CC BY
20УДК 552.578.061.4:551.762(571.56) Жукова Е.В.
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ им. М.В. Ломоносова), Москва, Россия, zh_e00@bk.ru
ЦИКЛЫ ЮРСКОЙ СЕДИМЕНТАЦИИ И ФОРМИРОВАНИЕ ПРИРОДНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ВИЛЮЙСКОЙ СИНЕКЛИЗЫ
По данным литофациального анализа рассмотрены циклы юрского осадконакопления, а также формирование природных резервуаров и прогноз их распространения в пределах Вилюйской синеклизы.
Ключевые слова: циклы седиментации, юрские природные резервуары, обстановки осадконакопления, литофации, Вилюйская синеклиза.
Газоносные терригенные юрские отложения Вилюйской синеклизы, суммарной толщиной до 1500 м, содержат залежи газа, которые были открыты в антиклинальных ловушках в 60-е гг. XX века. Месторождения приурочены преимущественно к Хапчагайскому и Логлорскому валам.
На современном этапе для расширения сырьевой базы этого региона необходимо выявление неантиклинальных ловушек, в связи с чем был проведен литофациальный анализ юрской толщи. Изучался керн скважин, был выполнен анализ цикличности отложений и выявлены их генетические признаки, с целью определения их формирования и распространения по площади. Кроме того, были обобщены фондовые и опубликованные данные [Гриненко, Князев, Девятов, 2007; Сластенов, 1994; Князев, Девятов, Шурыгин, 1991; Шурыгин, Никитенко, Девятов, 2000, 2011].
В юрской толще снизу вверх выделены сунтарский (J1gt-t -J2a1), марыкчанский (J2a2-J3ox) и бергеинский природные резервуары (табл. 1).
Рассмотрены четыре комплекса отложений: I - геттанг-плинсбаха, II - тоар-нижнего аалена, III - верхнего аалена - среднего бата и IV - верхнего бата - титона. В них выявлены аллювиальные, дельтовые и морские отложения.
Согласно современным представлениям осадочный материал в мезозойские прогибы Вилюйской синеклизы поставляла с южной окраины Сибири речная система палео-Лены [Гриненко, Князев, Девятов, 2007]. Преимущественно терригенный материал, переносимый реками, разгружаясь постепенно по пути следования в их долинах и дельтах, в конечном итоге поступал в море, находившееся на востоке территории исследования.
Таблица 1
____Юрские природные резервуары Вилюйской синеклизы_
Отделы юрской системы Циклы седиментации Свита Продуктивные пласты Резервуары Месторождения
Нижне-тюкянское Средне-Вилюйское Толонское Мастахское Соболох-Неджелинское Бадаранское Нижневилюйское Усть-Вилюйское
Верхний Второй Бергеинская !з-А1 Бергеинский (J3km-t) 700 1130
Марыкчанская Ja-I Марыкчанский (J2-a2-J3ox) 950
Нижняя Средний Нижневилюйская J3-II
Якутская J2-I
Первый Сунтарская й и 1) иск a12 ар t-J2 нат -gtJ1 С(
Кызылсырская J1-I 1275 14301500 17401850 15001680 2400 7001800
J1-II 1590 18501900
J1-III 20112250
газовые залежи;
газоконденсатные залежи и проявления; нефтяная оторочка.
© Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2014. -Т.9. - №1. - http://www.ngtp.ru/rub/4/2_2014.pdf
Первый цикл - трансгрессивный начался в геттангское время, а завершился в раннем аалене. На ранней стадии цикла в геттанге-плинсбахе на юго-западе территории накапливались маломощные аллювиальные отложения глинисто-песчано-гравийного состава, охарактеризованные в разрезах бассейна р. Вилюй (рис. 1 А). В нижней части разреза (39 м) залегают конгломераты, перекрытые сероцветными песчаниками различных гранулометрических типов, расслоенные алевролитами и аргиллитами. Отложения содержат включения углефицированного растительного детрита и конкреции пирита. Верхняя часть (19 м) представлена внизу песчаниками гравелистыми (1,6 м). Выше залегают глины темно-серые и серые с включениями карбонатных конкреций [Шурыгин, Никитенко, Девятов, 2000].
В восточном направлении охарактеризованные отложения замещались алевролитово-глинисто-песчаными накоплениями палеодельтовой системы, в пределах которой выделены субаэральная и субаквальная части. Субаэральная часть дельты охарактеризована в разрезе скважины Быраканская-3. Это песчаники серые и светло-серые, преимущественно среднезернистые, средней крепости. В верхней части разреза среди песчаников появляются алевролиты и аргиллиты тонкослоистые.
