Перспективы газонефтеносности мезозойских отложений на российском шельфе центральной части Баренцева моря тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.18, кандидат геолого-минералогических наук Толстиков, Алексей Владимирович

• Толстиков, Алексей Владимирович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Толстиков, Алексей Владимирович

Введение

Глава I Основные особенности геологического строения мезозойских отложений

1.1 Литолого-стратиграфическая характеристика разреза

1.2 Тектоническое строение и история развития

1.3 Нефтегазоносность мезозойских отложений

Глава II Корреляция разрезов продуктивных частей мезозойских отложений по геолого-геофизическим данным

2.1 Корреляция разрезов триасовых отложений

2.2 Корреляция разрезов юрских отложений

Глава III Комплексный анализ основных геологических критериев нефтегазоносности по отложениям триасового и юрского возрастов

Глава IV Оценка перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений и рекомендации по дальнейшим ПРР

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Перспективы газонефтеносности мезозойских отложений на российском шельфе центральной части Баренцева моря»

По нефтегазовому потенциалу недр шельф Баренцева моря занимает второе место (после Карского моря) среди всех морей России [10]. Здесь к настоящему времени открыто пять месторождений углеводородов в Южно-Баренцевской впадине и шесть месторождений на Печороморском шельфе.

Геолого-геофизические исследования в этой акватории были начаты в 60-е годы XX столетия. К настоящему времени в Баренцевом море объем сейсморазведочных работ 2D составил порядка 350 тыс. пог. км и около 500 км2 3D. Регионально-поисковыми, поисковыми и детальными сейсморазведочными работами российская часть шельфа Баренцева моря изучена весьма неравномерно. В целом современная средняя плотность Л сейсмических наблюдений составляет 1 пог.км/км . При этом в пределах локальных поднятий этот показатель существенно выше, что обеспечивает выявление и подготовку структур, а также позволяет осуществить надежные структурные построения по сейсмоотражающим горизонтам (СОГ) с сечением изогипс 50-100 м.

В результате проведенных в последние годы поисково-разведочных работ (ПРР) удалось уточнить характеристику основных нефтегазоносных комплексов, их стратиграфическую привязку, толщины пород-коллекторов и покрышек, фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) пород-коллекторов и надежность флюидоупоров, а также фазовое состояние и физико-химические свойства пластовых флюидов.

Основными перспективными нефтегазоносными комплексами (НТК) на шельфе Баренцева моря являются терригенные среднеюрские, а также средне- и нижнетриасовые отложения. В первых из них выявлены такие месторождения, как уникальное по запасам Штокмановское газоконденсатное месторождение, крупные Ледовое ГКМ и Лудловское газовое месторождение. Во втором НТК выявлены Северо-Кильдинское и

Мурманское газовые месторождения в акватории, а также Песчаноозерское и Тарское нефтегазоконденсатные месторождения на острове Колгуев [24].

Однако, как известно, с 1989 года объемы поисково-разведочных работ на нефть и газ в целом по стране резко сократились, в том числе и на шельфе Баренцева моря. Вместе с тем, учитывая высокую степень разведанности и освоения месторождений УВ в сухопутных районах страны, очевидно, что современный континентальный шельф приобретает все более четкое преобладающее значение для дальнейших ПРР.

Оценка начальных суммарных ресурсов (НСР) УВ в недрах шельфа Баренцева моря, выполненная на 01.01.2002 года, еще раз показала высокую их перспективность, поэтому возникла необходимость и актуальность выполнения исследований по обобщению и анализу имеющихся геолого-геофизических материалов для определения основных направлений и. первоочередных объектов дальнейших работ по выявлению новых углеводородных месторождений в акватории.

Этому и посвящена настоящая работа. Основные задачи исследования сводились к следующему:

1. Уточнить геологическое строение мезозойских отложений в центральной части российского шельфа Баренцева моря

2. Провести геолого-геофизическую корреляцию разрезов продуктивных частей мезозойских отложений (по пробуренным в районе скважинам) в целях определения пространственного распространения пород-коллекторов и слабопроницаемых пород-покрышек, а также характера изменения их качества

3. Выявить основные геологические критерии нефтегазоносности по нижне-среднетриасовым и среднеюрским отложениям и провести их комплексный анализ.

