Стратиграфия и условия формирования абалакской и баженовской свит Широтного Приобья: Западная Сибирь тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.02, кандидат геолого-минералогических наук Важенина, Ольга Александровна

• Важенина, Ольга Александровна
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Важенина, Ольга Александровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Геолого-геофизическая изученность абалакской и баженовской свит.

ГЛАВА 2 Методы геологических исследований бат-келловейских и верхнеюрских отложений.

ГЛАВА 3 Литолого-стратиграфическая характеристика абалакской и баженовской свит Широтного Приобья.

3.1 Стратиграфия отложений абалакской и баженовской свит.

3.2 Литологическая характеристика пород и типы разрезов абалакской и баженовской свит.

3.3 Закономерности распределения карбонатного материала в абалакской и баженовской свитах.

ГЛАВА 4 Условия формирования отложений абалакской и баженовской свит и их нефтегазоносность.

4.1 Условия формирования отложений абалакской и баженовской свит.

4.2 Нефтегазоносность абалакской и баженовской свит.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Стратиграфия и условия формирования абалакской и баженовской свит Широтного Приобья: Западная Сибирь»

Диссертационная работа является результатом научных исследований автора в области стратиграфии, литологии и условий формирования бат-келловейских и верхнеюрских отложений на территории Широтного' При-обья.

Объектами исследований являются абалакская и баженовская свиты (отложения келловея и верхней юры), повсеместно распространенные в пределах исследуемой территории и входящие в состав Фроловско-Тамбейского структурно-фациального района Западной Сибири (рис. 1).

Границы исследуемой территории показаны на обзорной карте (рис. 2). В пределах территории расположено 17 разведочных площадей: Северо-Кальчинская, Демьянская, Северо-Демьянская, Немчиновская, Радонежская, Нижнекеумская, Вареягская, Гусеничная, Западно-Салымская, Верхнесалым-ская, Соровская, Эргинская, Шапшинская, Фроловская, Приразломная, Приобская и Салымская и пробурено 1174 поисковых, разведочных и эксплуатационных скважин. В работе использованы материалы по 75 поисковым и разведочным скважинам, вскрывшим бат-келловейские и верхнеюрские отложения.

Актуальность работы. В последнее время из-за снижения темпов прироста запасов и добычи углеводородного сырья за счет открытия залежей нефти и газа в обычных гранулярных коллекторах юрского и неокомского возраста внимание геологов и нефтяников вновь привлекли нетрадиционные сложнопостроенные продуктивные объекты, входящих в состав абалакской и баженовской свит. На общем фоне резкого сокращения потенциальных ресурсов неокомских пластов Западной Сибири баженовская свита позднеюрско-раннеберриасского возраста является уникальным объектом* восполнения минерально-сырьевой« базы страны. Из баженовской свиты на разных месторождениях Западной Сибири к настоящему времени добыто бо

Структурно-фациальные районы: 1 - Нурминский; 2 - Гыданский; 3 - Хатангский: 4 -Приуральский; 5 - Ямало-Тюменский; 6 - Казым-Кондинский; 7 - Фроловско-Тамбейский; 8 - Пурпейско-Васюганский; 9 - Тазо-Хетский; 10 - Сильгинский; 11 - Ажарминекий; 12 -Чулымо-Тасеевский; 13 - Омский; 14 - Тебисский; 15 - Баганский; 16 -П границы исследуемой территории 1—1

Рисунок 1 Схема литолого-фациального районирования верхней юры

Западной Сибири [61].

403 417 46?

ПРИО! 241 ,„ ПРИОЕСКИЙ

56 Й1 76 57 • 83

157, САЛЫМСКИЙ и

ЮЖНО-1

НИЖЫЁ-ШАПШШСКИЙ заладно-салымский,

УТСКИЙЗ

СКОЕ

САЛЫМСКИЙ 2

ВАДЕЛ

САЛЫМСКИЙ 5

САЛЫМСКИЙ 3

САЛЫМСКИЙ 4

ВЕРХНЕСАЛЫМСКИЙ

ВОСТОЧНО-САЛЫМСК1

ПОПУ ловский

СЕВЕРО-КОМАРИНЫЙ

ЯНСК'ИЙ.

