толщей для данного региона. Таким образом, имеются все предпосылки для формирования залежей углеводородов в отложениях горизонта Ю1.

В данной работе рассмотрен регион, где отложения горизонта Ю1 попадают в зону перехода морских отложений в континентальные, что предопределило многообразие фациальных обстановок и в литологическом отношении выражено в частом неравномерном переслаивании пород различной зернистости и окатанности, невыдержанности осадочных тел по латерали: выклиниванию и литологическому замещению пластов, формированию литологически-экрани-рованных залежей. В подобной геологической ситуации детальное картирование осадочных тел и прогноз распространения пород-коллекторов становится задачей нетривиальной, значительно усложняется процесс интерпретации материалов ГИС, требуется по возможности большая опора на материалы бурения (описание керна, параметры ФЕС), а также поиск косвенных критериев прогноза нефтегазоносности посредством анализа атрибутов сейсмической записи.

В рамках данных исследований рассмотрены 4 месторождения УВ (нефтегазовое Останинское месторождение, нефтяные Болтное и Верх-Тарское и газокон-денсатное Казанское месторождение), находящиеся в пределах одной нефтегазоносной области, где отложения горизонта Ю1 формировались в сходных условиях.

В административном плане район исследований находится на юго-востоке Западно-Сибирской НГП, на границе Новосибирской и Томской областей.

Рис. 1. Структурная карта по отражающему горизонту 11а

(подошва баженовской свиты):

1 - локальные поднятия в структурном плане отражающего горизонта 11а; 2 - изо-гипсы отражающего горизонта 11а к которым приурочены исследуемые месторождения; 3 - скважины поисковые и разведочные, 4 - названия месторождений; 5 - административная граница Новосибирской и Томской областей

В тектоническом плане месторождения приурочены к одноименным локальным поднятиям [1]. В основу данной работы были положены данные площадной 2D сейсморазведки, данные ГИС и глубокого бурения по изучаемым месторождениям и сопредельным территориям, а также данные 3D сейсморазведки по Верх-Тарскому месторождению. В рамках проведенных исследований была осуществлена корреляция основных отражающих горизонтов на территориях, включающих объекты исследования, построен набор структурных карт

и карт изопахит сейсмокомплексов, которые вместе с временными сейсмическими разрезами послужили основой для структурно-тектонического анализа и изучения истории формирования месторождений.

Основными отражающими горизонтами в юго-восточных районах Западной Сибири являются: Ф2 - кровля гетерогенного доюрского фундамента и ряд отражающих горизонтов осадочного чехла, приуроченных к регионально выдержанным глинистым пачкам трансгрессивного генезиса. Один из самых надежных отражающих горизонтов - 11а - приурочен к подошве баженовской свиты, которая перекрывает отложения горизонта Юь.

Анализ выполненных структурных и палеоструктурных построений позволил сделать следующие выводы. Большинство современных локальных поднятий, выделенных на исследуемой территории в структурном плане отражающего горизонта 11а, сформировались над относительно крупными эрозионно-тектоническими выступами фундамента, которые испытывали тенденцию к росту. Антиклинальные структуры, ставшие впоследствии ловушками УВ, были почти полностью сформированы уже к апту. В частности, Верх-Тарская и Болтная структуры были замкнуты, Верх-Тарская имела максимальную амплитуду. На Останинской площади на протяжении большей части мезозоя так же шли преимущественно унаследованные процессы роста локальных куполов, но при этом структура была незамкнутой на севере. К формированию замкнутого поднятия привела смена направленности тектонических движений, произошедшая в кайнозойское время. Казанская структура, будучи замкнутой к ап-ту, в позднем мелу объединилась с соседней Западно-Сомовской структурой, а в посттуронское время вновь обособилась и приобрела современные очертания (рис. 2).

В графиках по оси Х показаны глубины залегания отражающего горизонта 11а, а по оси Y - пикеты вдоль линий профилей.

