На правах рукописи Кислухин Иван Владимирович ОСОБЕННОСТИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ ЮРСКО-НЕОКОМСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ПОЛУОСТРОВА ЯМАЛ Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка горючих ископаемых Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук Тюмень, 2009 Работа выполнена в Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) Научный руководитель: - Лауреат Ленинской премии, доктор геологоминералогических наук, профессор, Членкорреспондент РАН Нестеров Иван Иванович Официальные оппоненты: - доктор геолого-минералогических наук, профессор Мясникова Галина Петровна (Тюменский государственный нефтегазовый университет); - кандидат геолого-минералогических наук, Федоров Юрий Николаевич (ООО «Лукойл – Западная Сибирь») Ведущее предприятие: ФГУП «СНИИГиМС» (г.Новосибирск) Защита состоится 24 декабря 2009 года в 14 00 на заседании диссертационного совета Д 212.273.05. при Тюменском государственном нефтегазовом университете (ТюмГНГУ) по адресу: 625000, г.Тюмень, Володарского 56, институт геологии и геоинформатики, ауд.113. С диссертацией можно ознакомиться в библиотечно-информационном центре ТюмГНГУ, по адресу: 625039, г. Тюмень, ул.Мельникайте, 72. Отзывы, заверенные печатью учреждения в 2-х экземплярах, просим направлять по адресу: 625000, г. Тюмень, ул. Володарского,56, ученому секретарю диссертационного совета. Факс: 8 (3452) 46-30-10, e-mail: t_v_semenova@list.ru. Автореферат разослан 23 ноября 2009 года. Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат геолого-минералогических наук, доцент Т.В. Семенова ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Западная Сибирь – крупнейший нефтегазовый комплекс – главная база страны по и добыче нефти и газа. В связи с уменьшением в последние годы объёма поисково-разведочных работ, повышение их эффективности становится одной из приоритетных задач. В диссертационной работе исследованы юрские и неокомские осадочные образования полуострова Ямал, изученность которых значительно выше, чем в других арктических областях. Это позволило с высокой степенью достоверности распознать особенности формирования осадочного чехла, определить зоны развития барьерных ловушек. В 2010 году начнется разработка Бованенковского и Харасавэйского месторождений. Поэтому реализация ресурсного потенциала становится одной из важнейших задач. Цель работы. Cоздание модели строения юрских и неокомских отложений полуострова Ямал. Разработка методической основы определения зон развития барьерных ловушек. Обоснование рекомендаций по опоискованию перспективных объектов, выявленных автором. Основные задачи исследований. 1). Изучить динамику седиментационных процессов. Выявить закономерности изменения осадочного чехла по разрезу и площади. 2). Провести литобиостратиграфическое районирование образований юрского и неокомского возраста, с целью уточнения существующих корреляционных схем. 3). Определить зоны распространения ловушек барьерного типа и обосновать первоочередные поисковые объекты. Научная новизна. Создана методическая основа для выделения в осадочном чехле ловушек барьерного типа. Уточнены зоны развития коллекторов в базальных горизонтах нижней юры. Разработано новое литобиостратиграфическое районирование юры и неокома. Впервые отражено влияние Щучинского выступа на седиментационные процессы в юрско-неокомское время на юге Ямальского полуострова. Практическая ценность работы. Исследования автора позволили выявить новые перспективные объекты. В одном из них, приуроченном к барьерной ловушке, первой же скважиной выявлен нефтенасыщенный пласт в базальном горизонте раннеюрской трансгрессии. Предложена новая унифицированная индексация пластов нижней и средней юры. Установлено, что прекращение прослеживания сейсмоотражающего горизонта Б на полуострове Ямал связано с размывом части верхнеюрских образований, в результате чего в присводовых частях некоторых поднятий не зафиксировано битуминозных аргиллитов. Это подтверждено каменным материалом и возрастными определениями. Использованный материал. В основу диссертационной работы положены результаты исследований автора за период обучения в аспирантуре Тюменского государственного нефтегазового университета. Автором описан каменный материал по 83 скважинам, пробуренным на полуострове Ямал. Использовались анализы, выполненные в ЦЛ Главтюменьгеологии, ЗапСибНИГНИ, СНИИГГиМСе, ВНИГРИ: флюидов – 34; КПК – 42; возрастных определений – более 180; 19 региональных сейсмопрофилей, площадные сейсморазведочные работы. Защищаемые положения диссертации: - Модель строения юрско-неокомского чехла полуострова Ямал и особенности седиментационных процессов, определивших образование выклинивающихся горизонтов. - Новое литобиостратиграфическое районирование юрских и неокомских отложений северо-западных районов Западно-Сибирского бассейна. - Закономерности формирования и пространственное размещение ловушек барьерного типа – основы ресурсного потенциала осадочного чехла юрского и раннемелового возраста полуострова Ямал. Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации докладывались на международных академических, республиканских, зональных, областных научно-практических конференциях и научных сессиях: - «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Тюменской области». Всероссийская научно-практическая конференция. Тюмень, 2005г.; - «Палеонтология, биостратиграфия и палеобиостратиграфия бореального мезозоя». Научная сессия СО РАН. Новосибирск, 2006г.; - «Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири». Международная академ. конференция. Тюмень, 2007г.; - «Трофимуковские чтения». Научные конференции СО РАН. Новосибирск, 2007 и 2008гг.; - «Юрская система России: проблемы стратиграфии и палеогеографии». 2-е и 3-е Всероссийские совещания. Ярославль, 2007г. и Саратов, 2009г.; Реализация результатов работы. Вопросами геологии и нефтегазоносности Западной Сибири, в том числе полуострова Ямал автор занимается с 2004 года в Тюменском государственном нефтегазовом университете, а с 2005 года он также принимает участие в выполнении научных исследований народнохозяйственного значения в ОАО «СибНАЦ». Внедрение рекомендаций осуществлялось через геологоразведочные организации при подготовке планов работ. Бурением скв.38 Ярудейской подтверждена продуктивность выделенной автором барьерной ловушки. Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 научных работ, в том числе две статьи в изданиях, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией, где автор обосновал основные защищаемые положения диссертационной работы. Одна из публикаций - учебное пособие по геологии нефти и газа. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 6 глав, введения и заключения, изложенных на 144 страницах, содержит 38 рисунков, 1 таблицу, библиография насчитывает 119 наименований. При написании диссертации автор пользовался консультациями ведущих ученых: Н.Х.Кулахметова, Ю.В.Брадучана, А.Э.Конторовича, В.П.Девятова, Г.П.Мясниковой, В.М.Матусевича, А.М.Брехунцова, В.А.Корнева, Л.В.Смирнова, которым автор приносит искреннюю благодарность. Особая признательность моему научному руководителю профессору, доктору геолого-минералогических наук, Член-корреспонденту РАН Ивану Ивановичу Нестерову. Содержание работы. В первой главе приводятся краткие сведения по изученности и выполненных исследованиях на полуострове Ямал. Здесь открыты крупные по запасам углеводородного сырья месторождения: Бованенковское, Харасавэйское, Северо-Тамбейское, Новопортовское, Малыгинское и другие. На полуострове пробурено 235 глубоких скважин, с различной полнотой вскрывших образования юрского возраста, выполнено 19 региональных сейсмопрофилей. Исследуемая территория, практически полностью, покрыта магниторазведкой и гравиразведкой. Открыто 25 месторождений углеводородного сырья. В 1964 году на полуострове Ямал выявлено первое месторождение с многочисленными залежами барьерного типа – Новопортовское. Однако в дальнейшем не уделялось должного внимания изучению подобного рода объектов. И только в 1986 году открыто второе месторождение с многочисленными залежами углеводородного сырья в ловушках барьерного типа, названное Ростовцевским, в честь выдающегося ученого, геолога Николая Никитича Ростовцева. Первая крупная сводка о геологическом строении арктических районов опубликована В.Н.Саксом и З.З.Ронкиной В 1957 году. В 1960 году издана монография В.Н.Соколова, в которой также охарактеризована история геологического развития заполярных районов Западной Сибири. Большой вклад в изучение арктических районов внесли: И.И.Нестеров, Н.Х.Кулахметов, С.Ш.Галеркина, Т.А.Верининова, Н.Н.Ростовцев, А.Э.Конторович, А.А.Нежданов, В.С.Старовойтов, Н.Н.Ростовцев, В.С.Соседков, А.М.Брехунцов, Г.П.Мясникова, О.М.Мкртчан, В.С.Сурков, В.И.Шпильман, В.А.Скоробогатов, В.В.Шиманский, В.Д.Накаряков и другие. Во второй главе дается характеристика разреза осадочного чехла юры и нижнего мела, основанная на изучении каменного материала и литературных источников. Породы раннесреднеюрского возраста объединены в большехетскую серию (Н.