Литология и природные резервуары нижнепермских карбонатных отложений северной части Колвинского мегавала тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.06, кандидат геолого-минералогических наук Оленова, Ксения Юрьевна

• Оленова, Ксения Юрьевна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Оленова, Ксения Юрьевна

Введение.

Глава 1. История изучения пермских отложений Тимано-Печорской провинции.

Глава 2. Особенности геологического строения, стратиграфия и нефтегазоносность нижнепермских карбонатных отложений северной части Колвинского мегавала.

2.1. Краткая характеристика осадочного чехла и фундамента.

2.2. Стратиграфия пермских отложений Тимано-Печорской плиты.

2.3. Нефтегазоносность карбонатных отложений Печоро-Колвинской нефтегазоносной области.

Глава 3. Цитологическая характеристика ассельско-сакмарских отложений.

Глава 4. Обстановки образования ассельско-сакмарских отложений.

Глава 5. Коллекторские свойства карбонатных пород.

Глава 6. Строение и характеристика природного резервуара.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Литология и природные резервуары нижнепермских карбонатных отложений северной части Колвинского мегавала»

В настоящее время Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция обладает значительными, еще не освоенными ресурсами нефти и газа и является перспективной территорией развития нефтяной и газовой промышленности европейской части России. Близость к основным внутренним энергопотребителям, а также действующим и проектируемым системам экспортных нефте- и газопроводов делает этот регион благоприятным для развития.

Главным объектом пристального изучения на протяжении долгого времени оставался карбонатный девон, где были открыты многочисленные органогенные постройки - от простых биостромов до мощных сложно дифференцированных рифовых массивов - и связанные с ними месторождения нефти и газа. Карбонатные отложения нижней перми являются относительно новым объектом, интересным для исследования геологов-нефтяников. Их подробное и внимательное изучение необходимо и для оптимальной опытно-промышленной разработки открытых месторождений, и для прогнозирования потенциальных зон развития коллекторов, формирующихся в подобных палеогеографических условиях. Именно карбонатные отложения нижней перми в северной части Колвинского мегавала Тимано-Печорской плиты являются объектом настоящей работы.

Целью работы было создание модели строения природного резервуара ассельско-сакмарских отложений северной части Колвинского мегавала и оценки его коллекторского потенциала на базе литолого-фациальных реконструкций.

Задачи исследования заключались в следующем:

1. Дать детальную петрографическую характеристику отложений с точки зрения их состава, строения, типов вторичных изменений.

2. Изучить распределение отдельных типов пород по разрезу и площади.

3. Восстановить фациальные обстановки формирования ассельско-сакмарских отложений.

4. Изучить фильтрационно-емкостные свойства отложений, их связи с литологическими показателями отдельных типов пород.

5. Исследовать распределение ФЕС в объеме ассельско-сакмарских отложений с точки зрения определения однородности и количественной характеристики отложений различных фациальных обстановок.

Литологическая характеристика отложений базируется на основе исследования керна восьми скважин (примерно 835 погонных метров), стандартных шлифов (около 1700 шлифов), фотографий керна при естественном освещении и в ультрафиолетовом свете, данных результатов рентгено-структурного анализа.

В работе использованы результаты петрофизических исследований керна, в том числе более 4470 определений пористости и проницаемости. Петрофизические исследования керна выполнялись лабораторией ООО «Арктик-ГЕРС» г. Тверь.

Для построения литолого-фациальных профильных разрезов широко применялись материалы ГИС (по 74 скважинам); результаты биостратиграфических исследований, проведенных Е.М. Мусафировой.

Научная новизна выполненной работы заключается в следующем:

1. Впервые для данного региона дана столь подробная петрографическая характеристика изучаемых отложений.

2. Выявлено несколько видов биологических сукцессий, впервые дано детальное описание микрокодиевых известняков.

3. Установлены количественные соотношения Кп с разными структурными типами пород, зависимости Кпр от Кп для всей совокупности пород, на основании анализа структуры пустотного пространства выявлена роль и количественные характеристики пустот различных типов.

