Циклостратиграфический анализ и литофациальное моделирование нефтегазоносных отложений покурской свиты южной части Варьеганского мегавала тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.06, кандидат геолого-минералогических наук Космынин, Владислав Александрович

• Космынин, Владислав Александрович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Космынин, Владислав Александрович

СОДЕРЖАНИЕ.

СПИСОК РИСУНКОВ.

СПИСОК ТАБЛИЦ.

Заключение диссертации по теме «Литология», Космынин, Владислав Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основываясь на проведенные в данной работе литолого-литофациальные и циклостратиграфическне исследования покурской свиты южной части Варьеганского мегавала можно сделать следующие выводы.

1. Разрез покурской и низов кузнецовской свит представлен терригенными породами. Широко распространены пачки переслаивания глин, алевролитов и песчаников.

По минеральному составу алевро-песчаные породы аркозовые, при незначительной примеси обломков метаморфических и вулканических пород. Несмотря на разные фациальные условия осадконакопления, породы близки по составу скелета и глинистого цемента. Вверх по разрезу наблюдается уменьшение аутигенного каолинита, превалирующего в цементирующей части пород апт-альбского возраста, и увеличение гидрослюды. Туронские глины представлены преимущественно хлоритом. Органические останки закономерно увеличиваются вверх по разрезу покурской свиты (до 40%).

Особенностью покурской свиты является присутствие по всему разрезу слоев плотных песчаников и алевролитов с карбонатным цементом, для которого устанавливается пойкилитовая структура, указывающая на вторичный характер цементации. Доля плотных песчаных разностей в пластах сеноманского яруса заметно ниже по сравнению с пластами нижнего альба и апта.

Существенным отличием пород покурской свиты является слабая степень цементации, что вносит значительные коррективы в методику работы с керновым материалом. Для песчаных и крупноалевритовых пород вниз по разрезу отмечается последовательное увеличение степени уплотнения, увеличение содержания глинистого цемента и, соответственно, уменьшение пористости. Песчаные пласты, залегающие на глубинах порядка 800-900 м (пласты ПК^б), представлены практически рыхлыми породами,

151 пористость которых достигает 40%. Породы апт-альбского возраста (пласты ПК 14.22) представлены более консолидированными разностями. Плотность пород контролируется преимущественно гидродинамической активностью среды седиментации.

К закономерностям строения разреза также относится уменьшение вторичных процессов (глинизации, трещиноватости, регенерации кварцевых зерен) вверх по наслоению, чему способствует низкая плотность пород верхней части покурской свиты.

2. Развитые в разрезе коллектора относятся к поровому типу характерному для обломочных разностей пород терригенных отложений. Трещинные коллектора не играют существенной роли, особенно в верхних частях разреза.

Породы, обладающие значимой открытой пористостью (до 42%), представлены песчаниками и алевролитами с низким содержанием терригенного глинистого материала. В целом слабая уплотненность пород покурской свиты является благоприятным фактором для высоких ФЕС пород.

Весьма специфично для разреза покурской свиты наличие алевролитов, практически лишенных глинистого материала. Эти породы обладают такой же высокой пористостью, как и песчаники, но естественно значительно более низкой проницаемостью, особенно для вязких флюидов.

3. По палинологическим, циклостратиграфическим данным и интерпретации широкого комплекса ГИС в разрезе покурской свиты выделено 22 седиментационных циклита крупного ранга: С1-С22. К аптским отложениям относятся циклиты С22-С17, к альбским — С16-СЗ, к сеноманским — С2-С1, к сеноман-туронским — СО. Разрез покурской свиты имеет общий регрессивный характер строения.

Стратиграфическая граница позднего альба и сеномана приурочена к непроницаемому разделу между пластами ПК2 и ПК3. Ранее полагалось ее наличие значительно глубже - граница ПК6 и ПК7. Циклостратиграфический

152 анализ основывался на уточненных стратиграфических данных и позволил протрассировать выделенную границу по всей площади исследования. Наблюдается практически полная сходимость результатов палинологических исследований скважин с керном и проведенных циклостратиграфических расчленений разрезов всех скважин.

Седиментационные циклиты имеют двух- и трехчленное строение. Нижние части тциклитов в основном представлены песчаниками с линзами алевро-глинистых пород. Средние части при трехчленном строении представлены алевролитами, а также тонкоплитчатым переслаиванием алевролитов, песчаников и глин. В верхних частях как двухчленных, так и трехчленных циклитов залегают глины. Встречается и обратное строение циклитов.