Учитывая, что в кайнозойское время баженовская свита, являющаяся основной нефтепроизводящей толщей в этом регионе, находилась в главной зоне нефтегазообразования, а коэффициент эмиграции углеводородов достиг максимума [2], можно предполагать, что процессы формирования ловушек на Оста-нинской и Казанской площадях и их заполнения углеводородами практически совпали по времени, в то время как на Верх-Тарской и Болтной площадях ловушки были сформированы задолго до заполнения.

Согласно стратиграфической схеме верхнеюрских отложений Западной Сибири, отложения горизонта Юь на юге Томской - севере Новосибирской областей представлены васюганской и наунакской свитами, которые латерально замещают друг друга [3]. Васюганская свита имеет преимущественно морской генезис и по литологическому составу разделена на нижнюю и верхнюю под-свиты [4]. Нижневасюганская подсвита представлена преимущественно глинами и аргиллитами, с редкими немногочисленными прослойками алевролитов, мощность подсвиты уменьшается с запада на восток вплоть до полного выклинивания.

Рис. 2. Изменение рельефа отражающего горизонта 11а во времени

В составе верхневасюганской подсвиты выделяют три пачки - подуголь-ную (ПУ), надугольную (НУ) и межугольную (МУ) [4].

Наунакская свита является возрастным аналогом васюганской свиты. Свита представлена мелководно-морскими, лагунными и дельтовыми сероцветны-ми песчаниками, алевролитами и аргиллитами с преобладанием тех или иных в разных типах разрезов, с многочисленными пластами углей [4].

В результате проведенных исследований было установлено, что разрез келловей-оксфордских отложений исследуемых участков не подходит под определение ни васюганской ни наунакской свит (Рис. 3): с одной стороны, в изучаемом районе по комплексу стандартного, радиоактивного и акустического каротажа надежно выделяются подугольная, межугольная и надугольная пачка, надугольные и подугольные песчаники развиты повсеместно и, вероятнее всего, формировались в мелководно-морских условиях. С другой стороны, в разрезе оксфордской части отложений широко развиты угли и углистые аргиллиты, а пачка глубоководных глин нижневасюганской подсвиты крайне маломощна на всей территории исследований (не превышает 15 метров), а в пределах Оста-нинского и Болтного месторождения и вовсе присутствует не повсеместно, замещаясь одновозрастными песчано-алевритовыми пластами, формировавшимися ближе к береговой линии, в следствие чего нижняя граница подугольной пачки в пределах изучаемого региона является неизохронной, а песчаные пласты имеют косослоистое строение и выклиниваются по латерали, однако в пределах одного месторождения, как правило, являются гидродинамически связанными.

Мощность ПУ пачки в пределах исследуемого района составляет 20-30 м, подугольные песчаные пласты обладают хорошими коллекторскими свойствами на Останинском, Верх-Тарском и Казанском месторождениях. На склонах Останинского поднятия в отложениях ПУ получили развитие 2 залежи, отделяющиеся друг от друга литологическим экраном: одна - газовая, вторая - нефтегазовая. На Казанской площади также выявлена газоконденсатная залежь, приуроченная к купольной части поднятия. В пределах Верх-Тарского месторождения песчаники ПУ пачки водоносны. На Болтной площади отложения по-дугольной пачки представлены переслаиванием маломощных (до 4 м) песчаных пластов, алевропесчаников, алевролитов, с прослоями углистых аргиллитов и обладают плохими коллекторскими свойствами. Стоит отметить, что анализ тектонического развития территории исследований показал, что в юрское время Болтное локальное поднятие находилось гипсометрически выше соседнего Казанского и находящегося чуть восточнее Олимпийского. На Олимпийской площади, как и на Казанской, подугольные пласты обладают хорошими коллектор-скими свойствами. Соответственно, можно предположить, что в начале оксфорда отложения Болтной площади формировались в более мелководных условиях, а точнее в прибрежно-морских - прибрежно-континентальных. Межугольная пачка на всех изучаемых объектах имеет значительные мощности (до 35 м), а на Останинском месторождении в составе пачки выявлен песчаный пласт, предположительно аллювиального генезиса, с которым связана нефтегазовая залежь. В составе надугольной пачки на всех исследуемых месторождениях присутствуют по 2 гидродинамически связанных песчаных пласта, формировавшихся в мелководно-морских условиях, между которыми на склонах палеоподнятий практически отсутствует глинистая перемычка. Отложения на-дугольной пачки продуктивны на всех исследуемых месторождениях.