4. Детализованы фациальные обстановки раннепермского шельфа с выделением отмельной зоны с развитием биостромного массива и обрамляющих его органогенно-обломочных и микросгустковых известняков.

Результаты выполненных исследований и основные положения работы докладывались на V Всероссийском литологическом совещании «Типы седиментогенеза и литогенеза и их эволюция в истории Земли», г. Екатеринбург, 28-30 октября 2008 г.; на XVIII Губкинских чтениях «Инновационное развитие нефтяной и газовой промышленности России: наука и образование», г. Москва, РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 24-25 ноября 2009 г.; на Всероссийском литологическом совещании «Рифы и карбонатные псефитолиты», г. Сыктывкар, Институт Геологии Коми НЦ УрО РАН, 5-7 июля, 2010 г.; на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Молодые в геологии нефти и газа», г. Москва, ВНИГНИ, 21-23 марта 2011 г.; на 6-м Всероссийском литологическом совещании «Концептуальные проблемы литологических исследований в России», г. Казань, КФУ, 26-30 сентября 2011 г. По теме диссертационной работы опубликовано 8 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Защищаемые положения

1. Фациальные реконструкции ассельско-сакмарских отложений северной части Колвинского мегавала, на основе которых в пределах мелководного шельфа Палеоуральского океана выделены две фациальные зоны морского бассейна среднеокеанической солености: 1) обширной отмели, где преобладают известняки с биогермной структурой, которые в целом образуют сложно построенный биостромный массив и 2) обрамляющих склонов с преимущественным накоплением известняков органогенно-обломочных с микрозернистым цементом и микросгустковых разностей.

2. Преобладающим типом коллекторов является порово-каверновый с развитием различных по морфологии, размерам и происхождению пустот.

Установлены соотношения величин пористости со структурными типами карбонатных пород, вклад в общий объем пористости породы пустот различного типа.

3. На фациальной основе создана модель строения природного резервуара ассельско-сакмарских отложений. Разрезы биостромного массива характеризуются относительно однородным строением и несколько более высокими значениями ФЕС. В склоновых фациях разрезы значительно более дифференцированы, где переслаиваются пласты с разными значениями коллекторских параметров.

Заключение диссертации по теме «Литология», Оленова, Ксения Юрьевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Карбонатные отложения ассельско-сакмарского возраста представлены известняками, основу которых представляют остатки организмов и продуктов их жизнедеятельности. Обилие и разнообразие животных организмов, в том числе стеногалинных, а также водорослей, свидетельствует об образовании этих отложений в обстановке мелкого теплого моря среднеокеанической солености.

В пределах изученного района выделены две несколько различные области седиментации - обширная отмель и ее пологие склоны. В центральной и северной части формировались отмельные мелководные известняки преимущественно биогермной структуры. Среди биогермообразователей установлены палеоаплизины, водоросли, тубифитесы, микрокодии. В результате здесь образовался значительный по площади биостромный массив, максимальной мощностью до 110-120 м.

На склонах этой отмели на юго-западе, юге и юго-востоке откладывались разнообразные органогенно-обломочные и микросгустковые известняки, как правило, со значительным содержанием микрозернистого материала; биогермные разности развиты ограниченно.

Практически все, или точнее, подавляющее число структурных разновидностей пород, обладают той или иной пористостью. Основными типами пустот являются поры и каверны разного типа, роль трещин в общем объеме пустотного пространства сугубо подчиненная. Установлены определенные соотношения величины пористости со структурным типом пород. Максимальными значениями обладают известняки палеоаплизиновые, минимальными - тубифитовые.

Строение и качество природного резервуара определяется фациальными условиями осадконакопления и соответственно количественным соотношением тех или иных структурных типов пород. В целом разрезы биостромного массива характеризуются относительно однородным строением и несколько более высокими значениями фильтрационно-емкостных свойств. В обрамляющих его склоновых отложениях разрезы значительно более дифференцированы, где переслаиваются пласты с разными значениями коллекторских параметров.

