Оценка перспектив нефтегазоносности шельфа Северного Сахалина на основе бассейнового моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.12, кандидат геолого-минералогических наук Савицкий, Александр Викторович

• Савицкий, Александр Викторович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Савицкий, Александр Викторович

Введение.

Глава 1. История геолого-геофизического изучения Северного Сахалина

Глава 2. Общая структурно-стратиграфическая характеристика.

2.1. Стратиграфия районов исследований.

2.2. Структурная характеристика.

2.3. История геологического развития и обстановки осадконакопления.

Глава 3. Условия формирования нефтегазоносности шельфа Северного

Сахалина.

3.1. Нефтегазоносность прилегающих районов.

3.2. Нефтегазоматеринские породы и их потенциал.

3.2.1. Кремнистые породы.

3.2.2. Терригенно-глинистые породы.

3.3. Коллекторы и флюидоупоры.

3.4. Возможные типы ловушек.

Глава 4. Численное моделирование нефтегазоносных систем.

4.1 .Состояние проблемы.

4.2.Методологические основы, некоторые термины и данные используемые в моделировании.

4.3. Модели нефтегазоносных систем Северо-Сахалинского осадочного бассейна.

Глава 5. Оценка потенциальных ресурсов УВ и геологических рисков.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка перспектив нефтегазоносности шельфа Северного Сахалина на основе бассейнового моделирования»

Актуальность работы. Проблема освоения углеводородного потенциала Охотоморского региона, в первую очередь шельфа о. Сахалин, является важным фактором решения программ социально-экономического развития Дальнего Востока и отвечает стратегическим интересам Российской Федерации.

Текущая добыча углеводородов (УВ) сосредоточена на акватории СевероВосточного Сахалина в пределах Северо-Сахалинского нефтегазоносного бассейна (НГБ), где доказанные запасы открытых месторождений составляют не более 30% от общего потенциала островного шельфа.

Качество научного прогноза и эффективность нефтепоисковых работ на шельфе Сахалина и в целом Охотоморского региона должно основываться на теоретических представлениях о генезисе нефти и газа и на всестороннем анализе имеющейся геолого-геофизической и геохимической информации, определяющих достоверность используемой геологической модели объекта.

Целью исследований является оценка перспектив выявления новых скоплений УВ шельфа Северного Сахалина с использованием методов бассейнового моделирования. В работе рассматриваются нефтегазоносные системы двух крайних участков НГБ в пределах шельфовой части: западного -Астрахановского и восточного — Северо-Шмидтовского по критериям 4 генерации УВ в нефтегазоматеринских толщах; аккумуляции УВ в ловушках и их консервации. Эта цель достигалась путем решения следующих основных задач: 1) изучения геологического строения района; 2) реконструкции этапов осадконакопления и структурообразования; 3) выявления основных закономерностей и особенностей формирования температурного режима; 4) изучения истории созревания органического вещества пород и анализ реализации УВ потенциала материнских толщ; 5) определения закономерностей миграции УВ и их аккумуляции в прогнозируемых § ловушках; 6) оценка потенциальных ресурсов и геологических рисков.

Научная новизна и практическая ценность работы заключается в

• выделении и рассмотрении в осадочном чехле нефтегазоносной системы, определении ее генезиса и степени реализации генерационного потенциала в пределах двух перспективных участков шельфа Сахалина, различающихся степенью своей изученности. Впервые, на основе компьютерных технологий, смоделированы особенности процессов генерации, миграции и аккумуляции УВ происходящих в изучаемой системе. Использование результатов моделирования позволило оценить перспективные ресурсы УВ локальных объектов и ранжировать их по очередности проведения геолого-геофизических работ. Некоторые вопросы и методы изучения нефтегазоносности, рассмотренные в диссертации, решаются и используются для исследуемой части акватории, и Охотоморского региона в целом, впервые.