И. Байбародских, 1967), которая включает в себя 9 свит: зимнюю (геттанг – ранний плинсбах), левинскую (плинсбах), шараповскую (поздний плинсбах), китербютскую (ранний тоар), надояхскую (тоар-низы аалена), лайдинскую (аален), вымскую (поздний аален – ранний байос), леонтьевскую (байос) и малышевскую (байос – бат). Первая, третья, пятая, седьмая и девятая – преимущественно песчано-алевритового состава, другие сложены глинистыми отложениями. Верхнеюрские осадочные образования рассматриваются совместно с породами келловейского возраста. Это обусловлено их генетической связью и формированием в едином морском бассейне. Неокомские отложения начинаются с ахской свиты, которая сложена преимущественно глинистыми породами с подчиненным значением песчаноалевритового материала. На севере полуострова на некоторых поднятиях в нижней части свиты обособляется ачимовская толща. В юго-восточных районах разрез неокома включает в себя: новопортовскую, нулмуяхинскую толщи, сеяхинскую и арктическую пачки. Толщины свиты достигают 360 м. Танопчинская свита характеризуется неравномерным переслаиванием песчаников, алевролитов и глин. Осадочные образования, ограниченные кровлей арктической пачки и подошвой нейтинской толщи, выделены автором как поднейтинская толща. Мощность свиты достигает 1200м. В третьей главе обосновано новое литобиостратиграфическое районирование юры и неокома полуострова. Необходимость выполненных исследований продиктована как новыми данными, полученными в последние годы, так и некоторыми неточностями схемы 2004 года. Нижне-среднеюрские отложения. За полярным кругом разрезы нижней и средней юры идентичны друг другу, поэтому автор предлагает обособить здесь единый район – Арктический. На полуострове Ямал нижняя и средняя юра сложена чередующимися песчано-алевритовыми и глинистыми толщами, обособляемыми в качестве свит, точно так же, как на Гыданском полуострове и в Усть-Енисейском районе. Все это обусловлено достаточно четкой дифференциацией разреза, незначительной литологической изменчивостью пород по разрезу и площади. Глинистые толщи нижнесреднеюрских образований, уверенно прослеживающиеся по всей территории полуострова. Автор успешно использует их в качестве реперов при сопоставлении разрезов скважин. При движении с востока на запад отмечается лишь незначительная глинизация рассматриваемых отложений. В действующей схеме на юге полуострова выделяются не только образования тюменской свиты, но и районы отсутствия образований J1-2 (рис.1,а). Анализ каменного материала и сейсмопрофилей однозначно указывает на развитие на территории полуострова большехетской серии (рис.1,б). РУСАНОВСКОЕ РУСАНОВСКОЕ ЛЕНИНГРАДСКОЕ ЛЕНИНГРАДСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # МАЛЫГИНСКОЕ S # МАЛЫГИНСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # ТАСИЙСКОЕ ТАСИЙСКОЕ S # S # S # СЕВЕРО-ТАМБЕЙСКОЕ S # ШТОРМОВОЕ S # СЯДОРСКОЕ СЕВЕРО-ТАМБЕЙСКОЕ ШТОРМОВОЕ S # СЯДОРСКОЕ ЗАПАДНО-ТАМБЕЙСКОЕ ЗАПАДНО-ТАМБЕЙСКОЕ S # S # # S S # S # # S ЮЖНО-ТАМБЕЙСКОЕ S # ХАРАСАВЭЙСКОЕ S # # S S # ЮЖНО-ТАМБЕЙСКОЕ S # S # ХАРАСАВЭЙСКОЕ S # # S S # S # S # S # S # S # УТРЕННЕЕ СЕВЕРО-БОВАНЕНКОВСКОЕ УТРЕННЕЕ СЕВЕРО-БОВАНЕНКОВСКОЕ ВЕРХНЕТИУТЕЙСКОЕ S # S # S # ЗАПАДНО-СЕЯХИНСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # БОВАНЕНКОВСКОЕ S # Ямало-Гыданский S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # БОВАНЕНКОВСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # ВЕРХНЕТИУТЕЙСКОЕ S # КРУЗЕНШТЕРНСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # Арктический S # НЕРСТИНСКОЕ НЕРСТИНСКОЕ НЕЙТИНСКОЕ НЕЙТИНСКОЕ S # S # S # S # БАЙДАРАЦКОЕ S # S # БАЙДАРАЦКОЕ S ## S ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ S ## S ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ S # S # S # S # S # АРКТИЧЕСКОЕ S # S # АРКТИЧЕСКОЕ ВОСТ-БУГОРНОЕ S # S # ВОСТ-БУГОРНОЕ S # S # S # S # СРЕДНЕЯМАЛЬСКОЕ S # СРЕДНЕЯМАЛЬСКОЕ S # S # ЧУГОРЬЯХИНСКОЕ ЧУГОРЬЯХИНСКОЕ S # УСТЬ-ЮРИБЕЙСКОЕ S # УСТЬ-ЮРИБЕЙСКОЕ S # S # СЕВЕРО-КАМЕННОМЫССКОЕ НУРМИНСКОЕ S # S # S # ХАМБАТЕЙСКОЕ СЕВЕРО-ПАРУСОВОЕ РОСТОВЦЕВСКОЕ КАМЕННОМЫССКОЕ S # РОСТОВЦЕВСКОЕ КАМЕННОМЫССКОЕ S # S # ## S S МАЛОЯМАЛЬСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S S# # S # S # # S # S # S # S S # S # # S # S S S # S # # S # S # S# # S # S S # S # S # S S# # S # S S # S # # S # S # S# S # # S # S # SS # # S # S S # # S # S # S S # S # S # S# S # S# # S# S S # S# # S S # # S # S S # # S # S # S# # SS# S # S S S # # S # S S # S # # S S # S # S # S S # # S # # S # S# S# S # S # S # S # S S# # S# # S # SS S # S S # S# # S# # S # S# S # # S# S S # S S# # S# S# S # S # S # S # S # S # НОВОПОРТОВСКОЕ S # S # S # # S S # S # ЯМБУ S # РГСК ОЕ S # й Нижнеобски S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S S# # S # S # S # # # S S S # S # S # S # # S S # S # S S # # S # S# # S # S # S S # S S# # S # S S # # S# S # S # S # S # # S# S # S # S # SS # # S S # S# # S # S # S # SS S # S# # S# S# S# S S # # S# # S S # S # S # # S # S # S# # S # SS# S # S S # # S # S # S# S # S # S # S # S # S # S # S # # S S # S S # НОВОПОРТОВСКОЕ S # S # S# S# S S# # S S # # S S# # ## S SS # S# S # S # S # S # S S# # S # S# # S S S# # S# S# S # S# S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # УРЕНГОЙСКОЕ S # S # ПЕСЦОВОЕ S # # S S # S # Щуч инс о- в ы с т к и й ярн уп пол кий При ральс Зау кай Шер кий ски м и с Ша лин УРЕНГОЙСКОЕ ТАНУСАЛИНСКОЕ S # ОБСКОЕ S # Уренгойский S # # S S # S # S # S # ОБСКОЕ S # Щучи н в ы с тс к и й уп S # S # S # РГСК ОЕ S # S # S # СЕВЕРО-ПАРУСОВОЕ S # S # S # ## S S МАЛОЯМАЛЬСКОЕ ХАМБАТЕЙСКОЕ S # S # ЯМБУ S # а СЕВЕРО-КАМЕННОМЫССКОЕ НУРМИНСКОЕ S # Пурпейско-Уренгойский S # S # S # S # ЗАПАДНО-СЕЯХИНСКОЕ S # S # КРУЗЕНШТЕРНСКОЕ S # ТАНУСАЛИНСКОЕ ПЕСЦОВОЕ S # S # Рис.1 Районирование нижне-среднеюрских отложений по типам разрезов (а – схема 2004 года, б – предложения автора). Верхнеюрские отложения. Автором внесены некоторые изменения в литобиостратиграфическое районирование J3 полуострова Ямал (рис. 2 а,б). Уточнено площадное развитие нурминской свиты. Доказана РУСАНОВСКОЕ РУСАНОВСКОЕ ЛЕНИНГРАДСКОЕ ЛЕНИНГРАДСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # МАЛЫГИНСКОЕ S # S # S # МАЛЫГИНСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S # ТАСИЙСКОЕ ТАСИЙСКОЕ о ол Фр СЕВЕРО-ТАМБЕЙСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S # S # # S S # S # S # S # S # СЕВЕРО-БОВАНЕНКОВСКОЕ S # S # S # НЕЙТИНСКОЕ S # S # ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # S # # S S # S # S # S # S # S # S # S # НЕРСТИНСКОЕ НЕЙТИНСКОЕ S # S # БАЙДАРАЦКОЕ S ## S ГЕОФИЗИЧЕСКОЕ ий ск ин рм Ну S # S # S # S # S # ЧУГОРЬЯХИНСКОЕ S # S # S # он ай др по б S # ЧУГОРЬЯХИНСКОЕ S # УСТЬ-ЮРИБЕЙСКОЕ СЕВЕРО-КАМЕННОМЫССКОЕ S # НУРМИНСКОЕ S # ХАМБАТЕЙСКОЕ S # СЕВЕРО-ПАРУСОВОЕ S # S # S # S # S # S # ## S S S # S # ОБСКОЕ S # S # S # # S S # S # S # S # S # S # СКОЕ ПриполярноЗауральский S # S # S # S # S # S # S # S # ЯМБУ Щучи нс выст кий уп S # НОВОПОРТОВСКОЕ S # S # ЯМБУ РГ нский Ямало-Тюме S # S # S S# # S # S # # S # S # S S # # S # S # S # S S # S ## S S # S # S # S # S # S # S S# # S # S S # # S # S# S # S # S# S S # # S # S # S # S# # S S # S# # S # S # S # S S S # S# # S# S# S# # S S # S# # S S # S S # # S # S# S S# # S # S# S # S # S # # S # S # S # S # S # S S # S # S # # S # # S S # S S# S # S # S # # S # S# S# # S S # S# # S S # S # S S# S # S S# # S # S # S# # S # S S# # S S# S # S# S # S # S # S # S # S S # # S # S # ОБСКОЕ S # S # НОВОПОРТОВСКОЕ S # S # S # # S # S S # S # S# # S S S # # S # S # # S S# # SS # # S # S S # S # S# # S# S S# S # S# S # S# # S S# S# SS # S # S # # S# # S# S S # S S# S# # S # S # SS # # S # S # S # # S # SSS # S# S# # S# S # SS# # S# # S# S# S # S# SS S# # S# S# S # S # S # S# S S # S # S# # S# # S S# # S S # S # # S# S# SS S # S # S # S # S # S# # S # S# # S S# S # S # S # S # S# # SS S# # S# S# S# S # S # S # S # S # S # S # S # СЕВЕРО-ПАРУСОВОЕ S # S # # S S # ХАМБАТЕЙСКОЕ S # РОСТОВЦЕВСКОЕ КАМЕННОМЫССКОЕ МАЛОЯМАЛЬСКОЕ РОСТОВЦЕВСКОЕ S # S # S # # S S # КАМЕННОМЫССКОЕ S # МАЛОЯМАЛЬСКОЕ S # Щучи н в ы с тс к и й уп СЕВЕРО-КАМЕННОМЫССКОЕ НУРМИНСКОЕ S # S # ВОСТ-БУГОРНОЕ S # СРЕДНЕЯМАЛЬСКОЕ S # СРЕДНЕЯМАЛЬСКОЕ S # S # S # S # S # S # УСТЬ-ЮРИБЕЙСКОЕ S # - S # АРКТИЧЕСКОЕ ВОСТ-БУГОРНОЕ S # а S # S # БОВАНЕНКОВСКОЕ # S S # # S АРКТИЧЕСКОЕ S # S # S # S # ий ск ин рм Ну S ## S S # УТРЕННЕЕ ВЕРХНЕТИУТЕЙСКОЕ S # S # S # S # НЕРСТИНСКОЕ БАЙДАРАЦКОЕ S # ЗАПАДНО-СЕЯХИНСКОЕ S # S # КРУЗЕНШТЕРНСКОЕ S # S # S # S # S # S # УТРЕННЕЕ S # S # S # БОВАНЕНКОВСКОЕ S # S # S # S # S # й ки йс бе ам -Т ко вс S # S # S # # S S # ЮЖНО-ТАМБЕЙСКОЕ ХАРАСАВЭЙСКОЕ S # ЗАПАДНО-СЕЯХИНСКОЕ ВЕРХНЕТИУТЕЙСКОЕ S # S # S # S # S # П ри ск ура ий ль S # S # S # S # Фро лов ско -Там бей ски й S # ЮЖНО-ТАМБЕЙСКОЕ S # S # СЕВЕРО-БОВАНЕНКОВСКОЕ S # S # S # # S S # S # ШТОРМОВОЕ S # ЗАПАДНО-ТАМБЕЙСКОЕ Гыд анск ий S # ХАРАСАВЭЙСКОЕ S # S # КРУЗЕНШТЕРНСКОЕ S # S # S # СЕВЕРО-ТАМБЕЙСКОЕ СЯДОРСКОЕ Гыданский S # S # ШТОРМОВОЕ S # ЗАПАДНО-ТАМБЕЙСКОЕ РГСК ОЕ S # # S S # S # S # S # СЯДОРСКОЕ S # S # S # # S S # S # S # УРЕНГОЙСКОЕ S # S # S # S # S # ПЕСЦОВОЕ УРЕНГОЙСКОЕ S # S # ТАНУСАЛИНСКОЕ ТАНУСАЛИНСКОЕ #S S # S # S # S # ПЕСЦОВОЕ Рис.2 Районирование верхнеюрских отложений по типам разрезов (а – схема 2004 года, б – предложения автора). несостоятельность выделения даниловской свиты на полуострове Ямал, что подтверждено анализом буровых работ и данными сейсморазведки на Мантойской, Северо-Мантойской и Сюнай-Салинской площадях. Скважины на этих структурах расположены в непосредственной близости от границы выклинивания юрских образований. В керне Северо-Мантойской скважины 51 автором описаны битуминозные аргиллиты баженовской свиты (позднекимериджский-волжский возраст отложений установлен микрофаунистами ЗапСибНИГНИ В.К.Комиссаренко, О.Т.