Подобная характеристика, видимо, является типичной для резервуаров, связанных с биостромами и биостромными массивами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Оленова, Ксения Юрьевна, 2011 год

1. Агафонова Г.В. Литология нижнепермских карбонатных отложений севера Тимано-Печорской провинции. Тезисы докл. Международной конференции: «Новые идеи в науках о Земле». М.: МГГА, 1997. - С. 39.

2. Агафонова Г.В., Михайлова М.В. Литофациальные особенности нижнепермских нефтегазоносных рифогенных отложений на севере Тимано-Печорской провинции // Рифогенные зоны и их нефтегазоносность. М.: ИГиРГИ, 1991. С. 157-165.

3. Агафонова Г.В. Седиментационно-емкостная модель нижнепермского природного резервуара Южно-Хыльчуюского месторождения. Тезисы докл. Международной конференции: «Новые достижения в науках о Земле». М.: МГТА. - С. 46.

4. Алексин Г.А., Клещев А.А., Россихин Ю.А. Перспективы поисков нефти и газа на севере Тимано-Печорской провинции. Обзорн. инф. Серия "нефтегазовая геология и геофизика", выпуск 20, М., ВНИИОЭНГ, 1982.

5. Антошкина А.И. Рифообразование в палеозое: север Урала и сопредельные области. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 303 с.

6. Антошкина А.И. Рифы в палеозое Печорского Урала. СПб.: Наука,1994.

7. Антошкина А.И. Эволюция рифообразования и биогенных каркасов в палеозое северо-востока Европейской платформы. // Вестник, 2008, №5. С. 10-13.

8. Атлас породообразующих организмов (известковых и кремневых) М., Наука, 1973. 268 с.

9. Атлас текстур и структур осадочных горных пород. М, ГНТИ лит. по геологии и охране недр, том 1. 1962. 578 с.

10. Багринцева К.И, Дмитриевский А.Н., Бочко P.A. Атлас карбонатных коллекторов месторождений нефти и газа Восточно-Европейской и Сибирской платформ. / Под ред. К.И. Багринцевой. М., 264 с.

11. Белозерова Г.Е. Методика оценки первичных условий осадконакопления и их значение для формирования коллекторов в карбонатных породах. В кн.: Особенности строения и формирования сложных коллекторов. - М.: 1982.

12. Беляева Н.В. Рифовые резервуары Печорского нефтегазоносного бассейна // Фанерозойские рифы и кораллы СССР. М.: Наука, 1986. С. 197— 202.

13. Беляков C.JI. Глобальные циклы изменений уровня моря и строение осадочного чехла Тимано-Печорского региона//Бюлл. Москов. о-ва ис-пыт.природы, отд.геол. Т.66. Вып. б. 1991. С. 94—99.

14. Белякова JI.T. Кушнарева Т.И Магматические образования в нефтегазоносных комплексах Тимано-Печорской провинции // Закономерности размещения зон нефтегазонакопления в Тимано-Печорской провинции. Ленинград. 1986. С.57-66.

15. Богацкий В.И., Голованъ A.C., Шафран Е.Б. Тектоника и критерии нефтегазоносности Тимано-Печорской провинции // Тектоника и критерии нефтегазоносности локальных ловушек. М.: Наука. 1987. С. 143-153.

16. Богацкий В.И., Жемчугова В.А. Система рифогенных образований Тимано-Печорской провинции и их нефтегазоносность // Наследие А.Я. Кремса в трудах ухтинских геологов. Сыктывкар, 1992. С. 97-115.

17. Богданов Г.Ф. Палеозойские формации Европейского севера СССР и их нефтегазоносность. / Природные резервуары Европейского севера СССР и их нефтегазоносность/. JI. 1987, с. 6-18.

18. Боровинских А.П., Гайдеек В.И, Богацкий В.И., Панкратов Ю.А. Ресурсы нефти и газа в Тимано-Печорском седиментационном бассейне и динамика их освоения. Сыктывкар: Геопринт, 2000.

19. Водоросли, брахиоподы и миоспоры из пермских отложений Западного Урала. Сб. по вопросам стратиграфии №20. Свердловск, 1974 (УНЦ АН СССР), Вып. 109, 172 с.