НЕЛЫМСКИЙ

ЛУМКОЙСКИЙ

01 [ский

КЕУМСКИЙ

КАЛЬЧИНСКИЙ

СЕВЕРО-КАЛЬЧИНСКОЕ ж месторождение и его название границы лицензионных участков

Условные обозначения скважина и ее номер границы исследуемой территории административная граница юга Тюменской области скважины, материалы по которым использованы в работе

Рисунок 2 Обзорная карта исследуемой территории. лее 7 млн. тонн нефти, а притоки нефти из них составляют от 0.5-3 т/сут до 300-350 т/сут.

Первоначально считалось, что продуктивной в рассматриваемом стратиграфическом интервале является только баженовская свита. По мере накопления геолого-промысловых данных (прежде всего по Салымскому месторождению) выяснилось, что продуктивными являются также и отложения абалакской свиты.

Несмотря на перечисленные факты, до сих пор отсутствует ясное представление о стратиграфии и литологических типах, условиях образования бат-келловейских и верхнеюрских отложений, а также о закономерностях размещения по площади и разрезу содержащегося в них кремнисто-карбонатного вещества. Существуют проблемы, связанные с детальной стратиграфией абалакской и баженовской свит и с обоснованием положения1 их границ. Все вышеперечисленные аспекты, являющиеся крайне важными и актуальными на сегодняшний момент, освещаются и детализируются в данной научной работе на основании дополнительных, проведенных автором исследований.

Целью работы является создание седиментационной модели осадкона-копления пород абалакской и баженовской свит на территории .Широтного Приобья, учитывающей полный объем данных о геологическом строении исследуемых объектов и литолого-фациальной изменчивости слагающих их компонентов.

Задачи исследований. В процессе работы планируется решение ряда задач:

1. Сбор и анализ опубликованного и фондового материала.

2. Детальное стратиграфическое расчленение абалакской и баженовской свит на основании региональных зональных шкал по аммонитам, форамини-ферам, спорам и пыльце.

3. Проведение литологических исследований кернового материала бат-келловейских и верхнеюрских отложений.

4. Выделение на каротажных диаграммах карбонатных, кремнистых и глинистых разновидностей пород.

5. Корреляция* бат-келловейских и верхнеюрских отложений с выделением литологических типов разрезов:

6. Создание седиментационной. модели формирования исследуемых- отложений на территории Широтного Ириобья.

Фактический материал и методы исследования. Диссертационная работа выполнена по материалам ФГУП «ЗапСибНИИГГ». Фактический материал (каротажные диаграммы, описание и фотографии керна) собран автором в течение 3 лет, начиная с 2008 года. В работе использованы данные палеонтологических исследований (микрофаунистический и спорово-пыльцевой* анализы), которые выполнялись в. лабораториях микропалеонтологии СНИИГГиМС и Сибирского палентологического научного центра (СПНЦ) Томского государственного университета.

Изучение кернового материала произведено по 30 скважинам, включая исследование 200 образцов керна. При изучении каротажных диаграмм, использованы разрезы 75 поисковых, и разведочных скважин (рис. 1). Автором составлено восемь литолого-стратиграфических и литолого-палеонтологических планшетов» расчленения разрезов- скважин,; две схемы карбонатности,. зональная: схема* распределения, карбонатности для* отложений баженовской свиты, схема, прогнозных зон по» карбонатности в отложениях баженовской свиты, геологический, разрез и схема корреляции для абалакской и баженовской свит, три структурных карты и три< схемы изопахит, четыре литолого-фациальных схемы.

В работе учтены опубликованные, фондовые и полученные автором палеонтологические, литологические и геофизические материалы. При расчленении и корреляции исследуемых отложений применялся в полной мере литолого-геофизические (комплекс каротажных диаграмм ГК, НКТ, КС, описание и» фотографии, керна) и в меньшей степени биостратиграфические методы. Корреляция* отложений осуществлялась с использованием правила последовательности залегания пачек циклического строения и прослеживанием этой последовательности по разрезам. Для построения схем равных мощностей, литолого-фациальных схем, зональных схем карбонатности использовались программные пакеты GeoGraphix Discovery и Isoline Progect.

