CC BY
107
УДК 550.832
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО УГЛЕРОДА В РАЗРЕЗЕ ВОЛЖСКО-РАННЕБЕРРИАССКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ЮГО-ВОСТОЧНЫХ РАЙОНОВ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ПО ДАННЫМ РАДИОАКТИВНОГО И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТАЖА
Елена Владимировна Пономарева
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, младший научный сотрудник лаборатории геологии нефти и газа Западной Сибири, тел. (383)363-91-93, email: [email protected]
В работе рассмотрено распределение органического углерода на территории Томской области в интервале баженовской свиты и её стратиграфических аналогов марьяновской и максимоярской свит по данным интерпретации материалов каротажа удельных электрических сопротивлений и естественной радиоактивности пород. Прослежены территории с повышенными значениями органического углерода, которые приурочены к западной части территории исследования. В разрезе волжско-раннеберриасских отложений наибольшие значения органического углерода порядка 20 % выявлены на Александровской, Весенней, Игольской, Крапивинской и Малореченской площадях, минимальные значения менее 3 % отмечены в восточной части Томской области в зоне развития максимоярской свиты.
Ключевые слова: баженовская свита, Томская область, физические параметры, интерпретация данных ГИС.
DISTRIBUTION OF ORGANIC CARBON IN THE VOLGIAN -EARLY BERRIASSIAN DEPOSITS IN THE SOUTHEAST OF WESTERN SIBERIA ACCORDING TO RADIOACTIVE LOGGING AND ELECTRICAL RESISTIVITY SURVEYS
Elena V. Ponomareva
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Junior Researcher of Laboratory of oil and gas geology of West Siberia, tel. (383)363-91-93, e-mail: [email protected]
The paper analyzes the distribution of organic carbon in the Tomsk region area in the range of the Bazhenov Formation and its stratigraphic analogs, the Maksimkin Yar and Mariyanovka formations, according to the interpretation of data on electrical resistivity logging and natural radioactivity of rocks. Investigated the areas with higher values of organic carbon are confined to the western portion of the study area. The Volgian- early Berriassian deposits that showed the highest values of organic carbon reaching 20 % have been revealed in the Aleksandrovskaya, Vesennyaya, Igolskaya, Krapivinskaya and Malorechenskaya areas, and the lowest values of less than 3 % in the eastern portion of Tomsk region, which account for the zone of development of the Maksimkin Yar Fm.
Key words: Bazhenov Formation, Tomsk region, physical parameters, GIS data interpretation.
Волжско-раннеберриасские отложения Томской области, где находится территория исследования, представлены баженовской свитой и её стратиграфическими аналогами марьяновской и максимоярской свитами (Решения.., 2004). По мнению большинства исследователей баженовская свита является основной нефтепроизводящей толщей для юрско-меловых залежей на территории Западной Сибири и одновременно выполняет роль флюидоупора для залежей месторождений в нижележащих отложениях.
Баженовская свита представлена чередованием глинистых, кремнистых, карбонатных пород, обогащенных органическим веществом (ОВ) в центральных районах ХМАО до 25-50 % [Конторович и др., 1998], состоящих, в основном, из четырех породообразующих компонентов: глинистых минералов, минералов кремнезема, карбонатных минералов и органического вещества. По данным литологических исследований И.Д. Поляковой с соавторами [Полякова и др., 2002] «кремнистые породы обогащены сапропелевым ОВ в виде красного и красно-бурого коллоальгинита, концентрирующегося в пленках и тонких прослоях волокнистого строения». По мере приближения к границе «выклинивания» юры, содержание ОВ в породах снижается.
Характерные физические свойства пород свиты, которая является высокорадиоактивной толщей и классическим диэлектриком -одновременно, позволяют хорошо диагностировать свиту в разрезе на каротажных диаграммах по низким значениям акустического каротажа, отрицательной аномалии индукционного каротажа, аномально высоким значениям удельного электрического сопротивления (УЭС) и естественной радиоактивности (ЕР) пород.
Для оценки генерационного потенциала нефтегазоматеринских толщ важное значение имеет процентное содержание органического углерода (Сорг), наряду с объемом пород, вмещающих органическое вещество (ОВ), качеством ОВ и степенью его катагенетической преобразованности.