4. Проанализировать результаты оценки перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений, выполненной на 01.01.2002 г.

5. Обосновать основные направления и объекты дальнейших ПРР.

В результате изучения основных особенностей геологического строения было уточнено тектоническое строение и палеотектоника российского шельфа Баренцева моря, фациальные условия осадконакопления и литологический состав слагающих мезозойскую часть разреза Восточно-Баренцевского мегапрогиба осадочных образований, а также нефтегазоносность этих отложений в выявленных месторождениях (в разрезе среднеюрских отложений установлено от двух до пяти продуктивных горизонтов; в среднетриасовых отложениях - от трех до шести продуктивных горизонтов; в нижнетриасовых - до 5 продуктивных горизонтов).

Геолого-геофизическая корреляция мезозойских отложений в центральной части российского шельфа Баренцева моря позволила определить литолого-стратиграфическое расчленение среднеюрского и триасового разреза и распространение в нем слабопроницаемых реперов, газонасыщенных пластов, ФЕС пород-коллекторов и характер их пространственного изменения, а также надежность пород-покрышек.

В результате комплексного анализа основных геологических критериев нефтегазоносности составлены схематические карты этих критериев для средне-нижнетриасовых и среднеюрских отложений с выделением на них зон и участков наиболее вероятного нефте- и(или) газонакопления, представляющие интерес для дальнейших ПРР.

На первой из них показаны границы последовательного сокращения к депоцентру бассейна осадконакопления возможности вскрытия до глубины 7 км среднего (нижней части) и нижнего триаса, области проявлений базальтового магматизма, предполагаемых магматогенных массивов триаса (по СОГ Аг). На второй показаны границы области развития глубоководных фаций распространения регионального верхнеюрского флюидоупора, области повышенных его толщин.

Составлена также сводная карта геологических критериев по средне-нижнетриасовым и среднеюрским отложениям, которая позволила выделить высокоперспективные и перспективные зоны нефтегазонакопления (ЗНГН) для мезозойской части разреза осадочных отложений.

На последней карте отражены и результаты выполненной автором качественной оценки перспектив мезозойских отложений Баренцевоморского шельфа. Выделены ЗНГН и участки перспективные раздельно по нижне-среднетриасовым и среднеюрским отложениям и высокоперспективные по этим отложениям совместно. По высокоперспективным и перспективным ЗНГН выполнена количественная оценка перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений. Ее результаты показаны на карте перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений шельфа Баренцева моря, которая послужила основанием при определении приоритетных направлений дальнейших поисково-разведочных работ.

Основные положения проведенных исследований докладывались:

1) на V научно-технической конференции «Актуальные проблемы состояния и развития нефтегазового комплекса России» на секции «Эффективные геолого-геофизические методы и технические средства поиска, разведки и контроля за разработкой месторождений нефти и газа» в 2003 году в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина,

2) на секции «Освоение морских нефтегазовых месторождений» ООО «ВНИИГАЗ» в июне 2005 года.

Наиболее важные результаты опубликованы в четырех статьях в журнале «Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений» в №7 2002 г., в №9 2004 г. и в №2 2005 г., а также в сборнике трудов ООО «ВНИИГАЗ» «Основные проблемы и задачи дальнейших работ по поиску, разведке и разработке морских месторождений нефти и газа» 2002 г.

Рекомендации автора по дальнейшим поисково-разведочным работам на мезозойские отложения центральной части Баренцева моря переданы в ОАО «Газпром» для внедрения.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю доктору геолого-минералогических наук Е.В.Захарову за постоянную поддержку и всестороннюю помощь в написании данной работы

В процессе работы автор пользовался поддержкой, советами и консультациями докторов наук В.В. Стрельченко, П.Б. Никитина, Л.Г. Кульпина, кандидатов наук А.Н.Тимонина, Я.И.Штейна, старших научных сотрудников Т.А. Толстиковой, Н.В. Реутской и многих других, которым выражает свою сердечную благодарность и признательность.

