Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

Литология и вещественный состав палеозой-триасовых образований Южно-галяновского и Мытаяхинского участков Фроловского мегапрогиба среднего приобья в свете проблем нефтегазоносности бассейна

Гилязова С.М. Сиднев А.В.

Согласно литературным источникам бурение на глубокие горизонты в Западной Сибири нача­лись в 1930-х годах ХХ столетия. Сегодня доюр-ские отложения в этом бассейне пробурены тыся­чами глубоких скважин.

К.А.Клещев и В.С.Шеин (2004г.) отмечают, что в складчатом палеозое преобладают терриген-ные толщи, разнообразные известняки и мергели, а также эффузивные и интрузивные образования раз­личного состава. Большинство скважин, вскрыв­ших доюрские комплексы, пробурены на юго-западе Сибири. Достаточно хорошо изученным в этом плане является Шаимский нефтегазоносный район Западной Сибири, где отмечается небольшая глубина залегания доюрских отложений. Нефтега-зоносность их в этом регионе связана с зоной кон­такта дислоцированных пород фундамента плиты с юрскими породами осадочного чехла [1].

Накопленные к настоящему времени палео­нтологические материалы свидетельствуют о том, что в Западной Сибири глубоким бурением вскры­ты породы всех палеозойских систем - от кембрия до перми включительно.

По сведениям К.С. Иванова, Ю.Н. Федорова, В.В. Кормильцева и др. (2003г.) параметрические скважины Восток-1 и Восток-3 впервые для Запад­ной Сибири вскрыли уникальный, палеонтологи­чески датированный полный разрез верхнего, среднего и нижнего кембрия и верхнего венда. Результаты бурения этих скважин подтвердили предположения о развитии в левобережной части Енисея под мезозойско-кайнозойским чехлом оса­дочного докембрийско-палеозойского платфор­менного комплекса пород, с которым могут быть связаны значительные перспективы нефтегазонос-ности этой территории [2].

Ближе к центральной части плиты чаще вскрываются нижнекаменноугольные отложения, представленные в основном морскими осадками с остатками брахиопод, фораминифер, крипоидей, кораллов и др. Среднекаменноугольно-пермские отложения палеонтологически слабо охарактери­зованы. Они бедны органическими остатками, выражены континентальными толщами, приуроче­ны к отдельным орогенным впадинам палеозоид и сложены вулканитами кислого состава (трахиты, липариты), конгломератами, песчаниками и аргил­литами мощностью от 1 до 3-5 км.

В пределах Западной Сибири сейчас пробу­рен ряд скважин глубиной более 5000м с целью изучения доюрских образований, в т. ч. «Тюменская сверхглубокая» №6. На ее забое (глуб.7502м) вскрыты мелководно-морские поро­ды пермо-каменноугольного возраста. Как отме­чают В.С.Бочкарев, А.М.Брехунов и др., одним из недостатков бурения в Западной Сибири является низкий вынос керна и небольшая проходка по до-юрским породам, что не дает исследователям воз­можность в полной мере охарактеризовать геоло­гическое строение фундамента и его перспектив­ность [3].

Рассмотрим вещественный состав доюрских пород в скважинах исследуемой нами территории. В пределах Южно-Галяновского и Мытаяхинского участков со вскрытием комплекса пробурено более 50 скважин. Распределены они не равномерно. Мощность изученных здесь бурением доюрских пород в центральной части Фроловской мегавпади-ны составляет от 33 до 246 м. В скважинах Южно-Галяновского участка по всему интервалу отбора керна (верхняя юра, триас, палеозой) наблюдают­ся участки с высокой степенью трещиноватости, смещением слойчатости и зеркалами скольжения. Фундамент подвергся неоднократным динамо-метаморфическим процессам, в результате чего первичная порода перетерта до тектонитов.

На территории Южно-Галяновского участка скважинами № 502 и 501 вскрыты органогенные известняки. В юго-восточной части территории (район Сумринской группы поднятий) распростра­нены органогенно-обломочные и брекчированные известняки. Обломки в керне представлены мел­козернистым известняком и крупнозернистым кальцитом. Много остатков разнообразной фауны: мшанок, фораминифер, кораллов и губок. Фраг­менты их сцементированы кальцитом, по которо­му развивается мелкосферический сидерит [4].