Корреляционная связь между содержанием урана и органического углерода для баженовской свиты, выявленная И.И. Плуманом в 1971 г. [Плуман, 1971] дала возможность проследить Сорг по территории с помощью интерпретации данных геофизических исследований скважин. Используя корреляционные зависимости, были построены карты распределения Сорг И.И. Плуманом (1975 г), В.И. Москвиным (1984 г), В.А. Конторовичем (2002 г) и др.
В представленной работе были проанализированы данные радиоактивного (ГК, НГК) и электрического (БК, КС) каротажа в 300 глубоких скважинах, пробуренных на территории Томской области. Используя найденную в ИНГГ СО РАН зависимость «керн-ГИС» концентрации органического углерода по геохимическим исследованиям керна от пластовых значений естественной радиоактивности и сигналов удельных электрических сопротивлений по боковому каротажу (БК), были построены диаграммы распределения органического углерода в баженовском интервале по каждой скважине. В ходе работы использовались опубликованные данные по литологии и геохимии ОВ волжско-берриас-ских отложений. Для выявления литологических типов пород применялась методика М.А. Павловой с соавторами [Павлова и др., 2012], основанная на численной интерпретации материалов гамма-, нейтронного- и бокового каротажа.
Согласно схеме районирования битуминозных отложений ЗападноСибирской равнины по типам разрезов [Брадучан и др., 1986] основная часть
территории Томской области относится к Тамбейско-Омской зоне внутренней области распространения битуминозных отложений, где выделяется баженовская свита «вахского» и «нижневартовского» типов разреза.
Баженовская свита «вахского» типа разреза развита в северной, западной и центральной частях Томской области. Для этого типа разреза характерно выделение двух литологических пачек, которые отличаются разными формами записи на диаграммах кажущегося сопротивления. При повышенных значениях ЕР обеих пачек нижняя пачка имеет повышенное значение УЭС до 3-х масштабов, верхняя - порядка 10 Ом*м. (рис. 1).
Рис. 1. Диаграммы распределения органического углерода в скважинах в «вахском» типе разреза
Толщина свиты составляет от 15 м - в районе Каймысовского и Александровского сводов, до 45 м - в пределах Колтогорско-Нюрольского желоба. Содержание органического углерода варьирует от 5 до 12 %, достигая 20 % в литотипе высокорадиоактивных смешанных карбонатно-глинисто-кремнистых пород в верхней и центральной части интервала баженовской свиты (по методике М.А. Павловой с соавторами). Наименьшие значения Сорг 2 - 3 % приурочены к аргиллитам, расположенным в подошвенной части интервала.
В западной части территории исследования отмечается развитие высокорадиоактивных пород в низах куломзинской свиты на границе отрицательных структур - Колтогорско-Нюрольского желоба и Колтогорского мезопрогиба,
и сопряженных с ними положительных структур - Нижневартовского, Александровского, Каймысовского сводов, Парабельского наклонного мегавала
и Пудинского куполовидного поднятия.
На северо-западе территории в районе Нижневартовского свода развит «нижневартовский» тип разреза баженовской свиты (рис. 2, а). Для него характерны высокие значения удельного электрического сопротивления до 4-х масштабов и высокие значения естественной радиоактивности. От Салымского типа разреза, развитого в центральных районах ХМАО, его отличает небольшая толщина порядка 7 - 15 %, что связано, по мнению Ю.В. Брадучана [Брадучан
и др., 1986], с активным ростом Нижневартовского свода в волжско-берриасское время. Содержание органического углерода в породах на этой территории изменяется от 5 до 9 %, максимальные значения - до 15 % отмечены в центральной части свиты на Малореченской площади.
