Мезозойско-кайнозойская история тектонического развития и сейсмогеологические критерии газоносности апт-альб-сеноманских отложений Надым-Пурского междуречья тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.12, кандидат наук Сурикова Екатерина Сергеевна

• Сурикова Екатерина Сергеевна
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Сурикова Екатерина Сергеевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Геолого-геофизическая характеристика района исследования

1.1 История геолого-геофизических исследований района

1.1.1 История сейсморазведочных работ в Западной Сибири

1.1.2 Геолого-геофизическая изученность территории исследования

1.2 СТРАТИГРАФИЯ

1.2.1 ПАЛЕОЗОЙ

1.2.2 МЕЗОЗОЙ

1.2.3 Кайнозой

1.3 ТЕКТОНИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ

Тектоническое строение района исследования

1.4 НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ

1.4.1 История и принципы нефтегазогеологического районирования

1.4.2 Нефтегазоносность района исследования

1.4.3 Характеристика месторождений

1.4.4 Нефтепроизводящие породы

Глава 2 Методика исследований

2.1 ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

2.1.1 Методика интерпретации временных сейсмических разрезов

2.2 ДИЗЪЮНКТИВНЫЕ НАРУШЕНИЯ

2.3 методика построения структурных карт, структурный

АНАЛИЗ

2.4 ПАЛЕОТЕКТОНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Сейсмофациальный и динамический анализ; математическое

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ

2.5 ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ГИС, ПОСТРОЕНИЕ

корреляционных СХЕМ

2.5.1 Интерпретация материалов ГИС

2.5.2 Построение корреляционных схем

Глава 3 Сейсмогеологическая и структурно-тектоническая ХАРАКТЕРИСТИКА

3.1 сейсмогеологическая характеристика

3.1.1 ХАРАКТЕРИСТИКА РЕПЕРНЫХ ОТРАЖАЮЩИХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ГОРИЗОНТОВ

3.1.2 Сейсмогеологические мегакомплексы

3.2 структурная характеристика И история

ТЕКТОНИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

3.2.1 Структурная характеристика

3.2.2 История тектонического развития

3.2.3 Тектоника и нефтегазоносность

Глава 4 Сейсмогеологические критерии газоносности апт-альб-сеноманских резервуаров

4.1 сейсмогеологические критерии газоносности

СЕНОМАНСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ

4.2 СЕЙСМОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КРИТЕРИИ ГАЗОНОСНОСТИ АПТ-

альбских отложений на примере юбилейного месторождения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

ВВЕДЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена анализу геологического строения и перспектив нефтегазоносности Надым-Пурского междуречья, выполненному на базе комплексной интерпретации сейсморазведочных материалов, ГИС и глубокого бурения.

Цель работы - анализ истории тектонического развития региона, определение времени формирования крупных антиклинальных структур - ловушек для уникальных сеноманских залежей газа, разработка сейсмогеологических критериев газоносности апт-альбского и сеноманского резервуаров, построение моделей Медвежьего, Ямсовейского и Юбилейного месторождений.

Объектом исследования в настоящей диссертации являются мезозойско-кайнозойские отложения Надым-Пурского междуречья (Надым-Пурская нефтегазоносная область), расположенного в северо-западной части Западно-Сибирской геосинеклизы. В административном плане район работ расположен в западной и центральной частях Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО).

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Мезозойско-кайнозойская история тектонического развития и сейсмогеологические критерии газоносности апт-альб-сеноманских отложений Надым-Пурского междуречья»

Актуальность и степень разработанности темы:

Северные районы Западной Сибири более полувека являются объектом изучения геологов, геофизиков и нефтяников. Крупные работы по этой территории выполнялись специалистами многих научных организаций ИГиГ АН СССР, ВНИГРИ, ВНИГНИ, ВСЕГЕИ, ИНГГ СО РАН, ИГИРГИ, ЗапСибНИГНИ, НИ-ИГА, СНИИГГиМС, СибНАЦ и др.

Западная Сибирь является одной из крупнейших в мире газоносных провинций. В географическом плане территория региональной газоносности охватывает северные и арктические районы бассейна. В этом регионе разрабатываются такие уникальные газовые гиганты, как Уренгойское, Ямбургское, Заполярное, Медвежье, Бованенковское, Харасавейское и др. В акватории Карского моря открыты месторождения Ленинградское, Русановское и Победа. Основные запасы газа на севере Западной Сибири сконцентрированы в апт-альб-сеноманском комплексе пород и контролируются высокоамплитудными антиклинальными структурами.

Кроме уникальных запасов газа, регион богат нефтяными запасами. Крупные нефтяные залежи открыты на Новопортовском, Южно-Русском, Бованенковском, Уренгойском и других месторождениях.

В пределах района исследований открыто 9 месторождений, из которых три (Медвежье, Ямсовейское и Юбилейное) являются уникальными по запасам природного газа.

Медвежье месторождение открыто в 1967 году и находится в эксплуатации 45 лет - с 1972 года. За это время добыто более 1,8 триллиона кубометров газа, что соответствует почти 80 % от утвержденных запасов.

Юбилейное месторождение разрабатывается с 1992 года, накопленная добыча газа на месторождении составляет более 0,3 триллиона кубометров газа.