20. Воздействие геологоразведочных и горнодобывающих работ на геологическую и окружающую среду / П.М.Хренов, Ю.А.Синчук, В.Г.Кузнецов, В.Н.Зуев, А.С.Анциферов, В.В.Коткин.

21. Гаврилов В.П., Гибшман Н.Б., Карнаухов С.М., Холодилов В.А., Цемкало М.Л., Шамалов Ю.В. Биостратиграфия и литофации нефтегазоносных отложений Баренцево-Карского региона. М.: ООО «Издательский дом Недра», 2010.-255 с.

22. Геология и перспективы нефтегазоносности северной части Тимано-Печорской области / В.А. Дедеев, Н.М. Заломина, А.К. Запольнов и др., JL, Недра,- 1996.-273 с.

23. Геология и прогноз нефтегазоносности Тимано-Печорской провинции. Сб. научных трудов. Д., ВНИГРИ, 1984, 132 с.

24. Гилъдеева И.М. Прогноз нефтегазоносности поисковых объектов Печоро-Колвинской нефтегазоносной области: автореферат дисс. кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.12. М., 2003, 28 с.

25. Дедеев В.А., Аминов JI.3., Анищенко JI.A. Топливно-энергетическая база Европейского северо-востока. Сыктывкар, 1991.

26. Дедеев В.А., Журавлев B.C., Запольное А.К. Тиманская и Печорская складчатые системы // Структура фундамента платформенных областей СССР. Ленинград. 1974. С.82-89.

27. Дедеев В.А., Малышев H.A., Юдин В.В. Тектоника платформенного чехла Печорской плиты // Тектоника платформенных областей. Новосибирск: Наука, Сиб.отд. 1988. С.137-150.

28. Елисеев А.И. Формации зон ограничения северо-востока Европейской платформы (поздний девон и карбон). Д.: Наука, 1978. 204 с.

29. Жемчугова В.А. Верхний палеозой Печорского нефтегазоносного бассейна. Сыктывкар: Коми НЦ УрО РАН, 1998. 160 с.

30. Жемчугова В.А. История формирования коллекторов каменноугольных и пермских карбонатных отложений Тимано-Печорского нефтегазоносного бассейна // Вестник Московского университета. М., 1983. С. 40—44.

31. Жемчугова В.А. Карбонатные комплексы палеозоя Печорского нефтегазоносного бассейна (строение, условия формирования, прогноз природных резервуаров): Автореф. дисс. докт. геол.-мин. наук. Сыктывкар, 2000. 42 с.

32. Жемчугова В.А. Природные резервуары в карбонатных формациях Печорского нефтегазоносного бассейна. М.: Издательство МГГУ, 2002, 243 с.

33. Жизнь растений. М.: Просвещение, 1977. Т. 3. 487 с.

34. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.М., Натапов JI.M. Тектоника литосферных плит территории СССР. М.: Недра, 1990. Книга 2. 344 с.

35. Ископаемые известковые водоросли. / Под ред. В. Н. Дубатолова. Новосибирск, Наука Сибирское отделение 1987. 225 с.

36. Королюк И.К, Михайлова М.В. и др. Ископаемые органогенные постройки, рифы, методы их изучения и нефтегазоносность. М., наука, 1975. 236 с.

37. Королюк И.К. Методы и результаты изучения пермского рифогенного массива Шахтау (Башкирское Приуралье). М.: Наука, 1985. С. 101.

38. Космынин В.Н., Геккер М.Р. Сукцессия на рифах // Рифогенные постройки в палеозое России. М., 1997. С. 117-136.

39. Кратц КО., Берковский А.Н., Бондаренко Л.П. и др. Основные проблемы геологического строения Русской плиты // Л.: Наука. 1979. 120 с.

40. Кузнецов В.Г. Геология рифов и их нефтегазоносность. М., Недра, 1978.304 с.

41. Кузнецов В.Г. Карбонатные породы. Состав, строение, происхождение, методы изучения. Учебное пособие. М.: РГУ нефти и газа, 1999 - 91 с.

