Перспективы поисков неантиклинальных ловушек углеводородов в терригенных отложениях девона на территории северных районов Волго-Урала
Автор: Соснин Н.Е., Попов В.М., Макарова С.В., Горюшкина Н.С., Перетягина Л.А.
Журнал: Вестник Пермского университета. Геология @geology-vestnik-psu
Рубрика: Геология, поиски, разведка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
Статья в выпуске: 4 т.20, 2021 года.
Бесплатный доступ
Северные районы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции еще не исчерпали возможностей получения прироста запасов нефти и газа за счет структурных залежей, тем не менее назрела необходимость поисков неантиклинальных ловушек. Весьма перспективными на обнаружение здесь ловушек углеводородов неантиклинального типа являются девонские терригенные отложения. Проведена типизация неантиклинальных ловушек, развитых в пределах нефтеперспективных земель изучаемой территории. В соответствии с проведенной типизацией на основе геолого-геофизических критериев выделены шесть зон распространения неантиклинальных ловушек, перспективных на обнаружение промышленных скоплений углеводородов.
Фация, неантиклинальные ловушки, нефть, газ, углеводороды, залежь
Короткий адрес: https://sciup.org/147246225
IDR: 147246225 | DOI: 10.17072/psu.geol.20.4.369
Текст научной статьи Перспективы поисков неантиклинальных ловушек углеводородов в терригенных отложениях девона на территории северных районов Волго-Урала
Северные районы Волго-Уральской нефтегазоносной провинции сохраняют еще значительный потенциал получения приростов запасов нефти и газа за счет структурных залежей. Однако проведенные на их территории многолетние поисковые и разведочные работы привели к истощению фонда ловушек на антиклинальных поднятиях. В то же время в этих районах имеется значительный резерв прироста запасов нефти и газа за счет выявления залежей в ловушках неантиклинального типа. Поэтому для обеспечения прироста запасов и поддержания добычи нефти и газа на достигнутом уровне одновременно с продолжающимися поисковоразведочными работами на антиклинальных поднятиях необходимо проводить целенаправленные поиски залежей в ловушках, свя- занных с органогенными постройками, зонами выклинивания, стратиграфического несогласия, тектонического экранирования и фациального замещения отложений. В настоящей статье рассмотрены перспективы обнаружения неантиклинальных ловушек УВ в отложениях терригенного девона на территории Пермского края, Удмуртской Республики и Кировской области.
Типизация неантиклинальных ловушек
В результате региональных литологопалеогеографических исследований (Балашова и др., 1978; Гассанова, 1975; Михайлова, 1977; Михайлова, 1968; Сташкова и др., 2015) были установлены благоприятные условия для формирования неантиклинальных ловушек в терригенных отложениях девона исследуемой территории и высоко оце-
нены перспективы их поисков. Изучаемая территория в девонский век представляла собой преимущественно обширную прибрежную равнину, периодически заливавшуюся морем, и лишь на небольшой ее части в различное время существовал мелководноморской режим осадконакопления. Источником обломочного материала являлись Северо-Татарский, Котельничский, Сысольский, Коми-Пермяцкий и Башкирский своды. Зоной наиболее интенсивного осадконакопления в ардатовское и муллинское время являлась Верхнекамская впадина, в пашийское и тиманское время - Казанско-Кажимский авлакоген (особенно его северная часть). С Коми-Пермяцкой и Башкирской палеосуши стекало большое количество рек, что привело к широкому развитию течений, направленных по нормали к берегу. Русловые фации древних рек выделены и на восточном склоне Северо-Татарской палеосуши. По рекам обломочный материал выносился из области денудации в прибрежное мелководье, где песчаные образования слагают зоны пляжей, аккумулятивные тела подводных валов, баров и кос. На более активный волновой режим у более крутого берега СевероТатарской палеосуши указывает большая песчанистость разреза, низкая глинистость отложений, присутствие более крупных фракций, чем у берегов Башкирской палеосуши (Шик, 1983). В результате в прибрежной области Северо-Татарской палеосуши оказались широко распространены песчаные тела типа баров и подводных валов, ориентированные субпараллельно береговой линии. Бары сложены песчаниками морского происхождения, их формирование обусловлено сменой направлений подводных течений, уменьшением их скорости, а также волновыми движениями вдоль склонов подводных палеоподнятий. Баровые песчаники отличаются хорошей отсортированностью и обладают отличными коллекторскими свойствами. Разновозрастные песчаные аккумулятивные тела в девонских терригенных отложениях закартированы на Можгинской, Кокарской, Акаршурской, Архангельской, Сектырской, Люкской, Нылгинской, Ягуль-ской, Южно-Киенгопской, Есенейской, Июльской, Игринской, Чутырской, Красногорской, Восточно-Красногорской, Лозо- люкской, Балезинской, Сардайской площадях.