Заключение диссертации по теме «Технология освоения морских месторождений полезных ископаемых», Толстиков, Алексей Владимирович

Заключение

Комплексное геолого-геофизическое изучение мезозойских отложений российского шельфа центральной части Баренцева моря в аспекте оценки перспектив их нефтегазоносности позволило выявить основные особенности литологической характеристики их разреза и тектонического строения выявленных и прогнозируемых зон нефтегазонакопления. При этом изучались не только открытые месторождения, но и выявленные перспективные локальные структуры, литолого-фациальные карты и промыслово-гео физические материалы (геофизические параметры геологического разреза), полученные с помощью современной аппаратуры, позволяющих за одну спуско-подъемную операцию одновременно регистрировать до четырех геофизических параметров (Dresser Atlas). Использовалась геологическая информация, полученная как по параметрическим скважинам, пробуренным на островах, так и по всем поисково-разведочным скважинам, пробуренным в рассматриваемом регионе, в том числе и на острове Колгуев.

Кроме стратиграфической привязки разрезов скважин учитывались прослеживаемые сейсморазведкой отражающие горизонты в изучаемой части разреза. В качестве тектонической основы использовалась тектоническая карта, составленная во ООО «ВНИИГАЗ» в 2001 году (Е.В. Захаров и др.), на которой были, уточнены границы Надеждинского и Гусиноземельского выступов. Рассматривалась и история развития изучаемого района, а также литолого-фациальные условия осадконакопления. Несмотря на недостаточную изученность рассматриваемого района, выполнена геолого-геофизическая корреляция разрезов по пробуренным скважинам. Основные затруднения такой корреляции были сопряжены: со сложными сейсмогеологическими условиями триасовых отложений, которые усугубляются достаточно обширным полем магматогенных образований (траппов); с неоднородностью их разреза (связанной с резкой полифациальностью триасовых отложений, с выклиниванием и литологическим замещением среднеюрских отложений); а также с различным объемом и качеством промыслово-геофизических исследований. Несмотря на это, удалось получить дополнительную информацию по характеру распространения основных продуктивных горизонтов нижне-среднетриасовых и среднеюрских отложений и определить поинтервальные параметры для нижнего и среднего триаса и средние для средней юры.

По данным промысловой геофизики также удалось выявить общий характер пространственного изменения эффективных газонасыщенных толщин, ФЕС и прогнозировать распространение продуктивных пластов среднеюрских отложений в Штокмановском районе.

Все это позволило выявить основные геологические критерии нефтегазоносности по отложениям нижне-среднетриасового и среднеюрского возрастов. На основании результатов анализа этих критериев составлены схематические карты геологических критериев для указанных отложений и выделены на них зоны и участки наиболее вероятного газо- и(или) нефтенакопления. Последовательное совмещение этих карт друг с другом позволило составить сводную карту геологических критериев, на которой были выделены высокоперспективные и перспективные зоны газонефтенакопления для мезозойской части разреза осадочных отложений: нижне-среднетриасовые отложения - на своде Федынского, Гусиноземельском и Куренцовском, Надеждинско-Мурманском, Северо-Кильдинском выступах, Альбановской седловине, Лунинском выступе; среднеюрские отложения — на Восточно-Федынском выступе и в южной части поднятия Гимет; совместно нижне-среднетриасовые и среднеюрские отложения - на Лудловской седловине, Ферсмановско-Демидовском и Восточно-Персейском выступах.

В пределах центральной части Восточно-Баренцевского мегапрогиба среди таких зон и участков для средне-нижнетриасовых отложений выделены выступы Северо-Федынский, Гусиноземельский, Годинский и юго-восточная часть Куренцовской ступени. Несомненно заслуживает внимания также свод Федынского, расположенный в зоне совместных интересов России и Норвегии.