Субаквальная дельта, охарактеризованная алеврито-глинисто-песчаной и глинисто-алеврито-песчаной литофациями толщиной 200-440 м, располагалась в пределах верхней части подводного берегового палеосклона. Здесь формировались подводные конусы выноса алеврито-глинисто-песчаной литофации (скв. Средне-Вилюйская-19, Уорангская-120, Усть-Вилюйская площадь).
На площади Средневилюйского газоконденсатного месторождения алеврито-глинисто-песчаная литофация представлена песчаниками мелко-среднезернистыми, светло-серыми с прослоями серых алевролитов глинистых и аргиллитов. В породах отмечены многочисленные включения пирита, углефицированного растительного детрита (рис. 2). Для песчаников и алевролитов характерны знаки ряби течения, косослоистая параллельная и косоволнистая текстура, иногда осложненная следами ходов илоедов.
Породы-коллекторы Средневилюйского и Мастахского месторождений содержат пластово-сводовые газоконденсатные залежи. Открытая пористость (Пот) коллекторов - 1726,5%, коэффициент проницаемости (Кпр) - 46-406 мД, дебит углеводородов составляет 60283 тыс. м3/сут. На Соболох-Неджелинском месторождении открыты три газовые залежи с дебитом 155-476 тыс. м3/сут.
Рис. 1. Схемы обстановок седиментации юрского времени
(А - геттанг-плинсбаха, Б - тоар-раннего аалена, В - позднего аалена - бата, Г - позднего бата - титона.
1-6 - обстановки седиментации (1 - нерасчлененная континентальная, 2 - аллювиальная, 3 - дельтовая, 4 - подводных дельтовых конусов, 5 - подводных береговых склонов, 6 - сублиторали); 7 - реки предполагаемые; 8 - область размыва (а) и направление сноса материала (б); 9 - береговая линия; 10 -опорные разрезы (скважины: СЛ - Северо-Линденская, АЛ- Алысардахская, Хрг- Хоргочумская, УВ - Усть-Вилюйская, Бл - Балагачинская, УР -Уорангская, Дж - Джикимдинская, Бр-Быраканская, СБ - Средне-Вилюйская, Б- Байская; обнажения: 1 - обнажение реки Вилюй, 2 - сводный разрез по Жиганскому району); 11 - граница Вилюйской синеклизы; 12 - населенные пункты.
© Нефтегазовая геология. Теория и практика. - 2014. -Т.9. - №1. - http://www.ngtp.rU/rub/4/2_2014.pdf
Глинисто-алеврито-песчаная литофация субаквальной дельты выделена южнее и севернее зоны алеврито-глинисто-песчаных накоплений в скв. Байская-1, Северо-Линденская-4 и Хоргочумская-248. В скв. Северо-Линденская-4 эта литофация (192 м) представлена песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Песчаники светло-серые, иногда с голубоватым оттенком мелкозернистые, средне- и крупнозернистые, нередко карбонатизированные. Их текстура в нижней части разреза косослоистая, выше -горизонтально-волнистая. Алевролиты темно-серые мелкозернистые, с включениями пирита и углефицированного растительного детрита. Аргиллиты алевритистые темно-серые образуют редкие прослои, содержат мелкие линзы и пропластки углисто-слюдистого материала.
В скв. Хоргочумская-280 глинисто-алеврито-песчаная литофация (144 м) представлена переслаиванием двух разностей песчаников - серыми мелко- и среднезернистыми слабосцементированными, издающими слабый запах УВ, и светло-серыми средне- и крупнозернистыми с косоволнистой текстурой, подчеркнутой редкими слойками аргиллитов и алевролитов. К плоскостям напластования приурочены трещины, ориентированные под углом 7-8°, и многочисленные пиритовые конкреции.
На мелководье вне зоны действия дельты состав отложений варьирует от алеврито-глинисто-песчаного до песчано-алеврито-глинистого (скважина Алысардахская-2480, сводная по Жиганскому району).
Наибольший интерес вызывают алеврито-песчаные и алеврито-глинисто-песчаные отложения толщиной 190-550 м, формировавшиеся в подводных конусах выноса дельт [Карнюшина, Жукова, 2012]. Продуктивные пласты этих отложений разрабатываются на Средне-Вилюйском, Соболох-Неджелинском, Нижне-Вилюйском и Усть-Вилюйском месторождениях, где притоки газа достигают 936 тыс. м3/сут.