Авторами статьи проведена работа по выделению коллекторов и оценке их количественных характеристик на базе стандартного комплекса промыслово-геофизических исследований, принятого для нефтяных скважин. Были определены эффективная мощность и пористость коллекторов, построены карты распространения данных параметров.
В формировании неантиклинальной ловушки главная роль принадлежит факторам, нарушающим согласное залегание пород. Это может быть литологическое изменение разреза по латерали (когда пласт-коллектор либо выклинивается, либо, фациально изменяясь, замещается непроницаемыми породами), стратиграфическое и угловое несогласие в залегании пород, разрывное нарушение, т.е. неантиклинальные ловушки формируются под действием литологических, стратиграфических, тектонических факторов. Палеогеографические и тектонические особенности формирования девонской терригенной толщи предопределили распространение на территории северных районов ВолгоУральской нефтегазоносной провинции, согласно генетической классификации Н. С. Окновой и др. (Окнова и др., 1999), следующих типов неантиклинальных ловушек: литологически ограниченных, литологически экранированных, стратиграфически экранированных, тектонически экранированных (рис. 1). Нередко наблюдается комбинация типов ловушек.
Локализация зон распространения неантиклинальных ловушек
В соответствии с выполненной типизацией неантиклинальных ловушек углеводородов на территории северных районов ВолгоУральской НГП установлены и локализованы зоны их распространения для девонского терригенного комплекса (рис. 2).
Большая часть месторождений Удмуртской Республики (12 из 20) располагается на Северо-Татарском своде. Для этой территории характерна высокая тектоническая активность, вследствие чего девонские структуры разбиты на отдельные блоки, к кото- рым приурочена, как правило, изолированная залежь.
Зона I с тектонически экранированным типом ловушек выделена на территории Удмуртской Республики в юго-западной части Северо-Татарского свода – восточнее Кук-морского выступа на юге и Вавожского вала – на севере. Зона соответствует Мамадыш-ско-Кокарскому прогибу по фундаменту и целому ряду субмеридиональных валов – по палеозойским отложениям. Все они имеют северо-восточное простирание. Восточная граница зоны в целом совпадает с Казаков-ско-Гремихинской внутриформационной зоной органогенных построек Камско-Кинельской системы палеовпадин. Выявленные здесь залежи нефти от Покровского месторождения на юге и Архангельского в южной части Можгинской впадины до Есеней-ского на севере – тектонически экранированные.
Кроме того, территория данной зоны является перспективной на обнаружение в ти-манской и пашийской толщах ловушек, представляющих собой песчаные аккумулятивные тела, обладающие высокими ёмкостными свойствами. При условии перекрытия этих тел глинисто-аргиллитовыми слоями достаточной мощности вероятность открытия здесь залежей нефти возрастает.
Зона II, выделенная также по принципу вероятного распространения ловушек тектонически экранированного типа, занимает территорию в юго-восточной части Удмуртской Республики (в тектоническом отношении это юго-западная часть Верхнекамской впадины), включающую Андреевский и Иванаевский валы. Северное окончание этих валов до сих пор остается недоизученным, и постановка исследовательских сейсмических работ здесь может решать двойную задачу. В границах данной зоны расположено Азин-ское нефтяное месторождение, залежь которого приурочена к тектонически экранированной ловушке. Наряду с тектоническим нарушением юго-восточного крыла ловушки, по ее западному крылу глубоким бурением установлено фациальное замещение коллектора. Также на Ижевском месторождении на северном его куполе ловушка девонской залежи является литологически экранированной. Таким образом, для выделенной на данной территории Удмуртии зоны II характерно развитие литологически и тектонически экранированных ловушек углеводородов.