42. Кузнецов В.Г. Литология. Осадочные горные породы и их изучение: Учеб. пособие для вузов. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2007. - 511 с.

43. Кузнецов В.Г. Нефтегазоносные рифы. Закономерности распространения, строения ловушек и резервуаров. М.: Институт проблем нефти и газа РАН, 2008.

44. Кузнецов В.Г. Природные резервуары нефти и газа карбонатных отложений. М.: Недра, 1992. - 240 е.: ил.

45. Кузнецов В.Г. Эволюция карбонатонакопления в истории Земли. М.: ГЕОС, 2003.-262 с.

46. Кузнецов В.Г., Постникова О.В., Малинина А.К Коллекторские свойства и строение осинского резервуара Талаканского месторождения (Восточная Сибирь). // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений, 1995. №1. С. 24-30.

47. Кузькокова H.H., Черемных В.А. Рифовая фация ассельского яруса Тимано-Печорской провинции // Стратиграфия и палеогеография фанерозоя европейского северо-востока СССР. Сыктывкар, 1987. С. 88-91. (Тр. X геол. конф. Коми АССР)

48. Малышев H.A. Тектоника, эволюция и нефтегазоносность осадочных бассейнов европейского севера России. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 268 с.

49. Маслов В.П. Атлас карбонатных пород. Ч. I. Породообразующие организмы. М.: Наука, 1973. - 267 с.

50. Маслов В.П. Биогермные и желваковые известняки и их значение при классификации карбонатных пород // Литология и полезные ископаемые, 1966. №2.

51. Маслов В.П. Водоросли неопределенного систематического положения // Основы палеонтологии: Справочник для палеонтологов и геологов СССР. -М.: Изд-во АН СССР, 1963. С. 261-266.

52. Маслов В.П. Ископаемые известковые водоросли СССР: Тр. / ИГН АН СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1956. - Вып. 160. -296 с.

53. Маслов В.П. Микрокодии // Палеонтологический журнал. 1967. - N1. -С. 100-109.

54. Милъничук B.C., Арабаджи М.С. Общая геология: Учебник для вузов. -2-е изд., перераб. и доп. М. Недра, 1989. - 333 е.: с ил.

55. Молин В.А., Ремизова С.Т. Позднепалеозойские микрокодии (algae) северо-востока Европейской части России // Сыктывкарский палеонтологический сборник. №4. Сыктывкар, 2000. Труды Института геологии Коми научного центра УрО РАН, вып. 102. С. 45-55.

56. Невесская JI.A. Этапы развития бентоса фанерозойских морей. Палеозой. М.: Наука, 1998. - 503 е.; ил. (Тр. Палеонтол. Ин-та; Т. 270).

57. Нефтяные и газовые месторождения СССР: Справочник. В двух книгах/ Под ред. С.П.Максимова. Книга первая. Европейская часть СССР. -М.: Недра, 1987. 358 е., с ил.

58. Никонов Н.И., Беда И.Ю. Новые данные о перспективах нефтегазоносности нижнепермских органогенных построек. // Рифы и карбонатные псефитолиты: Материалы Всероссийского литологического совещания. Сыктывкар: ИГ Коми НЦ УрО РАН, 2010. С. 127.

59. Опорные разрезы карбона и перми Северного Тимана. СПб.: Наука, 1997. - 288 е., ил. 44 - (Труды МСК, т. 24).

60. Петухов A.B. Нефтегазоносность и особенности геологического строения карстовых карбонатных резервуаров Тимано-Печорской провинции // Литология и нефтегазоносность карбонатных отложений: Материалы

61. Второго Всероссийского литологического совещания и Восьмого Всероссийского симпозиума по ископаемым кораллам и рифам. Сыктывкар: Геопринт. 2001.

62. Плотников М.А. Новые водоросли из перми СССР. Л.: Наука, 1979.56 с.

63. Постседиментационные изменения карбонатных пород и их значение для историко-геологических реконструкций. /Под ред. В. Г. Кузнецова. М., Наука 1980. 96 с.

