CC BY
255
СЕДИМЕНТОГЕНЕЗ И КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ПАРФЕНОВСКОГО ПРОДУКТИВНОГО ГОРИЗОНТА ВЕНДА АНГАРО-ЛЕНСКОЙ СТУПЕНИ
Евгений Максимович Хабаров
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, доцент, заведующий лабораторией седиментологии, тел. (383)333-37-14, е-mail: khabarovem@ipgg.sbras.ru
Мария Михайловна Пушкарева
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 седиментологии, тел. (383)333-23-
03,
e-mail: pushkarevamm@gmail.com Ирина Валерьевна Вараксина
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории седиментологии, тел. (383)333-23-03, e-mail: varaksinaiv@ipgg.sbras.ru
На основе данных, полученных в результате глубокого бурения в центральной части Ангаро-Ленской ступени, проведено детальное седиментологическое изучение отложений парфеновского горизонта. Показано, что седиментация происходила в обстановках шельфа
и проградирующей прибрежной аллювиальной системы. Выяснено, что коллекторские свойства контролировались как гранулометрией, так и первичным вещественным составом пород, а также постседиментационными процессами.
Ключевые слова: Сибирская платформа, венд, парфёновский горизонт.
THE SEDIMENTOGENESIS AND RESERVOIR PROPERTIES OF THE VENDIAN PRODUCTIVE PARFENOVSKY HORIZON OF THE ANGARA-LENA STAGE
Evgeniy M. Khabarov
Trofimuk Iinstitute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Ph. D. in Geology., associate professor, head of the Laboratory of sedimentology, tel. (383)333-37-14, е-mail: khabarovem@ipgg.sbras.ru
Maria M. Pushkareva
Trofimuk Iinstitute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, junior researcher, Laboratory of sedimentology, tel. (383)333-23-03, e-mail: pushkarevamm@gmail.com
Irina V. Varaksina
Trofimuk Iinstitute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Ph. D. in Geology, senior researcher, Laboratory of sedimentology, tel. (383)333-23-03, e-mail: varaksinaiv@ipgg.sbras.ru
A detailed sedimentological study of Parfenovsky Horizon deposits performed on the basis of data obtained during deep drilling in the central part of the Angara-Lena stage. It is shown that sedimentation occurred in conditions of the shelf and advancing coastal alluvial system. The reservoir properties were controlled both with the particle size and primary material composition of rocks, and also with the postsedimentary processes.
Key words: Siberian Platform, Vendian, Parfenovsky Horizon.
В разрезе осадочного чехла Ангаро-Ленской ступени выделены три нефтегазоносных комплекса (НГК): вендский терригенный, вендско-
нижнекембрийский карбонатный и нижнекембрийский галогеннокарбонатный [1-3]. Парфеновский продуктивный горизонт, который занимает самую верхнюю часть разреза терригенного венда, представляет особый интерес, поскольку с ним связаны промышленные притоки газа на ряде месторождений. Реконструкция обстановок седиментации базировалась на анализе типов отложений со своими специфическими вещественно-структурно-морфологическими характеристиками, определяющими параметры и механизм седиментации, и их разноранговых последовательностей. Детальное седиментологическое изучение керна сопровождалось анализом данных ГИС, в первую очередь кривых ГК.
Парфеновский горизонт, мощностью около 60 м, сложен в основном песчаниками с прослоями гравелитов, алевролитов и аргиллитов. На западе породы в целом более крупнозернистые. В юго-восточном направлении наблюдается общее уменьшение размерности зерен, которая далее на восток в разрезах Ковыктинского месторождения вновь возрастает [4]. По литологическим данным и результатам ГИС в большинстве разрезов горизонт имеет двучленное строение [5].
Для нижней части характерно разнопорядковое переслаивание в разной степени алевритистых аргиллитов, алевролитов, а также более редких алевро-песчаников и песчаников, роль которых возрастает вверх по разрезу. Верхняя часть горизонта на западе сложена, главным образом, песчаниками разнозернистыми, прослоями гравелитистыми, плохо и средне сортированными. В восточных разрезах преобладают средне-мелкозернистые песчаные фракции. Отмечаются прослои алевро-аргиллитов. В большинстве скважин доминируют песчаники полевошпат-литито-кварцевые, количество кварца в которых колеблется от 40 до 80%, а соотношения двух других компонентов (обломков полевых шпатов и литокластов) сильно варьирует (полевые шпаты от 5% до 10%, литокласты от 10% до 40%). На северо-востоке развиты в основном кварцевые песчаники. Для всех песчаников характерны различные по составу цементы: порово-пленочный хлорит-гидрослюдистый, кварцевый регенерационный и пойкилитовый доломитовый.
