ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФЛЮИДОМИГРАЦИИ В НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВАНКОРСКОЙ ПЛОЩАДИ (СЕВЕРО-ВОСТОК ЗАПАДНОЙ СИБИРИ)

В последнее время все больше исследователей склоняются к мнению, что месторождения углеводородов связаны с тектонически ослабленными зонами — рифтовыми и более мелкими разломами, зонами трещиноватости, рассланцевания, катаклаза и кливажа, где происходит дегазация внутренних оболочек Земли [4,стр.278]. В результате флюидодинамических процессов происходит химическое нарушение природных систем, которое и приводит к возникновению зон преобразованных пород (наложенного эпигенеза) [3,стр.11]. И многие исследователи подтверждают, что данные процессы оказывают влияние не только на образование вторичных высокопористых пород, но и на миграцию и скопление самих залежей углеводородов [6,стр.22]. В данной работе для изучения процессов флюидомиграции и их влияния на образование и преобразование нефтегазоносных отложений используются особенности распределения урана.

В основе методики интерпретации результатов прикладных ядерных литогеохимических [7,стр.494-495] исследований лежит представления о наложенном эпигенезе [3,стр.100]. Как известно, в терригенных отложениях уран, в основном, содержится в алюмосиликатных минералах. Это подтверждают качественные исследования, проведенные с помощью метода радиографии [1,стр.222]. В условиях углекислотного метасоматоза исходные алюмосиликаты разрушаются, при этом хорошо растворимые в воде соединения урана с карбонатным ионом, выносятся, что приводит к обеднению ураном продуктов реакции. Таким образом, реакции в системе «вода-порода» ответственны за формирование отрицательных геохимических ореолов в осадочных бассейнах.

Исследования проводились по керну и шламу 8 глубоких скважин, пробуренных на территории Ванкорской площади (Пур-Тазовская нефтегазоносная область). Район исследования расположен в северо-восточной части Западно-Сибирской плиты, которая является рифтогенным седиментационным бассейном [2, стр.16] и находится на стадии инверсионного развития. Следовательно, на изучаемой территории существует вероятность проявления флюидодинамических процессов, что подтверждается и литолого-петрографическим исследованием.

В исследуемых юрско-меловых отложениях наблюдается наличие зон дробления, катклаза, милонитизации. Дислокационные процессы проявлены в виде микротрещиноватости обломков кварца и полевого шпата. Иногда трещины залечены битуминозным или минеральным веществом. Также встречаются изогнутые слюдистые и полевошпатовые агрегаты, волнистое погасание кварцевых зерен.

В результате углекислотного воздействия на породы происходит вынос петрогенных компонентов с образованием пор в обломках и цементе, вплоть до полного растворения цемента. Такие породы являются наиболее проницаемыми. При этом вынесенные компоненты переотлагаются и формируют зоны с образованием вторичного каолинита, который способствует улучшению пористости и проницаемости пород, а также с регенерацией кварца, формированием карбонатов, слюд, твердых продуктов окисления углеводородов, которые ухудшают или слабо влияют на емкостные свойства пород.

Интенсивность дислокационно-метасоматических преобразований зависит от величины pH и открытости системы, т.е. песчаники больше подвержены преобразованию, чем алевролиты и аргиллиты.

Граница между фоновыми и аномальными значениями урана для каждой разновидности пород рассчитывалась по правилу «трех сигм» для логнормального закона распределения (формула 1).

где – среднее геометрическое значение фона, – стандартный множитель.

Фоновые значения, свидетельствующие о неизмененности пород, для всех исследуемых литотипов находятся в пределах 1,48<2,26<3,36, для песчаников — 1,46<1,88<2,47, для алевролитов — 1,73<2,39<3,05 и для аргиллитов — 1,8<2,44<3,3. Левая часть уравнения определяет уровень отрицательных аномалий или зоны выноса урана, а правая часть – уровень положительных аномалий или зоны его накопления.

Значительное понижение содержания урана характерно для зон каолинизации и карбонатизации, в меньшей степени, регенерации кварца (табл.1). Что указывает на его вынос при данных процессах. Такие зоны выноса урана могут фиксировать места проявления углекислотного метасоматоза.

Таблица 1

Влияние вторичных процессов на перераспределение урана в нефтегазоносных отложениях

При прогнозе пород-коллекторов использование содержаний урана наиболее эффективно при его значении менее 1,5 г/т. Такие интервалы совпадают с зонами интенсивной каолинизации или с растворенными, разуплотненными породами. Данные породы соответствуют по коллекторским свойствам классам выше III и могут являться продуктивными нефтегазонасыщенными [9,стр.23].

Связь отрицательных аномалий урана с высокопористыми породами подтверждается и с помощью статистической обработки данных, в результате которой выявлена обратно пропорциональная зависимость между содержанием урана и коэффициентами пористости и проницаемости. Коэффициенты ранговой корреляции Спирмена при этом равны -0,52 и -0,54, соответственно.

На рисунке 1, на котором представлена часть литогеохимического разреза яковлевской свиты (K₂jak) скважины Западно-Лодочная-1, видно, что зоны наиболее пористых и проницаемых пород совпадают с отрицательными аномалиями урана.

