ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ, 2012, № 4, с. 376-398
УДК 552.54:551.7
НИЖНЕПЕРМСКИЕ ОТЛОЖЕНИЯ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ КОЛВИНСКОГО МЕГАВАЛА (ТИМАНО-ПЕЧОРСКАЯ ПЛИТА) - ЛИТОЛОГИЯ, УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ, СТРОЕНИЕ РЕЗЕРВУАРОВ НЕФТИ И ГАЗА © 2012 г. В. Г. Кузнецов, К. Ю. Оленова
Российский Государственный Университет нефти и газа имени И.М. Губкина 119991 Москва, Ленинский проспект, 65; E-mail: vgkuz@yandex.ru, olenovaksen@mail.ru Поступила в редакцию 14.03.2011 г.
Дана подробная литологическая характеристика ассельско-сакмарских карбонатных отложений района, на основе чего проведены реконструкции обстановок их формирования. Выделены и охарактеризованы две фациальные зоны — обширная отмель, где существует биостромный массив, и обрамляющие ее склоны, где преимущественно развиты органогенно-обломочные и микросгустко-вые известняки. Рассмотрены связи коллекторских свойств с типами пород и фаций, показана специфика строения природного резервуара биостромного массива.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ И ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
Карбонатные отложения нижней перми в объеме ассельского и сакмарского ярусов входят в состав мощной карбонатной толщи нижнего карбона—нижней перми Тимано-Печорской плиты, известной под местным названием калейдовой формации [Елисеев, 1978]. Они являются одним из крупных нефтегазоносных комплексов провинции, в котором открыт целый ряд нефтяных месторождений, в том числе в пределах Колвин-ского мегавала — объекта настоящего изучения (рис. 1). Литологическая характеристика отложений базируется на основе исследования керна восьми скважин (примерно 835 погонных метров), стандартных шлифов (около 1700 шлифов), а также результатов петрофизических исследований (более 4470 определений пористости и проницаемости); естественно, что широко привлекались материалы геофизических исследований скважин.
Рассматриваемые в статье отложения были описаны в целом ряде работ [Агафонова, 1997, 1999а, б; Агафонова, Михайлова, 1991; Антошки-на, 2003; Жемчугова, 1998, 2000, 2002; Жемчугова, Федотов, 1998; Малышев, 2002; Никонов, Беда, 2010 и др.], однако до настоящего времени нет полной ясности и общепринятого мнения о природе некоторых карбонатных тел, недостаточно изучено соотношение коллекторских свойств и типов пустотного пространства с отдельными структурными типами пород и др. Этим вопросам и посвящено настоящее исследование.
ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД
Карбонатные породы ассельско-сакмарского возраста представлены практически только известняками; доломитизация, если имеется, проявляется ограниченно. При этом структурное разнообразие пород весьма значительно. В общем виде выделены четыре типа пород, различающихся по структуре: известняки микрокомковато-сгустковые с органогенным детритом, включая водорослевый, известняки органогенно-обло-мочные с микрозернистым (микритовым) и ясно-кристаллическим цементом, известняки детрито-во-полифитные и известняки биогермные. В свою очередь, в некоторых этих типах выделены самостоятельные разновидности.
Известняки микрокомковато-сгустковые водорослевые с органогенными остатками серых, коричневато-серых, желтовато-серых, коричневых цветов массивной, пятнистой (за счет неравномерного нефтенасыщения), узорчатой, реже неясно слоистой, однородной текстуры.
Породы сложены микрокомковато-сгустковой водорослевой основной массой, в которой в тех или иных количествах присутствуют остатки ту-бифитесов, чехлы зеленых и остатки багряных водорослей, часто сливающихся с микросгустковой массой, пластинчатых водорослей, встречаются раковины фораминифер, обломки члеников кри-ноидей и иглы морских ежей, спикулы известковых губок, обломки раковин и иглы брахиопод, скелетные остатки мшанок, желваки синезеле-ных водорослей, единичные обломки и раковины остракод, двустворчатых моллюсков, гастропод, кораллов, неопределимый органогенный детрит
Рис. 1. Географическое положение района исследований. ЛИТОЛОГИЯ И ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ № 4 2012
и шлам (рис. 2а). На скелетных остатках иногда отмечаются прикрепляющиеся формы форами-нифер — палеонубекулярии. Отдельные органогенные формы (водорослевые пластины, остатки скелетов мшанок) по внешнему контуру обрастают синезелеными водорослями, тубифитесами или багряными водорослями. Сохранность детрита различна — встречаются целые раковины фораминифер, отдельные скелетные остатки — веточки мшанок, но много и раздробленного, вплоть до неопределимого шлама. Распределение органогенного детрита неравномерное. Количество биоты изменяется от 15 до 50%, реже до 70%. Сортировка средняя и плохая.
Из вторичных процессов отмечены кальцити-зация, выщелачивание, доломитизация, перекристаллизация, в меньшей степени окремнение и стилолитизация.
Кальцитизация проявляется как в виде крусти-фикационных и регенерационных каемок, так и в виде вторичных кристаллов кальцита, заполняющих поры и каверны в две стадии. Первоначально образуются более мелкие (размером 0.01—0.04 мм) кристаллы кальцита, которые инкрустируют внутриформенные и межформенные поры; затем формируются более крупные кристаллы кальцита размером от 0.1 до 0.8 мм. Важно отметить наличие местами вадозного типа цементации.
