ГЕОЛОГИЯ И ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫЕ РАБОТЫ
УДК 550.4:551.2
О возможности нефтегазообразования в верхнепротерозойских отложениях на территории Пермского края1
© Коллектив авторов, 2014
Geological and geochemical assessment of oil and gas in the upper Рroterozoic possibility sediments in the Perm Region
I.A. Kozlova, S.N. Krivoschekov, L.Yu. Zykova
(Реrm National Research Polytechnic University, RF, Perm),
M.A. Shadrina (PermNIPIneft Branch
of LUKOIL-Engineering LLC in Perm, RF, Perm),
S.E. Bashkova (KamNIIKIGS JSC, RF, Perm)
E-mail: ikozlova@pstu.ru
Key words: Upper Proterozoic sediments, Kaltasinsky entourage, oil generating potential, chemical and pyrolytic bituminous figures promising zones, zoning intensity of petroleum.
In the geological section of Perm Region Upper Proterozoic sediments lying below the industrial development of the oil industry depths are considered as potentially oil generating and oil productive column. As part of these deposits two sets of rocks were allocated: Riphean and Vendian, degree of scrutiny that is uneven. This study was conducted on the results of the processing sections 700 wells penetrated these deposits in the Perm region. According to a survey set spatial boundaries spread stratigraphic subdivisions of the Riphean and Vendian complexes, changing the thickness and lithology. Analyzed geological and geochemical information allowed to identify in these deposits Kaltasinsky retinue Lower Riphean complex having the most optimal and favorable conditions during sedimentation in terms of forming generation potential. To assess the possibility of generation of petroleum hydrocarbons in sediments authors analyzed Kaltasinsky Formation geological, chemical and pyrolytic bituminous indicators (from 200 - to 400 determinations). Using statistical analysis methods parameter distributions studied by area spread Kaltasinsky suites and the section in the Perm region. Zoning development of Kaltasinsky Formation was carried out by the degree of intensity of oil and gas generation.
Thus, the analysis made it possible to differentiate the study area on the prospects of a possible oil and gas potential on the basis of the study of geological and geochemical characteristics of the organic matter of rocks and highlight priority areas for more detailed studies of the structural, tectonic and other features that characterize the conditions of migration and accumulation of hydrocarbons in the Upper ancient sediments.
И.А. Козлова, к.г.-м.н., С.Н. Кривощеков, к.т.н., Л.Ю. Зыкова
(Пермский национальный исследовательский политехнический университет), М.А. Шадрина
(Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть», в г Перми), С.Е. Башкова, к.г.-м.н. (ОАО «КамНИИКИГС»)
Адрес для связи: ikozlova@pstu.ru
Ключевые слова: калтасинская свита, нефтегазоматеринский потенциал, перспективные зоны, районирование территории по интенсивности нефтегазообразования.
В настоящее время на территории Пермского края более 700 скважин вскрыли глубокозалегающие верхнепротерозойские отложения рифейского и вендского комплексов. Эти толщи существенно различаются по степени изученности. Так, вендские отложения, залегающие на меньших глубинах, изучены гораздо полнее, чем рифейские, залегающие на глубине от 2000 до 4500 м и имеющие значительную толщину (до 5 км). На территории Пермского края пробурены три скважины глубиной более 4000 м (скв. 203 Бедряжская, скв. 92 Ножовская, скв. 14 Очерская), но ни одна из них не вскрыла полностью рифейские отложения. Самая глубокая скв. 203 Бедряжская с глубиной забоя 4458 м остановлена в верхней части нижнего рифея.
По данным региональных и зональных геолого-геофизических исследований в составе верхнедокембрий-ских отложений выделяются два самостоятельных структурных этажа: рифейский авлакогенный и вендский, сформированный на начальной стадии платформенного этапа [1]. Рифейские отложения приурочены к системе впадин в рельефе фундамента. Пространственное развитие рифейских толщ на территории Пермского края контролируется северной частью Камско-Бельско-го прогиба (Камская впадина). На востоке выделяются Осинцевско-Красноуфимский и Пермский выступы фундамента, где отмечается выклинивание рифейских пород. В рифейском комплексе выделяются нижне-, средне- и верхнерифейские структурные этажи.
1Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках базовой части государственного задания.