Ямсовейское месторождение введено в эксплуатацию в 1997 году. В настоящее время на месторождении работают более ста действующих скважин с суммарной суточной добычей свыше 60 миллионов кубометров природного газа. За годы эксплуатации на Ямсовейском месторождении добыто около 300 миллиардов кубометров газа. В 2010 году введена в разработку Ярэйская площадь, расположенная в южной части Ямсовейского месторождения.

В настоящее время по северным и арктическим районам Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции накоплен уникальный фактический материал. Территория исследования хорошо изучена сейсморазведкой МОГТ и глубоким бурением и может рассматриваться в качестве эталона как для решения фундаментальной задачи - изучения геологических процессов, предопределивших формирование на севере Западной Сибири уникальной газоносной провинции, так и для решения прикладной задачи - разработке сейсмогеологических критериев прогноза газовых залежей в апт-альб-сеноманских отложениях.

Разработанные в работе сейсмогеологические прогнозные критерии могут быть использованы при оценке перспектив нефтегазоносности менее изученных северных территорий, в частности шельфа Карского моря, Ямальской, Гыданской и Енисей-Хатангской нефтегазоносных областей.

Научная задача: на базе комплексной интерпретации сейсморазведочных

материалов, ГИС и глубокого бурения осуществить построение набора карт и сей-смогеологических моделей; выполнить структурно -тектонический анализ, определить основные этапы образования структур и дизъюнктивных нарушений; проанализировать взаимосвязи между мезозойско-кайнозойскими тектоническими процессами и газоносностью региона; разработать сейсмогеологические критерии прогноза газоносности апт-альбского и сеноманского резервуаров Надым-Пур-ского междуречья.

Основные этапы исследований:

1. обобщение и систематизация опубликованных и фондовых материалов, создание очерка по истории исследований, стратиграфии, сейсмостратигра-фии, тектонике и нефтегазоносности исследуемой территории.

2. Систематизация фактических материалов, составление электронного банка геолого-геофизических данных, включающего сейсмические временные разрезы МОГТ, каротажные диаграммы ГИС, данные ВСП, стратиграфические разбивки, результаты испытаний.

3. Создание интерпретационного проекта в пакете (ИНГГ СО РАН); выбор, стратиграфическая привязка (стратификация) и корреляция основных отражающих сейсмических горизонтов.

4. Комплексная интерпретация временных сейсмических разрезов и материалов ГИС, построение корреляционных схем и сейсмогеологических разрезов.

5. Построение набора карт изохрон, средних и интервальных скоростей, структурных карт по реперным отражающим горизонтам, контролирующим сей-смогеологические мегакомплексы.

6. Построение карт изопахит основных осадочных мегакомплексов и серии сейсмогеологических палеоразрезов.

7. Выделение на временных разрезах разрывных нарушений, расчет карт градиентов структурных поверхностей, построение схемы дизъюнктивных дислокаций.

8. Структурно-тектонический и палеотектонический анализ, выделение антиклинальных ловушек в различных осадочных комплексах, восстановление мезозойско-кайнозойской истории тектонического развития исследуемой территории, определение этапов формирования структур различных порядков.

9. Комплексная интерпретация геолого -геофизических материалов, построение сейсмогеологических моделей сеноманских залежей углеводородов.

10. Анализ тектонических, геологических и геохимических предпосылок формирования уникальных газовых залежей Надым-Пурского междуречья.

11. Комплексная интерпретация материалов ГИС и результатов петрофизиче-ских исследований, анализ плотностей и скоростей распространения продольных сейсмических волн в водонасыщенных и газонасыщеннных песчаниках.

12. Построение двумерных литолого-акустических разрезов апт-альб-сеноман-ских отложений с учетом флюидонасыщения коллекторов, математическое моделирование волновых полей, расчет двумерных синтетических временных разрезов, сопоставление реальных (полевых) и синтетических волновых полей.

13. Обоснование комплекса сейсмогеологических критериев газоносности апт-альбских и сеноманских резервуаров.

В диссертационной работе автор защищает следующие основные положения

и результаты.

1. В мезозое и кайнозое для территории Надым-Пурского междуречья выделено два принципиальных этапа тектонического развития. В региональном плане в юре и берриас-сеномане тенденцию к относительному погружению испытывали северные и северо-восточные районы рассматриваемой территории, в турон-маастрихте и кайнозое - юго-западные. Формирование современных крупных поднятий Надым-Пурского междуречья наиболее интенсивно протекало в конце позднего мела и в кайнозое, благодаря чему в осадочном чехле были сформированы высокоамплитудные, осложненные

разрывными нарушениями крупные антиклинальные ловушки.

2. определяющее влияние на формирование гигантских газовых месторождений Надым-Пурского междуречья оказал кайнозойский этап тектонического развития. В это время произошло формирование крупных антиклинальных структур - ловушек и разрывных нарушений - каналов для миграции углеводородов; юрские и меловые генерационные толщи вошли в глубинную и верхнюю зоны газообразования, соответственно; интенсивно протекали процессы генерации углеводородов; был сформирован кузнецовский региональный флюидоупор, экранирующий уникальные сеноманские газовые залежи.