Основные защищаемые положения:

1. В пределах исследуемой территории для абалакской свиты выделены два литотипа пород: известняк и аргиллит, для баженовской свиты - пять литотипов пород: битуминозный известняк, битуминозный глинистый; сили-цит, кремнистый битуминозный известняк, кремнистый;аргиллит, массивный аргиллит. В зависимости от процентного соотношения тех или иных типов пород произведена литологическая типизация разрезов:

2. Проведенные литолого-стратиграфические исследования? абалакской и баженовской свит дают более полное представление о распространении как по площади, так и по разрезу карбонатных тел, являющихся основным; неф-тегазоперспективным объектом в пределах исследуемой территории;

3. На основании проведенных литолого-стратиграфических, палеонтологических и геофизических исследований; построены литолого-фациальные схемы, бат-келловейских и верхнеюрских отложений; отражающие; обстановки осадконакопления. абалакской и баженовской' свит. Восстановление условию седиментации; исследуемых отложений значительно повышает надёжность, оценки, перспектив нефтегазоносности кремнисто-карбонатных коллекторов бат-келловейских и верхнеюрских отложений:

Научная новизна. Впервые на территории Широтного Приобья применено детальное биостратиграфическое расчленение бат-келловейских и верхнеюрских отложений? на основании; комплексного исследования данных палеонтологических определений:

Обработка материалов геофизических исследований скважин и литоло-гического описания отложений в интервалах залегания абалакской и баженовской свит позволила в пределах исследуемой; территории выявить, основные литотипы пород и закономерности их вертикального и латерального распределения.

В рамках данной научной работы установлено, что коллекторы нефти оказались приурочены к плотным кремнисто-карбонатным телам, имеющие линзовидное строение и относительно небольшие мощности (от нескольких десятков см до 2,5 - 3 м), а также обладающие трещинно-кавернозной емкостью.

Для отложений баженовской свиты построены зональная схема распределения карбонатности и литолого-фациальные схемы подошвенной, срединной и кровельной частей. На основании зональной схемы выделены наиболее перспективные территории для дальнейших нефтегазопоисковых работ.

Практическое значение работы. Новые данные по стратиграфии, литологии и палеофациальным условиям бат-келловейского и позднеюрского временного интервала, полученные в рамках диссертационного исследования, были использованы при составлении сейсмогеологического отчета «Изучение нефтегазоносных отложений баженовской и абалакской свит Верхне-Салымского и других месторождений на лицензионных участках Са-лым Петролеум с целью локального прогноза нефтегазоносности. Уточнение геологического строения и прогноз нефтегазоносности перспективных пластов юрских отложений».

Результаты исследований рекомендованы для определения нефтегазо-перспективных участков с целью проведения дальнейших поисково-разведочных работ.

Апробация работы. Результаты работы доложены автором на шестой Всероссийской научно-технической конференции «Геология и нефтегазонос-ность Западно-Сибирского мегабассейна» (г. Тюмень, 2009 г.); 12-ой международной научно-практической конференции по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов (г. Геленджик, 2010 г.), IV Международном симпозиуме «Эволюция жизни на Земле» (г. Томск).

Публикации. По теме диссертации опубликовано шесть статей (3 в журнале «Вестник Томского государственного университета», 1 в журнале «Горные ведомости», 1 в тезисах VI Всероссийской научно-техническая конференции «Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна», 1 в материалах IV Международного симпозиума «Эволюция жизни на Земле»), в том числе три статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы. Общий объем работы - 136 страниц, включая 6 таблиц и 39 рисунков. Список использованных источников литературы содержит 56 опубликованных и 9 фондовых наименований.

Заключение диссертации по теме «Палеонтология и стратиграфия», Важенина, Ольга Александровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обнаружение углеводородных залежей в бат-келловейских и верхнеюрских отложениях в пределах исследуемой территории, которые ранее традиционно считались флюидоупорами и генераторами нефти, заставило по-новому взглянуть на эти отложения. Анализ результатов геофизических исследований скважин показал, что коллекторами в отложениях абалакской и баженовской свит являются, главным образом, кремнистые и карбонатные трещинно-кавернозные литологические разновидности пород, которые получили название потенциально продуктивных пластов.