Факторами, определяющими коллекторские свойства известняков, являются, с одной стороны, литогенезис их , с другой - вторичные процессы, способные как повысить, так и понизить коллек-торские свойства пород. К таким процессам отно­сятся выщелачивание, кальцитизация, перекри­сталлизация и окремнение. Именно с ними В.П. Морозов, Э.А. Королев и др. связывают фор­мирование промышленно значимых нефтяных залежей в известняках нижнего и среднего карбо­на Волго-Уральской антеклизы [5].

По микроскопическому описанию шлифов скважины № 502, проведенному в Тюменском отделении института СургутНИПИнефть установлено, что в состав известняка входит обло­мочный материал кальцитового состава разной зернистости. Обломки также сцементированы мелкокристаллическим кальцитом, по которому развивается микросферический сидерит. Встреча­ются разветвленные трещинки, залеченные рас-кристаллизованным кальцитом. Таким образом, постседиментационные изменения характеризуют­ся перекристаллизацией кальцита и вторичной сидеритизацией. Наличие в известняках органиче­ских остатков и пелитоморфного кальцита, предо­пределяет не только возможность перекристалли­зации последнего, но и при благоприятных усло­виях выщелачивание зернистого кальцита, что является еще одним условием формирования кавернозности.

Растворение, вынос кальцита и образование кавернозности происходит при насыщении среды углекислотой. Следовательно, необходимым усло­вием увеличения пористости является наличие кислых гидротерм, циркулирующих по трещинам, что показано на примере Малоичского месторож­дения (Нюрольский нефтегазоносный бассейн). Изменение коллекторских свойств карбонатных пород на этом месторождении О. В. Пинус и Д. В. Борисенок связывают с с изменением изо­топного состава углерода, структуры карбонатов и плотности СО2 [6]. С трещинно-кавернозно-карстовым типом коллектора связаны богатейшие залежи газа на Новопортовском месторождении в Ямальском бассейне.

Главными продуктами изменения пород фун­дамента являются глинистые минералы. Присутст­вие каолинитовых глин является признаком высо­копродуктивных коллекторов в кровельной части доюрского комплекса. Высокая степень каолини-тизации (по оценке К. С. Иванова, Ю.Н. Федорова и др.) наблюдается только в измененных породах коры выветривания, представленных милонитом. Причем, с глубиной она уменьшается от 75% до 45% (в скв.№502). Известняки, слагающие подош­венную часть коры выветривания, а также собст­венно фундамент, также подвержены интенсив­ной перекристаллизации кальцита при определен­ных условиях среды [7].

К подобному выводу пришли авторы, зани­мающиеся изучением органогенных известняков Волго-Уральской антеклизы. По мнению В. П. Морозова, С.Н. Пикалева и др., пространственная локализация выщелачивания известняков органо­генной природы наблюдается лишь в верхней час­ти карбонатной толщи. Однако эта часть толщи известняков у нас кавернозна не всегда и не повсе­местно. Весьма часто кавернозность наблюдается в пределах высоко- и среднеамплитудных струк­турных поднятий, а на удалении от сводов струк­тур она снижается. Этот вывод, по-видимому, подтверждается и на Ханты-Мансийском месторо­ждении, где доюрские известняки, несмотря на широкое распространение нефтеносны только в сводовых частях структур.

В пределах Южно-Галяновского участка по керну в доюрском разрезе выявлены кроме орга­ногенных известняков еще эффузивы среднекислого состава (скв.502), эффузивы основного состава (скв.19),+ терригенные породы в виде аргиллитов и глины (скв. 20). Кроме того, О.А. Смирновым и сотрудниками ЗАО «Пангея» также выделяются зоны возможного развития гра-нитоидных интрузий в доюрском комплексе [8].

Кора выветривания на Южно-Галяновском участке вскрыта всеми пробуренными скважина­ми. Почти повсеместно толщина ее составляет первые метры, и только в скважинах №502 и №504 мощность коры достигает 30-40м .Следов присутствия углеводородов не обнаружено. По-видимому, как самостоятельный объект поиска кора выветривания здесь не представляет интере­са. Ее следует изучать совместно с кровельной частью фундамента.