Разрешающая способность геофизических методов не позволяет проследить циклиты низких рангов, в то время как литологические исследования керна предоставляют обширные данные о миницикличном строении разреза и уточняют границы выделенных циклитов более крупного ранга. Стратиграфические границы, соответствующие кровельным, либо подошвенным частям циклитов относительно крупного ранга в большинстве случаев совпадают с разделами минициклитов.

Циклостратиграфическое расчленение покурской свиты позволило произвести более точное сопоставление разрезов скважин и проследить по всей площади исследований границы одновозрастных пород.

4. Характерной особенностью строения покурской свиты является широкое развитие зон замещения песчаных пород глинистыми, сопровождающееся появлением дополнительных минициклитов. Все циклиты крупных рангов прослеживаются повсеместно на всей рассматриваемой площади.

Толщины циклитов варьируют в широком диапазоне, что является основной причиной возникновения неопределенностей прослеживания их границ, но на сравнительно небольшой площади их изменения, как правило,

153 невелики. Главной причиной вариаций общих толщин циклитов является изменение толщин песчаных пластов, имеющее седиментационную природу.

Разрез покурского НТК характеризуется высокой вертикальной и латеральной неоднородностью. Даже довольно однородные пласты песчаников - ПКЬ ПК^, ПК14, ПК16, ПК20-21 - включают прослои и линзы глинистых пород, а также плотные пропластки, представленные песчаниками с базальным карбонатным цементом.

На фоне общей выдержанности толщин глинистых перемычек между продуктивными пластами, встречаются зоны слияния пластов-коллекторов. Так размыв глинистого раздела между газовой шапкой с нефтяной оторочкой и нефтенасыщенной частью сеноманского резервуара на севере района исследований, предопределил гидродинамическую связь между зонами разного насыщения.

5. Рассматриваемый район расположен в сложной тектонической зоне, в структурном каркасе которой прослеживаются элементы различной конфигурации и простирания.

По результатам дешифрирования аэро-космоснимков среди всего многообразия выявленных разрывных дислокаций выделяются два морфологических типа: прямолинейные - линеаменты, обнаруживающие генетическую связь с развитием протяженных структур, и концентрически-зональные элементы - так называемые кольцевые структуры.

Значительная протяженность линеаментов свидетельствует об их глубинности и, по-видимому, древнем возрасте заложения. Выделяющиеся элементы имели унаследованный характер и сохраняли активность на протяжении всех этапов формирования осадочного чехла.

При выделении и трассировании разломных зон важнейшее значение имеют геофизические данные. Наблюдается высокая степень сходимости откартированных линеамент на границе Ван-Еганской и Ай-Еганской площадей с системой кулисообразных разрывных нарушений, выделенных по результатам интерпретации ЗО сейсморазведки.

6. Длительное унаследованное развитие зон дислокаций, несомненно, сказалось и на распределении литофаций в процессе осадконакопления и соответственно повлияло на характер пространственного распределения песчаных коллекторов. Преобладание в восточной части района исследований элементов юго-западной ориентировки, а в западной части - элементов субширотной ориентировки, позволяет предполагать движение седиментационных каналов именно в этих направлениях.

Большое количество прогнозируемых разрывных нарушений в центральной части района, может косвенно утверждать о неоднородности как тектонического, так и геоморфологического строения пластов области исследования.

7. Сложность строения толщи покурской свиты, характеризующейся сильной литологической и фациальной изменчивостью, определила необходимость применения комплексных литофациальных исследований.

Судя по составу, структурно-текстурным особенностям пород, характеру строения седиментационных циклитов и палинофациальным данным, обстановки осадконакопления покурской свиты преимущественно характеризуют дельтовые фации. Песчаные породы в таких условиях формируются в дельтовых каналах и баровых телах, в то время как алевро-глинистые породы - в маршево-болотных условиях.

Дельтовый комплекс покурской свиты характеризуется постепенным переходом от фациальных ассоциаций фронта дельты в среднем апте до аллювиальных обстановок сеноманского яруса. Основной объем осадков покурской свиты формируется в апт-альбское время в условиях алювиально-дельтовой равнины, проградирующей в западном направлении.

8. Общая тенденция палеогеоморфологического строения района в рассматриваемый период предопределяется эвстатическими колебаниями уровня моря, опусканием дна бассейна, подъемом источника сноса, что объясняет явно циклический характер строения толщи.