Фактический материал. В основу диссертации легли результаты обобщения исследований автора, проводившихся с 1997 года в составе службы интерпретации ОАО «Дальморнефтегеофизика» и связанных с решением вопросов нефтегазоносности осадочных бассейнов Охотского моря. В работе использован обширный материал из производственных отчетов и опубликованных работ по вопросам стратиграфии, тектоники, нефтегазоносности исследуемого района. Представленная работа была бы невозможна без успехов достигнутых в изучении геологии и нефтегазоносности региона коллективами научных и производственных

• организаций, а также достижений отечественных и зарубежных исследователей в этой области науки.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации персонально и в соавторстве опубликован ряд статей и тезисов. Основные результаты исследований отражены в виде специальных глав в производственных отчетах, а также докладывались: на 2-ой Международной конференции «Теория и практика морских геолого-геофизических исследований» (Геленджик, 2001); Международном научном симпозиуме «Строение, геодинамика и

• металлогения Охотского региона и прилегающих частей Северо-Западной

Тихоокеанской плиты» (Южно-Сахалинск, 2002); Всероссийском совещании, посвященном 90-летию академика Н.А.Шило (XII годичное собрание СевероВосточного отделения ВМО) «Геодинамика, магматизм и минерагения континентальных окраин Севера Пацифики» (СВКНИИ ДВО РАН, Магадан,

2003); семинаре пользователей Temis2D (ФИН, Париж, 2003); Международной научно-практической Конференции «Настоящее и будущее сырьевой базы морской нефтегазовой промышленности России» (ВНИГРИ, Санкт-Петербург,

2004); XVIII конференции молодых ученых «Молодые научные резервы Сахалина. Наука и развитие региона» (ИМГиГ ДВО РАН, Южно-Сахалинск, 2004); II Международной конференции «Геодинамика нефтегазоносных бассейнов» (РГУНГ им. И.М.Губкина, Москва, 2004).

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы составляет 143 страницы машинописного текста, включая 45 рисунков и 6 таблиц. Список использованной литературы включает 75 наименований.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка горючих ископаемых», Савицкий, Александр Викторович

Заключение.

Основной идеей работы являлась геологическая задача сравнения перспектив нефтегазоносности двух участков шельфа Северного Сахалина с целью прогноза ресурсов УВ локальных объектов. В качестве основного метода для ее решения использован метод бассейнового моделирования с применением компьютерных технологий. Построение численной модели на основе имеющихся геолого-геофизических и геохимических данных позволило проследить особенность формирования залежей УВ. Выполненные исследования показали, что бассейновое моделирование позволяет изучать геологические объекты не только в хорошо изученных областях, но и оценивать перспективность малоизученных территорий.

Так, в пределах Астрахановской антиклинальной зоны, помимо выделения нефтегазоносных систем, определения динамики их развития и процессов, происходящих в них, установлена причина отсутствия залежей УВ в сводовой части антиклинальной структуры, сделано предположение о наличии возможных залежей, связанных с тектоническим экранированием в периклинальных частях складки. Для Северо-Шмидтовского участка, как малоизученной территории, произведена попытка решения задач наличия нефтегазоносной системы, моделирования процессов происходящих в ней и как результат прогноз возможных скоплений УВ в прогнозируемых ловушках. Этот район не является Северным Сахалином в традиционном понимании, где основные перспективные объекты связаны с песчаниками дельтового генезиса, поэтому основным направлением ГРР является тщательная седиментологическая и петрофизическая интерпретация сейсмических данных.

Представленные результаты моделирования свидетельствуют о широком спектре решаемых вопросов при оценке перспектив нефтегазоносности как отдельно взятых участков Северо-Сахалинского осадочного бассейна, так и всего Охотоморского региона, а некоторые вопросы, поднятые в работе, еще ждут комплексного рассмотрения.