Биостратиграфическое расчленение отложений келловея и верхней юры, проведение литологических исследований, установление литологических типов пород и характера распространения их по площади и разрезу, а также выяснение условий формирования абалакской и баженовской свит в пределах исследуемой территории выполнялось на основании применения непалеонтологических (литологический, геофизический) и палеонтологических методов стратиграфии. С целью проведения необходимых исследований автором был использован весь имеющийся геолого-геофизический материал по Кальчинской, Демьянской, Гусеничной, Западно-Салымской, Эргинской, Западно-Фроловской, Приобской, Приразломной, Салымской и др. разведочным площадям, в пределах которых проанализированы и изучены данные по 75 скважинам.

Стратификация отложений абалакской и баженовской свит произведена на основе зональных шкал по аммонитам и фораминиферам, а также при помощи выявленных в данных осадках палинокомплексов. Необходимо отметить, что автором производился комплексный анализ в исследовании различных групп ископаемых келловея и верхней юры, что позволило с большой степенью достоверности установить объем и положение границ стратиграфических подразделений абалакской и баженовской свит. Результаты данных исследований использовались в дальнейшем для создания детальной и достоверной седиментационной модели.

В данной работе автором проведено исследование литологического состава пород абалакской' и баженовской свит как в? целом' для? исследуемой; территории; так и „ более детально для пятш скважин (скв. 1, 2 5 и. 6 Северо-Демьянской площади, скв. 23 Демьянской площади).

На основании проведенных литологических исследований автором выделены основные литологические типы пород в изученных разрезах скважин, которые можно условно; разделить на кремнисто-карбонатные и глинистые. Наиболее кремнисто-карбонатные разновидности пород преобладают в составе баженовской свиты,, глинистые разновидности? — преимущественно входят внсостав средней и. нижней частей абалакской свиты. Исходя из соотношения глинистой,, кремнистой и карбонатной? составляющих порода на территории Широтного Приобья в абалакской свите выделен один тип разреза^ а в баженовской свите, отличающейся более сложным строением, -пять типов разрезов.

Кремнистые разновидности^ имеют биогенное происхождение; они широко распространены по площадш исследуемош териитории;. Карбонатные тела биогенного, смешанно-хемогенного генезиса и. небольшой мощности; большинство из них быстро выклинивается; что приводит к их. неоднозначной корреляции? между собой: Для; прогноза- площади распространения карбонатных типов пород следует в« дальнейшем использовать палеострук-турные реконструкции на основе сейсмических данных.

Установлено, что наиболее перспективными? на территории Широтного Приобья в плане нефтеносности являются карбонатные и кремнисто-карбонатные пласты, в которых под действием неотектонических движений; сопровождавшихся гидротермальной; деятельностью, образовались вторичные коллектора трещинно-кавернознош типа; По этой причине данным породам автором-уделено особое внимание в проводившихся исследованиях. В работе установлено; что в бат-келловейских и верхнеюрских отложениях характер распределения карбонатного материала по разрезам скважин довольно изменчив, однако в абалакской свите наиболее мощные карбонатные тела накапливались в ее кровельной части, а в баженовской свите - в средней ее части.

Запасы углеводородного сырья, содержащиеся в кремнистых и карбонатных типах пород, зависят от их мощности и площади распространения в пределах исследуемой территории. Исходя из этого факта, автором было произведено восстановление условий образования кремнисто-карбонатных литотипов абалакской и баженовской свит. Установлено, что исследуемые объекты накапливались в обстановке эпиконтинентальнго бассейна, где происходило чередование подводных возвышенностей и иловых впадин. Проведенное литолого-фациальное картирование бат-келловейских и верхнеюрских отложений, основанное на прослеживании типов разрезов по латерали и вертикали, показало что отложения абалакской свиты накапливались преимущественно в обстановке относительно глубоководной части бассейна, сменявшейся на локальных поднятиях мелководными и прибреж-но-морскими фациями. Для отложений баженовской свиты выделен ряд фациальных обстановок: депрессионные зоны нижней сублиторали и более глубоководная часть эпиконтинентального бассейна, нижняя сублитораль и подводные ракушняковые банки.

Характер распределения фаций свидетельствует о приуроченности ра-кушняковых банок, сложенных органогенно-обломочными карбонатными отложениями, к наиболее приподнятым участкам морского дна. В депресси-онных зонах нижней сублиторали и в глубоководных частях бассейна происходило накопление кремнисто-глинистых осадков.

