CC BY
135
УДК 552.16:553.98 (571.1)
ГЛУБИННАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ КАТАГЕНЕЗА ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА В ЮРСКО-МЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ НА ЗАПАДЕ ЕНИСЕЙ-ХАТАНГСКОГО РЕГИОНАЛЬНОГО ПРОГИБА
Александр Николаевич Фомин
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией геохимии нефти и газа, тел. (383)330-93-26, e-mail: [email protected]
Кирилл Васильевич Долженко
Новосибирский государственный университет, 630090, Россия, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2, студент геолого-геофизического факультета, тел. (913)012-70-96, e-mail: [email protected]
По отражательной способности витринита (R°vt) построены три профиля глубинной зональности катагенеза органического вещества (ОВ) в юрско-меловых отложениях на западе Енисей-Хатангского регионального прогиба. Показано, что с глубиной происходит нарастание уровня зрелости ОВ, но с разной интенсивностью по районам. До глубин порядка 4,0-4,3 км эти толщи еще не вышли из главной зоны нефтеобразования (градация МК2) и могут представлять интерес для поисков нефтяных и газовых залежей. Ниже, в глубинной зоне газообразования, могли сохраниться лишь скопления легких нефтей и газов.
Ключевые слова: отражательная способность витринита, катагенез органического вещества, Енисей-Хатангский региональный прогиб, перспективы нефтегазоносности.
DEPTH ZONING OF ORGANIC MATTER MATURITY IN JURASSIC-CRETACEOUS SEDIMENTS IN THE WEST OF THE YENISEI-KHATANGA REGIONAL TROUGH
Alexander N. Fomin
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 630090, Russia, Novosibirsk, 3 Koptyug Prospect, Doctor of Science, Head of the Laboratory of oil and gas geochemistry, tel. (383)330-93-26, e-mail: [email protected]
Kirill V. Dolzhenko
Novisibirsk State University, 630090, Russia, Novosibirsk, 2 Pirogov St., geological-geophysical faculty, Chair of geology of oil and gas fields, tel. (913)012-70-96, e-mail: [email protected]
According to vitrinite reflectance (R0vt) three profiles of depth zoning of organic matter (OM) maturity have been constructed in the Jurassic-Cretaceous sediments in the west of the Yenisei-Khatanga regional trough. It is shown that there is an increase in OB maturity level with depth, but with different intensity by regions. To depths of about 4,0-4,3 km, these strata have not yet passed out the main zone of oil generation (gradation MC2) and may be of interest for searching for oil and gas accumulations. Below, in the deep zone of gas formation, only accumulations of light oil and gas could be preserved.
Key words: vitrinite reflectance, organic matter maturity, Yenisei-Khatanga regional trough, petroleum potential.
Сравнительно хорошая изученность верхней части мезозойско-кайнозойского осадочного чехла на западе Енисей-Хатангского регионального прогиба ставит весьма актуальной задачу поиска залежей углеводородов (УВ) в его глубоких горизонтах. Однако перспективы нефтегазоносности глубокопогружен-ных толщ этого района до сих пор остаются дискуссионными, что в определенной мере связано с относительно слабой их изученностью. Для прогноза нефтегазоносности этих отложений важное значение имеет оценка уровня зрелости органического вещества (ОВ). Подобные работы проводились и раньше [1, 2], но появившийся новый фактический материал позволил существенно дополнить выполненные уже исследования. Авторами во многих параметрических скважинах определена отражательная способность витринита в интервале глубин ~1.5—4.5 км. В прикладном отношении данные о глубинной зональности катагенеза ОВ в отложениях осадочного чехла крайне важны, поскольку позволяют существенно уточнить прогноз нефтегазоносности мезозойских толщ, в частности, определить глубинную границу вероятной нефте- и газоносности.
По материалам исследования параметрических скважин построено три профиля глубинной зональности катагенеза на западе Енисей-Хатангского регионального прогиба, направление которых показано на схеме катагенеза ОВ в кровле юрских отложений (рис. 1). На субмеридиональном профиле, протягивающемся от Де-рябинской площади на северо-западе Таймырского района до Медвежьей на юге (рис. 2), заметно увеличение уровня зрелости органического вещества с глубиной. Нижняя граница градации ПК3 (изореспленда - 0.5 %) наблюдается на глубинах от 2 до 2.4 км. Градация МК/ достигает глубин до 3.5 км (средняя мощность - 0.7-0.8 км), градация МК1 - нижняя граница от 3.5 до 4 км (средняя мощность - 0.50.6 км), для градации МК2 нижняя граница фиксируется на двух площадях (Южно-Носковская, Сузун-ская) на глубине 4 км (известная мощность не превышает 0.4 км), нижняя граница градации МК31 не зафиксирована и судить о её мощности не представляется возможным. Вниз по разрезу мощность зон градаций катагенеза убывает.
Рис. 1. Схема расположения профилей глубинной зональности катагенеза на западе Енисей-Хатангского регионального прогиба
На субширотном профиле, протягивающемся от Нанадянской площади на западе Таймырского района до Озёрной, заметно увеличение уровня зрелости органического вещества с глубиной (рис. 3). Нижняя граница градации ПК3 (изореспленда R0vt - 0.5 %) наблюдается на глубинах от 1.8 до 2.4 км. Градация МК11 достигает глубин 2.73.3 км (средняя мощность - 0.6-0.9 км), градация МК1 - нижняя граница от 3.5 до 4 км (средняя мощность - 0.60.8 км), для градации МК2 нижняя граница фиксируется от 3.6 до 4.1 км (средняя мощность - 0.1-0.2 км), нижняя граница градации МК31 не зафиксирована. Вниз по разрезу мощность зон градаций ме-зокатагенеза убывает, за
исключением градаций
12 МК1 и МК1 , мощности
которых примерно равны.