3. Сейсмогеологическими критериями выделения массивных сеноманских газовых залежей являются:

• наличие в рельефе отражающего горизонта Г антиклинальных структур;

• наличие на временных разрезах отражающих горизонтов, приуроченных к газоводяным контактам;

• падение в сводах поднятий амплитудных характеристик приуроченного к кровле сеноманского резервуара отражающего горизонта Г;

• увеличение значений ДТ апт-альб-сеноманского мегакомпекса в зонах, отвечающих в плане антиклинальным структурам, выделенным в рельефе кровли сеномана.

4. В Надым-Пурском междуречье апт-альбские газовые залежи являются пластовыми, существенно уступают сеноманским залежам по запасам и высоте и менее надежно выделяются по сейсмическим данным. Значительные по толщине (более 10-15 м) газонасыщенные песчаники отображаются на временных разрезах положительными аномалиями амплитудных характеристик сейсмической записи, получившими название эффекта «яркого пятна». Фактический материал.

При выполнении работы были использованы 362 сейсмических профиля МОГТ общей протяженностью 10860 км, стратиграфические разбивки по 256

скважинам, данные ВСП по 8 скважинам, материалы ГИС и испытаний, петрофи-зических исследований керна по 85 скважинам всех открытых месторождений изучаемой территории. Весь фактический материал предоставлен ИНГГ СО РАН.

Теоретические основы и методы исследований.

Комплексная интерпретация сейсморазведочных материалов, ГИС и глубокого бурения основывалась на основных принципах сейсмостратиграфии, обобщение которых приведено в монографии «Сейсмическая стратиграфия» под редакцией П. Вейла, М. Митчема. Применительно к Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции методика сейсмостратиграфического анализа, включающего сейсмофациальный, динамический, скоростной и математическое моделирование волновых полей, реализовывалась и совершенствовалась в работах Р.М. Бембеля, Г.Н., В.Б. Белозерова, Г.Н. Гогоненкова, А.Ф. Глебова, В.А. Конторовича, Н.Я. Кунина, О.М. Мкртчяна, А.А. Нежданова, Д.И. Рудницкой, В.С. Соседкова, Л.Л. Трусова, И.Л. Цибулина, А.Е. Шлезингера и многих других.

Интерпретация материалов ГИС выполнялась с использованием классических методических приемов, опубликованных в работах В.Н. Дахнова, С.С. Итен-берга.

Структурно-тектонический анализ базировался на фундаментальных разработках российских геологов В.В. Белоусова, Р.Г. Гарецкого, Ф.Г. Гурари, В.Д. Наливкина, М.Я. Рудкевича, В.С. Старосельцева, В.Е. Хаина, А.Л. Яншина и др.

Анализ истории тектонического развития Надым-Пурского междуречья в мезозое и кайнозое и определение этапов формирования антиклинальных ловушек был выполнен с использованием разработанного Н.С. Шатским «метода мощностей», который впоследствии развивался В.В. Белоусовым, В.С. Бочкаревым, Р.Г. Гарецким, В.А. Конторовичем, В.Б. Нейманом, К.А. Машковичем, Н.Н. Форшем, В.Е. Хаином, А.Л. Яншином и др.

Анализ истории формирования уникальных газовых залежей Надым-Пур-ского междуречья базировался на осадочно-миграционной теории нафтидогенеза, значительный вклад в создание которой внесли выдающиеся ученые А.А. Бакиров, Л.М. Бурштейн, Н.Б. Вассоевич, В.С. Вышемирский, Ф.Г. Гурари, М.Ф. Двали,

М.К. Калинко, А.Э. Конторович, В.Р. Лившиц, С.П. Максимов, В.Д. Наливкин, С.Г. Неручев, И.И. Нестеров, Б.А. Соколов, А.А. Трофимук, В.А. Успенский, В.И. Шпильман и др.

Новизна исследования.

Впервые для территории Надым-Пурского междуречья с учетом всей сейсмической информации в рамках единого методического подхода выполнен комплексный научный анализ геологического строения крупного газодобывающего региона. Построен набор структурных и параметрических карт, выполнен анализ истории тектонического развития территории, установлены основные этапы формирования структур, построена схема дизъюнктивных дислокаций, проанализирована связь процессов газообразования с геологической историей региона.

Отдельные особенности волновых полей, порождаемых апт-альб-сеноман-скими газовыми залежами, рассматривались в работах многих исследователей. В настоящей диссертации с использованием статистического, сейсмофациального, скоростного и динамического анализа сформулирован комплекс сейсмогеологи-ческих критериев газоносности апт-альбского и сеноманского резервуаров, рассмотрена физическая природа геолого-геофизических аномалий и с использованием аппарата математического моделирования выполнено сопоставление реальных (полевых) и синтетических волновых полей.

Личный вклад. Соискатель участвовал в проведении полного цикла исследований - выполнение всех этапов для решения задачи, разработке методических подходов, сборе и обработке данных, получении новых научных результатов, их анализе. Автором на базе анализа литературных источников создан очерк по истории исследований, геологии, стратиграфии, тектонике и нефтегазоносности Надым-Пурского междуречья; выполнена комплексная интерпретация сейсмических материалов и ГИС, построен набор структурных карт по основным отражающим горизонтам юры и мела (1а, Б, М, Г, С), карт толщин юрского, берриас-нижнеаптского, апт-сеноманского, турон-маастрихтского и кайнозойского осадочных комплексов, построены сейсмогеологические разрезы и палеоразрезы, вы-

полнен анализ этапов тектонического развития региона и их влияния на нефтега-зоносность; выполнен анализ дизъюнктивной тектоники, построена схема кайнозойских тектонических нарушений; построены модели залежей углеводородов, сформулированы 5 сейсмогеологических критериев газоносности для апт-альб-ского и сеноманского резервуаров.

