CC BY
8УДК 550.83:553.98(571.122) Лобова Г.А.
Институт природных ресурсов Томского политехнического университета, Томск, Россия, lobovaga@tpu.ru
ПОИСКИ УГЛЕВОДОРОДОВ В ДОЮРСКОМ ФУНДАМЕНТЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
В пределах Рогожниковской группы месторождений Красноленинского свода по данным сейсморазведки и гравиметрии методом геоплотностного моделирования выявлены зоны разуплотнений, отождествляемые с вторичными коллекторами в породах доюрского фундамента. По данным геохимического анализа керна определен «главный источник» углеводородов. Предложена стратегия и технология поисков залежей нефти и газа в доюрском комплексе.
Ключевые слова: доюрский фундамент, геоплотностное моделирование, вторичные коллекторы, геохимический анализ керна, «главный источник» углеводородов, стратегия и технология поисков, Красноленинский свод.
Введение
Необходимость поисков залежей углеводородов (УВ), приуроченных к нетрадиционным ловушкам в доюрском фундаменте, обусловлена высокой степенью изученности и освоения нефтегазоносных комплексов (НГК) осадочного чехла ЗападноСибирской провинции.
Известно, что стратегия и технология поисков объектов, перспективных в отношении нефтегазоносности, должны строиться на концепции «главного источника» УВ и критерии «зон разуплотнения» фундамента. В настоящей работе данные сейсморазведки и гравиразведки применены для выявления в доюрском основании зон разуплотнения, а данные геохимии - для определения источника нефтяных УВ в доюрском комплексе пород.
Выбор района экспериментальных исследований определяется наличием предполагаемых зон разуплотнения, установленных бурением как резервуары, представленные вторичными коллекторами, а этаж установленной нефтеносности охватывает залежи доюрского НГК. Таким условиям удовлетворяет Рогожниковский лицензионный участок (ЛУ), расположенный в пределах одноименного вала (рис. 1). Здесь пробурено более 100 скважин, вскрывших доюрские отложения, треть из которых являются коллекторами. Из кислых вулканитов и терригенных отложений триаса начата опытно-промышленная добыча нефти [Коровина и др., 2009].
65° 67°
Рис. 1. Обзорная схема района исследований, на основе [Атлас ..., 2004] 1-2 - границы тектонических структур 1 - I порядка, 2 - II порядка; 3 - месторождения нефти Рогожниковского ЛУ; 4 - фрагмент регионального сейсмопрофиля XIII; 5 - скважины: а) Поснокортская-831, «реперная» при геоплотностном моделировании, б) Северо-Рогожниковская-765, керновый материал которой использован для геохимических исследований.
Методика исследований Геоплотностное моделирование. Для выявления зон разуплотнения в доюрском основании выполнено геоплотностное моделирование вдоль регионального сейcмопрофиля XIII, пересекающего Западно-Сибирскую плиту с востока на запад [Исаев, Лобова, 2008]. Основой для геоплотностного моделирования послужили структурные карты по кровле юрских и доюрских отложений, аномалии силы тяжести в редукции Граафа-Хантера, стратиграфические разбивки «реперных» скважин, вскрывших доюрские отложения, и
литологическое описание керна. В «реперной» скважине Поснокортская 831 (рис. 1), наиболее близко расположенной к району исследований, доюрский разрез представлен кварцевыми диоритами и метаморфическими сланцами [Каталог ..., 2000].
Для выполнения геоплотностного моделирования использован программный комплекс «Решение прямой и обратной линейной задачи гравиметрии блоково-слоистых сред» [Гуленок и др., 2011]. Программный комплекс обеспечивает технологию многопараметрического многовариантного моделирования абсолютных значений плотности. В режиме формализованного подбора возможно одновременно моделировать плотности до 300 геоблоков разреза по 400 расчетным точкам на профиле. Погрешность расчета геоплотностей составляет порядка 0,02 г/см3 при точности наблюденного поля 0,50 мГл.
Геохимические исследования. Установление перемещения УВ-флюидов от «источника» (материнских пород, залежи) в вышележащие и нижележащие отложения выполнено на основе детального послойного изучения над- и подпродуктивных отложений на содержание и молекулярно-массовое распределение (ММР) компонентов, вскрытых разведочной скважиной 765 (рис. 1) Северо-Рогожниковского месторождения [Жильцова и др., 2013]. В разрезе скважины к нефтематеринским толщам, активно реализующим свой генерационный потенциал, отнесены нижняя часть тюменской свиты и тутлеймские (баженовские) аргиллиты.
