Седиментационные критерии размещения залежей нефти и газа в юрских и нижнемеловых продуктивных комплексах Сургутского свода Западной Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.12, кандидат геолого-минералогических наук Федорцов, Игорь Викторович

• Федорцов, Игорь Викторович
• кандидат геолого-минералогических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат геолого-минералогических наук Федорцов, Игорь Викторович

Введение. I

1. Геологическое строение и нефтегазоносность Сургутского свода. ^

1.1 .Стратиграфия.

1.2. Структурно-тектонические особенности. /f

1.3.Нефтегазоносност ь. /

2. Литолого-фациальные условия формирования ловушек в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода. 2,

2.1. Нижняя пачка сангопайской свиты (пласт АС9) центральной части Сургутского свода. .<

2.2. Ачимовская толща (пласты БС14.22).

2.3. Верхнетюменская подсвита (пласты KXV и ЮС22).

3. Эпигенетические преобразования пород и их влияние на коллекторские свойства неокомских и среднеюрских отложений.

4. Литолого-петрофизическая типизация пород-коллекторов неокомского и юрского возраста.'. /

5. Закономерности размещения и прогноз распространения лучших коллекторов (ловушек УВ) в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода. . №

5.1. Верхнетюменская подсвита (горизонт Ю2). ^ ^

5.2. Ачимовская толща. . A

5.3. Средняя пачка сангопайской свиты (пласты АС9). . /Г^

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Седиментационные критерии размещения залежей нефти и газа в юрских и нижнемеловых продуктивных комплексах Сургутского свода Западной Сибири»

Актуальность темы. Объектом исследования является Сургутский нефтегазоносный район. В условиях значительной выработанности высокопродуктивных залежей неокомского нефгегазоносного комплекса возрастает роль оценки качества коллекторов и их распространения по площади для оптимизации вторичных и третичных методов увеличения нефтеотдачи. Основные перспективы поддержания уровня добычи нефти связываются с вводом в разработку залежей нефти среднеюрского нефтегазоносного комплекса. Породы среднеюрского НГК характеризуются резкой фациальной неоднородностью, и как следствие сильной изменчивостью фильтрационно-емкостных свойств, обусловленной, в том числе, и вторичными процессами. Определение литофациальных условий формирования неокомских и юрских терригенных отложений Сургутского свода и влияние на них вторичных постседиментационных процессов позволяет повысить точность оценки запасов и ресурсов нефти и газа

Целью работы является выявление седиментационных критериев размещения залежей нефти и газа с учетом степени эпигенетических преобразований пород и типизации коллекторов.

Основные задачи исследований:

- определение условий осадконакопления неокомских и среднеюрских отложений на основе детальных литофациальных, палеоструктурных, палеодинамических реконструкций;

- установление влияния эпигенетических изменений пород на коллекторские свойства неокомских и среднеюрских отложений;

- типизация пород-коллекторов по литологическим и петрофизическим особенностям;

- выявление зон распространения высокоемких коллекторов и наиболее перспективных участков для постановки геолого-разведочных работ.

Научная новизна. Уточнены условия формирования неокомских и среднеюрских отложений (континентальные, мелководно-морские и прибрежно-морские) для Сургутского свода. Установлены седиментационные критерии распространения высокоемких коллекторов и связанных с ними ловушек углеводородов в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода. Ловушки приурочены к погребенным палеоруслам, авандельтам и аккумулятивным песчано-алевритовым телам прибрежно-морской зоны. Обосновано деление пород на литолого-петрофизические типы, которые позволяют получить устойчивые петрофизические связи и распределения фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов. Оценено влияние вторичных эпигенетических изменений пород на их фильтрационно-емкостные свойства.

Основные защищаемые положения.

1. Седиментационные критерии формирования и размещения высокоемких по качеству коллекторов в отложениях дельтового комплекса верхней и средней пачек вартовской свиты Сургутского свода. Высокоемкие коллектора приурочены к барам, аллювиальным отложениям и мелководно-морским фациям с активной гидродинамикой.

2. Седиментационные критерии формирования и размещения литологических ловушек в отложениях ачимовской толщи Сургутского свода. Литологические ловушки представлены подводными конусами выноса на переднем склоне дельтовой платформы, образованными зерновыми и турбидитовыми потоками различной плотности в условиях осадконакопления некомпенсированного прогибанием земной коры.