В работе защищаются следующие положения:

1. В разрезе шельфа Северного Сахалина выделяются нефтегазоносная система эоцен-миоценового возраста, различающаяся нефтегеологическим режимом и характером возможной нефтегазоносности в пределах Астрахановского и Северо-Шмидтовского участков.

2. Моделирование онтогенеза нефти и газа Северо-Сахалинского НГБ позволило определить, что одним из основных факторов определяющих перспективность Северо-Шмидтовского участка является пространственное и временное совпадение очага генерации и зон аккумуляции УВ, а на Астрахановском участке - тектонический режим.

3. Проградационное строение осадочного чехла определяет развитие поровых коллекторов дельтового генезиса на западе НГБ (Астрахановский участок), а на востоке (Северо-Шмидтовский) - приуроченных к отложениям конусов выноса и турбидитов.

4. Проведенная оценка перспектив нефтегазоносности локальных объектов определила, что значительными перспективами обладают миоценовые отложения Томинского прогиба. Залежи УВ Астрахановской-морской антиклинальной складки контролируются тектоническими экранами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Савицкий, Александр Викторович, 2005 год

1. Ампилов Ю.П. Стоимостная оценка недр. М., Геоинформцентр, 2003. -274 с.

2. Баженова O.K. Ранняя генерация нефти и перспективы нефтеносности небольших глубин // Геология, методы поисков, разведки и оценки месторождений топливно-энергетического сырья: Обзор / МГП «Геоинформмарк». М. 1992. - 52 с.

3. Борукаев Ч.Б. Словарь-справочник по современной тектонической терминологии / РАН. Сиб. отд-ние. Объед. ин-т геологии, геофизики и минералогии. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1999. - 69 с.

4. Брутман Н.Я. Палиностратиграфия палеоген-неогеновых отложений Сахалинской области. Дис. . канд. геол.- мин. наук. Оха на Сахалине., 1986. -С. 134-147.

5. Васильев Б.И. и др. Абсолютный возраст интрузивных пород подводных возвышенностей Охотского моря / Доклады АН СССР т.278, №6,1984.

6. Варнавский В.Г., Малышев Ю.Ф. Восточно-Азиатский грабеновый пояс. // Тихоокеанская геология. 1986. №3. - С.3-12.

7. Вассоевич Н.Б. Избранные труды. Геохимия органического вещества и происхождение нефти. М.: Наука, 1986. - 368 с.

8. Вахтеров Г.П. Геотермические особенности Северо-Сахалинского нефтегазоносного бассейна. / Геология и разработка месторождений нефти и газа Сахалина и шельфа. М.: Научный мир, 1997. - С. 70-80.

9. Веселое О.В., Соинов В.В. Новые данные о тепловом потоке в Охотском море. Сб. Земная кора и верхняя мантия Азиатской части Тихоокеанского кольца. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВНЦ АН СССР, 1975.

10. Геодекян А.А. и др. Интерпретация результатов газово-геохимических исследований Охотского моря. // Океанология, XVII. 1977. № 2.

11. Геологическая карта СССР. Масштаб 1:1000000. Объяснительная записка лист N- 53, 54. Николаевск-на-Амуре. Л.: ВСЕГИИ, 1981.

12. Геологическая карта Дальнего Востока СССР. Масштаб 1:1500000. Объяснительная записка. Санкт-Петербург, 1992.

13. Геология и геохимия нефти и газа. М.: Изд. МГУ, 2000. - 382 с.

14. Геология и нефтегазоносность Охотско-Шантарского осадочного бассейна. / Варнавский В.Г., Жаров А.Э., Кириллова Г.Л., Кровушкина О.А., Кропп Э.Я., Куделькин В.В., Троян В.Б., Чуйко Л.С. Владивосток: ДВО РАН, 2002.-148 с.

15. Гладенков Ю.Б., Баженова O.K., Гречин В.И., Маргулис Л.С., Сальников Б.А. Кайнозой Сахалина и его нефтегазоносность. М.: ГЕОС, 2002. - 225 с.

