ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
УДК 553.98.001
© Б.В. Успенский, 2015
Методология изучения
нефтебитумоперспективных территорий и объектов1 (в порядке обсуждения)
Б.В. Успенский, д.г-м.н. (Казанский (Приволжский) Федеральный университет)
Methodology of study of oil-bitumen perspective territories and objects
B.V. Uspensky (Kazan (Volga region) Federal University, RF, Kazan)
Адрес для связи: borvadus@rambler.ru
Ключевые слова: природные битумы, ловушки, геофизические исследования, условия формирования.
E-mail: borvadus@rambler.ru
Key words: native bitumen, traps, geophysical researches, conditions of formation.
The goal of the research is development of methodological basis for regional and local forecasting and scientific evidence of top-priority directions of exploration works taking into account national and international theory and practice of effective complex management of native bitumen. The developed theoretical ideas and methodologies of crustal platforms studies as a whole are presented as a new scientific approach to the solution of the problem of management of non-traditional hydrocarbon sources, that is being based on system analysis: from geological study, prediction, prospecting and exploration to the application of geophysical methods while making native bitumen management preparations. The methodology presented in the paper is considered to be an effective technique of evaluation of perspectives of oil-bitumen-rich shallow horizons of sedimentary cover of frontier territories.
При оценке ресурсного потенциала очень важно максимально использовать имеющуюся геологическую, геохимическую, геофизическую и другую информацию при минимальном объеме целенаправленных геолого-разведочных работ.
Методология изучения нефтебитумоперспективных территорий и объектов включает:
- подготовку геологической основы;
- технологию геофизических исследований на природные битумы;
- геохимические аспекты поиска и освоения месторождений.
Геологическая основа прогнозирования, поисков и разведки месторождений природных битумов (ПБ) и высоковязких нефтей (ВВН) платформенных территорий базируется на следующих исследованиях.
1. Структурно-тектонический анализ. Скопления природных битумов центральных районов Урало-По-волжья представляют собой разрушенные в процессе гипергенеза нефтяные месторождения, которые аккумулируются в положительных структурных формах (ловушках) не обязательно тектонической природы, поскольку большинство пермских структурных форм связано с седиментационными процессами. Поэтому построение структурных карт поверхности продуктивных комплексов (горизонтов) является необходимым звеном поисково-разведочного процесса.
2. Литолого-фациальный анализ. Выявление природных резервуаров основано на проведении литоло-гических исследований пород-коллекторов и покры-
шек. Данные исследования включают микропетрографическое изучение, в том числе методами оптической спектроскопии; анализ гранулометрического состава терригенных пород, фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС); реконструкцию фациальных условий осадконакопления.
Гранулометрический состав терригенных отложений позволяет восстановить условия осадконакопле-ния, в частности направление транспортировки материала, его осаждение. Для достоверного установления генезиса ловушек углеводородов, прогнозирования их распространения, определения границ и других факторов существенное значение имеет комплексное изучение результатов минералогического (петрографического) анализа и гранулометрического состава вмещающих пород-коллекторов. Данные по гранулометрическому фракционному составу отложений позволяют получить ряд характеристик: средний диаметр обломочных зерен и коэффициент отсортированно-сти - для построения гистограмм, кумулятивных кривых, диаграмм с целью воссоздания обстановок седи-ментогенеза.
При идентификации обстановок седиментации пес-чано-алевритовых и глинистых пород с использованием метода палеотектонического и палеогеоморфологи-ческого анализов важно учитывать [1] такие косвенные признаки, как рисунок палеодренажной системы, характер фациального парагенеза, состав и сортировку песчано-алевритовых пород, минералогическую характеристику глинистой фракции терригенных осадков и
1Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 13-05-97039).
др. Для трассирования отложений русловых фаций, выполняющих палеодолины, необходимо построение карт изопахит песчано-алевритовых пород. Рисунок палеодренажной системы, литологический состав отложений позволяют уточнить принадлежность к той или иной фациальной обстановке осадконакопления: русловой, дельтовой, авандельтовой и др. Целесообразно изучение геометрии песчаных тел, характера их базального и латерального контактов с подстилающими и перекрывающими породами.