3. Седиментационные критерии формирования и размещения литологических ловушек в среднеюрских отложениях (верхняя подсвита тюменской свиты) Сургутского свода. Литологические ловушки представлены погребенными аллювиальными отложениями.

4. Эпигенетические процессы, влияющие на коллекторские свойства неокомских и верхнеюрских отложений Сургутского свода: процессы выщелачивания и каолинизации полевых шпатов приводят к увеличению пустотного пространства, а карбонатизация и уплотнение приводит к снижению пористости. Регенерация кварца, каолинизация полевых шпатов, вторичная карбонатизация, катагенетическое уплотнение и приспособление зерен приводят к снижению проницаемости.

5. Типизация пород неокомского и юрского возраста по литологическим и петрофизическим критериям. Обосновано выделение двух литолого-петрофизических типов пород: к лучшим коллекторам относятся однородные песчаники и крупнозернистые алевролиты, к коллекторам с пониженными коллекторскими свойствами - песчаники и алевролиты с рассеянной и текстурной глинистостью.

Практическая значимость работы. На основе выявленных седиментационных критериев формирования и размещения зон высокоемких коллекторов и литологических ловушек составлены прогнозные карты распространения литологических ловушек в отложениях неокомского и юрского возраста. Выделены наиболее перспективные участки для постановки детальных геолого-поисковых работ. Для залежей, впервые вовлекаемых в разработку, построены прогнозные карты продуктивности отложений.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на годичных конференциях «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО», Ханты-Мансийск, 2000, 2001; 2002, 2003, 2004, 2005 и 2006 г.г., 1-м Всероссийском литологическом совещании «Проблемы литологии, геохимии и рудогенеза осадочного процесса», Москва, 2000 г., 1-й Научно-практической Международной конференции «Нетрадиционные источники углеводородного сырья и возобновляемые источники энергии», Санкт-Петербург, 2002 г., Всероссийском научно-практическом семинаре

Состояние петрофизического обеспечения ядерно-геофизических, акустических и других методов ГИС", Тверь, 2005 г.

По теме диссертации опубликованы 28 статей.

Фактический материал. В основу диссертации положены итоги исследований автора, проводимые с 1997 года. Проанализированы результаты петрофизических и литологических исследований керна в более чем 350 поисковых и разведочных скважинах. Проведено изучение каротажа в более чем 800 скважинах. В работе были использованы также результаты анализов керна, выполненные в СургутНИПИнефть, ВНИГРИ, Тюменской Центральной лаборатории (ТЦЛ) и др.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 167 страниц машинописного текста, в том числе 47 рисунков и 9 таблиц. Список литературы включает 68 наименований.

Диссертация выполнена во ВНИГРИ и Тюменском отделении «СургутНИПИнефть» ОАО «Сургутнефтегаз» под руководством доктора геолого-минералогических наук В.В. Шиманского, которому автор искренне признателен за поддержку и внимание при выполнении работы.

В своей работе автор пользовался помощью, советами и критическими замечаниями С.В. Архипова, В.А. Ефимова, В.А. Карпова, Т.А. Коровиной, И.М. Коса, Е.П. Кропотовой, Н.Я. Медведева, Н.Н. Минченкова, Н.С. Окновой, В.Ф. Никонова, В.А. Ревнивых, Е.А Романова, В.П. Сонича, Ф.З. Хафизова, JI.C. Черновой, за что выражает им свою искреннюю благодарность.

Заключение диссертации по теме «Геология, поиски и разведка горючих ископаемых», Федорцов, Игорь Викторович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных исследований:

1. Проведена реконструкция обстановок осадконакопления верхнетюменской подсвиты (пласт Ю2) тюменской свиты на основе детальных литолого-петрографических, гранулометрических, фациальных, палеоструктурных, палеодинамических исследований; построены фациальные карты на время формирования основных продуктивных пластов с выделением комплексов континентального и прибрежно-морского генезиза.

2. Русловые; прибрежно-морские барово-пляжевые фации подвижного морского мелководья, формирующиеся в зонах активной деятельности волн и представлены аккумулятивными формами (гряды, подводные валы и л вдольбереговые бары). В отложениях пласта Ю2 выделены участки развития русловых отложений, формирующие литологические ловушки.