Поздняя стадия цикла наступила в тоар-раннем аалене, когда произошла трансгрессия моря с северо-востока (рис. 1Б). Накопления этого возраста имеют выдержанную толщину (40-100 м), представлены мелководными отложениями в прибортовых частях Вилюйской синеклизы и относительно глубоководными алевро-глинистыми и глинистыми разностями на остальной части этой территории [Карнюшина, Жукова, 2012]. Эти отложения выделены в сунтарскую свиту, которая является региональным флюидоупором для залежей углеводородов.
Второй цикл - регрессивный начался в позднем аалене, а завершился в оксфорд-титонское время. На ранней стадии этого цикла (поздний аален-средний бат) в результате
регрессии моря глинистые отложения (сунтарская свита) сменились на юго-западе территории континентальными алевро-песчаными и глинисто-алевро-песчаными аллювиальными и дельтовыми образованиями (рис. 1 В). Эти отложения продуктивны на Средне-Вилюйском месторождении.
Зона аллювиальной седиментации выделена на юго-западном борту Вилюйской синеклизы, охарактеризована глинисто-алевролитово-песчаной литофацией, которая и описана в разрезе р. Вилюй видимой толщиной 14 м. Это песчаники светло-серые и серые с подчиненными прослоями аргиллитов и алевролитов серых и зеленовато-серых [Шурыгин, Никитенко, Девятов, 2000].
Дельтовые обстановки седиментации сменяли аллювиальные по направлению с юго-запада на северо-восток. Они охарактеризованы в скв. Быраканская-3 и Хоргочумская-280. Здесь описаны алеврито-глинисто-песчаная и углисто-глинисто-песчано-алевритовая литофации соответственно.
Так, в скв. Быраканская-3 в разрезе мощностью 327 м выделена алеврито-глинисто-песчаная литофация с включением углистого материала. Она представлена песчаниками серыми, в основном мелкозернистыми, в верхней и нижней частях разреза горизонтальнослоистыми, с прослоями серых алевролитов и аргиллитов, с включениями обособлений пирита.
На севере, в разрезе скв. Хоргочумская-280 по данным ГИС выделена углисто-глинисто-песчано-алевритовая литофация, мощностью 188 м.
Подводный дельтовый конус выноса охарактеризован алеврито-песчаными, алеврито-глинисто-песчаными и глинисто-алевролитово-песчаными литофациями.
В разрезе скв. Средне-Вилюйская-19 описана алевролитово-песчаная литофация мощностью 151 м. Это алеврито-песчаные ритмиты и алевролиты, содержащие примесь углефицированного растительного детрита и растительных остатков. Алевролиты крупнозернистые, горизонтально-волнистослоистые (рис. 2).
Глинисто-алевролитово-песчаные литофации выделены на юге и севере территории в разрезах скв. Байская-1 и Северо-Линденская-4. Это песчаники серые и светло-серые, средне-зернистые, косослоистые, с многочисленными включениями пирита, слабо известковистые, с прослоями алевролитов серых, плотных и темно-серых аргиллитов.
Рис. 2. Литологическая характеристика келловей-волжского ярусов, скв. Средневилюйская-19
1-4 - типы пород: (1 - угли, 2 - аргиллиты, 3 - алевролиты, 4 - песчаники); 5-12 - текстуры (горизонтальные: 5 - параллельная, 6 - волнистая, 7 - линзовидная; косослоистые: 8 - параллельная, 9 - неяснокосослоистая, 10 - волнистая, 11 - линзовидная, 12 - срезание косых серий, 13 - знаки ряби); 14-15 - деструкции (14 - биотурбирование, 15 - трещиноватость); 16-19 - включения (16 -интракласты глинистых пород, 17 - галька, 18 - углефицированные растительные остатки, 19 -углефицированный растительный детрит); 20-23 - минерализация (20 - карбонатизация, 21-ожелезнение, 22 - пиритизация, 23 - сидеритизация).
Литофации: АП - алевролитово-песчаная, ПАГ - песчано-алевролитово-глинистая, ГАП - глинисто-алевролитово-песчаная, У ГАП - углисто-глинисто-песчаная, Г - глинистая. Остальные условные обозначения см. на рис. 1.
Рис. 3. Литологическая характеристика геттанг-батского ярусов, скв. Байская-1
Условные обозначение см. на рис. 1 и 2.