Теоретическая и практическая значимость.

Рассмотренные в работе тектонические и геолого-геохимические предпосылки формирования газовых залежей Надым-Пурского междуречья позволяют более детально анализировать причины, условия и историю формирования уникальной газовой провинции на севере Западной Сибири.

Предложенный в диссертации комплексный подход к интерпретации геолого-геофизических материалов, а также методические приемы структурного, па-леоструктурного, сейсмофациального и динамического анализа с целью прогноза газоносности могут быть применены при решении подобных задач в различных осадочных бассейнах.

Разработанные в процессе проведенных исследований сейсмогеологические критерии газоносности апт-альбских и сеноманских песчаных пластов могут быть использованы на территории всего Западно-Сибирского бассейна, в первую очередь в менее изученных северных районах шельфа Карского моря, Ямальской, Гы-данской и Енисей-Хатангской нефтегазоносных областях.

Достоверность научных результатов обеспечивается:

- комплексным подходом исследования - совместная интерпретация данных сейсморазведки, геофизических исследований скважин с учетом материалов бурения и опробования скважин;

- использованием большого объема фактического материала;

-квалифицированным применением современных методов интерпретации и

анализа геолого-геофизических материалов, опирающихся как на традиционные, так и на новейшие методические приемы;

- использованием современных интерпретационных программных пакетов, разработанных в ИНГГ СО РАН, W-Seis, GridMaster. GridBuilder. GisWell и коммерческих GS Surfer, Corel Draw.

Апробация работы. Результаты исследований, основные положения работы и методические приемы представлены автором в 4 статьях в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, «Геология и Геофизика» и «Геология нефти и газа» и в 2 публикациях в рецензируемых изданиях.

Результаты исследований и основные положения работы доложены или представлены автором на 14 конференциях (2 зарубежных, 7 международных и 5 всероссийских): 2010 г. - XLVIII МНСК «Студент и научно-технический прогресс», г.Новосибирск, Геология, доклад «История тектонического развития мезо-кайнозойского чехла севера Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции по результатам интерпретации региональных сейсмических профилей»; 2010 г. -«Пятая Сибирская международная конференция молодых ученых по наукам о земле», г.Новосибирск, Секция «геофизические методы исследования», тема доклада «Мезозойско-кайнозойские тектонические процессы и этапы формирования основных структур на севере Западно-Сибирской плиты»; 2011 г. - «II Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского», г.Санкт-Петербург, Секция «геофизические методы исследования», тема доклада «Взаимосвязь нефтегазоносности и мезозой-ско-кайнозойских тектонических процессов на севере Западно-Сибирской плиты»; 2011 г. - XLIX МНСК «Студент и научно-технический прогресс», г.Новосибирск, Геология, доклад «История тектонического развития (в связи с нефтега-зоносностью) северной части Западно- Сибирской нефтегазоносной провинции»; 2011 г. - Трофимуковские чтения- 2011, г.Новосибирск, доклад «Эволюция мезо-зойско-кайнозойского осадочного чехла на севере Западно-Сибирской геосине-клизы (региональные сейсмические профили №27,32,109)»; 2011 г. - Научные труды лауреатов всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области наук о Земле, г.Томск, доклад «Эволюция мезозой-

ско-кайнозойского осадочного чехла на севере Западно-Сибирской геосине-клизы»; 2012 г. - 6th international Siberian early career geoscientists conference, г.Новосибирск, доклад «Structural characteristic and tectonic evolution analysis of West Siberian basin northern areas in the Mesozoic and the Cenozoic (by results of regional seismic profiles 27 and 32 interpretation)»; 2013 г. - III Международная научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов памяти акад. А.П. Карпинского, г.Санкт-Петербург, доклад «Структурная характеристика и анализ тектонической эволюции Надым-Пурского междуречья по результатам интерпретации сейсмических исследований»; 2013г. - 4th International students geological conference, Brno, Czech Republic, доклад «Tectonic aspects of giant gas fields formation in the north West Siberian plate»; 2013г. - Шестнадцатая научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры», г. Ханты-Мансийск, доклад «Геологическое строение и история тектонического развития Надым -Пурского междуречья»; 2014г. - Всероссийская молодежная научно-практическая конференция «Науки о Земле. Современное состояние», республика Хакасия, доклад «Сейсмогеологическая модель и история формирования крупных антиклинальных структур в северной части Надым-Пурского междуречья»; 2014г. - Conference and Exhibition 2014: Experience the Energy - Incorporating SPE EUROPEC 2014, Amsterdam, Netherlands, «Tectonic Evolution of Gas Traps in the North of West Siberia»; 2014г. - Интерэкспо ГЕ0-Сибирь-2014. X Междунар. науч. конгр., г. Новосибирск, доклад «Тектонические критерии газоносности Надым-Пурского междуречья»; 2015г. - Трофимуковские чтения-2015, г.Новосибирск, доклад «Модели формирования крупных антиклинальных ловушек на севере Западной Сибири на примере Ванкорского, Геофизического и Ямсовейского месторождений», 2017г. -Трофимуковские чтения-2017, г.Новосибирск, доклад «Сравнительная сейсмогео-логическая характеристика осадочного комплекса Ямальской и Гыданской нефтегазоносных областей».