Анализ палеотектонических фациальных обстановок и теплового поля позволяет считать, что в этих отложениях будут преобладать скопления газа. Основным поисковым критерием может служить тот факт, что месторождения УВ, выявленные в континентальных триасовых отложениях Печорской и Южно-Баренцевкой впадин, расположены в непосредственной близости от одновозрастных отложений мелководно-морского генезиса.

Высокоперспективные и перспективные участки для среднеюрских отложений выделены в Лудловской седловине (северо-западнее Лудловского месторождения), в северо-восточной и в юго-западной частях Восточно-Федынского выступа, а также в восточной части Восточно-Персейского выступа.

Анализ палеотектонических и фациальных обстановок позволяет считать, что в этих отложениях будут преобладать газовые и газоконденсатные скопления. Основным поисковым критерием может служить тот факт, что месторождения в отложениях этого возраста выявлены в наиболее приподнятых участках, расположенных в западной части района, характеризующихся дельтовыми и прибрежно-морскими условиями осадконакопления, конседиментационным развитием пластовых сводовых ловушек и наличием региональной верхнеюрской покрышки.

В работе показано, что согласно новой оперативной оценке НСР УВ (выполненной во ВНИИГАЗе на 01.01.2002 г.) в мезозойских отложениях рассматриваемого региона сосредоточено около 80% этих ресурсов, в т.ч. основная доля разведенных запасов более достоверной части прогнозируемых ресурсов (категорий Сз и ДО. Следует подчеркнуть, что большая часть этих ресурсов оценена в отложениях залегающих на глубинах до 3 км и в участках шельфа с глубиной дна до 100 м. Важно, что наиболее достоверная часть этих ресурсов в мезозойских отложениях технически доступна для выявления и освоения новых месторождений УВ. Итоги этой оценки отражены на схематической карте оценки перспектив нефтегазоносности мезозойских отложений шельфа Баренцева моря.

Первоочередными локальными объектами поисково-разведочных работ по всему перспективному разрезу нижне-среднетриасовых и среднеюрских отложений могут служить структуры: Западно-Штокмановская, Западно-Лудловская, Демидовская, Медвежья, Ферсмановская, Вернадского и Средняя. Объектами второй очереди могут служить перспективные локальные структуры, выявленные в пределах свода Федынского.

Рекомендации по дальнейшему изучению мезозойских отложений на российском шельфе Баренцева моря изложены в главе IV.

Таким образом, основные результаты и выводы выполненной работы сводятся к следующему: уточнены особенности геологического, тектонического строения и литолого-фациальные условия осадконакопления мезозойских отложений на российском шельфе центральной части Баренцева моря; выполнен прогноз наличия продуктивных пластов на соседних с выявленными месторождениями перспективных локальных структурах и пространственного изменения ФЕС пород-коллекторов, а также надежности пород-покрышек; выявлены основные геологические критерии газонефтеносности регионально распространенных нижне-среднетриасовых и среднеюрских отложений и осуществлен их комплексный анализ для выделения перспективных участков, в которых они представляют совместный или раздельный практический интерес; проанализированы качественные и количественные оценки перспектив газонефтеносности мезозойских отложений, выделены зоны газонефтенакопления для выявления и освоения новых углеводородных месторождений; геологически обоснованы основные перспективные зональные и локальные объекты дальнейших поисково-разведочных работ и даны рекомендации по их проведению.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Толстиков, Алексей Владимирович, 2005 год

1. Бакиров А.А. Геологические основы прогнозирования нефтегазоносности недр. М: Недра, 1973. - 344 с.

2. Бакиров А.А., Мальцева А.К. Литолого-фациальный и формационный анализ при поисках и разведке скоплений нефти и газа. М.: Недра, 1985. - 159 с.

3. Баренцевская шельфовая плита. Тр. ВНИИОкеангеология, том 196, Л.: Недра, 1988. - 262 с.