16. Гнибиденко Г.С. и др. Тектоника и перспективы нефтегазоносности Охотского моря. -М.: ВНТИЦ, 1975.

17. Гнибиденко Г.С. Тектоника дна окраинных морей Дальнего Востока. -М.: Наука, 1979.

18. Гнибиденко Г.С., Ильев А .Я. О составе, возрасте и скоростях сейсмических волн «акустического» фундамента в центральной части Охотского моря / ДАН СССР. т.229, 1976.

19. Грецкая Е.В., Ильев А.Я., Гнибиденко Г.С. Углеводородный потенциал осадочно-породных бассейнов Охотского моря: Препринт Южно-Сахалинск, 1992. - 52 с.

20. Грецкая Е.В. Исходный нефтегазоматеринский потенциал органического вещества осадков (на примере впадин Охотского моря). Владивосток: ДВО АН СССР, 1990.-111 с.

21. Данченко Р.В. Литология и коллекторские свойства кремнистых нефтеносных отложений неогена Сахалина. Автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук. М., 1983.-22 с.

22. Деревскова Н.А. Роль процессов литогенеза в формировании коллекторских свойств кайзойских нефтегазоносных отложений северовосточного шельфа острова Сахалин. Автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук. М.: ВНИГНИ, 1992. 27 с.

23. Дмитриевский А.Н. Системный подход в геологии нефти и газа. Общие принципы использования системного подхода в геологии // Геология нефти и газа.-1993.№ 10.-С. 2-4.

24. Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР. М.: Наука, 1990. Кн. 2. - 335 с.

25. Коблов Э.Г. Закономерности размещения и условия формирования месторождений нефти и газа Сахалинской нефтегазоносной области. / Геология и разработка месторождений нефти и газа Сахалина и шельфа. М.: Научный мир, 1997. - С. 3-25.

26. Коблов Э.Г., Харахинов В.В. Зональный и локальный прогноз нефтегазоносности осадочных бассейнов Охотского моря / Геология и разработка месторождений нефти и газа Сахалина и шельфа. — М.: Научный мир, 1997.-С. 26-56.

27. Коблов Э.Г., Харахинов А.В. Сейсмоскоростной анализ: технология и опыт применения для прогноза геологического разреза: Тез. докл. Международной геофизической конференции. СПб.: 2000. - С. 124-126.

28. Корнев О.С., Неверов Ю.Л., Калинин А.И. Результаты работ Охотоморской экспедиции на НИС «Пегас» (Рейс 28): Препринт Южно-Сахалинск, 1989а.-22 с.

29. Корнев О.С., Неверов Ю.Л., Нарыжный В.И., Кочергин А.В., Булгаков Р.Ф., Маляренко А.Н. Результаты Охотоморской экспедиции на научно-исследовательском судне «Пегас» (Рейс 31): Препринт Южно-Сахалинск, 19896.-40 с.

30. Кравченко Т.П. Ресурсоведение нефти и газа: Учебное пособие. М.: ГЕОС. 2004. - 196 с.

31. Кровушкина О.А., Жаров А.Э. Тектоническая эволюция и строение осадочных бассейнов северной части Охотского моря. // Геология нефти и газа. 2003. № 1.-С. 21-27.

32. Крылов Н.А., Бурлин Ю.К., Лебедев Л.И. Нефтегазоносные бассейны континентальных окраин. М.: Наука, 1988. - 248 с.

33. Литолого-петрофизические критерии нефтегазоносности / В.Г.Варнавский, Э.Г. Коблов, Р.Л. Буценко и др. М.: Наука, 1990. - 270 с.

34. Магара К. Уплотнение пород и миграция флюидов. Прикладная геология нефти. Пер. с англ. М.: Недра, 1982. - 296 с.

35. Маргулис Л.С. Секвенсстратиграфия и нефтегазоносность Охотоморского региона. Автореф. дис. . докт. геол.-мин. наук. Санкт-Петербург, 2002. 50 с.