3. В отложениях ачимовской толщи выделены основные каналы поступления терригенного материала и связанные с ними проксимальные части конусов выноса, обладающие повышенными емкостными свойствами.

4. В отложениях пласта АСд выделены основные комплексы пород дельтовых отложений. Зоны максимальной продуктивности пластов связаны с аллювиальными отложениями надводной дельтовой равнины и барово-пляжевыми отложениями подводной дельтовой равнины.

5. Установлены основные эпигенетические процессы, протекающие в пластах неокомского и юрского возраста и контролирующие изменение фильтрационно-емкостных свойств коллекторов продуктивных пластов. Коррозия обломочных компонентов, растворение карбонатного цемента, каолинизация полевых шпатов оказывают положительное влияние на емкостные свойства, а карбонатизация и лейкоксенизация - отрицательное.

6. Предложена система литолого-петрофизической типизации пород, позволяющая повысить точность прогнозной оценки качества коллекторов при слабой охарактеризованности объекта исследования керном.

7. Выявлены закономерности размещения и дан прогноз распространения литологических ловушек УВ в неокомских и среднеюрских отложениях Сургутского свода; ловушки относятся к структурным, структурно-литологическим типам и литологически экранированным. Построены прогнозные карты размещения зон литологических ловушек по пластам группы Ач и Юг. Выделено более десяти нефтегазоперспективных зон.

Список литературы диссертационного исследования кандидат геолого-минералогических наук Федорцов, Игорь Викторович, 2007 год

1. Архипов С.В., Кос И.М., Стукова В.А., Пласт ЮСг1 Условия формирования, стратиграфическое положение и нефтеносносность. «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Х-М. Из-во «Путиведь», 2001, с.214-220.

2. Атлас Геология и нефтегазоносность Ханты-Мансийского автономного округа. НАЦ РН ХМАО им. В.И.Шпильмана. Под ред. Э.А.Ахпателова, В.А.Волкова и др. Екатеринбург, Изд. дом «ИздатНаукаСервис», 2004.

3. Баженова O.K., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. Геология и геохимия нефти и газа, 2-е изд. М, Изд. МГУ, 2004,416 с.

4. Белонин М.Д., Шиманский В.В., Окнова Н.С., A.M. Жарков A.M. Тектоника и перспективы нефтегазоносности Центрального Приобья. //Сборник материалов Форума «ТЭК России: региональные аспекты». С-Пб. 2003.С.79-81.

5. Гришкевич В.Ф. Макроструктура берриас-аптских отложений Западной Сибири и ее использование при построении информационных технологий в геологии нефти и газа. Екатеринбург, Изд. Дом «ИздатНаукаСервис», 2004, 115 с.

6. Гроссгейм В.А., Рожков Г.Ф. и др. «Методы палеогеографических реконструкций», Ленинград, «Недра», 1984.

7. Гурари Ф.Г. Строение и условия образования клиноформ неокомских отложений Западно-Сибирской плиты (история становления представлений). Новосибирск, СНИИГиМС, 2003, 141 с.

8. Гурова Т.И., Чернова Я.С., Потлова М.М. и др. Литология и условия формирования резервуаров нефти и газа Сибирской платформы. М., Недра, 1988,254 с.

9. Дривер Дж. Геохимия прирдных вод. М, «Мир», 1985,440 с.

10. Дриц В.А., Коссовская А.Г. Глинистые минералы: смектиты, смешанослойные образования. М.: Наука, 1990. 212 с.

11. Ирбэ Н.А. и др. "Методика логико-математического моделирования петрофизических разрезов " ЗапСибВНИИГеофизика. Тюмень, 1982 г., 134 с.

12. Карагодин Ю.Н. Седиментационная цикличность. М.: Недра, 1980.

13. Конибир Ч.Э.Б. Палеогеоморфология нефтегазоносных песчаных тел. -М.: Недра, 1979, 253 с.

14. Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири М.: Недра, 1975, 680 с.

15. Корж М.В. Литолого-фациальные комплексы и палеогеография юры Западно-Сибирской низменности. В сб. докладов к VII международному седиментологическому конгресс «Физические и химические процессы и фации». «Наука» М.1968. с.54-63.