Рис.1. Часть геохимического разреза по скв. Западно-Лодочная-1 (нижне яковлевская свита K2jak)

Однако, для оценки перспективности скважин необходимо учитывать не только наличие зон высокопористых пород (или отрицательных геохимических аномалий), но и флюидоупоров, а также генерационный потенциал нефтематеринских отложений.

В исследуемых отложениях яновстанскую свиту, являющуюся аналогом баженовской свиты, выделяют как нефтематеринскую. Для отложений свиты характерно повышенное содержание урана (до 9,93 г/т), а также высокие содержания Сорг. Накопление урана связано с восстановительными и резковосстановительными условиями формирования данных отложений.

Рис.2. Литогеохимический разрез яновстанской свиты с распределением урана и битумоидов скважины Ванкорская-11

На примере литогеохимического разреза яновстанской свиты скважины Ванкорская-11 можно выделить интервалы, характеризующиеся положительными аномалиями урана (рис.2).

Наиболее интенсивные и мощные аномалии фиксируются в интервале 3180,0-3230,0м. Для глубин 3200,0м и 3205,0м характерна максимальная доля ураноносного керогена — 0,828% и 0,669%, соответственно. Эти интервалы обогащены захороненным ураноносным органическим веществом.

По размеру и интенсивности положительных аномалий урана можно условно судить о генерационном потенциале отложений [8,стр.830].

Таким образом, в результате проведенного исследования, выявлено, что наиболее интенсивные отрицательные аномалии (содержание урана менее 1,5 г/т) характерны для высокопористых пород, подвергшихся процессу растворения, иногда формированию каолинита.

Положительные аномалии урана (с содержанием более 3,3г/т) соответствуют отложениям доманикового типа, обогащенным захороненным ураноносным органическим веществом. По интенсивности и мощности таких аномалий можно условно оценить генерационный потенциал нефтематеринской свиты.

Список литературы

1. Исаева Е.Р., Столбова Н.Ф., Столбов Ю.М. Особенности распределения урана в терригенных отложениях северо-восточной части Западной Сибири // Материалы IV международной конференции «Радиоактивность и радиоактивные элементы в среде обитания человека». Томск: Изд-во ТПУ, 2013. С.221-223.
2. Кринин В. А.Тектоника фундамента и оценка ресурсов нефти юрскомеловых отложений северо-востока Западно-Сибирской плиты в пределах Красноярского края // Горные ведомости. — 2011. — № 9 (88). — С. 16-24.
3. Лебедев Б.А. Геохимия эпигенетических процессов в осадочных бассейнах JT. – 1992. 239 с.
4. Лифшиц С.Х. Роль глубинных флюидов в формировании и генезисе газонефтяных залежей // В кн. Дегазация Земли: геодинамика, геофлюиды, нефть, газ и их парагенезы. Материалы Всероссийской конференции. – М.: Геос, 2008. С. 278-281.
5. Предтеченская Е.А. Влияние CO₂-содержащих гидротермальных растворов на коллекторские свойства глубокозалегающих песчаных пород (по экспериментальным данным). Известия ТПУ. Т.305, вып. 8: Геология и разработка нефтяных и газовых месторождений, Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2002. С. 62-70.
6. Соколов Б.А., Абля Э.А. Флюидодинамическая модель нефтегазообразования. – М.: ГЕОС, 1999. – 76 с.
7. Столбов Ю.М., Столбова Н.Ф., Фомин Ю.А. О возможности применения методов прикладной ядерной геохимии при изучении процессов наложенного эпигенеза нефтегазоносных осадочных бассейнов. В сб. научных трудов НТП «Нефтегазовые ресурсы» -М.: Изд-во ГАНГ им. И.М. Губкина, 1994. С.32-40.
8. Столбова Н.Ф., Исаева Е.Р. Литолого-геохимические особенности отложений яновстанской свиты Ванкорской площади // Фундаментальные исследования. ­ 2014. ­ №11-4. ­ С. 826-831.
9. Ханин А.А. Породы-коллекторы нефти и газа нефтегазоносных провинций СССР. – М.: Недра, 1973. – 304 с.[schema type=»book» name=»ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФЛЮИДОМИГРАЦИИ В НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВАНКОРСКОЙ ПЛОЩАДИ (СЕВЕРО-ВОСТОК ЗАПАДНОЙ СИБИРИ)» description=»Для более ясного представления о генезисе продуктивных отложений, необходимо изучить механизм аккумуляции углеводородов, а также условия формирования пустотного пространства, учитывая не только седиментационные, но и эпигенетические процессы. Для оценки влияния данных процессов на формирование пород-коллекторов в данной работе использовались особенности поведения урана. Зоны растворенных, высокопористых и проницаемых пород сопровождаются отрицательными аномалиями урана, а отложения с повышенным содержанием органического вещества фиксируются по наличию положительных аномалий. Таким образом, с помощью особенностей распределения урана можно выделить перспективные нефтегазоносные отложения» author=»Исаева Елена Ринатовна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-06″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]