Работа выполнена в рамках проекта научно-исследовательских работ ИНГГ СО РАН: Проект VШ.73.1.4 «Построение сейсмогеологических моделей и разработка методики выявления и детального картирования сложно построенных ловушек углеводородов в осадочных бассейнах Сибири» (руководитель проекта - д.г.-м.н. В.А. Конторович, 2013-2016 гг).

Структура работы. Диссертация состоит из четырех глав, введения, заключения и содержит список литературы из 106 наименований. Общий объем диссертации 204 страницы текста, включая 63 рисунка и 6 таблиц.

Персоналия. Автор выражает благодарность своему научному руководителю заведующему лабораторией чл.-корр. РАН д.г.-м.н. В.А. Конторовичу, заведующему кафедрой геологии полезных ископаемых ГГФ НГУ академику РАН д.г.-м.н. А.Э. Конторовичу за полученные во время обучения соискателя знания, к.г.-м.н. И.А. Губину, к.г.-м.н. С.В. Ершову, к.г.-м.н. М.О. Захряминой, к.г.-м.н. Л.М. Калининой, М.В. Соловьеву, Ю.Ф. Филиппову а также сотрудникам ИНГГ СО РАН: Д.В. Аюновой, К.И. Канаковой, М.С. Канакову, А.Г. Кузнецовой, Н.Б. Сараевой за ценные советы и помощь в работе.

Глава 1 Геолого-геофизическая характеристика района исследования

1.1 История геолого-геофизических исследований района

Западная Сибирь на протяжении шести десятилетий является основной нефтегазоносной провинцией России.

За эти годы на территории бассейна открыто более 875 месторождений углеводородов (УВ), в том числе: более 600 нефтяных, порядка 50 газовых и более 200 нефтегазовых, нефтегазоконденсатных и газоконденсатных.

Основные запасы и ресурсы нефти бассейна сконцентрированы в Широтном Приобье на территории Ханты-Мансийского автономного округа. Северные и арктические районы Западной Сибири, в административном отношении охватывающие территорию Ямало-Ненецкого автономного округа, за многолетнюю историю геологического изучения превратились в уникальный газоносный регион, обеспечивающий энергетическую безопасность России.

Крупные обобщения по стратиграфии, тектонике, литологии, органической геохимии и перспективам нефтегазоносности Западной Сибири были выполнены сотрудниками многих ведущих организаций: ИГиГ АН СССР, ВНИГРИ, ВНИГНИ, ВСЕГЕИ, ИНГГ СО РАН, ЗапСибНИГНИ, НИИГА, СНИИГГиМС, СибНАЦ и др. Значительный вклад в изучение геологии и нефтегазоносности северных и арктических районов Западной Сибири внесли такие ученые и производственники, как: В.Н. Бородкин, В.С. Бочкарев, А.М. Брехунцов, И.П. Варламов, В.С. Вышемирский, Н.А. Гедройц, Л.Ш. Гиршгорн, Г.Н. Гогоненков, С.В. Голь-дин, И.С. Грамберг , Ф.Г. Гурари, Т.И. Гурова, В.П. Девятов, А.Е. Еханин, О.Г. Жеро, А.М. Казаков, В.П. Казаринов, М.К. Калинко, Ю.Н. Карогодин, Г.Н. Карцева, А.Э. Конторович, В.А. Конторович, М.В. Корж, М.К. Коровин, О.С. Краснов, В.Е. Кудрявцев, П.К. Куликов, Н.Я. Кунин, И.Л. Левинзон, Д.В. Наливкин, С.Г. Неручев, И.И. Нестеров, Б.В. Робинсон, Л.В. Ровнин, Л.И. Ровнина, З.З. Ронкина, Н.Н. Ростовцев, М.Я. Рудкевич, В.Н. Сакс, Ф.К. Салманов, С.Г. Саркисян, В.А. Скоробогатов, Л.В. Смирнов, В.С. Соседков, В.С. Сурков, Е.А. Тепляков, А.А.

Трофимук, А.А. Ханин, Н.Г. Чочиа, В.И. Шпильман, К.А. Шпильман, Б.Н. Шуры-гин, Ю.Г. Эрвье и др.

Геологические изыскания в северных и арктических районах Западной Сибири были начаты в конце XIX - начале XX столетия, когда немногочисленными геологическими экспедициями были получены первые сведения о геологическом строении этого региона [Щеглова, 1965; Гусев, 1965; Выдрин, 1965].

До 30-х годов прошлого века на севере Западно-Сибирского осадочного бассейна велись преимущественно географические исследования с эпизодическими поисками полезных ископаемых. В эти годы этнографические, географические и геологические исследования проводились в бассейнах рек Надым, Пур и Таз. Наиболее подробно изучались поверхностные ледниковые и морские четвертичные отложения.

В современной истории исследования северных районов Западной Сибири можно выделить 3 основных этапа.

I этап 1930-1957 гг. Первые нефтепоисковые работы на севере Западной Сибири начали проводиться в середине 30-х годов, и этот этап исследования территории продолжался до конца 50-х годов прошлого столетия. Эти исследования были сконцентрированы, главным образом, в районе устья р. Енисей, в бассейнах рек Большая и Малая Хетта, а также вдоль левого и правого берега Енисейского залива [Гедройц, 1950; Соколов, 1960; Щеглова, 1965; Гусев, 1965; Выдрин, 1965].