16. Коровина Т.А., Кропотова Е.П. Форма представления литологической информации при интерпретации ГИС и пластовом моделировании. Третья научно-практическая конференция «Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО. Х-М. Из-во «Путиведь», 2000, с.346-352.

17. Коровина Т.А. Глинистые минералы как индикаторы вторичных изменений коллекторов продуктивных отложений Западной-Сибири. Материалы XV совещания по рентгенографии минерального сырья, Тбилиси, 1986, с.76-79.

18. Коссовская А.Г. Глинистые минералы как индикаторы эпигенеза. М., Недра, 1974. 302 с.

19. Котяхов Ф.И. Физика нефтяных и газовых коллекторов. М.: Недра, 1977, 287 с.

20. Крашенинников Г. Ф., Учение о фациях, М., 1971

21. Лисицын А.П. Зональность природной среды и осадкообразование в океанах // Климатическая зональность и осадкообразование. М.: Наука. 1981. С. 5-45.

22. Лисицын А.П. Процессы океанской седиментации. М.: Наука. 1978. 392 с.

23. Лисицын А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах. М., «Наука». 1988.

24. Логвиненко Н. В., Петрография осадочных пород, 2 изд., М., 1974

25. Мурдмаа И. О. Фации океанов. М.: Наука. 1987. 304 с.

26. Муромцев B.C. Электрометрическая геология песчаных тел -литологических ловушек нефти и газа. Ленинград, «Недра», 1984

27. Наливкин Д. В. Учение о фациях. Условия образования осадков. JL, 1932. 208 с

28. Нежданов А.А., Огибенин В.В., Батурин А.Н. и др. Сейсмогеологический прогноз и картирование неантиклинальных ловушек залежей нефти и газа в Западной Сибири. Обзор ВИЭМС, Сер. Разведочная геофизика. М. МГП Геоинформмарк, 2000, 247 с.

29. Нестеров И.И., Салманов Ф.К., Тян А.Н. Нефтегазоносность Сургутского свода. М., Недра, 1968. 258 с.

30. Обстановки осадконакопления и фации. Пер. с англ., Под ред. Х.Ридинга. М, мир, 352 с.

31. Окнова Н. С. , Фациальные модели формирования неантиклинальных ловушек углеводородов в терригенных отложениях (на примере Тимано-Печорской провинции). Осадочные бассейны и нефтегазоносность. М, Наука 1989 г.

32. Перельман А.Н. Геохимия эпигенетических процессов // М.: Недра, 1965. 272 с.

33. Пустовалов JI.B. Вторичные изменения осадочных горных пород и их геологическое значение // О вторичных изменениях осадочных пород. М.: Изд-во АН СССР. 1956. С.3-53.

34. Перельман А.И. Геохимия. М.: Высшая школа, 1979.422 с.

35. Райиек Г.Э., Сиигх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. Пер. с англ. М., Недра, 1981,439 с.

36. Романовский С.И. Литогеодинамика осадочных бассейнов. С-Пб., Изд-во ВСЕГЕИ. 1996. 44 с.

37. Рудкевич М.Я., Корнев В.А., Нежданов А.А. Формирование неантиклинальных и комбинированных ловушек в меловых отложениях Западно-Сибирской плиты и методика их поисков. Геология нефти и газа.-1984.- №8, с. 17-23.

38. Рухин Л. Б., Основы литологии, 3 изд., Л., 1969

39. Сахибгареев Р.С. Вторичные преобразования терригенных пород. Л., Недра, 1983. 198 с.

40. Страхов Н. М., Основы исторической геологии, ч. 1, М, 1948

41. Страхов Н.М. Палеогеография и геохимия древних отложений. Избранные труды. Том 1. М. ГЕОС, 2000. 456 с.

42. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. М.: Изд-во АН СССР, 1960. Т. 2. 574 с.

43. Страхов Н.М., Залманзон Э.С. Распределение аутигенно-минералогических форм железа в осадочных породах и его значение для литологии (к теории диагенеза) // Изв. АН СССР. Сер. геол. 1955. № 1. С.34-51.

44. Страхов Н.М., Логвиненко Н.В. О стадиях осадочного породообразования и их наименовании // Докл. АН СССР. 1959. Т. 125, № 2. С.389-392.