Благодаря выполненным исследованиям, существенно уточнены и дополнены представления о геологическом строении бат-келловейских и верхнеюрских отложений на территории Широтного Приобья и, в частности, по стратиграфическому положению исследуемых стратонов абалакской и баженовской свит. Намечены перспективные направления для дальнейших исследований - уточнение геологичесгих границ площадного распространения карбонатных тел при помощи сейсмогеологических исследований, создание более детальной модели накопления данных отложений в морском бассейне территории Широтного Приобья.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Важенина, Ольга Александровна, 2011 год

1. Опубликованная

2. Белонин М.Д., Белоновская Л.Г. Карбонатные породы-коллекторы фа-нерозоя нефтегазоносн ых бассейнов России и ее сопредельных территорий. Книга 1. СПб.: Недра, 2005. - 260 с.

3. Бочкарев B.C., Федоров Ю.Н. Палеобатиметрия Западно-Сибирского бассейна на конец времени накопления баженовской свиты // Строение и нефтегазоносность баженитов Западной Сибири. Тюмень, 1985. - С. 35-41.

4. Бочкарев B.C., Брехунцов A.M., Лукомская К.Г., Тулубаев С.А. О возрасте и условиях осадконакопления пограничных слоев юры и мела в Западной Сибири // Горные ведомости. 2009. - № 11. - С. 6-12.

5. Боярских Г.К., Нестеров И.И., Ясович Г.С. Березовский газоносный район. Тюмень: ЗапСибНИГНИ, 1971. - Вып. 40. - 496 с.

6. Брадучан Ю.В., Гурари Ф.Г., Захаров В.А. Баженовский горизонт Западной Сибири (стратиграфия, палеогеография, экосистема, нефтеносность). Новосибирск: Наука, 1986. - 216 с.

7. Брадучан Ю.В. Биостратиграфические аспекты верхнеюрских отложений Западной Сибири // Биостратиграфия мезозоя Западной Сибири. Сборник научных трудов. Тюмень, 1987. - С. 34-44.

8. Важенина O.A. Особенности палеогеографии и карбонатонакопление в баженовской и абалакской свитах Широтного Приобья (Западная Сибирь) // Вестник Томского государственного университета. 2009. - № 327. — С. 218223.

9. Важенина O.A. Особенности осадконакопления и литологические типы пород баженовской свиты на территории Широтного Приобья (Западная Сибирь) // Вестник Томского государственного университета. 2010. - № 335. -С. 161-165.

10. Важенина O.A. Стратификация отложений абалакской и баженовской свит на территории Широтного Приобья (Западная Сибирь) // Горные ведомости. 2010. - № 10. - С. 20-27.

11. Важенина O.A. Палеонтологическая характеристика отложений абалакской и баженовской свит на территории Широтного Приобья (Западная Сибирь) // Вестник Томского государственного университета. -2010. № 340. -С. 198-202.

12. Важенина O.A. Литолого-стратиграфическая характеристика отложений баженовской свиты на территории Сургутско-Салымского свода (Западная Сибирь) // Материалы IV Международного симпозиума «Эволюция жизни на Земле». Томск, ТГУ, 2010. - С. 329-330.

13. Векшина В.Н. Кокколитофориды марьяновской свиты ЗападноСибирской низменности // Материалы по палеонтологии и стратиграфии Западной Сибири. Л.: Гостоптехиздат, 1962. - С. 101-103.

14. Верхняя юра и. ее граница с меловой системой. Новосибирск: Наука, 1979. - 209 с.

15. Гавшин В.М., Бобров В.А. Закономерности распределения микроэлементов в баженовской свите // Доманикиты Сибири и их роль в нефтегазоносности. Новосибирск: СНИИГГиМС, 1982. - С. 76-91.

16. Гладков Е.А. Нефтегазоносность Верхнесалымского нефтяного месторождения// Горные ведомости. 2007. № 3. - С. 22-31.

17. Гольберт A.B., Конторович А.Э. Палеобиофации нефтегазоносных волжских и неокомских отложений Западно-Сибирской плиты. М.: Недра, 1978 г.-Вып. 248.-85 с. <

18. Гольберт A.B., Маркова Л.Г., Полякова Н.Д. Палеоландшафты Западной Сибири в юре, мелу и палеогене. М.: Наука, 1968. - 150 с.