9. Преимущественно субширотная, юго-западная ориентировка песчаных тел в пределах покурской свиты устанавливается комплексом исследований, включающих литофациальное моделирование, сейсмофациальное моделирование отложений позднего альба-сеномана западной части района исследований, анализ разломно блоковой структуры.

10. Источник сноса осадочного материала отложений покурской свиты располагался восточнее, северо-восточнее района исследований, что косвенно подтверждается минералогическим составом осадочных пород и преимущественной ориентировкой седиментационных каналов (субширотная) с ортогональной им системой баровых тел

11. Высокая литолого-фациальная изменчивость пластов покурской свиты, неоднородность газожидкостных контактов по площади и разрезу указывают на пластово-массивное литологически экранированное строение залежей покурского НТК.

Слои непроницаемых пород на отдельных участках способны изолировать нефтенасыщенную часть пласта от газо-, водонасыщенной и образовывать обособленные линзы проницаемых пород. Идентификация таких линз, представляющих особый интерес для проектирования разработки комплексов столь сложного геологического строения, не возможна без применения методик литофациального моделирования.

12. Анализ литофациальной неоднородности и высокие коллекторские свойства пород сеноманского яруса, ввиду (в большей степени) седиментационных причин, позволили высоко оценить перспективы верхнепокурских отложений участка скважины 104. На данном участке можно уже сейчас рекомендовать заложение нескольких разведочных скважин на верхние нефтеносные горизонты покурской свиты.

13. В целях дальнейшего изучения перспектив района исследований, в первую очередь, необходимо выполнить детальные сейсморазведочные работы. Методика работ должна быть направлена на решение прямых задач прогноза ловушек УВ на продуктивных уровнях разреза. Проведенные литофациальные исследования необходимо адаптировать на разультаты интерпретации сейсморазведки, что существенно повысит качество полученных выводов.

14. Наиболее однородные выдержанные песчаные тела толщиной не менее 7-10 м соответствуют дельтовым каналам и баровым телам. Такие пласты, при условии их изоляции мощными непроницаемыми разделами в нефтяной зоне, являются перспективными для заложения эксплуатационных горизонтальных скважин, т. к. обводненность и прорывы газа, ухудшающие нефтеотдачу, здесь маловероятны. Эта особенность строения комплекса существенно влияет на характер дренирования запасов залежей.

15. Слабая литифицированность пород, высокие фильтрационно-емкостные свойства, а также небольшая глубина залегания альб-сеноманского резервуара (пласты ПК1.4) позволяют прогнозировать в наиболее крупных песчаных толщах (дельтовых каналах, баровых телах) высокую нефтеотдачу при применении паротеплового воздействия на пласт.

16. Применение методов паротеплового воздействия на пласты нижней части покурской свиты достаточно ограниченно, что требует дальнейшего изучения способа воздействия на продуктивные . пласты покурской свиты. Выявленные в ходе литофациальных исследований покурской свиты закономерности распределение крупных песчаных тел, являются надежной основой для проектирования методов интенсификации добычи высоковязкой нефти апт-альбских продуктивных пластов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Космынин, Владислав Александрович, 2011 год

1. Афанасьев С.Л. Ритмы и циклы в осадочных породах// Бюл. МОИП. Отд. геол. 1974. Т.49, №.6. 141-142 с.

2. Байбаков Н.К., Гарушев А.Р. Тепловые методы разработки нефтяных месторождений. -М.: Недра, 1988. -343с.

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

4. Бочкарев B.C., Брехунцов A.M., Дещеня Н.П. Основные проблемы стратиграфии мезозойских нефтегазоносных отложений Западной Сибири //Геология нефти и газа.- 2000.-№1. -8-12 с.

5. Берман Л.Б., Давыдова Т.В., Жабрев И.П. Выделение эксплуатационных горизонтов в пределах сеноманской залежи месторождения Уренгой // Геологиянефти и газа. -1979.- №1.-с.27-32

6. Буш Д.А. Стратиграфические ловушки в песчаниках. —М.: Мир,1977.

7. Вассоевич Н.Б. Уточнение понятий и терминов, связанных с осадочными циклами, стадийностью литогенеза и нефтегазообразования // Основные теоретические вопросы цикличности седиментогенеза. -М., 1977. 34-58 с.