ОСТАНИНСКАЯ 418 КАЗАНСКАЯ 1 БОЛТНАЯ 3 ВЕРХ-ТАРСКАЯ16

Рис. 3. Корреляционная схема келловей-волжских отложений по скважинам Останинская 418, Казанская 1, Болтная 3, Верх-Тарская 16

Отложения горизонта Ю1 перекрываются глинистыми отложениями георгиевской свиты, мощность которой на Останинском и Казанском месторождениях не превышает 8-10 м, а на Верх-Тарской, Болтной и соседней Олимпийской площадях достигает 25-30 м. Глинистые отложения георгиевской свиты являются флюидоупором и должны были препятствовать проникновению углеводородов из вышележащей нефтематеринской баженовской свиты в коллекторы горизонта Ю1. Наличие мощной георгиевской свиты на Верх-Тарской площади является одной из вероятных причин отсутствия УВ в коллекторах по-дугольной пачки. То же относится и к Олимпийской площади, где обладающие хорошими коллекторскими свойствами резервуары надугольной и подугольной пачки заполнены водой.

Таким образом, очевидно, что келловей-оксфордские отложения изучаемого района имеют смешанный (море + континент) генезис, чем обусловлена частая смена обстановок осадконакопления, литологическая неоднородность, по-лифациальность отложений. Наиболее перспективными районами поиска УВ в данном районе будут склоны локальных поднятий в районах с маломощной георгиевской свитой. Однако мощности коллекторов горизонта Ю1 пачек будут определяться не только палеорельефом, но и другими детальными палеогеографическими особенностями.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Новосибирской области, проект 17-45-543214р_мол_а.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Беляев С. Ю., Конторович А. Э., Красавчиков В. О., Конторович А. А., Супрунен-ко А. И. Тектоническое строение и история тектонического развития Западно-Сибирской геосинеклизы в мезозое и кайнозое // Геология и геофизика. - 2001. - Т. 42. - № 11-12. -С. 1832-1845.

2. Конторович А. Э. Геология нефти и газа Западной Сибири / под ред. Конторови-ча А. Э., Нестерова И. И., Салманова Ф. К. и др. - М. : Недра. - 1975. - 680 с.

3. Решение VI-го межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири, Новосибирск, 2003. - 111 с.

4. Шурыгин Б. Н. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Юрская система / под ред. Шурыгина Б. Н., Никитенко Б. Л., Девятова В. П. и др. - Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2000. - 480 с.

REFERENCES

1. Belyaev S. Yu., Kontorovich A. E., Krasavchikov V. O., Kontorovich A. A., Suprunenko A. I. Tektonicheskoe stroenie i istoriya tektonicheskogo razvitiya Zapadno-Sibirskoj geosineklizy v mezozoe i kajnozoe // Geologiya i geofizika. - 2001. - T. 42. - № 11-12. - S. 1832-1845.

2. Kontorovich A. E. Geologiya nefti i gaza Zapadnoj Sibiri / pod red. Kontorovicha A. E., Nesterova I. I., Salmanova F. K. i dr. - M. : Nedra. - 1975. - 680 s.

3. Reshenie Vl-go mezhvedomstvennogo stratigraficheskogo soveshchaniya po rassmotreniyu i prinyatiyu utochnennyh stratigraficheskih skhem mezozojskih otlozhenij Zapadnoj Sibiri, Novosibirsk, 2003. - 111 s.

4. Shurygin B. N. Stratigrafiya neftegazonosnyh bassejnov Sibiri. Yurskaya sistema / pod red. Shurygina B. N., Nikitenko B. L., Devyatova V. P. i dr. - Novosibirsk : Izd-vo SO RAN, 2000. - 480 s.