Площадь: Стрежевская
I я 5 1 1 гк БК Сорг
0 ' '80' 6 ' 20' 0 ' 20
2556 С
\
аз 256С \
з: т о о; го 2564
о со о X а) 256Е ] ч )
- 1
2572 3
Г л
Площадь: Громовская
| й РК БК Сорг
= о — вК, мкР/час -КС, Сорг вК
£ 0 ЗЙ 0 20 0 20
V
236' )
236« У
03 2372 \ у (
^ ш о ск ш ^ о со о X 237<
23Я0
ф * (0 ш (
2385 /
239/
239(
240(
а)
б)
Рис. 2. Диаграммы распределения органического углерода в скважинах:
а) «нижневартовского» типа разреза, б) «колпашевского» типа разреза
Внешняя область распространения битуминозных отложений [Брадучан и др., 1986] охватывает восточную, северо-восточную и юго-восточную части Томской области. Здесь развит «колпашевский» тип разреза битуминозных отложений, представленных марьяновской свитой. Для этого типа разреза характерны повышенные значения ЕР при низких значениях КС (рис. 2, б). Отмечается понижение содержания Сорг для всего интервала в целом. Значения Сорг
в диапазоне 3-6 % встречаются в скважинах, расположенных в районе Пыль-Караминского мегавала и Куржинской гряды. В восточном направлении происходит уменьшение Сорг до 1,5 - 2 %, где марьяновская свита сменяется однородной толщей аргиллитов максимоярской свиты, плохо выделяемой по комплексу каротажа, с низкими значениями КС и ГК.
Таким образом, на основе построения зависимости «керн-ГИС» по скважинам юго-восточных районов Западной Сибири, с использованием данных по естественной радиоактивности и удельному электрическому сопротивлению пород, были прослежены распределения органического углерода в интервале волжско-берриасских отложений. Наибольшие значения установлены в верхней и центральной части интервала баженовской свиты в скважинах с «вахским» - Сорг до 20 %, и «нижневартовским» - Сорг до 15 %, типами разреза. Восточные районы Томской области, где развит «колпашевский» тип разреза, характеризуются пониженными значениями Сорг от 1,5 до 4 %.
Работа выполнена в рамках проекта VIII.73.1.3. (Программа ФНИ государственных академий наук на 2013-2020 годы) «Закономерности размещения
и условия формирования скоплений углеводородов в протерозойских и фанерозойских осадочных комплексах Западной Сибири».
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Брадучан Ю.В., Гурари Ф.Г., Захаров В.А. и др. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтеносность) // Новосибирск: Наука. - 1986.
2. Конторович А.Э., Меленевский В.Н., Занин Ю.Н. и др. Литология, органическая геохимия и условия формирования основных типов пород баженовской свиты (Западная Сибирь) // Геология и геофизика № 11, - 1998. Издательство СО РАН НИЦ ОИГГМ СО РАН, Новосибирск, с. 1477 - 1491.
3. Конторович А.Э., Данилова В.П., Костырева Е.А., и др. Нефтематеринские формации Западной Сибири: старое и новое видение проблемы // Органическая геохимия нефтепроизводящих пород Западной Сибири. Новосибирск: Издательство СО РАН, НИЦ ОИГГМ, -1999. С. 10 - 12.
4. Конторович В.А. Тектоника и нефтегазоносность мезозойско-кайнозойских отложений юго-восточных районов Западной Сибири // Новосибирск: Издательство СО РАН, Филиал «ГЕО». - 2002.250 с.
5. Павлова М.А., Сухорукова К.В., Глинских В.Н., Казаненков В.А. Интерпретация материалов геофизических исследований скважин нефтеносного разреза баженовской свиты: литотипы и их физические параметры // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2012. VIII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Новые направлении и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых» : сб. материалов в 2 т. (Новосибирск, 10-20 апреля 2012 г.). - Новосибирск: СГГА, 2012. Т. 1. - С. 127-131.
6. Плуман И.И. Ураноносность черных аргиллитов волжского яруса Западно-Сибирской плиты как критерий геохимических условий осадконакопления // Геохимия. Издательство «Наука». - 1971. Том 9. С. 1138 - 1143.
7. Полякова И.Д., Кроль Л.А., Перозио Г.Н., Предтеченская Е.А.. Литолого-геохимическая классификация разрезов и седиментационная модель баженовской свиты // Геология и геофизика № 3, - 2002. Новосибирск, с. 240 - 251.
8. Решение 6-ого межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири, Новосибирск, - 2003 г. // Новосибирск: СНИИГГиМС, ИГНГ СО РАН, - 2004.
© Е. В. Пономарева, 2014