Однако, в скважине №501 толщина коры вы­ветривания существенно уменьшается до 12 м. Представлена она песчаниками крупно- и грубо­зернистыми, аргиллитом черным углефицирован-ным. В кровельной части фундамента развиты тек-тониты (милониты) по песчаникам. Весь интервал по данным ГИС водонасыщен, а керне (инт. 3011,5 - 3014м) по плоскостям трещин встречают­ся даже примазки битума. В образце на шлиф, отобранном из этого же интервала, также предпо­лагается наличие битума. Ниже - отложения пред­ставлены сильно измененными метаморфизован-ными известняками, перетертыми до тектонитов.

Эффузивные породы, слагающие древний па-леорифт    в    предположениях    специалистов

ЗАО «Пангея», подтвердились скважиной №500. Палеозойские отложения вскрылись этой скважи­ной в инт. 3115 - 3290м. Мощность коры выветри­вания составляет здесь 16м. Однако, керна под­нять не удалось. Последний интервал в 150 м (3142 - 3290м) представлен преимущественно эффузивами средне-кислого состава - расслоен­ными трахиандезитами. Керн рассекают разнона­правленные трещины, вдоль которых порода ос­ветляется за счет милонизации и карбонатизации. Признаки нефтеносности выявлены в шлифе на глубине 3193,9м в виде битумных примазок, осаж­денных на стенках трещин. Последние проникают между зернами кальцита и пропитывают гидро-слюдисто-каолинитовый агрегат основной массы. Кроме того, при ультрафиолетовом освещении керна в местах наибольшей трещиноватости его наблюдается голубоватое свечение, характерное для углеводородов. Интервал от 3026,5 - 3212м этой скважины сложен андезито-базальтом интен­сивно карбонатизированным. Как и в предыдущем интервале, здесь в ультрафиолетовом свете на­блюдается голубое свечение вдоль трещин керна. В интервале 3248-3254м - это плотный диабаз, без признаков углеводорода.

В разрезе скважины №504 вскрыты метаэффу-зивы основного состава, интенсивно карбонатизи-рованные и перекрывающие метаизвестняк (инт. 2976,1 - 2976,6м). Признаков битуминизации здесь не выявлено.

Для получения наиболее полного представле­ния о литологии, вещественном составе и коллек-торских свойствах фундамента дополнительно изучались шлифы горных пород по ряду скважин и соседних территорий, вскрывших как доюрское основание, так и более молодую часть разреза (пример, Нижнетутлемская подсвита; А. Д. Алек­сеев и др., 2009г.). Шлифы изготовлены и описаны сотрудниками Тюменского отделения СургутНИ-Пинефть и ЗАО «Моделирование и мониторинг геологических   объектов»  (Немова В.Д., Гаврилов С.С. и др., 2009г.).

Скважина №7522 вскрыла фундамент на глу­бине 3130м По литолого-петрографическому опи­санию шлифов - это граниты. Выше по разрезу -кора выветривания, в которой порода еще сохра­няет гранитовую структуру, но из первичных ми­нералов сохранился только кварц. Полевые шпаты превращены в агрегат серицита и халцедона. Да­лее по разрезу, в шлифе появляются признаки ка-таклазита в виде мозаичной структуры кварца и «гофрированных» кремнисто -серицитовых агре­гатов. Еще выше - следы гранитной структуры практически не прослеживаются и порода перехо­дит в милонит. Породы коры выветривания на­столько уплотнены, что по результатам исследова­ния петрофизических свойств (прил.4), являются практически неколлектором. Несколько улучшен­ные коллекторские свойства появляются в местах развития вторичной трещиноватости.

Кора выветривания на территории Мытаяхин-ской зоны распространена весьма неравномерно. Толщина ее изменяется от 4м до 45м. Это, по-видимому, связано со временем и условиями ее формирования. На большей части исследуемого района процесс выветривания исходных пород закончился в триасе, но местами продолжался до нижней и средней юры. Чем дольше кора выветри­вания оставалась непогребенной более молодыми осадками, тем больше она подвергалась размыву.

В скважине №565 - «Мытаяхинской», породы фундамента по описанию шлифов (прил.3) пред­ставлены полевошпатово-слюдисто-кварцевым и «парасланцами». В их составе преобладают кварц (60-70%), мусковит (15-20%), полевые шпаты (5-10%) с небольшим количеством биотита, руд­ного минерала, гидрослюды железа и сидерита (до 2%.). Можно предположить, что «парасланцы» образовались за счет вторичного преобразования гранитов.

В большинстве обследованных автором скважин породы доюрского основания представ­лены магматогенными образованиями - риолитами (скв.3), туфами кристаллическими кислого состава (скв.7502) и трахириодацитами (скв.7518).