Мелководье охарактеризовано на северо-востоке в разрезе скв. Алысардахская-2480, где выделена глинисто-алеврито-песчаная литофация, мощностью 206 м. Это породы преимущественно песчано-алевритового состава, темно-серые, с зеркалами скольжения, с белым налетом и нитевидными прожилками кальцита.
Поздняя стадия цикла наступила в позднем бате-титоне. В это время продолжали накапливаться континентальные отложения. На юго-западном борту эти отложения не расчленены, на северо-востоке установлены аллювиальные накопления, представленные глинисто-алеврито-песчаной литофацией и распространенные в виде дугообразной полосы (скв. Алысардахская-2480, Северо-Линденская-4, Быраканская-3, Байская-1). Для литофации характерно наличие маломощных углистых пропластков. В центральной части территории выделены группы литофаций с преобладанием песчаников, с разной степенью угленасыщения, которая возрастает вверх по разрезу. Это свидетельствует о распространении обстановок седиментации благоприятных для торфообразования.
В разрезах этой зоны описаны типичные аллювиальные циклиты.
В скв. Байская-1 охарактеризованы снизу вверх глинисто-алеврито-песчаная и углисто-глинисто-алеврито-песчаная литофации (рис. 3). Первая имеет мощность 159 м. Это песчаники серые и светло-серые, средне-зернистые, участками тонкослоистые, пиритизированные, слабоизвестковистые с прослоями алевролитов серых, плотных и аргиллитов темно-серых с примесью углефицированного растительных остатков и детрита на плоскостях напластования. Текстуры пород косоволнистые, линзовидные.
Углисто-глинисто-ал еврито-песчаная литофация (716 м) представлена переслаиванием песков серых, светло-серых, разнозернистых, среднесцементированных, алевролитов серых горизонтальнослоистых, участками пиритизированных, аргиллитов серых, иногда трещиноватых, каменных углей. В образцах отмечены многочисленные корневые системы, углефицированные растительные остатки и детрит (рис. 3).
Таким образом, на основании проведенных исследований, выделены алевролитово-песчаные аккумулятивные тела связанные как с дельтовой седиментацией, так и с локальными аллювиальными седиментационными телами в пределах погруженных участков бассейна осадконакопления (табл. 2).
Формирование природных резервуаров Вилюйской синеклизы связано с двумя циклами седиментации - трансгрессивным и регрессивным.
1 - в течение первого трансгрессивного цикла сформировался сунтарский природный резервуар, сложенный алевро-песчаными породами-коллекторами подводных конусов
выноса дельт, повсеместно перекрытыми региональным флюидоупором, который представлен морскими алевро-глинистыми и глинистыми отложениями сунтарской свиты;
Таблица 2
Характеристика юрских природных резервуаров Вилюйской синеклизы
Седимента- л - * Проницаемость , мД Дебиты Класс
ционныетела и обстановки их образования Природный резервуар Распространение по площади £ 3 о 4 с i- -во о н О ю г о 1-и О 1-о S О. О С Газ, тыс. мЗ/сут Конденсат коллекто ров по A.A. Ханину
Аллювиальные русла, прирусловые валы и Марыкчанский (нижневилюйская, марыкчанская CBiiTbi-J3) Средне-Билюйская площадь (центральная часть) 0,7 10032 О/до 20 17-28 1001000 Н.Д. - III
отложения
поймы с
конусами прорыва в обстановке Сунтарский (кызылсырская-J1) Нижнетюкянская площадь (западная часть) 0,8 13,6 27 1001000 256 - l-lll
аллювиальной
долины
Марыкчанский (якутская-^) Средне-Билюйская площадь (центральная часть) 0,7 190-250 25-28 1001000 и более Н.Д - III
Подводные рукава дельты Сунтарский (J1) Средне-Билюйская площадь (центральная часть) 0,7 26-39/14 17-26 6081147 97198 6,3 l-ll
в обстановке субаквальной дельты Сунтарский (J1) Соболох-Неджелинское (центральная часть) 37,6 32-198/ 13,523,5 13-20 25-500 45476 11,9 l-lll
Сунтарский (J1) Усть-Вилюйская площадь (восточная часть) 33 3265/19-37 2-18 2-180 421,65900 16,2 l-lll
2 - марыкчанский природный резервуар сформировался в результате второго (регрессивного) цикла седиментации. Он представлен локальными песчаными и алевро-песчаными телами и неравномерно распространенными, невыдержанными покрышками континентального генезиса.