4. Белонин М.Д., Буялов Н.И., Захаров Е.В. и др. Методы оценки перспектив нефтегазоносности. М.: Недра, 1979. — 332 с.

5. Бурлин Ю.К., Соколов Б.А. Флюидодинамическая модель формирования нефти и газа и нефтегазоносность арктических окраин // 4-ая междунар. конференция «Освоение шельфа Арктических морей России», С.-П., 1999.-с. 214-218.

6. Венделыптейн Б.Ю., Резванов Р.А. Геофизические методы определения параметров нефтегазовых коллекторов. М.: Недра, 1978. - с. 112-131.

7. Волк В.Э., Верба М.Л. и др. Отчет «Структура и основные этапы развития осадочного чехла Баренцево-Кольского шельфа». Л.: ПГО Севморгеология, 1983.

8. Вяхирев Р.И., Никитин Б.А., Гриценко А.И., Захаров Е.В., Никитин П.Б. Актуальность выявления и освоения месторождений газа и нефти на шельфе России. М.: Газоил пресс, 2000. - 109 с.

9. Геодинамика и нефтегазоносность Арктики / ред. Гаврилов В.П. -М.: Недра, 1993. 323 с.

10. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Моря Советской Арктики / Т. 9, ред. Грамберг И.С., Погребицкий Ю.Е. Л.: Недра, 1984. - 280 с.

11. Грамберг И.С., Школа И.В., Бро Е.Г. и др. Параметрические скважины на островах Баренцева и Карского морей. Сов. Геология. 1985. №1, с. 95-98

12. Грамберг И.С., До дин Д. А., Лавров Н.П. и др. Арктика на пороге третьего тысячелетия» (ресурсный потенциал и проблемы экологии). С.-П.: Наука, 2000. - 247 с.

13. Дибнер В.Д. Морфоструктура шельфа Баренцева моря. Тр. НИИГА. Л.: Недра, 1978. - Т.185. 211 с.

14. Захаров. Е.В., Буш Э.А., Кулибакина И.Б. Перспективы нефтегазоносности триасовых отложений европейской части Арктического сектора земли // Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1990, № 3. с. 20-22.

15. Захаров Е.В., Иванов Ю.А. Методика сопоставления комплексных карт критериев перспектив нефтегазоносности / В сб.: Особенности геологического строения и прогнозирования нефтегазоносности некоторых районов СССР. Тр. ВНИГНИ, 1971, вып. 108. - с. 139-145.

16. Захаров Е.В., Кулибакина И.Б., Арефьев О.А. Геолого-геохимические показатели нефтеносности триасового комплекса северо-востока Европейской части СССР / Изв. АН СССР. Серия: Геологическая, М., Наука, 1990, № 3. 136-138 с.

17. Захаров Е.В., Кулибакина И.Б. Перспективы юрского комплекса арктических морей СССР для поисков залежей углеводородов // Советская геология, №5 1989. - 33-37 с.

18. Захаров Е.В., Никитин П.Б. Основные проблемы и задачи выявления и освоения углеводородных месторождений на шельфе Баренцева и Карского морей // конференция «Нефть и газ Арктического шельфа 2002. Перспективы сегодня и завтра». Мурманск, 2002.

19. Захаров Е.В. Особенности прогнозирования нефтегазоносности континентальных шельфов / Обз. инф. серия: Геология и разведка морских нефтяных и газовых месторождений: М.: ВНИИЭГАЗпром, 1986, вып. 1. -44 с.

20. Захаров Е.В. Прогнозирование нефтегазоносности континентальных шельфов геотектонически различных областей// Дисс. д.г.-м.н., М.: 1991 г.

21. Захаров Е.В., Толстиков А.В. Перспективы газоносности среднеюрских отложений на российском шельфе Баренцева моря // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. М.: 2002. - № 7.-с. 4-8

22. Захаров Е.В. Углеводородный потенциал зон нефтегазонакопления основа определения стратегии по выявлению и освоению месторождений нефти и газа // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - М.: 2003. - № 1. - с. 6-11.