Зона III охватывает южные земли территории Пермского края, в тектоническом отношении занимающие северную часть Бым-ско-Кунгурской моноклинали, Бабкинскую седловину и юг Верхнекамской впадины. По сути, эта зона соответствует южному склону Краснокамско-Чусовского прогиба по палеогеографической обстановке эмсско-тиманского времени формирования терригенной толщи девонского периода. Активность тектонических процессов отразилась на унаследованности разломных дислокаций, проникающих и в нижне-среднедевонские терригенные толщи.
Западная граница зоны совпадает с западным склоном Куединского вала, имеющего северо-западное направление. Примером тектонически экранированного типа могут служить ловушки тиманских залежей Андреевского, Туркинского, Чебакского месторождений, расположенных в данной зоне. Зоне III соответствуют наиболее значительные площади перспективных земель нераспределенного фонда недр, изученность которых сейсморазведочными методами явно недостаточна.
Зона IV выделена также на территории Пермского края, имеет еще большую площадь и протяжение от границы зоны III субмеридионально на север – до границы Волго-Уральской провинции. Данная зона включает сопредельные территории Камского, Пермского сводов и Висимской впадины с землями Предуральского краевого прогиба. При этом территория Висимской впадины входит в зону практически полностью, а территория Пермского свода – большей частью. Целый ряд залежей нефти, открытых здесь в отложениях девонского терригенного комплекса (в основном, тиманского возраста), приурочен к ловушкам, представленным типом фациального замещения коллекторов (Краснокамское, Северокамское, Зоринское, Кузнецовское и Чердынское месторождения). Залегание пород-коллекторов паший-ского и тиманского возраста среди глинистых и алеврито-глинистых толщ на склонах крупных тектонических элементов опреде- ляет благоприятные условия для образова- нального, так и локального характера. ния литологических замещений как регио-

Рис. 1. Типы неантиклинальных ловушек в терригенных отложениях девона


ПСУ
Ижевск
Условные обозначения:
Тектонические элементы I порядка:
административная граница субъекта РФ |
ПСУ ВКВ |
Передовые складки Урала Верхнекамская впадина |
СолД КС |
Соликамская депрессия Камский свод |
административный центр |
ВП |
Вычегодский прогиб |
БаС |
Бабкинская седловина |
гидросеть |
БС |
Башкирский свод |
БКМ |
Бымско-Кунгурская моноклиналь |
граница тектонического элемента |
ВисМ |
Висимская моноклиналь |
ПС |
Пермский свод |
I порядка |
ЮСД |
Юрюзано-Сылвенская депрессия |
РакС |
Ракшинская седловина |
перспективная зона для отложений |
КЧС |
Косьвинско-Чусовская седловина |
С-ТС |
Северо-Татарский свод |
девонского терригенного НГК |
КолС |
Колвинская седловина |
ККА |
Казанско-Кажимский авлакоген |
Рис. 2. Схема распространения зон
промышленных скоплений УВ в девонском терригенном комплексе
неантиклинальных ловушек, перспективных на обнаружение
Зона V. С точки зрения регионального распространения отложений описываемого комплекса, сокращение их мощности наблюдается в западном направлении в сторону Кукморского и Удмуртского выступов Северо-Татарского свода (Удмуртская Республика). Это происходит за счет выпадения из разрезов отдельных слоев, пачек и горизонтов, что создает благоприятные условия для поисков неантиклинальных ловушек, относящихся к типу фациального замещения коллекторов. Наиболее перспективной в этом смысле является зона регионального выклинивания отложений пашийского горизонта. Данная зона «опоясывает» с востока Северо-Татарский свод, примыкая к зоне I. Перспективы этой территории связываются с процессами миграции углеводородов из зон их генерации, которыми служат депрессион-ные части палеопрогибов и палеорек. Зона V примыкает с запада к зоне I, частично перекрывая ее. Ширина ее может варьировать от 3 до 5–6 км. Естественно, эта зона требует более тщательного изучения региональными (зонально-региональными) методами сей-
Зона VI с нефтеперспективными отложениями девонского терригенного комплекса выделена на территории Кировской области в северной части Казанско-Кажимского авлакогена. Зона приурочена к Гавриловской валообразной зоне, по результатам сейсмических исследований которой установлен стратиграфически экранированный тип ловушек в толще тиманских отложений. На временном разрезе этой зоны усматривается разделение валообразной зоны на Западно-Гавриловский и Гавриловский валы, на которых верхняя часть тиманской толщи «срезана» и перекрыта карбонатными породами верейского терригенно-карбонатного комплекса (рис. 3). Так же четко это прослеживается и на структурных картах вышеназванных нефтегазоносных комплексов, где по поверхности тимана закартированы цепочки локальных, меридионально вытянутых структур, а по поверхности нижнетиманско-го репера данная территория представляет моноклинальный склон, погружающийся в сторону западного борта авлакогена (рис. 4, 5).