Результаты и обсуждение
Интерпретация геоплотностной модели. Региональный сейсмопрофиль XIII пересекает Рогожниковский вал. Здесь геоплотностным моделированием выявлены зоны разуплотнения в меловых отложениях, разуплотнения кровли доюрских отложений и крупная обособленная зона разуплотнения доюрского фундамента (рис. 2). Над зоной разуплотнения всего доюрского комплекса северо-восточной части Красноленинского свода находится Рогожниковское нефтяное месторождение с залежами в меловом, юрском и доюрском НГК (рис. 3).
Основным источником нефти для этих залежей являются материнские породы баженовской свиты (J3t-K1b-br). Разуплотненная структура послеюрских отложений способствовала миграции нефти в ловушки викуловской свиты (K1aj, образуя залежь в пласте ВК1. Непосредственное примыкание к материнским отложениям пород абалакской свиты (J3o-km) и верхней подсвиты тюменской свиты (J2bt) содействовало миграции нефти в ловушки, формируя залежи в пластах Ю10, Ю2.
50
мГл
4030-
"**'>;2 20 100-10-20-
Ю-Бобровский -мегапрогиб
+
Красноленинский свод (Рогожниковский вал)
Поснокортское ПО
Рогожниковское -831
50 км
1 - — — - 2
4 5
7 8
_ 10 11
12
Поснокортское 13
т
ПОВ31
14
Рис. 2. Фрагмент геоплотностной модели вдоль регионального сейсмопрофиля XIII
1-3 - графики силы тяжести 1 - наблюденного поля, 2 - априорного разреза, 3 - расчетного разреза; 4 - послеюрские отложения; 5 - разуплотнения послеюрских отложений, до 0,05 г/см3; 6 -уплотнения послеюрских отложений, до 0,05 г/см3; 7 - юрские отложения; 8 - доюрские отложения; 9 - разуплотнения доюрских отложений, до 0,05 г/см3, 10 - разуплотнения доюрских отложений на 0,05-0,10 г/см3; 11 - разуплотнения доюрских отложений на 0,10-0,15 г/см3; 12 -блокировка разреза при моделировании; 13 - месторождение углеводородов и его название; 14 -«реперная» скважина.
Красноленинский свод (Рогожниковский вал)
-
Рогожниковское
п 50
1 - - - - - -
2- - -- Гт~
3- Щ ^ОЮ-ОЮ.^,
4-
Ж
5 - н
6 -
км 7-
Рис. 3. Схема нефтегеологической интерпретации геоплотностной модели на участке Красноленинского свода
1 - нефтеносные комплексы (пласты); 2 - материнские отложения; 3 - прогнозируемая зона нефтегазонакопления и ее литолого-петрографическая интерпретация с качественной оценкой генерационного потенциала. Остальные условные обозначения см. на рис. 2.
Сокращенный разрез нижнеюрских отложений способствовал нефти мигрировать в ловушки зоны контакта осадочного чехла и фундамента (Tr). Масштабную зону разуплотнения доюрского комплекса на участке Рогожниковского вала можно интерпретировать как сосредоточением резервуаров и генерирующих толщ (подводящих каналов?) в трещиновато-кавернозных магматических породах (T) и(?) в слабометаморфизованных палеозойских терригенно-карбонатных породах (D-C)1.
Можно констатировать, что зона разуплотнения в доюрском основании, выявленная геоплотностным моделированием по данным сейсморазведки и гравиразведки, и последующее интерпретационное заключение о сосредоточении резервуаров в доюрских отложениях, вполне согласуются с результатами геологоразведочных работ на Рогожниковском ЛУ. Выявленная зона разуплотнения, обозначенная на рис. 3 овалом, подлежит детальному опоискованию как по вертикали, так и по латерали.
Геохимическая модель вертикальной миграции углеводородов. По результатам послойного изучения ММР нефтяных УВ составлена схематичная геохимическая модель меж- и внутрипластовой вертикальной миграции [Исаев и др., 2013]. На рис. 4 приведен фрагмент геохимической модели для среднеюрских и доюрских отложений, имеющей следующие особенности.
Зона юрского нефтепроявления сформирована в результате активных межпластовых перетоков из низов тюменской свиты и из баженовской свиты. Миграция из низов тюменской свиты происходит как в нижележащие доюрские отложения, так и в вышележащие пласты, заполняя углеводородами юрский комплекс до абалакского резервуара. Идентифицируемые УВ богаты легкими гомологами алкилбензолов (С9-С21), нафталинами (С10-С12). Расстояние нисходящей миграции нефти составляет 150-300 м в доюрские слои. Ниже по разрезу фиксируются фоновые концентрации сингенетичного битумоида. Расстояние, проходимое восходящими потоками до абалакской свиты, составляет около 100 м. Выше абалакского флюидоупора в юрской зоне нефтепроявлений начинает доминировать органика баженовской свиты.