36. Мишаков Г.С. К вопросу о палеогеографии Северо-Сахалинского неогенового седиментационного бассейна / Результаты исследований по геологии и нефтегазоносности Сахалина: Тр. ВНИГРИ, Вып. 255. Южно-Сахалинск, 1969. - С. 46-59.

37. Мишаков Г.С., Бабаева Н.И., Ковальчук B.C. Условия накопления неогеновых отложений Северного Сахалина. // Советская геология. 1985. № 7. - С. 56-68.

38. Осадочные бассейны Дальнего Востока СССР и перспективы их нефтегазоносности. Л.: Недра, 1987.

39. Решения Межведомственных региональных стратиграфических совещаний по палеогену и неогену восточных районов России-Камчатки, Корякского нагорья, Сахалина и Курильских островов. Объяснительная записка к стратиграфическим схемам. М.: ГЕОС, 1998.

40. Рождественский B.C., Сапрыгин С.М. О гидротермальных проявлениях о.Сахалин, связанных с грязевым вулканизмом и газонефтеносностью // Вопросы геологии Сахалина и Курильских островов. Владивосток, Тр.СахКНИИ, вып. 31, 1974. - с. 227-234.

41. Строение земной коры в области перехода от Азиатского континента к Тихому океану. — М.: Наука, 1964.

42. Сычев П.М., Веселое О.В., Волкова Н.А., Соинов В.В. Тепловой поток и геодинамика западной части Тихого океана // Тихоокеанская геология. 1986. №6.-С. 43-55.

43. Тектоносфера Тихоокеанской окраины Азии. Гордиенко В.В., Андреев А.А., Биккенина С.К. и др. Владивосток: ДВО РАН, 1992. - 238 с.

44. Тектоника континентальных окраин северо-запада Тихого океана. М.: Наука, 1980.

45. Тектоническая карта Охотоморского региона. Масштаб 1:2 500 ООО. Федеральная служба геодезии и картографии России / Е.Г.Арешев, Н.А.Богданов и др.; Редакторы: Н.А.Богданов, В.Е.Хаин. - М., 2000.

46. Тиссо Б., Вельте Д. Образование и распространение нефти. М.: Мир, 1980.-502 с.

47. Толковый словарь английских геологических терминов. Под ред. М.Гери и др. М.: Мир, 1977.

48. Троцюк В.Я. Прогноз нефтегазоносности акваторий. М.: Недра, 1982. -200 с.

49. Туезов И.К. Литосфера Азиатско-Тихоокеанской зоны перехода / ДВНЦ АН СССР, СахКНИИ. Новосибирск: Наука, 1975.

50. Туезов И.К., Епанешников В.Д., Хаякава М. Геотермия. Региональные проблемы. Моделирование. Практическое приложение. М.: Недра, 1995. -303 с.

51. Харахинов В.В. Тектоника Охотоморской нефтегазоносной провинции: Автореф. дис. . докт. геол.-мин. наук. Оха-на-Сахалине: СахалинНИПИМорнефть, 1998. 77 с.

52. Элланский М.М. Извлечение из скважинных данных информации для решения поисково-разведочных задач нефтегазовой геологии: Учебное пособие для вузов. М.: РГУНГ им. И.М.Губкина, 2000. - 80 с.

53. Юрочко А.И. Совершенствование методики определения коллекторских свойств кремнистых нефтесодержащих отложений (на примере пиленгской свиты Сахалина): Автореф. дис. . канд. геол.-мин. наук. М.: ВНИГНИ, 1984. -24 с.

54. Applied Petroleum Geochemistry. Edited by M.L.Bordenave, Technip. Paris, 1993.-524 p.

55. Burrus J., Kuhfiis A., Doligez В., Ungerer P. Are numerical models useful in reconstructing the migration of hydrocarbons? A discussion based on the Northern

56. Viking Graben. // W.A.England, A.J.Fleet, (Eds.). Petroleum migration. The Geological Society, Spec. publ. № 59. London, 1991. - P. 89-111.