Киселёвой). Далее в сторону обрамления прекращается прослеживаемость отражающего горизонта Б (скв. 50 Мантойской площади), что связано с размывом части верхнеюрских образований, что подтверждается каменным материалом и радиоактивным каротажем. Аналогичное строение J3 отмечается на СюнайСалинской структуре. Очевидно, что на всей территории полуострова в волжское время формировались битуминозные отложения баженовской свиты. Анализ сейсмогеологического материала показывает приразломное сочленение Щучинского выступа с чехлом. Увеличивающиеся в западном направлении толщины, глинизация и мористость разреза описываемых образований указывают на то, что в юре и неокоме этого тектонического элемента, скорее всего, не существовало (рис.3). Возможно, на его месте была впадина. Рис.3. Приразломное сочленение Щучинского выступа и осадочного чехла на полуострове Ямал. Нижнемеловые отложения. Схема берриас-аптских образований принята МРСС в качестве корреляционной в 2005 году. Ямальский полуостров подразделен на западный и восточный подрайоны субмеридиональной линией (рис. 4 а). Но зональность площадного развития фаций имеет северо-западное направление. В первом из подрайонов в составе ахской свиты выделены преимущественно глинистые образования. Однако, на ряде площадей, здесь присутствует ачимовская толща (Сядорская, Пяседайская, Харасавэйская и другие), которая не отражена в схеме. В восточном подрайоне обособляются новопортовская, ачимовская, нулмуяхинская толщи, сеяхинская и арктическая пачки, но, иногда, отмеченные стратиграфические подразделения присутствуют за границами описываемой территории, что не нашло отражения в схеме. Автор предлагает изменить районирование и обособить Северо-Ямальский и Южно-Ямальский подрайоны (рис.4б). Граница их раздела проводится по линии выклинивания всех продуктивных песчано-алевритовых пластов новопортовской и нулмуяхинской толщ. В Северо-Ямальском подрайоне ахская свита сложена глинами. Лишь на некоторых площадях на севере полуострова в разрезе отмечаются аналоги ачимовской толщи. А Южно-Ямальский подрайон характеризуется присутствием существенного количества песчаного материала в ахской свите (новопортовская и нулмуяхинская толщи). а б Рис.4 Районирование неокомских отложений по типам разрезов (а – схема 2005 года, б – предложения автора). В четвертой главе рассматриваются процессы формирования осадочного чехла юры и нижнего мела на полуострове Ямал. Наиболее важными моментами являются как определение различий в седиментационных процессах, так и их правильная интерпретация. Если слой, представляющий данную фацию, уникален и имеет резкие контакты снизу и сверху и перекрыт фацией, аналогичной подстилающей, то, вероятнее всего, он отложился в результате катастрофического, единичного события, которое не изменило обстановку. Примерами таких слоев могут являться «арктическая» и «уренгойская» пачки красноцветных глин, которые автор использует, как надёжные региональные корреляционные реперы. Стратиграфические несогласия на границе юры и мела установлены по данным возрастных определений, а также каменному материалу и сейсморазведке на Новопортовском, Бованенковском, Нейтинском и других поднятиях. Например, в присводовых скважинах Новопортовской площади на породах келловейского возраста с фауной Guenstedtoceras и Amoeboceras залегают осадочные образования валанжина с фауной Temnoptichites. Это указывает на отсутствие в разрезе волжских и берриасских осадков. На сейсмопрофилях, проходящих в присводовой части Новопортовского поднятия, не фиксируется опорный отражающий горизонт «Б», что, как показывает каменный материал, совпадает с зоной отсутствия в разрезе битуминозных аргиллитов баженовской свиты. Несогласие между юрой и мелом, подтверждено возрастными определениями на Нейтинской (скв. 28, интервал 2550-2572м), Бованенковской (скв. 95, интервалы 2580-2584м), и других структурах. Литологические особенности образований также способствуют определению фациальных условий формирования осадков. Так глауконит глубоководных отложений, по данным Л.И.Горбуновой, характеризуется мелкими частицами, светло-зелёным оттенком, меньшим удельным весом. По мнению Л.Б.Рухина в мелководных лагунах иногда образуются более тонкозернистые отложения, чем в глубоком море. И это очень хорошо подтверждается формированием глинистого материала в нижненеокомских образованиях на полуострове Ямал. Здесь по методу поглощенных катионов Спиро-Гранберга фиксируется лагунный, мелководный характер образования осадков раннемелового возраста. Представители морской фауны чутко реагируют даже на небольшие изменения физико-географической и биономических условий среды и, следовательно, являются показателями стабильности или мобильности определенного участка морского дна во времени и пространстве. Как указывают в своих работах Ф.В.Киприянова, З.И.Булатова, А.А.