CC BY
105
УДК 553.98(571.1)
ТЕКТОНИКА И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ АЛЕКСАНДРОВСКОГО СВОДА
Александр Юрьевич Калинин
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, младший научный сотрудник лаборатории сейсмогеологического моделирования природных нефтегазовых систем, тел. (383)333-21-56, e-mail: [email protected]
Максим Владимирович Соловьев
ФГБУН Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, 3, научный сотрудник лаборатории сейсмогеологического моделирования природных нефтегазовых систем, тел. (383)330-13-62, e-mail: [email protected]
Работа посвящена оценке влияния тектонических процессов на нефтегазоносность верхней юры и мела на примере месторождений, расположенных в северной части Александровского свода. В работе рассмотрена история формирования структур, в которых локализованы верхнеюрские и меловые залежи углеводородов. Сделан вывод о том, что наиболее перспективными для формирования значительных скоплений углеводородов в верхней юре являются антиклинальные ловушки, неосложненные кайнозойскими разломами. Наиболее перспективные для формирования залежей углеводородов в меловых резервуарах являются антиклинальные ловушки, осложненные кайнозойскими разрывными нарушениями, секущими практически весь осадочный чехол.
Ключевые слова: сейсмогеологический мегакомплекс, разрывное нарушение, залежь, тектоника.
TECTONICS AND PETROLEUM POTENTIAL OF THE NORTHERN ALEXANDROV ARCH
Alexander Yu. Kalinin
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Junior research scientist of Laboratory of seismogeological modelling of natural petroleum systems, tel. (383)333-21-56, e-mail: [email protected]
Maxim V. Solovev
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences, 630090, Russia, Novosibirsk, Aсad. Koptyug av., 3, Research scientist of Laboratory of seismogeological modelling of natural petroleum systems, tel. (383)330-13-62, e-mail: [email protected]
The present research is devoted to assessing the influence of tectonic processes on the petroleum potential of the Upper Jurassic and Cretaceous deposits of northern part of the Alexandrov arch. The paper considers the evolution history of tectonic elements in which localized Upper Jurassic and Cretaceous reservoirs. According to the research it is concluded that the most perspective for the formation of oil accumulations in Upper Jurassic deposits are anticlinal traps uncomplicated by Cenozoic faults. The most perspective for the formation of hydrocarbon accumulations in Cretaceous sandstone reservoirs are anticlinal traps complicated by Cenozoic faults intersecting almost the entire Mesozoic-Cenozoic sedimentary cover.
Key words: seismogeological megacomplex, fault, reservoir, tectonics.
Район исследования расположен на северо-западе Томской области и сопредельной территории Ханты-Мансийского автономного округа. Согласно карте тектонического районирования Западной Сибири [1], рассматриваемый район охватывает северную часть Трайгородского мезовала - положительной структуры II порядка, осложняющей центральную часть Александровского свода. На западе Александровский свод граничит с крупной линейной надрифтовой депрессией - Колтогорским мегапрогибом, на востоке с Усть-Тымской мегавпадиной. В северной части Трайгородского мезовала расположены Охтеурский вал и Вахское куполовидное поднятие, в центральной - Криволуцкий вал. Эти структуры выступают в качестве основных объектов исследований.
В осадочном чехле Западной Сибири выделяется четыре основных сейсмогеологических мегакомплекса: юрский, берриас-нижнеаптский, апт-альб-сеноманский и турон-кайнозойский [1, 2]. Юрский, берриас-нижнеаптский
и апт-альб-сеноманский мегакомплексы являются основными нефтегазоносными комплексами на территории Западно-Сибирской провинции и перекрыты выдержанными по мощности и получившим развитие на обширных территориях морскими глинистыми пачками -региональными флюидоупорами. Региональные флюидоупоры характеризуются аномально-низкими относительно вмещающих пород акустическими характеристиками, и на них формируются наиболее энергетически-выраженные отражающие сейсмические горизонты -сейсмические реперы. В кровле юрского мегакомплекса залегает баженовская свита (IIa), в кровле неокомского мегакомплекса - кошайская пачка алымского горизонта (III), в кровле апт-альб-сеноманского мегакомплекса - кузнецовская свита (IV).
В рамках проведенных исследований было осуществлено построение структурных карт по реперным стратиграфическим уровням и карт толщин сейсмогеологических мегакомплексов, которые легли в основу структурного и палеотектонического анализа. Проведенный анализ позволил сделать следующие выводы.