сморазведки.

Рис. 3 . Отображение эрозионного среза разновозрастных отложений терригенного девона в сейсмической записи по профилю 210004G (Гавриловская площадь)

профили M0FT-2D
210005 •
- предполагаемая граница частичного размыва нижнетиманской пачки Dpm,
Структуры: Приподнятые участки
1 - Гавриловская 3 _ ПУ 1
2 - Южно-Гавриловская 4 _ ПУ2
1000 2000 3000 4000 5000м
Условные обозначения:1 / / / [
Скважины: '
@ - поисково-разведочные ^
17 - номер скважины
-749 . абсолютная отметка кровли девон ских терригенных отложений
- изогипса, м
Рис. 4 . Гавриловский участок. Структурная карта ОГ D3терр.

”\-0Ои‘
ПОЛНОГО профили MOTT-2D
210005 *
1000 2000 3000 4000
предполагаемая граница размыва нижнетиманской пачки D3tm,
.,.--" - частичного
Условные обозначения: ' |
Скважины:
@ - поисково-разведочные
17 - номер скважины
■749 . абсолютная отметка кровли нижнетиманской пачки, м
-изогипса, м
Рис. 5 . Гавриловский участок. Структурная карта ОГ D 3 tm 1
Южнее Гавриловского участка на восточном борту Казанско-Кажимского авлакогена, где толща отложений девонского возраста дислоцирована серией тектонических нарушений разломно-сбросового характера, по волновой картине временного разреза по профилю 412005 можно предположить наличие ловушек тектонически экранированного типа в тиманской (возможно и па-шийской) части разреза. Это возможно, конечно, если сейсмопрофилями вкрест проложения вышеприведенного профиля подтвердится наличие антиклинального перегиба в тиманских пластах. Кроме того, по данным бурения должен быть установлен коллектор с достаточно хорошими емкостными свойствами, а также подтверждено наличие регионально выдержанной и надежной покрышки.
Заключение
Терригенные отложения девона на территории северных районов Волго-Уральской нефтегазоносной провинции перспективны на поиски неантиклинальных ловугически экранированных, стратиграфически экранированных, тектонически экранированных. Нередко встречаются комбинации типов ловушек. Прослежены шесть зон их распространения.
Список литературы Перспективы поисков неантиклинальных ловушек углеводородов в терригенных отложениях девона на территории северных районов Волго-Урала
- Байдова И. К. Перспективы поисков литологически экранированных залежей нефти на склонах Татарского свода // Геология нефти и газа. 1972. № 2. С. 18-25.
- Балашова М. М., Атласман Ю. Е., Денисов А. И. и др. Разработка методики поисков неантиклинальных ловушек нефти и газа в северных районах Урало-Поволжья. Пермь: КО ВНИГНИ, 1978. 177 с.
- Балашова М. М., Салай А. П. Влияние литологического фактора на размещение нефтяных залежей в терригенной толще девона Прикамья // Труды ВНИГНИ (Камское отделение). Пермь: Перм. книж. изд-во, 1971. Вып. 117. С. 57-64.
- Гассанова И. Г. Палеогеографические и палеоструктурные предпосылки поисков неантиклинальных ловушек нефти в пашийских и кыновских отложениях Урало-Поволжья // Литологические и структурно-литологические ловушки нефти и газа: труды ВНИГНИ. М., 1975. Вып. 173. С. 68-92.
- Гостинцев К. К., Гроссгейм В. А. Стратиграфические и литологические залежи нефти и газа. Л.: Недра, 1969. 352 с.