На субширотном профиле, протягивающемся от Хальмерпаю-тинской площади на востоке ЯНАО у границы с Туруханским районом Красноярского края до Сузунской, расположенной на юго-западе Таймырского района, также отмечается увеличение уровня зрелости ОВ с глубиной (рис. 4). Нижняя граница градации ПК3 (изореспленда R0vt - 0.5 %) наблюдается на глубинах от 2.0 до 3.2 км. Градация МК11
Рис. 2. Глубинная зональность катагенеза ОВ в юрско-меловых отложениях на западе Енисей-Хатангского регионального прогиба между площадями Дерябинская - Медвежья. Условные обозначения: 1 - изореспленды витринита (R0vt). 2-6 градации катагенеза: 2 -ПК; 3 - МК11; 4 -МК12; 5 -МК2; 6- МК31
Рис. 3. Глубинная зональность катагенеза ОВ в юрско-меловых отложениях на западе Енисей-Хатангского регионального прогиба между площадями Нанадянская - Озерная
достигает глубин от 2.7 до 3.7 км (средняя мощность - 0.7-0.8 км), градация МК1 - нижняя граница от 3.3 до 4.1 км (средняя мощность - 0.35-0.5 км), для градации МК2 нижняя граница фиксируется на глубинах от 4.3 до 4.4 км (средняя мощность - 0.80.9 км), нижняя грани-
Рис. 4. Глубинная зональность катагенеза ОВ ца, градации МКз не
т^ ~ зафиксирована. Вниз в юрско-меловых отложениях на западе Енисеи- ^ ^
Хатангского регионального прогиба между по разрезу мощность
зон градации мезока-
площадями Хальмерпаютинская - Сузунская ^ _
тагенеза убывает, за
исключением градации МК11 и МК2, мощности которых примерно равны. Наблюдается также увеличение мощностей зон катагенеза с запада на восток.
Изложенные материалы свидетельствуют, что, судя по распределению зон разной преобразованности ОВ на рассматриваемой территории, в юрских и меловых отложениях проявился региональныи катагенез. На окраинах региона органическое вещество слабо преобразовано (градация ПК3). По направлению к центральным, наиболее погруженным районам, катагенез постепенно нарастает (градации МК11 - МК31) - рис. 1. Уровень зрелости ОВ в юрско-меловых толщах определяется глубинами их погружения и, соответственно, максимальными температурами, которым они подвергались. Сопоставляя зоны глубинной зональности катагенеза, можно проследить, что они секут стратиграфические границы и обычно согласуются с максимальной палеоглубиной и, соответственно, с максимальной палеотемпературой. Несмотря на различия в современных глубинах залегания одноименных зон катагенеза, преобразованность одновозрастных отложений на западе Енисей-Хатангского прогиба и северо-востоке Западно-Сибирского мегабассейна примерно одинаковая [3]. Следовательно, максимальные палеоглубины и палеотемпературы в этих районах были довольно близкими.
Имеющиеся данные по уровню зрелости ОВ юрско-меловых комплексов позволяют дать прогноз перспектив их нефтегазоносности и фазового состояния залежей УВ. Учитывая, что подавляющее большинство мировых запасов
12
углеводородов находится в толщах с катагенезом ОВ градаций МК1 - МК1 (Я0
V - 0.50-0.85 %), следует полагать, что наиболее благоприятными для сохранения залежей нефти и газа на рассматриваемой территории могут быть отложения с подобным уровнем зрелости ОВ (преимущественно толщи юрско-неокомского клиноформного комплекса). Установление глубинной зональности
катагенеза ОВ по разрезу многих параметрических скважин позволяет определить нижнюю границу главной зоны нефтеобразования (ГЗН). Судя по имеющимся данным, отложения юры до глубин ~4.0 км еще не вышли из ГЗН и могут представлять интерес для поисков нефтяных залежей. Геохимические исследования ОВ по разрезу скважин, полностью или на значительную глубину вскрывших юрские толщи в смежных районах севера Западной Сибири (5.0 км и более), свидетельствуют, что генерация жидких УВ и возможность их сохранения от термодеструкции полностью прекращается на глубинах ниже 4.5 км
19 П
(градации МК3 - , R vt - 1.15-2.00 %), а генерация УВ газов глубже 5.0 км (градации АК). Этот теоретический вывод подтверждается результатами нефтепо-исковых работ. Так, все промышленные залежи нефти в северных районах Западной Сибири находятся преимущественно на глубинах до 4.0 км.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Болдушевская Л.Н., Фомин А.Н., Филипцов Ю.А. Зональность катагенеза органического вещества мезозойских отложений Енисей-Хатангской и Пур-Тазовской нефтегазоносных областей по данным пиролиза и отражательной способности витринита // Критерии оценки нефтегазоносности ниже промышленно освоенных глубин и определение приоритетных направлений геолого-разведочных работ / Под ред. М.Б. Келлера и А.В. Липилина. -Пермь: КамНИИКИГС, 2001. - Книга 2. - С. 99-105.
2. Фомин А.Н., Ромахина Г.А. Катагенез рассеянного органического вещества юрско-меловых отложений западной части Енисей-Хатангского прогиба // Геология и геофизика. -1989. - № 11. - С. 96-100.
3. Фомин А.Н. Катагенез органического вещества и нефтегазоносность мезозойских и палеозойских отложений Западно-Сибирского мегабассейна. - Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2011 - 331 с.
© А. Н. Фомин, К. В. Долженко, 2015