1. В региональном плане на современное строение исследуемой территории доминирующее влияние оказали постсеноманские, в первую очередь, кайнозойские тектонические процессы. Именно в кайнозое был сформирован современный облик крупных тектонических элементов I порядка - Александровского свода и Колтогорского мегапрогиба. Зона сочленения Александровского свода и Колтогорского мегапрогиба осложнена протяженными разрывными нарушениями северо- северовосточного простирания, проникающими в кайнозой.
2. Несмотря на то, что в современном рельефе кровли юры Криволуцкий, Охтеурский валы и Вахское куполовидное поднятие занимают одинаковое гипсометрическое положение, история их формирования принципиально отлична.
Криволуцкий вал наиболее интенсивно формировался в юре и раннем мелу и практически не испытывал тенденцию к росту в постсеноманское
время. Структура осложнена большим количеством разломов, секущих юру и затухающих в нижнем мелу.
Вахское куполовидное поднятие в рельефе кровли юры было сформировано, главным образом, благодаря берриас-раннеаптским и апт-альб-сеноманским тектоническим движениям. На этих этапах развития южный и северный купола структуры испытывали тенденцию к росту. В то же время объединение этих куполов в единый тектонический элемент и, как следствие формирование
в рельефе кровли юры крупной ловушки для нефтяной залежи в песчаных пластах горизонта Юь, также связано с постсеноманскими тектоническими движениями. Эта структура осложнена небольшим количеством постюрских разломов, как правило, затухающих в нижнем мелу.
Охтеурский вал был сформирован, благодаря постсеноманским, в первую очередь, кайнозойским тектоническим движениям. Эта структура осложнена большим количеством разрывных нарушений, секущих практически весь мезозойско-кайнозойский осадочный чехол [3].
В плане нефтегазогеологического районирования территория исследований входит в состав Александровского нефтегазоносного района Васюганской нефтегазоносной области, в пределах которого наибольший интерес в отношении нефтегазоносности представляют верхнеюрские и меловые отложения [4]. На исследуемой территории залежи нефти и газа открыты в пределах всех положительных структур III порядка. На Криволуцком валу и Вахском куполовидном поднятии открыты, соответственно, Трайгородское и Вахское месторождения, связанные с верхнеюрскими песчаными пластами горизонта Юь. На Охтеурском валу наиболее крупным является Северное месторождение, залежи нефти на котором сконцентрированы в верхней юре и меловых песчаных резервуарах, причём основные запасы углеводородов связаны именно с меловыми горизонтами.
Остановимся кратко на строении верхней юры и мела на юго-востоке Западной Сибири. Верхнеюрский резервуар представлен васюганской, георгиевской и баженовской свитами. В верхней части васюганской свиты залегает песчаный горизонт Юь, с которым связано большинство залежей углеводородов на юго-востоке Западной Сибири. Васюганская свита перекрыта маломощной пачкой аргиллитов георгиевской свиты, на которых залегает баженовская свита, представленная кремнисто-глинисто-карбонатными битуминозными породами. На территории Западной Сибири баженовская свита является основной нефтепроизводящей толщей и одновременно выполняет роль регионального флюидоупора для залежей углеводородов в песчаных пластах горизонта Юь васюганской свиты [4]. Баженовский горизонт перекрыт куломзинской свитой, которая представлена преимущественно аргиллитами. В верхней части свиты получили развитие шельфовые песчаные пласты, в нижней части - ачимовская пачка. Залегающие выше по разрезу отложения тарской, вартовской и покурской свит представлены переслаивающимися песчаниками, алевролитами и
аргиллитами. Региональным флюидоупором для берриас-нижнеаптского комплекса является кошайская пачка, для отложений апт-альб-сеноманского мегакомплекса - кузнецовская свита.
Нефтяные залежи, открытые на Охтеурском, Криволуцком валах и на Вахском куполовидном поднятии имеют ряд принципиальных отличий.
К Криволуцкому валу приурочено Трайгородское нефтяное месторождение, залежь нефти на котором занимает большую часть структуры и сконцентрирована в песчаных пластах горизонта Ю1. Особенностью Трайгородского месторождения является то, что в различных его частях залежь горизонта Ю1 контролируется водо-нефтяными контактами (ВНК), расположенными на различных гипсометрических уровнях.
На Вахском куполовидном поднятии одноименное нефтяное месторождение также связано с верхнеюрскими песчаными пластами горизонта Ю1. На этой площади получили развитие песчаники, обладающие хорошими фильтрационно-емкостными характеристиками, и верхнеюрские песчаные пласты нефтенасыщены в пределах всего контура антиклинальной ловушки.