Таким образом, можно утверждать, что в результате экспериментальных геохимических исследований образцов керна из скважины 765 Северо-Рогожниковского месторождения установлена миграция нефтяных УВ из юрских в нижележащие отложения триаса.
1 Примечание редакции: мнение автора о наличии генерационного потенциала доюрских образований требует дополнительной аргументации.
Рис. 4. Геохимическая модель вертикальной миграции углеводородов в разрезе среднеюрских и триасовых отложений Северо-Рогожниковского месторождения, фрагмент из [Исаев и др., 2103]
1 - межпластовая миграция насыщенных углеводородов; 2 - межпластовая миграция ароматических углеводородов; 3 - межпластовая диффузия насыщенных углеводородов; 4 -межпластовая диффузия ароматических углеводородов; 5 - внутрипластовая миграция насыщенных углеводородов; 6 - внутрипластовая миграция ароматических углеводородов, 7 -нефтепроявления; 8 - песчаник; 9 - алевролит; 10 - аргиллит; 11 - вулканиты триаса; 12 - шифр образца керна геохимических исследований.
Заключение
Результаты геоплотностного моделирования, выполненного по данным гравиразведки и сейсморазведки, позволили выявить на траверсе Рогожниковского ЛУ масштабную зону разуплотнения доюрского комплекса пород, отождествленную с вторичными коллекторами.
Установленная на Рогожниковском ЛУ дальность миграции нефтяных УВ из юрских в нижележащие отложения согласуется с концепцией о юрском генезисе нефтей в залежах доюрского основания.
Результаты исследований на Рогожниковском вале позволяют поддержать следующую стратегию поисков залежей нефти в доюрском основании центральной части Западной Сибири. Первоочередными участками поисков являются территории сосредоточения уже известных залежей в нижних НГК осадочного чехла. Именно на этих территориях необходимо ставить работы по выявлению возможных зон разуплотнения в фундаменте. Если здесь зона разуплотнения выявляется, то это первоочередной объект детализации поисков залежей в фундаменте.
Выявление зон разуплотнения в фундаменте геоплотностным моделированием по данным сейсморазведки и гравиразведки является надежным и недорогим методом.
Работа проводилась при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации, по проекту в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы», ГК№ 14.515.11.0073.
Литература
Атлас «Геология и нефтегазоносность Ханты-Мансийского автономного округа» / Ред. Э.А. Ахпателов, В.А. Волков, В.Н. Гончарова, В.Г. Елисеев, В.И. Карасев, А.Г. Мухер, Г.П. Мясникова, Е.А. Тепляков, Ф.З. Хафизов, А.В. Шпильман, В.М. Южакова. - Екатеринбург: Изд-во «ИздатНаукаСервис», 2004. - 148 с.
Гуленок Р.Ю., Исаев В.И., Косыгин В.Ю., Лобова Г.А., Старостенко В.И. Оценка нефтегазоносности осадочных бассейнов Дальнего Востока и Западной Сибири по данным гравиметрии и геотермии // Тихоокеанская геология. - 2011. - Т. 30. - № 4. - С. 3-18.
Жильцова А.А., Исаев В.И., Коржов Ю.В. Вертикальная геохимическая зональность нефтегазоносных комплексов (на примере Рогожниковского и Северо-Рогожниковского месторождений) // Известия Томского политехнического университета. - 2013. - Т. 322. - № 1. - С. 69-82.
Исаев В.И., Коржов Ю.В., Лобова Г.А., Жильцова А.А., Кузина М.Я. Поисковая геохимия по ароматическим углеводородам и модель межпластовой вертикальной миграции нефтяных углеводородов // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2013. - № 12. - С. 30-36.
Исаев В.И., Лобова Г.А. Корреляция плотностной структуры доюрских отложений и зон нефтегазонакопления вдоль регионального сейсмопрофиля XIII (центральная часть Западно-Сибирской плиты) // Геофизический журнал. - 2008. - Т. 30 - № 1. - С. 3-27.
Каталог литолого-стратиграфических разбивок разрезов поисково-разведочных скважин Ханты-Мансийского АО. Т.1 / Под ред. В.Ф. Гришкевича и Е.А. Теплякова. -Ханты-Мансийск: ГП НАЦ РН ХМАО-ЮГРЫ, 2000. - 432 с.
Коровина Т.А., Кропотова Е.П., Минченков Н.Н., Батурин А.Ю., Николаева Е.В. Доюрское основание (ПСЭ) в Западной Сибири - объект новых представлений на природу нефтегазоносности (из опыта исследований и практического освоения Рогожниковского ЛУ) // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры. Том 1. - Ханты-Мансийск: ИздатНаукаСервис, 2009. - С. 214-218.
Lobova G.A.