Доломитизация в виде рассеянных кристаллов доломита ромбической формы (размером 0.01— 0.05 мм) тяготеет к микросгустковой водорослевой массе. Количество доломита изменяется от единичных кристаллов до 15%, редко до 25%.
Известняки органогенно-обломочные крино-идно-мшанковые светлых серых, коричневых и желтоватых оттенков слоистой, неясно-слоистой, массивной, однородной, пятнистой текстуры, часто со стилолитами.
Количество органогенных остатков в них колеблется от 30% до 100% площади шлифа, преимущественно около 60% (см. рис. 2б).
Большая часть породы сложена скелетными остатками мшанок (60—70% от общего количества биоты), в значительном количестве присутствуют членики криноидей и их обломки (около
20—30% биоты), которые соприкасаясь друг с другом, образуя каркас.
Кроме того встречаются остатки багряных водорослей, обломки раковин и иглы брахиопод, раковины и обломки раковин остракод, форами-нифер, остатки тубифитесов, единичные обломки кораллов, раковин пластинчато--жаберных моллюсков, трилобитов, иглы морских ежей, остатки микрокодий, багряных и синезеленых водорослей, интракласты (размером до 4 мм), неясный органогенный детрит и шлам, рассеянные спикулы известковых губок.
Все органогенные остатки сцементированы кальцитом, причем выделяются разности с ясно-кристаллическим, микритовым и микросгустко-вым заполнителем. Отмечаются участки цемента пойкилитовой структуры, на которых кристаллы кальцита достигают 1.6 мм.
Сортировка обломков биоты средняя и плохая; их сохранность средняя и хорошая. Распределение равномерное либо неравномерное, количество органогенного детрита изменяется послойно. Частично органогенные обломки несут следы окатанности.
Повсеместно присутствуют включения и скопления сульфидов железа размером до 0.2 мм; количество их от единичных до 1%. Сульфиды железа часто концентрируются в прослойках органического и глинистого вещества стилолито-вых швов.
Вторичные процессы выражены в активной кальцитизации, перекристаллизации и стилоли-тизации, местами окремнении.
Кальцитизация происходит в две стадии: часто кристаллы кальцита инкрустируют внутрифор-менные поры, крустифицируют органогенные остатки (размер кристаллов 0.01—0.04 мм), а более крупные кристаллы (размером 0.1—0.5 мм) заполняют их; наблюдается вадозная цементация во внутриформенных порах. Наряду с указанными выше формами кальцитизации отмечается также резкое увеличение размеров зерен (аграда-ционный неоморфизм) и синтаксиальные каемки обрастания обломков криноидей, которые часто продолжаются в матрикс и соприкасаются друг с другом.
Рис. 2. Известняки различных структурных типов.
а — микрокомковато-сгустковые водорослевые с единичными фораминиферами, без анализатора; б — органогенно-обломочные криноидно-мшанковые с микрозернистым, местами яснокристаллическим цементом и единичными межформенными пустотами, без анализатора; в — микрозернистые с детритом криноидей и мшанок, без анализатора; г — органогенно-обломочные фораминиферово-водорослевые с яснокристаллическим цементом и преимущественно межформенными пустотами (черное), с анализатором; д — детритово-полифитные с остатками водорослей, тубифитесов, иглокожих, фораминифер, без анализатора; е — биогермные тубифитовые с каемками крустификации, заполнением межкаркасного пространства микросгустками цианей, мелким детритом, с анализатором; ж — биогермные микрокодиевые с мелкими внутрикаркасными пустотами, без анализатора; з — биогермные водорослевые, участками перекристаллизованные, без анализатора; и — биогермные палеоаплизиновые с элементами выщелачивания, с анализатором.
Рис. 2. Окончание.
Повсеместно наблюдаются микростилолито-вые швы с прослойками глинистого и органического вещества, а также процесс уплотнения пород, что ведет к развитию микростилолитовых контактов между органогенными формами. Довольно часты в этих породах выделения органического вещества. Это включения, заполняющие постседиментационные трещины, поры по их внутреннему контуру, выделения по стилолитовым швам, в том числе по микростилолитовым контактам карбонатных структурных компонентов.
Известняки микрозернистые с органогенным детритом близки по характеру известнякам кри-ноидно-мшанковым, но отличаются от них большим количеством цемента, большей плотностью, практическим отсутствием пустот и, как правило, более темной окраской. В составе детрита преобладают остатки мшанок, в меньшем количестве встречаются членики и иглы иглокожих; другая биота — раковины фораминифер, пелеципод и остракод, тубифитесы и чехлы зеленых водорослей (см. рис. 2в).
Известняки органогенно-обломочные фора-миниферово-водорослевые с яснокристалличе-ским цементом преимущественно различных коричневых, чуть реже серых оттенков, неоднородные, пятнистые, а также массивные, с однородной текстурой; породы нередко стилоли-тизированы.
Основная масса породы сложена раковинами фораминифер, чехлами зеленых водорослей, пластинами палеоаплизин, остатками
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.