Булынникова и другие, анализ состава фораминиферовых ассоциаций и сравнение их с одновозрастными палеонтологическими остатками смежных районов позволяют определить пути миграции и направление трансгрессий. Степень общности фауны – показатель не только водообмена различных морских пространств, но и характера трансгрессии. Ингрессивным и регрессивным циклам свойственно развитие фауны монотаксонного состава. Таковы келловейские комплексы с Ammodiscus uglicus Ehrem., сообщества готеривских аммоскалярий и альбских силицинид. По характеру и составу фауны и её сохранности можно судить о скорости накопления осадков. Фораминиферы, реагируя на малейшие изменения физико-химических условий среды, могут служить надежным критерием отражения стабильности или мобильности морского бассейна. Нижнеюрская эпоха охватывает 25 млн. лет. На полуострове Ямал в разрезе не зафиксировано геттангских и синемюрских образований. В то же время в крайних северных и восточных районах по сейсмопрофилям фиксируются резкие ступени с увеличением в несколько раз толщин нижнеюрских отложений. Вероятно, что в рассматриваемый период времени большая часть полуострова представляла собой относительно приподнятую зону, где осадки не накапливались (рис.5). Начиная с плинсбаха морской мелководный бассейн, опресненный водами многочисленных рек, существовал уже на значительной территории полуострова. Отклонение солености воды от нормальных значений обусловило крайнюю бедность органического мира. Среднеюрская эпоха седиментации охватывает 18 млн. лет. В среднеюрское время во всех арктических районах существовал морской режим осадконакопления. Большая глубина бассейна характерна для значительной части ааленского и байосского времени. Рис.5. Композитный геолого-геофизический разрез арктических районов Западной Сибири (интерпретация триаса и палеозоя по В.С.Бочкареву) В позднеюрскую (+келловейский ярус) эпоху морской режим установился на территории, значительно превышающей современные размеры провинции. Скорость седиментации резко уменьшилась. Для позднеюрской эпохи отмечается ограниченный привнос обломочного материала, отсюда весьма низкие скорости накопления осадков. В начале мелового периода произошел подъём территории, и на некоторых участках Ямальского полуострова восходящие движения привели к размыву части верхнеюрской толщи. В берриасское и валанжинское время (12 млн. лет) на полуострове существовал спокойный гидродинамический режим и несколько ухудшенный газообмен, о чем свидетельствуют мелкие тонкостенные раковины фораминифер и темная, почти черная окраска пород. К остановке затишья и застоя придонных слоев воды смогли в полной мере приспособиться только неприхотливые аммодисциды. Не исключается факт присутствия подводных возвышенностей, где осадки практически не накапливались. Н.А.Белоусова, анализируя развитие цератобулин, пришла к выводу, что берриасские отложения были развиты шире, но в последующем размывались, и перемытые комплексы фораминифер берриасского возраста обнаружены в валанжинских отложениях многих районов Западной Сибири. Готеривский век (8 млн. лет). Несмотря на обмеление, море сохраняло свое влияние на Ямальском полуострове. Ассоциации фораминифер и анализ комплекса поглощенных катионов показывают зоны опреснения лишь в некоторых южных районах. В центре полуострова по комплексу поглощенных катионов фиксируется сильно осолоненная обстановка. Морская фауна в этих отложениях обеднена. Можно предполагать, что некоторая часть территории полуострова в описываемое время представляла обширную лагуну, сообщающуюся с морем. Обобщая все вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что территория полуострова Ямал имела сложную историю развития с неоднократной сменой знаков колебательных движений. В отдельные периоды времени седиментационные процессы чередовались с перерывами в осадкообразовании, и, возможно, размывами части отложений. По данным сейсмических исследований и буровых работ на Ямальском полуострове выделяются приподнятые территории, которые оказали существенное влияние на процессы седиментации в юрское и неокомское время. На склонах палеоподнятий и в зонах резкой глинизации происходило формирование большинства ловушек барьерного типа. В пятой главе определены принципы выделения нефтегазоносных комплексов в юрских и нижнемеловых отложениях. Рассматриваются особенности строения и характер их нефтегазоносности. Дается описание резервуаров и выявленных в них залежей углеводородного сырья в ловушках барьерного типа. Автором разработана новая единая для всего бассейна индексация продуктивных пластов нижней и средней юры (Ю2-12). Шестая глава посвящена обоснованию выделения барьерных ловушек. На полуострове Ямал происходят как литологические замещения, так и стратиграфические выклинивания песчано-алевритовых пластов. В связи с неоднозначностью, в ряде случаев, определения генезиса, автором вводится термин – барьерная ловушка. Последовательность работ по их выделению определяется