Литература
Гриненко В.С., Князев В.Г., Девятов В.П., Шурыгин Б.Н., Меледина С.В., Никитенко Б.Л. и Дзюба О. С. Особенности юрского этапа формирования ВосточноСибирского осадочного бассейна // Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии. - Ярославль. - 2007. - С. 46-48.
Карнюшина Е.Е., Жукова Е.В. Обстановки осадконакопления нижнеюрско-ааленского природного резервуара Вилюйской синеклизы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. - 2013. - № 1. - С. 35-42.
Князев В.Г., Девятов В.П., Шурыгин Б.Н. Стратиграфия и палеогеография ранней юры востока Сибирской платформы. - Якутск: ЯНЦ CO АН СССР, 1991. - С. 100.
Девятов В.П., Никитенко Б.Л., Шурыгин Б.Н. Палеогеография Сибири в Юрском периоде на этапах основных перестроек // Новости палеонтологии и стратиграфии. - 2011. -Вып. 16-17. - С. 87-101.
Сластенов Ю.Л. Стратиграфия мезозойских отложений Вилюйской синеклизы и Предверхоянского прогиба в связи с их нефтегазоносностью. - Диссертация на соискание степени доктора геолого-минералогических наук. - Санкт-Петербург. - 1994. - С. 330.
Шурыгин Б.Н., Никитенко Б.Л., Девятов В.П., Ильина В.И., Меледина С.В., Гайдебуровва Е.А., Дзюба О.С., Казаков А.М., Могучева Н.К. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Юрская система. - Новосибирск: изд-во СО РАН, филиал «ГЕО». - 2000. -С. 480.
Zhukova E.V.
Moscow State University named after M.V. Lomonosov, Moscow, Russia, zh_e00@bk.ru
VILYUI SINECLISE - JURASSIC SEDIMENTATION CYCLES AND RESERVOIRS
FORMATION
Jurassic sedimentation cycles, reservoirs formation mechanism and forecast of reservoirs distribution within Vilyui syncline are described on the basis of lithofacial analysis data.
Key words: sedimentation cycles, Jurassic reservoirs, depositional environment, lithofacies, Vilyui syneclise.
References
Devyatov V.P., Nikitenko B.L., Shurygin B.N. Paleogeografiya Sibiri v Yurskom periode na etapakh osnovnykh perestroek [Paleogeography of Siberia in the Jurassic period on the stages of main changes]. Novosti paleontologii i stratigrafii, 2011, vol. 16-17, p. 87-101.
Grinenko V.S., Knyazev V.G., Devyatov V.P., Shurygin B.N., Meledina S.V., Nikitenko B.L. i Dzyuba O.S. Osobennosti yurskogo etapa formirovaniya Vostochno-Sibirskogo osadochnogo basseyna [Features of Jurassic formation phase of the East Siberian sedimentary basin]. Yurskaya sistema Rossii: problemy stratigrafii i paleogeografii. Yaroslavl', 2007, p. 46-48.
Karnyushina E.E., Zhukova E.V. Obstanovki osadkonakopleniya nizhneyursko-aalenskogo prirodnogo rezervuara Vilyuyskoy sineklizy [Depositional environment of the Lower Jurassic-Aalenian reservoir of Vilyui syncline]. Vestn. Mosk. un-ta. Ser. 4. Geologiya, 2013, no. 1, p. 35-42.
Knyazev V.G., Devyatov V.P., Shurygin B.N. Stratigrafiya i paleogeografiya ranney yury vostoka Sibirskoy platformy [Stratigraphy and paleogeography of the Early Jurassic of the east of Siberian platform]. Yakutsk: YaNTs CO AN SSSR, 1991, p. 100.
Shurygin B.N., Nikitenko B.L., Devyatov V.P., Il'ina V.I., Meledina S.V., Gaydeburovva E.A., Dzyuba O.S., Kazakov A.M., Mogucheva N.K. Stratigrafiya neftegazonosnykh basseynov Sibiri. Yurskaya sistema [Stratigraphy of oil and gas basins of Siberia. Jurassic system]. Novosibirsk: SO RAN Publishing House, «GEO» branch, 2000, p. 480.
Slastenov Yu.L. Stratigrafiya mezozoyskikh otlozheniy Vilyuyskoy sineklizy i Predverkhoyanskogo progiba v svyazi s ikh neftegazonosnost'yu [Stratigraphy of Mesozoic deposits of Vilyui syncline and Predverkhoyansk trough due to their petroleum potential]. Dissertation for the degree of PhD in Geological and Mineralogical Sciences. - St. Petersburg, 1994, p. 330.
© Жукова Е.В., 2014
