Васюганская свита келловей-оксфордского возраста является одним из основных объектов для поиска и добычи нефти и газа в Западной Сибири и формирует серию продуктивных пластов горизонта Ю1.
Результаты первого этапа изучения основных продуктивных горизонтов верхней юры в Западной Сибири и фундаментальные закономерности их формирования рассмотрены в цикле исследований «классиков» нефтегазовой геологии Западной Сибири. В последнее время наблюдается устойчивый рост числа научных исследований, посвященных изучению васюганской свиты в различных аспектах. В.П. Алексеев и др. [1] анализировали вариативность состава и строения Ю1 в Широтном Приобье и его ближнем окружении, установив общие закономерности формирования верхнеюрских отложений. В.Б. Белозёров [2] выполнил палеогеографические реконструкции верхнеюрского времени на основе проявления волнового процесса тектогенеза. Г.Г. Кравченко [3] в своей работе установил цикличность строения васюганской свиты, В.В. Шиманский и др. [4] проводили исследования нефтегазоносных отложений васюганской свиты в северо-восточной части Широтного Приобья. Детальная характеристика васюганского горизонта для многих районов южной части Западно-Сибирского осадочного мегабассейна приведена в ряде последних работ сибирских литологов [5, 6].
В строении васюганской свиты выделяют следующие литолого-фациальные пачки (снизу вверх): подугольную (пласт Ю13–4), межугольную (пласт Ю1м) и надугольную (пласты Ю11, Ю12) [3]. В остальном можно утверждать, что пласты васюганской свиты характеризуются сложным распределением как литологических, так и фильтрационных свойств, что связано с многообразием фациальных обстановок и характером вторичных изменений. Высокая неоднородность коллекторов создаёт трудности при разработке и доразведке месторождений и, очевидно, требует создания более надежной геологической и палеогеографической основы. Концептуальная модель формирования отложений, которая будет последовательно дополняться и детализироваться, позволила бы обеспечить эффективное выполнение поисково-оценочных работ путем выявления зон распространения песчаных тел различного генезиса.
Основной целью настоящего исследования является создание концептуальной модели формирования продуктивных пластов Ю11 и Ю12 васюганской свиты на месторождениях, относящихся к северо-западной части Калчагского мезовыступа, и последующее прогнозирование наиболее перспективных участков разработки и доразведки этих месторождений. В краевых частях локализации отложений, к числу которых относится исследуемый авторами участок юго-востока Западной Сибири, эта задача приобретает еще большее значение по причине высокой вариативности существовавших обстановок осадконакопления.
Исследуемый участок расположен на юго-востоке Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции в пределах Пудинского нефтегазоносного района Васюганской нефтегазовой области.
Материалы и методы исследования
Материалами для исследования послужили:
1. Керновые данные по 24 скважинам, включающие фотографии керна, его описание, результаты гранулометрических исследований, фотографии шлифов, результаты макропалеонтологических и микрофаунистических анализов.
2. Данные каротажных диаграмм ГИС, не менее 300 скважин.
Первичной основой для построения фациальных схем послужили данные о генетических признаках, выявленных при изучении керна. Детальное седиментологическое описание и фотографии керна использованы для уточнения особенностей осадконакопления на исследуемой территории. На их основе проанализированы структурно-текстурные параметры пород и произведена интерпретация физико-географических условий формирования отложений. Полученные параметры были экстраполированы на скважины без кернового материала по методике электрометрических моделей фаций В.С. Муромцева. За основу анализа взяты эталонные диаграммы для различных фаций, взятые из методики В.С. Муромцева с адаптацией к особенностям гамма-каротажа. При анализе формы графиков обращалось внимание на характер боковой линии, а также верхние и нижние границы. Анализ фаций выполнен в двух системах – пространственной (изучение закономерностей распределения фаций по площади для ограниченного стратиграфического интервала) и временной (изучение смены фаций по разрезу). За основу классификации фаций принимался ведущий тип динамики среды, резко доминирующий на фоне полидинамического ландшафта.
Согласно схеме литофациального районирования келловейского, оксфордского, киммериджского и волжского ярусов Западной Сибири, исследуемая территория относится к переходной области Пурпейско-Васюганского и Сильгинского структурно-фациальных районов [7], которая характеризуется транзитом преимущественно морских отложений васюганской свиты (J2–3vs) в одновозрастные континентальные породы наунакской свиты (J2–3nuk). Переходность зоны обуславливает высокую неоднородность и резкость смены фациальных обстановок в разрезе исследуемого участка.