следующим образом. На первом этапе проводился анализ региональных и композитных сейсмопрофилей. Совместно с пробуренными скважинами, осуществлялась привязка отражающих сейсмогоризонтов к разрезу. По структурной основе определялись границы распространения выклинивающихся толщ. На втором этапе в районах, где выявлены барьерные ловушки, осуществлялся комплексный анализ буровых работ и материалов площадной сейсморазведки. Это позволило детализировать строение и параметры ловушек, оценить перспективы их нефтегазоносности. Нижняя и средняя юра. Значительные по мощности глинистые толщи практически непроницаемые для флюидов служат надежными экранами для скоплений нефти и газа. При выклинивании песчано-алевритовых горизонтов происходит формирование барьерных ловушек, размеры которых, наличие коллекторов, покрышек, нефтегазопроявлений в керне и при бурении, позволяют прогнозировать здесь открытие промышленных скоплений углеводородного сырья (рис.6,а). В качестве первоочередных объектов поисковых работ автором определены ловушки, в которых предполагается развитие улучшенных коллекторов базальных горизонтов нижнеюрской трансгрессии. Верхняя юра. На полуострове Ямал образования позднеюрского возраста представлены преимущественно глинистым материалом. В юго-западных районах в кимериджских отложениях появляются пласты глауконитовых песчаников, нефтенасыщенность которых установлена на Нулмуяхинской и Южно-Нурминской площадях. Однако, низкая степень изученности, незначительное количество каменного материала не позволяют в настоящее время выделить в верхней юре барьерные ловушки. Неоком. В неокомском разрезе автором обособлены новопортовский, нулмуяхинский и поднейтинский резервуары. В них выявлена общая закономерность северо-восточного простирания развития ловушек барьерного типа. Все выявленные и опробованные объекты с одной стороны имеют сложное строение, с другой они в подавляющем большинстве содержат промышленные скопления углеводородного сырья. Первоочередные ловушки, рекомендуемые поисковых работ, отражены на рисунке 6,б. а Y # автором для проведения б Проектные скважины Разрывные нарушения Выклинивание резервуаров Перспективные ловушки барьерного типа Открытые залежи в ловушках барьерного типа Контуры улучшенных коллекторов в базальных горизонтах Рис.6. Схема развития первоочередных объектов поисковых работ в ловушках барьерного типа на полуострове Ямал (а-нижняя и средняя юра; б-неокомские отложения). Определение первоочередных поисковых объектов осуществлялись по следующим принципам. Наличие наибольшего емкостного объема ловушки. Присутствие в резервуаре нефтегазопроявлений и промышленных скоплений углеводородного сырья. Для юрских образований учитывались зоны развития улучшенных коллекторов в базальном горизонте. Использовалась также структурная основа. Разработанные автором рекомендации по опоискованию первоочередных, высокоперспективных объектов во многом будут способствовать более полной реализации ресурсного потенциала юрских и неокомских образований на полуострове Ямал. Заключение На основе фактического и аналитического материала проведено изучение седиментационных процессов, создана модель строения юрско-неокомского осадочного бассейна на полуострове Ямал. Особенности истории развития полуострова на начальном этапе формирования осадочного чехла определялись, прежде всего, его существенным возвышением на фоне соседних территорий. Становятся совершенно очевидными причины отсутствия в разрезе полуострова образований триаса и низов юры, развитие столь незначительных толщин берриас-валанжинских отложений в пониженных зонах и их отсутствие в приподнятых. А также наличие в ряде районов стратиграфических несогласий между юрой и мелом. В работе дополнена стратификационная характеристика юрских и неокомских отложений, проведено детальное литобиостратиграфическое районирование. Обосновано формирование в волжское время только битуминозных глин баженовской свиты на всей территории полуострова Ямал. Отмечена необоснованность выделения даниловской свиты в южных районах полуострова. Разработаны методические основы выделения и развития ловушек барьерного типа, а также наличие улучшенных коллекторов в базальном горизонте раннеюрской трансгрессии. Бурением скважины 38 на Ярудейской площади подтверждены перспективы нефтегазоносности барьерной ловушки, где вскрыт шестиметровый нефтенасыщенный пласт на границе юры и мела. Автором представлена приразломная модель сочленения Щучинского выступа и осадочного чехла, на основании которой можно говорить об отсутствии этого структурного элемента в юрско-неокомское время. Подтверждением этого могут служить увеличивающиеся в сторону выступа толщины, глинизация и мористость разреза описываемых образований. Для нижне-среднеюрских отложений предложена новая индексация продуктивных пластов (Ю2-12), которую автор рекомендует использовать и для других районов Западной Сибири. Выполнение рекомендаций по проведению поисково-разведочных работ на перспективных объектах позволит реализовать нефтегазовый потенциал исследованной территории и обеспечить стабильную добычу углеводородного сырья на длительный период. В ближайшие годы полуостров Ямал будет одним из основных поставщиков углеводородного газа для российских и зарубежных потребителей. Основные положения диссертации опубликованы в печати: Статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК РФ: 1. Кислухин И.