Основные источники осадочного материала находились на западе, северо-западе, юго-западе и юго-востоке. Определенную роль в поставке материала играли и локальные внутрибассейновые поднятия. В целом в
бассейн поступал очень разнородный материал, поскольку размыву подвергались как осадочные, вулканогенно-осадочные и интрузивные рифейские комплексы, так и архей-нижнепротерозойские существенно метаморфизованные образования интракратонного и окраинно-кратонного генезиса. Эта разнородность осадочного материала хорошо фиксируется геохимическими параметрами.
В развитии бассейна в парфеновское время устанавливаются 4 этапа: раннепарфеновский 1, раннепарфеновский 2, позднепарфеновский 1 и позднепарфеновский 2.
В предпарфеновское время в центральной части Ангаро-Ленской ступени преобладали обстановки среднего шельфа с илистой седиментацией. Мелководные морские и континентальные обстановки фиксируются по периферии кратона, а местами русловые обстановки преобладали и в более удаленных от источника сноса зонах. В это время хорошо проявила себя система русел с переносом материала с северо-запада (Седановские, Кутурминские, Братские скважины).
В раннепарфеновское время проградация прибрежных баровых и прибрежных аллювиальных систем резко ускорилась, причем она фиксируется как с запада-северо-запада, так и с востока. В центральной части Ангаро-Ленской ступени в направлении с запада на восток наблюдается смена отложений приливно-отливной равнины с многочисленными мелкими приливно-отливными каналами отложениями мелкого-среднего шельфа (залива) с доминированием глинистой седиментации. Далее фиксируется постепенное выдвижение баровых систем, которые выше по разрезу сменяются приливно-отливными илистыми равнинами (или мелководным заливом) и русловыми обстановками с влиянием приливно-отливных течений. Юго-восточнее в это время седиментация происходила, по-видимому, в пределах среднего (частично изолированного?) шельфа с преимущественно глинистой седиментацией с периодическими взбросами алевро-песчаного материала во время штормов и лишь несколько позднее выдвинулся бар, переработанный приливно-отливными руслами. Восточнее, на территории Ковыктинского месторождения, по данным [6], отложения накапливались в речных и дельтовых условиях, которые периодически сменялись прибрежными и приливно-отливными обстановками.
Верхняя часть парфеновского горизонта фиксирует кульминацию проградации аллювиальных и аллювиально-дельтовых (дельты морфологически слабо выражены) комплексов в центральную часть бассейна. На левобережье р. Ангары реконструируется прибрежная аллювиальная равнина с преобладанием русловых комплексов. В верхней части разреза отмечается влияние приливно-отливных течений на седиментацию в руслах. Восточнее осадконакопление происходило, по-видимому, в русловых обстановках с влиянием приливно-отливных течений или формировались системы бар-русло, поскольку в некоторых разрезах на этом уровне отмечаются отложения устьевых баров, переработанных приливно-отливными протоками, а также аллювиальные русловые
образования, подверженные влиянию приливно-отливных течений. Стоит отметить, что юго-восточнее в это время осадки формировали баровые системы, переработанные приливно-отливными протоками глубиной до 1,8 м. Реже реконструируются дельтовые русла с влиянием приливно-отливных течений. Периодически происходило отмирание питающих каналов и преимущественно глинистые осадки накапливались в мелководных заливах и/или на приливно-отливных равнинах с мелкими приливно-отливными промоинами.
В позднепарфеновское время хорошо проявила себя аллювиальная система (скв. Усть-Кадинская 162, Добчурская 159), которая поставляла осадочный материал с запада в центральную часть бассейна, где происходило его перераспределение при активном влиянии бассейновых процессов. Сохранила свою активность Седановско-Братская аллювиальная система, однако в ней, наряду
с крупными руслами, были широко развиты пойменные обстановки или территории с многочисленными мелкими руслами.
В самом конце парфеновского времени наблюдается существенное снижение активности источников сноса и уменьшения объема материала поступавшего в бассейн. Это событие привело к восстановлению морского и прибрежно-морского режима в его пределах и более интенсивной переработке кластического материала, а также способствовало началу карбонатной и глинисто-карбонатной седиментации в мелководных заливах с бескислородными условиями, а затем - в пределах приливно-отливных и надприливных равнин.