8. Высоцкий В.Н. Кулахметов Н.Х., Нестеров И.И. и др. Корреляция и индексация продуктивных пластов мезозоя Западной Сибири. Геология нефти и газа.-1987.-№3.- 27-32 с.

9. Горобец Е.А. Совершенствование технологий разработки недонасыщенных нефтью залежей покурской свиты путем математического моделирования пластовых систем. Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата технических наук. —Уфа, 2009.

10. Гурари Ф.Г., Конторович А.Э., Острый Г.Б. О роли дизъюнктивных нарушений в процессе формирования залежей нефти и газа вюрских и меловых отложениях Западно-Сибирской низменности // Геология нефти и газа. 1966. №2. 5-11 с.

11. Гурари Ф.Г., Казаринов В .П., Наливкин В.Д., И.И. Нестеров,I

12. Ровнин Л.И., Ростовцев H.H., Рудкевич М.Я. и др. Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирской низменности- новой нефтяной базы СССР. -Новосибирск: Издательство сибирского отделения АН СССР, 1963.

13. Гурова Т.И. Саркисян С.Г. Литология мезозоя и палеогена нефтегазоносных районов Западно-Сибирской низменности. -М.: Наука, 1967.-130 с.

14. Гурова Т.И. Генетические типы природных резервуаров нефти и газа Западной Сибири, Труды СНИИГГИМС. выпуск 65. Новосибирск, 1967.

15. Дюкалов С.В, Кирсанов А.Н., Маслов В.Н. Геолого-промысловые аспекты разработки сеноманских газовых залежей Западной Сибири. Обз. инф. Серия: Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. -М.: ВНИИЭгазпром, 1986,-вып. 11 . -39с.

16. Ермаков В.И., Немченко H.H., Нестеров H.H. и др. Время формирования скоплений природного газа в северных районах Западной Сибири. Тр. ЗапСибНИГНИ№113, 1976. -121-130 с.

17. Ермаков В.И., Шаля A.A. Условия образования продуктивной толщи сеномана на севере Тюменской области // Геология нефти и газа.-1982.-№1.40-45 с.

18. Ермилов О.М., Немировский И.С., Тер-Саакян Ю.Г. Опыт и проблемы разработки месторождения Медвежье в период постоянной добычи. Обз.инф. Серия: Разработка и эксплуатация газовых и газоконденсатных месторождений. -М: ВНИИЭгазпром, 1989.- 37 с.

19. Карагодин Ю.Н. Седиментационная цикличность. -М.: Недра, 1980. -242 с.

20. Карагодин Ю.Н. Региональная стратиграфия. -М.: Недра, 1985.179 с.

21. Комардинкина Г.Н. Саркисян С.Г. Литолого-фациальные особенности сеноманских газоносных отложений севера Западно-Сибирской низменности. -М.: Наука, 1971.

22. Комардинкина Г.Н., Саркисян С.Г. Литолого-фациальные комплексы меловых нефтегазоносных отложений Западно-Сибирской низменности. -М.: изд. ИГиРГИ, 1973.-35 с.

23. Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.З. Геология нефти и газа Западной Сибири. -М: Недра, 1975. -680 с.

24. Корчагин В.И. Глобальный пояс юрско-меловых нефтегазоносных бассейнов // Геология нефти и газа.-1997. -№1. -5с.

25. Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях.- М.: Высшая школа, 1971. -367 с.

26. Лобацкая P.M. Структурная зональность разломов. М.: Недра, 1987, 128 с.

27. Лидер М.Р. Седиментология. Процессы и прдукты. —М.: Недра, 1986.- 439 с.

28. Муромцев B.C. Электрометрическая геология песчаных тел-литологических ловушек нефти и газа. — Ленинград: Недра, 1984. -260 с.

29. Нежданов A.A. Сейсмогеологический анализ нефтегазоносных отложений Западной Сибири для целей прогноза и картирования неантиклинальных ловушек и залежей УВ. Дисс. на соиск. уч. ст. док. геол.-минерал. наук. —Тюмень, 2004.

30. Немченко H.H. Избранные труды, посвященные проблемам геологии нефти и газа.- М.: ОАО «ВНИИОЭНГ», 2000.

31. Немченко Т.Н. Формирование залежей углеводородов в сложнопостроенных резервуарах западных районов Среднего Приобья. Дисс.160на соиск. уч. ст. канд. геол.-минерал, наук. —М.: изд. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. -142 с.