Первые геологические исследования, выполненные с целью оценки перспектив нефтегазоносности северных районов Западной Сибири, были проведены Усть-Енисейской нефтеразведочной экспедицией по инициативе Н.А. Гедройца в 1934 году. В 1945 году эта экспедиция была реорганизована в Тазовскую геологическую экспедицию под руководством М. Данилова [Щеглова, 1965].

Начиная с 1936 года в низовьях р. Енисей и вдоль берегов Енисейского залива Усть-Енисейская нефтеразведочная экспедиция проводила комплексные нефтегазопоисковые работы, включающие геофизические исследования (грави-

разведка, магниторазведка, сейсморазведка, электрокаротаж), колонковое и глубокое роторное бурение [Соколов, 1960]. В 1943 году нефтепоисковые работы проводились в районе рек Таз, Пур, Мессо.

По результатам этих исследований были установлены газопроявления и примазки нефти в керне, что позволило сделать вывод о целесообразности проведения широкомасштабных нефтепоисковых работ в этом регионе. В эти годы В.Н. Сакс, высоко оценивая перспективы нефтегазоносности северных районов Западной Сибири, в качестве первоочередных объектов поисков нефти и газа выделял территории Надым-Пурского и Пур-Тазовского междуречий, где впоследствии были открыты такие газовые гиганты, как Уренгойское, Ямбургское, Заполярное и Медвежье.

В январе 1950 года Министерством геологии СССР был составлен генеральный план работ на Западно-Сибирской равнине с целью изучения и выявления наиболее перспективных в нефтегазоносном отношении районов [Гурари, 1963; Казаринов, 1958; Конторович и др., 1975; Ростовцев, 1958]. Этим планом предусматривалось бурение опорных скважин, соединение всех опорных скважин сейсмо-разведочными, гравиразведочными и электроразведочными профилями, покрытие всей территории Западной Сибири геологической и аэромагнитной съемкой масштаба 1:1 000 000. Результаты геологосъемочных работ и бурения, полученные до 1953 г., нашли отражение в многочисленных публикациях известных геологов-нефтяников (Гедройц Н.А., Грамберг И.С., Калинко М.К., Лугинец И.П., Рябухин Г.Е., Соколов В.Н., Сороков Д.А. и др.), опубликованных в трудах НИИГА.

В 1953 году, не получив значимых положительных результатов, Министерство нефтяной промышленности приняло решение о ликвидации геологоразведочных работ в северных районах Западной Сибири, но мощный газовый фонтан, полученный 21 сентября 1953 г. на Березовской площади, открыл новую эру в нефтяной геологии Западной Сибири, и нефтепоисковые работы на севере провинции были возобновлены.

В целом, по результатам первого этапа геолого-геофизического исследования севера Западной Сибири были обнаружены прямые признаки нефтегазонос-ности - газовый фонтан на Ямале, пленки нефти близ Обской губы, примазки

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сурикова Екатерина Сергеевна, 2018 год

Фондовая литература

1. Сурков В.С. и др. Отчет ФГУП СНИИГГиМС «Разработать геологическую модель домезозойского основания Западно-Сибирской плиты на базе комплексной интерпретации материалов бурения, сейсмических данных и потенциальных полей», 2005ф.

2. Выполнение научно-технических работ по созданию литолого-седименто-логической модели геофизического месторождения [Текст]: Отчет по договору №2013-101 -НТЦ-П от 14.09.2013 г. (в 4 книгах, 2 папках). Книга 1. / ИНГГ СО РАН; отв. исп.: чл.-корр. РАН Конторович В.А, к.г.-м.н. Ян П.А. - Н., 2014ф. - 260 с.

3. Разработка стратегии развития добычи газа, газового конденсата и нефти в ООО «Газпром Добыча Надым» на лицензионных участках в Надым-Пур-ском регионе в 2015-2030 гг. [Текст]: Отчет по договору № 12-11 от 7.09.2011 г. (в 4 книгах, 5 папках). Книга 1. / ИНГГ СО РАН; научный руководитель: чл.-корр. РАН Конторович В.А, отв. исп.: к.г.-м.н. Казаненков В.А. - Н., 2013ф. - 505 с.

СПИСОК ИЛЛЮСТРА ТИВНОГО МА ТЕРИАЛА

Рисунок 1 - Схема геолого-геофизической изученности района исследования. .. 24 Рисунок 2 - Фрагмент геологической карты домезозойского основания ЗападноСибирской плиты [Сурков и др., 2006ф]................................................................26

Рисунок 3 - Фрагмент Схемы структурно-фациального районирования

палеозойских отложений Западно-Сибирской плиты [Елкин и др., 2001]...........27

Рисунок 4 - Фрагменты Региональной стратиграфической схемы триасовых отложений Западной Сибири и Схемы фациального районирования триасовых отложений Западно-Сибирской равнины [Решение., 2004; Казаков и др., 2002].

...................................................................................................................................29

Рисунок 5 - Фрагменты Региональной стратиграфической схемы нижней и средней юры (без келловея) Сибири и Схемы фациального районирования нижней и средней (без келловея) юры Сибири [Решение., 2004; Шурыгин и др., 2000].