В. Перспективы нефтегазоносности малышевского горизонта северо-западных районов Западной Сибири. // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. №4. ТГНГУ. Тюмень, 2009. С. 26-30. 2. Кислухин И.В. Экранированные ловушки – основной объект поисков залежей углеводородного сырья на полуострове Ямал. // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. № 6. ТГНГУ. Тюмень, 2009. С. 67-73. Статьи, опубликованные в других изданиях: 3. Кислухин И.В., Брехунцова Е.А. Нефтегазоносность и перспективы открытия скоплений углеводородов в юрских образованиях Тюменской области. //Геология и нефтегазоносность Западно-Сибирского мегабассейна. Изд. «Вектор-Бук». Тюмень, 2004. С.70-73. 4. Кислухин И.В., Кислухин В.И. Верхнеюрские клиноформы восточных районов севера Западной Сибири. //Горные ведомости. №5 (12). Тюмень, 2005. С. 40-44. 5. Берилко Г.А., Дещеня Н.П., Кислухин И.В. и др. К вопросу о развитии трещинно-поровых коллекторов в нижней-средней юре на территории ЯНАО по скважинным и сейсморазведочным материалам. //Горные ведомости. № 5 (12). Тюмень, 2005. С. 14-19. 6. Кислухин И.В. Открытие нового газового гиганта на полуострове Ямал. //Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Тюменской области». Материалы международной академической конференции, ЗапСибНИИГГ. Тюмень, 2005. С.287-293. 7. Губина Н.К., Берилко Г.А., Кислухин И.В. и др. Сейсмофациальное районирование в связи с прогнозом потенциальных коллекторов юры севера Западно-Сибирской геосинеклизы. //Горные ведомости. № 6 (13). Тюмень, 2005. С.90-99. 8. Кислухин В.И., Кислухин И.В. Верхнеюрские отложения севера Западной Сибири. //Горные ведомости. № 1 (20).Тюмень, 2006. С.26-38. 9. Кислухин И.В., Кислухин В.И., Брехунцова Е.А. Формирование позднеюрского бассейна на севере Западной Сибири. // Палеонтология, биостратиграфия и палеобиостратиграфия бореального мезозоя. Материалы научной сессии. Академическое издательство «Гео». Новосибирск, 2006. С. 192-204. 10.Кислухин И.В. Юрские и меловые отложения полуострова Ямал. // Палеонтология, биостратиграфия и палеобиостратиграфия бореального мезозоя. Материалы научной сессии. Академическое издательство «Гео» Новосибирск, 2006. С.187-195. 11.Страхов А.Н., Берилко Г.А., Кислухин И.В. и др. Потенциальные возможности продуцирования углеводородов в глинистых горизонтах юры на севере Западной Сибири. //Горные ведомости. № 5 (24). Тюмень, 2006. С. 14-19. 12.Кислухин В.И., Кислухин И.В. Особенности развития красноцветных глинистых покрышек в образованиях неокома Западной Сибири. //Горные ведомости. № 8 (27). Тюмень, 2006. С. 44-51. 13.Кислухин И.В. Геологическое строение и нефтегазоносность пластов группы БЯ на полуострове Ямал. // Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири. Материалы международной академической конференции, ЗапСибНИИГГ. Тюмень, 2007. С. 92-95. 14.Кислухин И.В., Кислухин В.И., Брехунцова Е.А. Литофациальное районирование верхней юры севера Западной Сибири. // Юрская система России: Проблемы стратиграфии и палеогеографии. Второе Всероссийское совещание. Изд. Центр «Наука». Ярославль. 2007. С. 69-77. 15.Кислухин И.В. Перспективы нефтегазоносности юрских образований полуострова Ямал. // «Трофимуковские чтения», Сибирское отделение РАН. Новосибирск, 2007. С. 119-124. 16.Кислухин В.И., Кислухин И.В., Картовицкая О.Ю. Индексация продуктивных пластов нижней и средней юры Западной Сибири. //Горные ведомости. № 6 (61). Тюмень, 2009. С. 16-22. 17.Кислухин И.В. Литологические ловушки - основа нефтегазового потенциала полуострова Ямал. // «СибНАЦ-взгляд в будущее». Тюмень, 2008. С. 5-7. 18. Кислухин И.В. Особенности седиментационных процессов в юрское и неокомское время на полуострове Ямал. // «Трофимуковские чтения», Сибирское отделение РАН. Новосибирск, 2008. С. 50-52. 19.Кислухин И.В., Кислухин В.И., Брехунцова Е.А. Стратификация разрезов верхнеюрских осадочных образований северных районов Западной Сибири. // Юрская система России: Проблемы стратиграфии и палеогеографии. Третье Всероссийское совещание. Изд. Центр «Наука». Саратов. 2009. С. 95-97. 20.Кислухин В.И., Кислухин И.В., Бородкин В.Н. Геология нефти и газа //Учебное пособие. ТюмГНГУ, Тюмень. 2009. 48 с.