На примере скважины 613 (рис. 1), как наиболее репрезентативной и характеризующей закономерность строения надугольной толщи, выполнена дифференциация пластов и установлена цикличность их формирования, определенная на основе изучения керновых данных.
Рис. 1. Литологическая колонка по скв. 613 с трансгрессивно-регрессивными циклитами
Результаты определения фациальных обстановок по керновым данным
Пласт Ю12: представлен песчаником светло-серым, мелкозернистым, неравномерно алевритистым, с глинистым цементом, с текстурой активной мелкой ряби волнений, подчеркнутой глинистым материалом. Отмечаются волны с пологими пиками, субгоризонтальные. Нередко текстуры пород подчёркнуты углефицированным растительным детритом. Прослеживаются серии тонкой прерывистой косо-волнистой (флазерной) слоистости, подчеркнутой глинистым материалом. Присутствует биотурбация (ихнофация Cruziana, Skolithos); ходы частично замещены пиритом и сидеритом.
Так же часто наблюдается горизонтальная слоистость с ярко выраженными слоевыми швами, сформированными тонким переслаиванием илисто-песчаных наносов (рис. 2).
В скважинах, расположенных на юге изучаемой территории, в основании пласта присутствует неравномерное переслаивание аргиллита темно-серого с песчаником светло-серым. Аргиллит с примесью алевритового материала, массивный, с включениями углефицированных остатков растительного детрита, слюдистый. По поверхностям напластования развит пирит. Отмечается углефицированная органика.
Совокупность признаков позволила идентифицировать обстановку осадконакопления как приливно-отливную (связанную с фациями приливно-отливных отмелей, приливных протоков (каналов) [8]), а также заключить, что пласт Ю12 формировался в условиях преобладающей приливной деятельности.
Пласт Ю11: в нижней части пласт сложен битым известняком ракушняковым с небольшими прослоями аргиллита и известняком скрытокристаллическим с единичными остатками битых и целых раковин двустворок, размером в первые миллиметры. Совокупность этих признаков указывает на принадлежность отложения к фации верхнего пляжа (волноприбойного вала) (рис. 2).
Выше по разрезу пласт сложен песчаником мелкозернистым с косой слоистостью, местами клиновидной, подчёркнутой намывами слюдисто-углистого материала. Биотурбация отсутствует.
В целом при интерпретации керновых данных выделены фации верхнего и нижнего пляжей, приливных каналов, а также макрофация бухт и заливов, связанная с глинистой перемычкой, разделяющей пласт Ю11 на две пачки. В сравнении с нижележащими отложениями пласт формировался в условиях преобладающей приливной деятельности, что выражается в смене текстурных особенностей пород.
Результаты фациальной интерпретации каротажных диаграмм
При корреляции керновых данных с данными каротажных диаграмм устанавливается их высокая сходимость (рис. 3, 4). Это делает релевантным использование данных ГИС в скважинах, пробуренных без извлечения кернового материала, и тем самым расширяет количество данных, применение которых возможно при создании концептуальной модели.
Рис. 2. Литолого-генетические типы пластов Ю12 и Ю11 (а – песчаник мелкозернистый, массивный. Фация приливного канала; б – песчаник мелкозернистый со специфической мелкомасштабной слоистостью. Фация приливно-отливных песчанистых отмелей; в – песчаник мелкозернистый с горизонтальной и линзовидно-волнистой слоистостью. Фация приливно-отливных смешанных отмелей; г – переслаивание аргиллита, алевролита и песчаник с пологоволнистой, субгоризонтальной слоистостью; д – песчаник мелкозернистый с массивной и субгоризонтальной слоистостью. Фация приливной протоки; е – песчаник мелкозернистый с косослоистой, клиновидной сходящейся слоистостью. Фация нижнего пляжа; ж – известняк-ракушняк органогенный, сцементированный кальцитом. Фация верхнего пляжа (волноприбойного вала))
Результаты исследования и их обсуждение
На основе фациальной интерпретации отложений пластов Ю12 и Ю11 и определения распространения фаций в пространственном и временном интервалах, удалось восстановить их условия осадконакопления (рис. 5). Для создания фациальных схем в дополнение к керновым данным и данным ГИС по материалам АО «Тандем» использовались карты общих и эффективных толщин, карты песчанистости и палеорельефа.