...................................................................................................................................30

Рисунок 6 - Фрагменты Региональной стратиграфической схемы келловея и верхней юры Сибири и Схемы фациального районирования келловея и верхней

юры Сибири келловея и верхней юры Западной Сибири [Решение..., 2004].......33

Рисунок 7 - Фрагмент Схемы районирования берриас-аптских отложений

Западно-Сибирской равнины [Постановления., 2006]........................................37

Рисунок 8 - Фрагмент Региональной стратиграфической схемы берриас-аптских

отложений Западной Сибири [Постановления., 2006]........................................38

Рисунок 9 - Фрагменты Региональной стратиграфической схемы меловых отложений Западной Сибири (апт-альб-сеноман) и Схемы районирования по типам разрезов апт-альб-сеноманских отложений Западной Сибири

[Постановления., 2006].........................................................................................41

Рисунок 10 - Фрагменты Региональной стратиграфической схемы верхнемеловых отложений Западной Сибири (без сеномана) и Схемы районирования по типам разрезов верхнемеловых (без сеномана) отложений Западной Сибири [Постановления., 2006].........................................................................................43

Рисунок 11 - Фрагмент Схемы расположения фациальных районов [Волкова и др.,

2002]..........................................................................................................................45

Рисунок 12 - Фрагмент Региональной стратиграфической схемы палеогеновых

отложений [Волкова и др., 2002].............................................................................46

Рисунок 13 - Фрагменты Региональной стратиграфической схемы неогеновых отложений и Схемы районирования неогеновых отложений Западно-Сибирской

равнины [Унифицированные..., 2001; Волкова и др., 2002]..................................49

Рисунок 14 - Фрагмент Региональной стратиграфической схемы плиоцен-четвертичных отложений Западно-Сибирской равнины [Волкова и др., 2002]. .. 50 Рисунок 15 - Выкопировка из тектонической карты юрского структурного яруса Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции (под редакцией А.Э.

Конторовича, 2000) [Конторович и др., 2001]........................................................57

Рисунок 16 - Фрагмент Схемы нефтегазогеологического районирования Западно -

Сибирской нефтегазоносной провинции (ред. Конторович А.Э., 2006 г.)...........62

Рисунок 17 - Распределение запасов УВ в Надымском и Губкинском НГР Надым -

Пурской НГО [Разработка стратегии..., 2013ф]....................................................64

Рисунок 18 - Структурная карта по кровле сеномана (А), геологический профиль сеноманской залежи (Б) и фрагменты электрокаротажных диаграмм продуктивной

ее части (В1, В2) Медвежьего месторождения [Ермилов и др., 2004]..................66

Рисунок 19 - Структурная карта по кровле сеномана (А), геологический профиль сеноманской залежи (Б) и фрагмент электрокаротажной диаграммы продуктивной

ее части (В) Юбилейного месторождения [Ермилов и др., 2004].........................69

Рисунок 20 - Структурная карта по кровле сеномана (А), геологический профиль сеноманской залежи (Б) и фрагмент электрокаротажной диаграммы продуктивной

ее части (В) Ямсовейского месторождения [Ермилов и др., 2004].......................71

Рисунок 21 - Фрагмент сейсмогеологического разреза по региональному профилю

Reg-25.......................................................................................................................76

Рисунок 22 - Одномерное сейсмоакустическое моделирование, стратификация

реперных отражающих горизонтов [Выполнение., 2014ф]................................78

Рисунок 23 - Сейсмогеологический разрез по композитному профилю I-1.........80

Рисунок 24 - Фрагмент сейсмогеологического разреза по региональному профилю

Reg_26.......................................................................................................................81

Рисунок 25 - Сейсмогеологические разрезы по профилям Геофизического,

Северного и Фестивального месторождений.........................................................85

Рисунок 26 - Карта изохрон (А), средних скоростей продолных волн (Б), структурная бланкованная (В), структурная, вшитая в региональную основу (Г),

по сейсмогоризонту Г..............................................................................................88

Рисунок 27 - Современный временной разрез и выравненный по отражающему

горизонту Г палеоразрез по профилю D110...........................................................92

Рисунок 28 - Сейсмофации [Рудкевич и др, 1988].................................................93

Рисунок 29 - Сейсмогеологический разрез по композитному профилю II-II.....103

Рисунок 30 - Сейсмогеологический разрез по композитному профилю III-III. . 106 Рисунок 31 - Структурная карта по подошве юрского комплекса (отражающий

горизонт Ttmp).......................................................................................................111

Рисунок 32 - Структурная карта по кровле юрского комплекса (кровля баженовской свиты, отражающий горизонт Б, верхняя юра/волжский

региональный ярус)................................................................................................114

Рисунок 33 - Структурная карта по кровле танопчинской свиты (нейтинская пачка,

отражающий горизонт М, нижний мел/ апт)........................................................117

Рисунок 34 - Структурная карта по кровле сеномана (отражающий горизонт Г,

кузнецовская свита, верхний мел/ турон).............................................................120

Рисунок 35 - Структурная карта по кровле мела (ганькинская свита, отражающий

горизонт С, верхний мел/ маастрихт)...................................................................122

Рисунок 36 - Сейсмогеологический разрез по композитному профилю IV-IV. . 124

Рисунок 37 - Карта толщин юрских отложений...................................................128