32. Нестеров В.Н., Семянов A.A., Шленкин С.И. и др. Геологическая доразведка нефтяных месторождений Нижневартовского Приобья. —М.: Научный мир, 2006. 192 с.

33. Озеранская JI.C., Рудкевич М.Я., Чистякова Н.Ф. и др. Нефтегазоносные комплексы Западно-Сибирского бассейна. -М.: Недра,1988,-ЗОЗс.

34. Петтиджон Ф. Дж. Осадочные породы. -М.: Недра, 1981. -751 с.

35. Пороскун М.В. Дифференциация разреза сеноманских отложений севера Западной Сибири в связи с разведкой, подсчетом запасов и разработкой залежи УВ. Диссертационная работа на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогнческих наук. —М, 2004.

36. Рединг X. Обстановки осадконакопления и фации: В 2-х т. Т. 1. -М.: Мир, 1990. -352 с.

37. Региональные стратиграфические схемы мезозойских отложений Западно-Сибирской равнины. Тюмень: ЗапСибНИГНИ. 1991.

38. Ростовцев H.H. Западно-Сибирская низменность // Очерки по геологии СССР (по материалам опорного бурения). -М.: Гостоптехиздат, 1956.-Т. №1.-5-28 с.

39. Садовников Г.Н. Методы стратиграфических исследований. Учебное пособие. -М.: РГГРУ, 2005.

40. Селли Р. И. Древние обстановки осадконакопления. -М.: Недра,1989.-314 с.

41. Соседков B.C., Четвертных В.П. Покурский надгоризонт -перспективный объект нефтегазопоисковых работ на севере Западной Сибири //Геология нефти и газа. -1992. -№12. -4с.

42. Сурков B.C. Мегакомплексы и глубинная структура земной коры Западно-Сибирской плиты. -М.: Недра, 1986. -149с.

43. Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 19. Сургутский нефтеносный район. Под редакцией И.И. Нестерова. — Тюмень, 1968.-237 с.

44. Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 31. Литолого- фациальные комплексы меловых нефтегазоносных отложений Западно-Сибирской низменности. Короткое М.Х. М, 1973.

45. Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 43. Шаимский нефтеносный район. Под редакцией И.И. Нестерова. — Тюмень, 1971. -495 с.

46. Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 48. Стратиграфо-палеонтологическая основа детальной корреляции нефтегазоносных отложений Западно- Сибирской низменности. Под редакцией И.В. Лебедева -Тюмень, 1971.

47. Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 61. Структурно — формационные и палеотектонические критерии нефтегазаносности. Под редакцией М.Я. Рудкевича. — Тюмень, 1972.

48. Труды ЗапСибНИГНИ, вып. 93. Объяснительная записка к атласу литолого-палеогеографических карт юрского и мелового периодов Западно-Сибирской равнины в масштабе 1:5000000. Под редакцией И. .И.Нестерова. -Тюмень, 1976.

49. Фролов В.Т. Литология. Кн. 3. -М, 1995. -347 с.

50. Фролов В.Т. Опыт и методика комплексных стратиграфо-литологических и палеогеографических исследований. —М, 1965.

51. Фролов В.Т. О происхождении ритмичности дельтовых отложений // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1972. Т.47. -111-124 с.

52. Фролов В.Т. Циклы и циклиты — атрибуты геологических процессов и формаций // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 4. Геология. — 1998. № 2.

53. Хаин В.Е. Цикличность и тектоника // Основные тектонические вопросы цикличности седиментогенеза. —М., 1977. -213-221 с.

54. Черемных A.B., Шерман С.И. Разломно-блоковая делимость литосферы: закономерности структурной организации и тектонической активности // Геодинамика и эволюция Земли (материалы к научной конференции РФФИ). -Новосибирск, 1996. — 74-77 с.

55. Шаблинская Н.В. Разломная тектоника Западно-Сибирской и Тимано-Печорской плит и вопросы нефтегазоносности палеозоя. —JL: Недра, 1982. -155с.

56. Анализ опыта разработки месторождений высоковязких нефтей и битумов. Отчет. Руководитель Мищенко И.Т. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. -Москва, 2007.

57. Дополнение к технологической схеме ОПР пластов ПК1-2 Ван-Еганского месторождения. Отчет. Руководитель Карпов С.Н. РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. -Москва, 2006.

58. Vail P.R., Mitchum R.M., Thompson S. Seismic stratigraphy and global changes of sea level// Amer. Assoc. Petrol. Geol. Mem. 1977. №26. P. 8397.