В стратиграфической схеме рифея Волго-Уральской области [2] нижнерифейские отложения объединены в две серии: карачевскую и кырпинскую. На изучаемой территории отложения карачевской серии отсутствуют или развиты в наиболее глубоких частях Камско-Бель-ского прогиба на юго-западе. Кырпинская серия включает сарапульскую свиту, прикамскую и орьебашскую подсерии. Сарапульская свита не вскрыта пробуренными в Пермском крае скважинами. Самое древнее подразделение кырпинской серии - прикамская подсерия - на рассматриваемой территории прослеживается в пределах северной и западной частей Камско-Бельского прогиба и представлено толщей красноцветных песчаников, гравелитов, алевролитов полевошпатово-кварцевого состава толщиной от нескольких десятков до нескольких сотен метров. Орьебашская подсерия включает калта-синскую и надеждинскую свиты. Калтасинская свита состоит из двух карбонатных и разделяющей их терриген-но-карбонатной (преимущественно терригенной) толщ. Снизу вверх выделяются подсвиты: саузовская, арлан-ская и ашитская. Саузовская подсвита толщиной 837 м сложена преимущественно доломитами и известняками с прослоями аргиллитов и мергелей, арланская толщиной до 1058 м - преимущественно доломитами с подчиненными прослоями доломитовых мергелей. Полный разрез арланской подсвиты вскрыт скв. 203 Бедряжская (интервал 3390-4390 м) в составе пяти толщ [3]. Ашит-ская подсвита общей толщиной 1050 м (площади: Бед-ряжская, Дороховская, Ишимовская, Ножовская, Черно-вская, Шумовская, Кустовская и др.) подразделяется на две толщи: мергельно-известняковую (нижнюю) и доломитовую (верхнюю). Надеждинская свита, завершающая разрез нижнего рифея, имеет ограниченную площадь развития на исследуемой территории и представлена песчаниками, алевролитами, аргиллитами.
Средне-верхнерифейские отложения имеют очень ограниченное распространение на юге и частично на севере-востоке края. Среднерифейские отложения представлены терригенными породами гожанской (тукаев-ской) свиты толщиной до 500 м и развиты в виде изолированных останцов на юге Пермского края [2]. Верхне-рифейские отложения присутствуют только в северовосточной части Пермского края (северная часть Соликамской впадины, Колвинская седловина, южная часть Верхнепечорской впадины). Здесь согласно стратиграфической схеме верхнего рифея Урала [1] снизу вверх выделяются рассольнинская, деминская, низьвенская свиты. Все верхнерифейские отложения района дислоцированы. Их толщина превышает 2000 м.
Отложения вендского структурного этажа плащеоб-разно перекрывают породы рифейского комплекса и кристаллического фундамента с угловым и стратиграфическим несогласиями, образуя пологие изометричные структуры, незначительно осложненные разрывными нарушениями. Структурный план по кровле вендских отложений ближе к палеозойскому плану, чем к рифей-скому. Территория Пермского края по отложениям вендского комплекса входит в состав Верхнекамской впадины и части Сарапульско-Красноуфимской седловины, где отложения имеют практически повсеместное распространение. Наибольшей толщиной верхневендских отложений (от 500 до 1500-2000 м) характеризуются
центральные и северо-восточные районы Верхнекамской впадины [4].
Таким образом, породы рифейско-вендского комплекса обладают значительной толщиной и залегают на глубинах, достаточных для образования углеводородов. Чередование в разрезе плотных и, возможно, проницаемых коллекторов обусловливает привлекательность объектов для геологоразведки.
Изучением рассеянного органического вещества (РОВ) пород рифейских и вендских отложений занимались многие исследователи [5-7]. Известно, что в древних отложениях северо-востока Русской платформы накапливалось органическое вещество сапропелевого типа. По сравнению с традиционными палеозойскими нефтегазомате-ринскими отложениями верхнедокембрийские породы характеризуются относительно невысоким содержанием органического вещества. Органический углерод и биту-моиды в нем распространены крайне неравномерно [8]. На фоне общей обедненности органического вещества древних верхнепротерозойских толщ органикой выделяются нижнерифейские отложения с повышенным содержанием органических компонентов. Невысокие концентрации органического вещества в данных отложениях компенсируются значительными толщинами самих неф-тегазоматеринских свит. Проведенный авторами анализ базы данных геохимических и битуминологических показателей РОВ пород рифей-вендского возраста позволил установить, что наиболее благоприятные условия для развития генерационно-миграционных процессов имеют нижнерифейская толща и выделяющаяся в ее объеме кал-тасинская свита [9].
Для установления закономерностей распределения РОВ вещества в калтасинских отложениях по разрезу и площади с помощью методов математической статистики [10, 11] были проанализированы следующие показатели: содержание в породе органического углерода Сорг, %; концентрация в РОВ хлороформенных битумоидов Бхл, %; битумоидный коэффициент %, по 400 определениям в шести скважинах. Кроме того, для анализа использовались параметры 51 и 52, характеризующие соответственно начальный и остаточный нефтегенерационный потенциал РОВ, и их производные. Данные параметры были определены пиролитическим методом исследования органического вещества ^оск^а1), который позволяет получить геохимическую информацию о содержании, типе, степени катагенетического преобразования органического вещества, идентифицировать нефте-материнские породы и др. Показатель S1 определяется по количеству максимального выхода из породы жидких углеводородов (битумоидов) при ее нагреве до температуры 300 °С и в
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.