Рисунок 38 - Карта толщин берриас-нижнеаптских отложений.........................130

Рисунок 39 - Карта толщин апт-альб-сеноманских отложений...........................132

Рисунок 40 - Карта толщин турон-маастрихтских отложений............................134

Рисунок 41 - Карта толщин кайнозойских отложений.........................................136

Рисунок 42 - Карта толщин геттанг -туронских отложений (А) и структурная карта

по кровле сеномана (отражающий горизонт Г, турон) (Б)..................................139

Рисунок 43 - Сейсмогеологический временной разрез по композитному профилю

III-III (А) и палеоразрезы, выровненные по горизонту Г (Б), М (В), Б (Г).........142

Рисунок 44 - Сейсмогеологический временной разрез по композитному профилю

IV-IV (А) и палеоразрезы, выровненные по горизонту C (Б), Г (В), М (Г)........143

Рисунок 45 - Кайнозойские разрывные тектонические нарушения....................145

Рисунок 46 - Карта градиентов структурной поверхности горизонта С (А) и структурная карта по отражающему горизонту С (ганькинская свита, маастрихт)

(Б)............................................................................................................................147

Рисунок 47 - Корреляционная схема атп-альб-сеноманских отложений по

скважинам Медвежьей и Западно-Медвежьей площадей....................................153

Рисунок 48 - Корреляционная схема апт-альб-сеноманских отложений по

скважинам Ямсовейской и Ярэйской площадей..................................................154

Рисунок 49 - Временные сейсмогеологические разрезы по профилям s_24+11 (Медвежье месторождение), 6991012 (Юбилейное месторождение) и R_1

(Ямсовейское месторождение) [Конторович и др., 2016]....................................157

Рисунок 50 - Корреляционная схема сеноманских отложений по скважинам

Юбилейная 10, Ямсовейская 93, Юбилейная 2001 и 2002.................................. 160

Рисунок 51 - Сейсмогеологическая характеристика Юбилейного и Ямсовейского месторождений: геологический (А), синтетический временной (Б), сейсмогеологический временной (В) разрезы и палеоразрезы - временной сейсмогеологический, выровненный по горизонту Г (Г); временной

синтетический, выровненный по горизонту Г (Д)...............................................162

Рисунок 52 - Карта временной мощности (AT) залежей (А) и карта высот (AH)

залежей (Б) Медвежьего, Юбилейного и Ямсовейского месторождений..........163

Рисунок 53 - Сейсмогеологические разрезы по профилям Ямсовейского месторождения.......................................................................................................165

Рисунок 54 - Зависимости времен наблюдения от абсолютной глубины залегания кровли сеномана (А) и временной мощности от толщины апт-сеноманского

комплекса отложений (Б) (Надым-Пурского междуречье).................................167

Рисунок 55 - Структурная карта по кровле сеномана (А), карта средних амплитуд в интервале -5+10 мс относительно отражающего горизонта Г (Б) и карта

временной мощности апт-альб-сеноманских отложений (В)..............................168

Рисунок 56 - Зависимость высот сеноманских газовых залежей от средних амплитуд отражающего горизонта Г в интервале от (Г-5+10 мс) до (Г+15 мс) относительно горизонта Г (А) и интервальных скоростей апт-альб-сеоманского

комплекса (Б) для месторождений Надым-Пурского междуречья.....................169

Рисунок 57 - Фрагменты современных сейсмогеологических разрезов по

профилям D110 и Car_Sea_Cont_[1.......................................................................171

Рисунок 58 - Сейсмогеологические разрезы по профилям Юбилейного

месторождения.......................................................................................................174

Рисунок 59 - Сейсмогеологическая модель сеноманской залежи Юбилейного месторождения: структурная карта по кровле сеномана (А), карта временной мощности сеноманской залежи (Б), карта средних амплитуд в интервале -5+15 мс относительно горизонта Г (В), карта временной мощности апт-сеноманского

комплекса (Г)..........................................................................................................175

Рисунок 60. Корреляционная схема по скважинам Юбилейной площади.........176

Рисунок 61 - Корреляционная схема атп-альб-сеноманских отложений по

скважинам Юбилейной площади..........................................................................177

Рисунок 62 - Двумерная сейсмогеологичская модель залежей Юбилейного месторождения по профилю S_13-29: геологический разрез (А), синтетический временной разрез (Б), сейсмогеологический временной разрез по профилю S_13 -

29.............................................................................................................................179

Рисунок 63 - Структурная карта по кровле пласта ПК18 (А), карта средних по модулю значений амплитуд в интервале продуктивного песчаного пласта ПК18. .................................................................................................................................180

СПИСОК ТАБЛИЦ

Таблица 1 - Классификация тектонических элементов мезозойско-кайнозойских

платформенных отложений Западно-Сибирской плиты [Конторович, 2002]......56

Таблица 2 - Распределение открытых залежей УВ по типам флюида, продуктивным стратиграфическим интервалам по месторождениям района

исследования............................................................................................................65

Таблица 3 - Стратиграфическая приуроченность открытых залежей Медвежьего

месторождения.........................................................................................................68

Таблица 4 - Стратификация реперных отражающих горизонтов..........................77

Таблица 5 - Сейсмогеологические мегакомплексы................................................81

Таблица 6 - Параметры положительных структур...............................................126