Кроме того, из доюрского основания ряда других скважин также поднят керн, представлен­ный андезито-базальтом (скв.7504), - гиалобазаль-том (скв.562), андезито-базальтовыми порфирита-ми, базальтовыми порфиритами и базальтами (скв.№№ 7515, 7524 и 7516).

Таким образом, исходя из вышеизложенного, следует что:

1.   В Мытаяхинском и Южно-Галяновском участках активно проявлялись гранитные интрузии, приуроченные к тектоническим зонам с крупными глубинными разломами. Эти тела формировались на сравнительно небольшой глубине (первые километры ниже поверхности земли) и
совместно с кислыми эффузивами образовали массив, сложенный магматическими породами кислого состава. По геофизическим данным этот массив развит на большей части исследуемых нами участков.

2.  Наличие коллекторов является характерной особенностью магматических пород.

3.    Во всех трещиноватых гранитоидных коллекторах наблюдается вторичная пустотность вдоль систем трещин и повсеместное
образование пустотности выщелачивания и замещения.

4.  Развитие трещиноватости внутри гранитоидных массивов, наличие коллекторов на больших глубинах, а также получение или увеличение при­токов нефти с глубиной являются доказательством того, что залежи нефти в гранитоидах связаны не только с корами выветривания.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1.  Елкин Е.А., Краснов В.И., Бахарев Н.К. и др. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Палеозой Западной Сибири. Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «ГЕО». - 2001. - 163с.

2.  Архипов С.В., Батурин А.Ю., Иванова Н.Н. Строение и условия формирования вулканогенных отложений Рогожниковского месторождения.// Неф­тяное хозяйство. - 2006. - №4 - с.22-25.

3.  Бочкарев В.С., Брехунцов А.М., Дещеня Н.П. Основные геологические результаты бурения сква­жин глубиной более 5000м в Западной Сибири. Со­стояние, тенденции и проблемы развития нефтегазо­вого потенциала Тюменской области. В 2 томах. -Том 1. - (Материалы научно-практической конфе­ренции, проходившей в г.Тюмени 21-22 сентября 2005 года). - Тюмень. - 2005. - 348 с. - Тираж 150 экз.

4.  Куриленкова Г.А., Усманов И.Ш. и др. О пер­спективах нефтегазоносности глубоких горизонтов территории деятельности ОАО «Сургутнефтегаз».// Пути реализации нефтегазового потенциала Ханты-Мансийского автономного округа-Югры. Том 1,(Одиннадцатая научно-практическая конфе­ренция). Под редакцией Карасева В. И., Шпильма­на А. В., Волкова В. А, Ханты-Мансийск, 2008, с.114-121.

5.  Морозов В.П., Королев Э.А., Пикалев С.Н. Модель формирования промышленно значимых неф­тяных залежей в известняках нижнего и среднего карбона Волго-Уральской антеклизы.// Геология нефти и газа. - 2006. - №6 - с.10 -18.

6.  Пинус О. В., Борисенок Д. В. и др. Применение комплексного подхода для геологического модели­рования трещиноватых коллекторов Западно­Сибирского фундамента (на примере Малоичского месторождения). // Геология нефти и газа. - 2006. - №6 - с.38 -42.

7. Пинус О.В., Борисенок Д.В. и др. Применение комплексного подхода для геологического моделирования трещиноватых коллекторов Западно-Сибирского фундамента (на примере Малоичского месторождения). // Геология нефти и газа. - 2006. - №6 - с.38 -42.

8. Смирнов О.А. (отв. исполнитель). Отчет по теме: «Прогноз нефтеперспективных зон в нижне-среднеюрских отложениях и доюрском комплексе на Южно-Галяновском и Рогожниковском лицензионных участках, а также по Ханты-Мансийско-Рогожниковской зоне по данным
бурения, сейсморазведки и потенциальных полей»  (договор №Д-740-04). - ЗАО «Пангея».  - Москва. - 2004.


Библиографическая ссылка

Гилязова С.М., Сиднев А.В. Литология и вещественный состав палеозой-триасовых образований Южно-галяновского и Мытаяхинского участков Фроловского мегапрогиба среднего приобья в свете проблем нефтегазоносности бассейна // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 6. – С. 55-0;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=250 (дата обращения: 25.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074