Таким образом, накопление парфеновского горизонта происходило в разнообразных обстановках от среднеглубокого шельфа с преимущественно глинистой седиментацией до аллювиальных равнин. В раннепарфеновское время наблюдаются латеральные переходы от преимущественно песчаных отложений аллювиальных комплексов на Братском и Ковыктинском выступах к морским алеврито-глинистым образованиям прибрежной мелководно-морской зоны центральной части Ангаро-Ленской ступени. Позднее фиксируется общая проградация аллювиальных систем в центральную часть бассейна. Затем интенсивность привноса материала снизилась и силикокластическая седиментация постепенно сменилась глинисто-карбонатно-эвапоритовой.
На основе имеющихся данных был проведен анализ вариаций значений пористости в разрезах парфеновского горизонта. Интервалы, где породы имеют значения пористости свыше 15 %, отмечаются только на западе территории и приурочены к наиболее крупнозернистым полевошпат-литито-кварцевым русловым песчаникам с обильным хлорит-гидрослюдистым цементом. Интервалы, в которых пористость пород изменяется в пределах 10 - 15% встречаются
в русловых отложениях восточных и западных разрезов, где связаны со средне-крупнозернистыми полевошпат-литито-кварцевыми песчаниками, отличающихся от аналогичных высокопористых пород меньшим
количеством лититовых обломков и цемента. Наиболее широко распространены песчаники с пористостью от 5 до 10%, накопление которых проходило преимущественно в русловых обстановках. Породы, как правило, плохо сортированные. Интервалы
с пористостью пород менее 5% приурочены к глинисто-песчаным отложениям приливно-отливных равнин и баров, переработанных приливноотливными течениями. В целом, наблюдается снижение пористости пород с запада на юго-восток.
Сходные тенденции отмечаются и при распределении проницаемости в разрезах [7]. Если суммировать результаты связей между петрографическими типами пород и их пористостью и проницаемостью, то выясняется следующее. Пористость и проницаемость пород контролировались не только размерностью и степенью сортировки песчаников, но и их составом. Наиболее высокими значениями пористости и проницаемости обладают русловые песчаники с высоким содержанием лититовой компоненты и хлоритовым цементом. Морские баровые песчаники с потенциально высокой седиментационной пористостью в связи с массовым развитием кварцевого регенерационного и карбонатного пойкилитового цементов имеют низкие фильтрационно-емкостные характеристики.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Конторович А.Э., Мельников Н.В., Старосельцев В.С. Нефтегазоносные провинции и области Сибирской платформы // Геология и нефтегазоносность Сибирской платформы. - Новосибирск. - 1975. - С. 4-21.
2. Мельников Н.В. Венд-кембрийский соленосный бассейн Сибирской платформы -Новосибирск: Изд. СО РАН. - 2009. - 14б с.
3. Нефтегазоносные бассейны и регионы Сибири (Иркутский бассейн) / Под редакцией А.Э. Конторовича - Новосибирск. - 1995. - 59 c.
4. Рыбьяков Б.Л., Сепаненко Г.Ф., Топешко В.А., Чернова Л.С. Перспективы нефтегазоносности венд-кембрийских отложений южной части Сибирской платформы // Методика разведки и условия формирования нефтегазоносных отложений Сибирской платформы: сб. научн. Тр. СНИИГГиМС. - Новосибирск. - 1991. - С. 3-10.
5. Вараксина И.В., Хабаров Е.М., Пушкарева М.М. Седиментогенез и
постседиментационные изменения пород парфеновского горизонта венда центральной части Ангаро-Ленской ступени // VI Всероссийское литологическое совещание «Концептуальные проблемы литологических исследований в России»: сб. материалов. -Казань. - 2011. - Том I. -
С. 1б7-169.
6. Чернова Л.С., Фомин А.М., Потлова М.М. и др. Литология и условия формирования парфеновского горизонта Ковыктинского газоносного месторождения // Методика разведки и условия формирования нефтегазоносных отложений Сибирской платформы - Новосибирск: СНИИГГиМС. - 1991. - С. 49-55.
7. Хабаров Е.М., Вараксина И.В., Кротова М.М. и др. Литолого-петрофизическая характеристика парфеновского горизонта венда центральной части Ангаро-Ленской ступени // ГЕО-Сибирь-2009. V Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в б т. (Новосибирск, 20-24 апреля 2009 г.). - Новосибирск: СГГА, 2009. Т. 2, ч. - С. 103-107.
© Е. М. Хабаров, М. М. Пушкарёва, И. В. Вараксина, 2014