23. Захаров Е.В., Холодилов В.А., Толстиков А.В. Перспективы нефтегазоносности нижне-среднетриасовых и среднеюрских отложений Баренцева моря // Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений. М.: 2004. -№ 9. - с. 7-9.

24. Захаров Е.В., Юнов А.Ю Направления поисков залежей УВ в юрских отложениях на Российском шельфе Баренцева моря // Геология нефти и газа. М.: 1994. -№ 2-е. 13-15.

25. Концепция изучения и освоения УВ ресурсов морской периферии России в новых экономических условиях. М.: 2000: Мин. природн. ресурсов РФ и топлива и энергетики РФ.

26. Малютин Ю.Д., Беляев В.Н. Дополнительные данные о геологическом строении Штокмановского месторождения тектоника, магматизм, плотностная модель // Конференция «Нефть и газ Аркического шельфа 2002. Перспективы сегодня и завтра». - Мурманск, 2002.

27. Маргулис Л.С., Маргулис Л.А. История формирования и нефтегазоносность Баренцевоморского региона // Конференция «Нефть и газ Аркического шельфа 2004. Взгляд в будущее». Мурманск, 2004.

28. Маргулис Л.С. «О геологической природе аномальных отражающих горизонтов в триасовых отложениях Баренцева моря // Доклад АН СССР. 1986. Т.290, №1. с.184-187.

29. Мурзин P.P., Каминский В.Д., Супруненко О.И., Сенин Б.В. Первоочередные направления ГРР на углеводородное сырье наконтинентальном шельфе в свете положений энергетической стратегии России до 2020 годов // Труды РАО-ОЗ. С.-П., 2003. - с.38-41.

30. Никитин Б.А., Ровнин Л.И. Нефтегазоносность арктических шельфов России взгляд в XXI век // 4-ая междунар. Конференция «Освоение шельфа Арктических морей России». - С.-П., 1999. - с. 126-134.

31. Ступакова А.В. Условия формирования и нефтегазоносность пермских и триасовых отложений Тимано-Печорского бассейна. Афтореф. дис. канд.геол-минерал.наук. М., 1990. 19 с.

32. Тектоническая карта Баренцева моря и северной части Европейской России (М 1:2500000) и объяснительная записка к ней/ Ред. Богданов Н.А., Хаин В.Е. М.: ИЛСАН; ПКО «Картография», 1996. - 94 с.

33. Федоровский Ю.Ф., Борисов А.В. Нефтегазоносность Баренцево-Карского шельфа: открытия, проблемы освоения, перспективы // Второй междунар. Баренцевский симпозиум. Нефть и газ в Баренцевском регионе. Киркинес. Норвегия, 1994. - 6 с.

34. Шипелькевич Ю.В. Региональные условия формирования коллекторов и покрышек в юрских продуктивных отложениях на Баренцевом море // 4-ая междунар. конференция «Освоение шельфа Арктических морей России». С.-П., 1999. - с. 143-147.

35. Шипилов Э.В., Боголепов А.К. Распределение нефтегазоносности и пористости в продуктивных отложениях Южно-Баренцевского бассейна // Доклад РАН. 1997. Т. 355, №2. с.238-240.

36. Ermakov A.I., Zolotukhin А.В., Gudmestad О.Т., Jakobsen R.A. Cooperation for the future // 4-ая междунар. конференция «Освоение шельфа Арктических морей России» С.-П., 1999.

37. Henriksen L.B., Henriksen Е., Sollid К., Gytri S.R., Ashnton N. Petroleum geology on the Norwegian part on the Barents shelf, Statoil Asa, Norway //4-ая междунар. Конференция «Освоение шельфа Арктических морей России». С.-П., 1999. - с. 90-91.

38. Lyssel F.T. Bjorn Т. G., Senin B.V Play concepts and prospectivity of the Pechora sea and Southern Barents basin: Analogues to the Norvegian Western Barents sea. Arctic shelf oil and gas, Murmansk, 2002.