На всей территории исследуемого участка во время формирования пласта Ю12 наблюдалась приливно-отливная обстановка с линией берега на юге и постепенным увеличением глубины на север. Это была приливно-отливная равнина, на которой формировались отмели песчаного и смешанного состава.
Ко времени формирования пласта Ю11 происходит смена преобладающего режима с приливной деятельности на волновую, в результате чего на побережье с терригенной седиментацией начинают преобладать отложения пляжевых фаций.
На большей части территории доминировали отложения верхнего пляжа, распространённые на юге, западе и северо-западе и постепенно переходившие в нижний пляж на северо-востоке. Также в пляжевой обстановке существовали приливные каналы, которые обеспечивали локальный привнос большого количества песчаного материала.
Комплексное применение данных позволило повысить детальность и точность прогноза фациальных схем, что в будущем позволит использовать их в качестве трендов для построения кубов литологии и фильтрационно-емкостных свойств.
Наилучшими коллекторскими свойствами для пласта Ю12 обладают алеврито-песчаные отложения, связанные с приливно-отливными протоками и приливно-отливными песчанистыми отмелями (Кпр от 100 до 250 мД, Кп от 0,18 до 0,20), распространёнными на северо-востоке территории общей толщиной до 15 м. Южная часть исследуемого участка заглинизирована илистыми отложениями приливно-отливной зоны. Для пласта Ю11, толщина которого составляет в среднем 10 м, наилучшие коллекторские свойства связаны с приливными каналами (Кпр от 100 до 180 мД, Кп от 0,19 до 0,20).
Рис. 3. Детальная схема корреляции с фациальной интерпретацией (разрез с запада на восток)
Рис. 4. Детальная схема корреляции с фациальной интерпретацией (разрез с севера на юг)
Рис. 5. Фациальная схема формирования пластов Ю12 и Ю11
В дальнейшем рекомендуется учитывать данные исследований для более рационального размещения разведочных и добывающих скважин, также применять при последующем построении геологических и флюидодинамических моделей, с целью повышения их качества.
Выделение фациальных обстановок по керновому материалу позволило выявить закономерности их распределения и цикличность осадконакопления на исследуемом участке. Пласт Ю12 формировался в регрессивную стадию, что характеризуется постепенным увеличением зернистости вверх по разрезу. В свою очередь пласт Ю11 образовался в условиях трансгрессивно-регрессивного цикла.
Таким образом, в целом для пласта Ю12 обстановка осадконакопления определена как приливно-отливная, а для пласта Ю11 – пляжевая.
Заключение
1. На основе изучения кернового материала определены фациальные условия формирования пластов Ю12 и Ю11 васюганской свиты. Обстановка осадконакопления пласта Ю12 интерпретирована как приливно-отливная и связана с фациями приливно-отливных смешанных и песчанистых отмелей и с фациями приливных проток. Формирование пласта Ю11 ассоциировано с пляжевой обстановкой. Установлены фации: верхнего и нижнего пляжа, приливных каналов.
2. Установленные закономерности строения указывают, что пласт Ю12 формировался в регрессивную стадию, в литологии характеризующуюся увеличением зернистости пород вверх по разрезу. А пласт Ю11 образовался в условиях регрессивно-трансгрессивного цикла с общей тенденцией к затоплению территории.
3. Предложена концептуальная модель формирования надугольной толщи. В дальнейшем, она может послужить для создания более точных двумерных и трёхмерных геологических моделей пластов надугольной толщи васюганской свиты.
4. Зоны с лучшими ФЕС (Кпр от 80 до 250 мД, Кп от 0,18 до 0,20) алеврито-песчаных пород-коллекторов связаны с деятельностью приливных каналов и проток на северо-востоке изучаемой территории.
Библиографическая ссылка
Староселец Д.А., Смирнов П.В. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ НАДУГОЛЬНОЙ ТОЛЩИ ВАСЮГАНСКОЙ СВИТЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ КАЛЧАГСКОГО МЕЗОВЫСТУПА // Успехи современного естествознания. – 2020. – № 5. – С. 89-95;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37397 (дата обращения: 04.12.2024).