57. Burrus J., Brosse E., Choppin de Janviy G., Grosjean Y., Oudin J.-L. Basin modeling in the Mahakam delta based on the integrated 2D model Temispack. Proceedings of the Indonesian Petroleum Assosiation 21st meeting, Jakarta, 1992. -P. 23-44.

58. Burrus J., Osadetz K., Wolf S., Doligez В., Visser K., Dearborn D. A two-dimentional regional basin model of Williston Basin hydrocarbon systems. // AAPG Bull., V. 80, № 2, 1996. P. 265-291.

59. Demaison G., Huizinga B.J. Genetic classification of petroleum systems // AAPG Bull., V. 75, № 10, 1991.-P. 1626-1643.

60. Duddy I.R., Erout В., Green P.F., Crowhurst P.V., Boult P.J. Timing constrains on the structural history of the Western Otway Basin and implications for hydrocarbon prospectivity around the Morum high, South Australia // APPEA Journal, 2003.-P. 59-83.

61. Hermanrud C. Basin modeling techniques an overview // Basin modelling: Advances and Aplications. Edited by A.G.Dore et al. NPF Special Publication 3, Elsevier, Amsterdam, 1993. - P. 1-34.

62. Hunt J.M., Lewan M.D., Hennet R.J-C. Modeling oil generation with time-temperature index graphs based on the Arrhenius equation // AAPG Bull., V. 75, №4, 1991.-P. 795-807.

63. Magoon L.B., Dow W.G. The petroleum system from source to trap: AAPG Memoir 60, 1994. - 655 p.

64. The petroleum geology and hydrocarbon potential of the Sea of Okhotsk, Russia. Simon Petroleum Technology Limited, Llaududno, Gwynedd, United Kingdom, 1993.-574p.

65. Tissot B.P., Pelet R., Ungerer P. Thermal history of sedimentary basins, maturation indices, and kinetics of oil and gas generation // AAPG Bull., V. 71, № 12, 1987.-P. 1445-1466.

66. Ungerer P., Burrus J., Doligez В., Chenet P.Y., Bessis F. Basin evaluation by integrated two-dimentional mogeling of heat transfer, fluid flow, hydrocarbon generation, and migration // AAPG Bull., V. 74, № 3, 1990. P. 309-335.

67. Schneider F., Potdevin J.L., Wolf S., Faille I. Mechanical and chemical compaction model for sedimentaiy basin simulators // Tectonophysics, № 263, 1996. -P. 307-317.

68. Vear A. Analysis of the Dampier sub-basin petroleum systems using integrated 2D modeling techniques // APPEA Journal, 1998. P. 339-349.

69. Список опубликованных работ.h

70. Моделирование нефтегазоносных систем Магаданского осадочного бассейна на основе компьютерной технологии Temispack. // Геология нефти и газа, №6, 2002. С. 34-41 (Соавтор О.А. Кровушкина).

71. Прогноз нефтегазоносности осадочных бассейнов Охотоморского региона с использованием компьютерной технологии Temispack. // Геодинамика, магматизм и минерагения континентальных окраин Севера Пацифики: В 3-х т.:

72. Ч Материалы Всероссийского совещания, посвященного 90-летию академика

73. Н.А.Шило (XII годичное собрание Северо-Восточного отделения ВМО). -Магадан: СВКНИИ ДВО РАН, 2003. Т.2 с. 35-37.

74. Моделирование нефтегазоносных систем осадочных бассейнов Охотского моря. // XVIII конференция молодых ученых «Молодые научные резервы Сахалина. Наука и развитие региона»: Тезисы докладов. — Южно-Сахалинск, ИМГиГ ДВО РАН, 2004. 84 с. с. 4-7.