На Северном месторождении, открытом на Охтеурском валу, залежи нефти сконцентрированы в верхнеюрских песчаных пластах горизонта Ю1, а также в пластах берриас-нижнеаптского и апт-альб-сеномана мегакомплексов. Несмотря на наличие хороших коллекторов и крупной антиклинальной ловушки,
в песчаных пластах горизонта Ю1 получили развитие незначительные залежи, локализованные в небольших куполах, осложняющих антиклинальную структуру - коэффициент заполнения верхнеюрской ловушки крайне невысок. В то же время в нижне- и верхнемеловых песчаных резервуарах залежи углеводородов заполняют значительные части антиклинальной структуры.
Остановимся на причинах столь принципиального отличия месторождений, приуроченных к структурам III порядка, осложняющим северную часть Александровского свода.
На этапе формирования песчаных пластов горизонта Ю1 Криволуцкий вал занимал наиболее высокое гипсометрическое положение, в осевой части вала горизонт Ю1 в разрезе отсутствует и палеозойский гранитный массив перекрыт баженовской свитой. Это обстоятельство предопределило формирование на Криволуцком валу песчаных пластов, характеризующихся низкими коллекторскими свойствами.
В рельефе кровли юры Вахское поднятие в качестве крупной антиклинальной ловушки было сформировано в конце позднего мела-кайнозое. Этап формирования структуры совпал со временем интенсивной генерации углеводородов нефтепроизводящими породами баженовской свиты. На исследуемой территории баженовская свита повсеместно перекрыта 200-метровой толщей аргиллитов куломзинской свиты, которая является надёжным флюидоупором и препятствует миграции углеводородов из нефтепроизводящих пород вверх по разрезу в меловые песчаные
резервуары. В этой ситуации создаётся чрезвычайно благоприятная обстановка для формирования залежей углеводородов в подстилающих баженовскую свиту песчаных пластах горизонта Юь, но отсутствуют предпосылки для миграции углеводородов в вышележащие меловые резервуары.
Формирование Охтеурского вала происходило в постсеноманское время, причём наиболее интенсивно в кайнозое - на этапе, когда баженовская свита вошла в главную зону нефтеобразования и процессы генерации и эмиграции углеводородов достигли максимальной интенсивности [4]. Выше было отмечено, что рост Охтеурского вала сопровождался активным формированием разломов, секущих практически весь мезозойско-кайнозойский осадочный чехол. Именно эти «незалеченные» разрывные нарушение явились каналами для миграции основной массы углеводородов вверх по разрезу и предопределили формирование многопластовой залежи в меловых резервуарах. В подстилающие баженовскую свиту песчаные пласты горизонта Юь, были «отжаты» незначительные объёмы нефти, что и предопределило невысокий коэффициент заполнения верхнеюрской ловушки.
Анализ геолого-геофизических материалов позволил сделать следующие принципиальные выводы:
• наиболее перспективными для формирования значительных скоплений углеводородов в песчаных пластах горизонта Юь являются антиклинальные ловушки, сформированные к началу интенсивной генерации и эмиграции углеводородов из баженовской свиты, неосложнённые разломами, проникающими в турон-маастрихтские и кайнозойские отложения. В этом случае, отсутствие каналов для миграции углеводородов в меловые отложения предопределяет заполнение верхнеюрских ловушек, что при наличии коллекторов приводит к формированию крупных нефтяных залежей, связанных с песчаными пластами горизонта Юь;
• наиболее перспективными для формирования значительных скоплений углеводородов в меловых песчаных резервуарах являются антиклинальные ловушки, сформированные в конце позднего мела-кайнозое и осложнённые разрывными нарушениями, секущими практически весь осадочный чехол. В этом случае наличие флюидопроводящих разломов обеспечивает миграцию углеводородов вверх по разрезу и приводит к формированию крупных многопластовых залежей углеводородов в меловых песчаных пластах и незначительных сопутствующих залежей в верхней юре.
Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект 14-05-31508 мол-а.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Конторович В.А., Беляев С.Ю., Конторович А.Э. и др. Тектоническое строение и история развития Западно-Сибирской геосинеклизы в мезозое и кайнозое // Геология и геофизика, 2001, т. 42, № 11-12. С. 1832-1845.
2. Конторович В.А. Мезозойско-кайнозойская тектоника и нефтегазоносность Западной Сибири // Геология и геофизика, 2009, т. 50, № 4. С. 461-474.
3. Конторович В.А., Калинина Л.М., Лапковский В.В. и др. Тектоника и нефтегазоносность центральной части Александровского свода // Геология нефти и газа, № 5, 2011. С. 119-127.
4. Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. М., Недра, 1975, 680 с.
© А. Ю. Калинин, М. В. Соловьев, 2014