Построение карт толщин пород-коллекторов или продуктивных горизонтов и литофаций - важная составная часть геологической основы. Литолого-фаци-альные карты (схемы) дают возможность оконтурить области распространения тех или иных фаций, в том числе обладающих свойствами коллекторов или покрышек. Они служат основой для дальнейшего более углубленного изучения фациальных обстановок осад-конакопления. Анализ карт распространения литофа-ций показывает, что области распространения отдельных литофациальных зон распределяются в зависимости от их условий формирования. Строгая закономерность в распределении литофациальных зон может служить отличным поисковым признаком коллекторов с высокими ФЕС (биогермы, оолитовые разности, фации обломочных доломитов, склоновой брекчии).
Выявленная закономерная последовательность в размещении литофаций позволяет прогнозировать распространение зон развития коллекторов и пород с низкими ФЕС. Именно условия седиментации являются определяющими в распределении коллекторских свойств и степени насыщения углеводородами. Для карбонатных природных резервуаров целесообразны палеогеоморфологические построения с целью нахождения разнообразных палеогеоморфологических ловушек. Критериями регионального и локального прогнозов служат также факторы формирования месторождений природных битумов, основные из них в онтогенетическом понимании представляются в виде следующих положений.
I. Генетический фактор - определяет генерацию углеводородов.
Образование скоплений природных битумов генетически связано с наличием залежей нефти в нижележащих образованиях осадочного покрова.
II. Геодинамический фактор - признан главным при оценке перспектив нефтегазоносности. Характеризует миграцию углеводородов, аккумуляцию их в залежи, этапность формирования месторождений.
Скопления природных битумов по отношению к вмещающим породам образовались в результате латераль-но-вертикальной миграции углеводородов из более глубокозалегающих отложений. Путями вертикальных перетоков были зоны разрывных нарушений, обеспечившие заполнение вышележащих природных резервуаров. Разрывные нарушения на платформенных территориях наиболее развиты в зонах сочленения различных тектонических элементов. Необходимость картирования разрывных нарушений осадочного чехла -важный методический прием при формировании геологической основы.
Этапность геотектонического развития регионов определяет периодичность формирования залежей нефти и преобразования ее в природные битумы. Рассматривается при изучении истории геологического развития.
III. Гидрогеологический фактор - ответственен за существование условий, неблагоприятных для сохранности нефтяных залежей.
Формирование глубоких палеодолин способствует проникновению инфильтрационных вод, насыщенных кислородом и микроорганизмами. Под действием этих вод протекают процессы гипергенеза. Подошвенные сульфатные воды в результате реакции сульфатредук-ции приводят к изменению углеводородного состава нефти (битума) и в целом к увеличению содержания смолистоасфальтеновых компонентов, причем, чем глубже эрозионные долины, тем больший интервал осадочного чехла подвержен процессам воздействия верхних вод. Длительное контактирование их с залежами нефти способствует окислению последней и образованию природных битумов.
Итогом данного регионального этапа является геологическая основа, на базе которой осуществляется выбор основных направлений и первоочередных объектов для дальнейших исследований.
Технология геофизических исследований
на природные битумы
Прогнозирование нефтебитуминозности геологического разреза на базе специализированных геофизических и геохимических методов осуществляется (О.Л. Кузнецов и другие, 1988 г.) на региональном, поисковом и разведочном этапах геолого-разведочного процесса. Эта же схема может быть положена (М.Я. Боровский, Б.В. Успенский, 1992 г.) в основу стадийности геофизических исследований на природные битумы.
На «обзорной» стадии регионального этапа выявляются возможные зоны битумонакопления. Методический подход регионального уровня прогнозирования основан на районировании геофизических полей с точки зрения выделения определенных литолого-фа-циальных зон, обусловленных различным режимом тектонических движений. Перспективные области выделяются на базе переинтерпретации геофизических материалов прошлых лет. На «зональной» стадии регионального этапа оцениваются перспективы зон вероятностного битумонакопления путем заложения ряда региональных геофизических профилей. При интерпретации предполагаются выделение геофизических аномалий, возможно, битумной природы и выдача рекомендаций на проведение специального бурения на природные битумы.
На «зональной» стадии изучения битумоперспектив-ных площадей целесообразны выявление и трассирование с помощью гравиметрии и электроразведки древних погребенных речных долин, малоперспективных на обнаружение полезных ископаемых. Как правило, в зонах размыва коренных пород продуктивные отложения отсутствуют либо имеют меньшую толщину.
На региональном этапе используются информационные возможности и других методов. Для выбора нефте-
поисковых объектов для проведения сейсморазведки применяются результаты дистанционных (аэрокосмических) исследований. При
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.