45. Степаненко Г.Ф., Чернова JI.C. Прогноз зон высокоемких коллекторов в верхнеюрских отложениях Каймысовского свода (Томская область). Сборник Актуальные вопросы геологии и географии Сибири. Томск, 1998.

46. Танкаева JI.K. Определение степени гидрофобизации пород термическим методом. В сб. "Тезисы докладов к 3-му совещанию по коллекторам на больших глубинах." М.,1983 г. 129 с.

47. Трушкевич Р.Т. Модель ловушек в ачимовских отложениях (берриас-валанжин) севера Западной Сибири. Геология нефти и газа. 1994, №10, с.21-23.

48. Тульбович Б.И. Методы изучения пород-коллекторов нефти и газа. М., "Недра", 1979 г. 208 с.

49. Франк-Каменецкий В.А., Гойло Э.А. Трансформационные превращения глинистых минералов. JL, Из-во ЛГУ, 1975. 235 с.

50. Ханин А.А. Породы-коллекторы нефти и газа и их изучение. М.: Недра, 1969, 363 с.

51. Хант Дж. Геохимия и геология нефти и газа. М, Мир, 1982 г.

52. Хафизов С.Ф., Шиманский В.В. Моделирование и прогноз зон формирования коллекторов. СПб, Недра, 2001, 189 с.

53. Хафизов С.Ф., Шиманский В.В. Моделирование и прогноз зон формирования коллекторов (на примере юрских и меловых отложений Западно-Сибирской плиты). С-Пб., Недра. 2002. 191 с.

54. Чекалюк Э. Б., Бойко Г. Е. Генетические поисковые показатели нефтегазоносности. Геологические и геохимические основы поисков нефти и газа. Киев, Наукова Думка, 1981 г

55. Чернова JI.C. Генетические модели микрофаций континентальных и прибрежно-морских отложений Сибирской платформы. Сборник Коллекторы и экраны нефти и газа в мезозойских и палеозойских отложениях Сибирской платформы. Новосибирск, 1980, с. 5-27.

56. Чернова JI.C. Модели генетических типов терригенных коллекторов нефти и газа. Сборник Породы-коллекторы нефтегазоносных отложений Сибири. Новосибирск, 1984, с. 13-26.

57. Чернова JI.C. Генетические модели некоторых типов фаций прибрежно-морских и континентальных отложений. Тр. СНИИГГиМС, 1976. Вып. 232, с. 93-97.

58. Шиманский В.В., Кос И.М. и др. Влияние дизъюнктивной тектоники на формирование и размещение залежей углеводородов в Центральном Приобье. СПб, Недра, 2003, с. 121.

59. Шишигин С.И. Закономерности изменения качества коллекторов мезозоя Западно-Сибирской равнины. В кн. "Изучение коллекторов нефти и газа, залегающих на больших глубинах", М., "Недра", 1977г. 192 с.

60. Шнеерсон В.Б.,Васильева Н.П. Влияние нефтей на поверхностные свойства минералов, входящих в состав нефтяных коллекторов. Тр.института нефти, том 3. Изд. Академии наук СССР. М., 1954 г. 102 с.

61. Шпильман В.И. Количественный прогноз нефтеносности. М, Недра, 1982. 312 с.

62. Щепеткин Ю.В. Влияние углеводородных скоплений на геохимический облик вмещающих пород . Отчет ЗапСибНИГНИ, г.Тюмень, 1982. 148 с.

63. Bouma A.H. Sedimentology of some flysh deposits: a graphic approach to facies interpretation. Amsterdam, Elsevier Pub. Co., 1962, p. 168.

64. Pickering K., Stow D., Watson N. et al. Deep-water facies, processes and models: A review and classification scheme for modern and ancient sediments // Earth-Science Review. 1986. V. 23, № 2. P. 75-174.

65. Reading H.G., Richards M. Turbidite systems in deep-water basin margins classified by grain size and feeder system. American Assiciation of Petroleum Geologists Bulletin, 1994, v. 78,1 5, p. 792-822.

66. Stow D.A.V. and Shanmugam G. Sequence of structures in fine-grained turbidites: comparision of recent deep-sea and ancient flysch sediments .Sedimentary Geology, 1980, v. 25,1 1, p. 23-42.