64. Региональные несогласия и хроностратиграфия палеозойских отложений Печорского бассейна. / Е.О. Малышева, В.А. Жемчугова и др. // Геология горючих ископаемых европейского Севера России. Сыктывкар, 1998. С. 16-34.

65. Рифогенные постройки в палеозое России. М.: Наука, 1997. 160 с.

66. Современные и ископаемые рифы. Термины и определения: Справочник/И.Т. Журавлева, В.Н. Космынин, В.Г.Кузнецов и др. М.: Недра, 1990.- 184 с.

67. Седиментологическое моделирование карбонатных осадочных комплексов / Сост. и общ. ред. Н.К. Фортунатовой. М.: НИА-Природа, 2000. - 249 с.

68. Сели Р.Ч. Древние обстановки осадконакопления: Пер. с англ./Пер. А.А.Никонова, К.И.Никоновой. М.: Недра, 1989. - 294 е.: ил.

69. Стратиграфия и литология нефтегазоносных отложений Тимано-Печорской провинции. Сб. научных трудов. Л., ВНИГРИ, 1988, 146 с.

70. Стратиграфия и палеогеография осадочных толщ нефтегазоносных бассейнов СССР. Л., ВНИГРИ, 1991. 149 с.

71. Тимано-Печорская провинция: геологическое строение, нефтегазоносность и перспективы освоения / М.Д. Белонин, О.М. Прищепа, Е.Л. Теплов и др. С.-Петербург, Недра, 2004. - 396 с.

72. Тимонин Н.И. Печорская плита: история геологического развития в фанерозое. Екатеринбург. - 1998. - 240 с.

73. Уилсон Дж. JI. Карбонатные фации в геологической истории. М. Недра 1980.463 с.

74. Ханин A.A. Породы коллекторы нефти и газа и их изучение. М.: издательство «Недра», 1969. С. 256.

75. Хипели Р.В. Закономерности формирования палеозойских органогенных построек и связанных с ними резервуаров на юге Хорейверской впадины: автореферат дисс. . кандидата геолого-минералогических наук: 25.00.12. Сыктывкар, 2005, 19 с.

76. Черников O.A. Литологические исследования в нефтепромысловой геологии. М., Недра, 1981. - 237 с.

77. Шеин B.C. Геология и нефтегазоносность России. М.: ВНИГНИ, 2006. - 776 с. плюс цветная вкладка (12 е.). - ISBN 5-900941-15-9.

78. Юдин В.В., Дедеев В.А. Проблема Уральской границы Печорской плиты//Тектоника Северо-востока Европейской платформы (Тр. Ин-та геол. Коми НЦ УрЦ. Вып. 68. Сыктывкар. 1988. С.25-31.

79. Cool-water carbonates: Special Publication SEPM №56; Edited: N. P. James, J. A. D. Clarke, P. A. Scholle Tulsa, 1997. 440 p.

80. Mamet B.L., Roux A., Nassichuk W. W. Algues carboniferes et permiennes de L'Artique Canadien // Commission geologoque du Canada. 1987. 83 p.

81. Permo-Carboniferous Carbonate Platforms and Reefs: Special Publication №78 by SEPM, AAPG Memoir 83; Edited by: Wayne M. Ahr, Paul M. (Mitch) Harris, William A. Morgan, and Ian D. Somerville Tulsa, Oklahoma. U.S.A., December, 2003. 414 p.

82. Phanerozoic Reef Patterns: Special Publication №72 by SEPM; Edited by: Wolfgang Kiessling, Erik Fliigel, and Jan Golonka Tulsa, Oklahoma. U.S.A., July, 2002. 775 p.

83. Sholle P.A., Ulmer-Sholle D.S. A Color Guide to the Petrography of Carbonate Rocks: Grains, textures, porosity, diagenesis/ AAPG Memoir 77. Published AAPG, Tulsa, Oklahoma, U.S.A., 2003, 474 p.

84. S. Shamell, V. A. Zhemchugova. Carboniferous Lower Permian seguences of the Northeast Russian platform // U.S. Geological revue, N1. 1994. - P. 15-23.