Natural Resources Institute, Tomsk Polytechnic University, Tomsk, Russia, lobovaga@tpu.ru
PROSPECTING FOR HYDROCARBONS IN PRE-JURASSIC BASEMENT OF THE CENTRAL PART OF WESTERN SIBERIA
According to seismic data and gravimetric method of geo-density modeling data the decompression zones identifying within Rogozhnikov group of fields (Krasnoleninsk arch) are associated with secondary reservoirs in Pre-Jurassic basement rocks. The "main source" of hydrocarbons is determined according to geochemical core analysis. A strategy and technology of hydrocarbon deposits' searching in the Pre-Jurassic complex are proposed.
Keywords: Pre-Jurassic basement, geo-density modeling, secondary reservoirs, geochemical analysis of core, "main source" of hydrocarbons, strategy and technology of searching, Krasnoleninskiy arch.
References
Atlas «Geologiya i neftegazonosnost' Khanty-Mansiyskogo avtonomnogo okruga» [Atlas "Geology and petroleum potential of the Khanty-Mansiysk Autonomous District"]. Editor E.A. Akhpatelov, V.A. Volkov, V.N. Goncharova, V.G. Eliseev, V.I. Karasev, A.G. Mukher, G.P. Myasnikova, E.A. Teplyakov, F.Z. Khafizov, A.V. Shpil'man, V.M. Yuzhakova. Ekaterinburg: «IzdatNaukaServis», 2004, 148 p.
Gulenok R.Yu., Isaev V.I., Kosygin V.Yu., Lobova G.A., Starostenko V.I. Otsenka neftegazonosnosti osadochnykh basseynov Dal'nego Vostoka i Zapadnoy Sibiri po dannym gravimetrii i geotermii [Petroleum potential evaluation of sedimentary basins of the Far East and Western Siberia according to gravity and geothermic data]. Tikhookeanskaya geologiya, 2011, vol. 30, no. 4, p. 3-18.
Zhil'tsova A.A., Isaev V.I., Korzhov Yu.V. Vertikal'naya geokhimicheskaya zonal'nost' neftegazonosnykh kompleksov (na primere Rogozhnikovskogo i Severo-Rogozhnikovskogo mestorozhdeniy) [Vertical geochemical zoning of oil and gas complexes (by example of Rogozhnikov and North Rogozhnikov fields)]. Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 2013, vol. 322, no. 1, p. 69-82.
Isaev V.I., Korzhov Yu.V., Lobova G.A., Zhil'tsova A.A., Kuzina M.Ya. Poiskovaya geokhimiya po aromaticheskim uglevodorodam i model' mezhplastovoy vertikal'noy migratsii neftyanykh uglevodorodov [Prospecting geochemistry by aromatic hydrocarbons and model of interstratal vertical migration of hydrocarbons]. Geologiya, geofizika i razrabotka neftyanykh i gazovykh mestorozhdeniy, 2013, no. 12, p. 30-36.
Isaev V.I., Lobova G.A. Korrelyatsiya plotnostnoy struktury doyurskikh otlozheniy i zon neftegazonakopleniya vdol' regional'nogo seysmoprofilya XIII (tsentral'naya chast' Zapadno-Sibirskoy plity) [Correlation of density structures of Pre-Jurassic sediments and oil and gas accumulation zones along regional seismic profile XIII (central part of the West Siberian Plate)]. Geofizicheskiy zhurnal, 2008, vol. 30, no. 1, p. 3-27.
Katalog litologo-stratigraficheskikh razbivok razrezov poiskovo-razvedochnykh skvazhin Khanty-Mansiyskogo AO [Catalog of lithologic and stratigraphic sections of exploration wells in Khanty-Mansiysk Autonomous District]. Vol. 1 / Editors V.F. Grishkevich, E.A. Teplyakov. Khanty-Mansiysk: GP NATs RN KhMAO-YuGRY, 2000, 432 p.
Korovina T.A., Kropotova E.P., Minchenkov N.N., Baturin A.Yu., Nikolaeva E.V. Doyurskoe osnovanie (PSE) v Zapadnoy Sibiri - ob"ekt novykh predstavleniy na prirodu neftegazonosnosti (iz opyta issledovaniy i prakticheskogo osvoeniya Rogozhnikovskogo LU) [Pre-Jurassic basement) in Western Siberia - object of new ideas on the nature of oil and gas potential (from the experience of research and practical development of Rogozhnikov licensing block)]. In: Puti realizatsii neftegazovogo i rudnogo potentsiala Khanty-Mansiyskogo avtonomnogo okruga-Yugry. Vol. 1. Khanty-Mansiysk: IzdatNaukaServis, 2009, p. 214-218.
© Лобова Г.А., 2014
