Территория Сургутского нефтегазоносного района на протяжении своей геологической истории развивалась как часть Западно-Сибирской плиты и прошла следующие этапы тектонического развития:
Нижне-среднеюрский
После накопления существенно вулканогенных отложений туринской серии триаса территория свода начала погружаться. В раннеюрское время здесь начинают формироваться терригенные отложения горелой свиты морского и прибрежно-морского генезиса, которые в сводовых частях Сургутского свода отсутствуют [1]. В основании свиты сформировались песчаные пласты ЮС11 и ЮС10. Они перекрываются, соответственно, тогурской и радомской глинистыми пачками, отложения которых имеют признаки битуминозности. Вверх по разрезу отложения горелой свиты сменяются аллювиальными образованиями тюменской свиты. Составляющие её русловые, старичные и пойменные фации многократно повторяются в разрезе, располагаясь друг над другом на разных стратиграфических уровнях. Это позволяет отнести её отложения к сформировавшимся в условиях устойчивого прогибания территории.
Таким образом, комплекс отложений горелой — тюменской свит характеризует переход морских отложений в континентальные аллювиальные образования.
Келловей-оксфордский
В келловейском веке происходит второе значительное прогибание земной коры Западной Сибири, в результате которого начинается перестройка структурного плана территории. Если в раннеюрское время территория Сургутского нефтегазоносного района имела региональный наклон на север, в сторону существовавшего там морского палеобассейна [2] и литофациальные зоны этих отложений имеют границы субширотного простирания, то, начиная с верхней юры, наклон территории уже западный и литофациальные зоны этих отложений имеют границы уже субмеридионального направления [1]. Во время формирования отложений второго этапа развития вся территория Сургутского нефтегазоносного района представляла собой дно моря. В это время накопились образования васюганского горизонта келловей-оксфордского времени, представленного васюганской свитой (на востоке) с алеврито-песчаным пластом ЮС1 в её кровле и нижнеабалакской подсвитой на западе района. Пласт ЮС1 имеет мелководно-морской (шельфовый) генезис. На западе пласт накапливался на краю шельфа, в зоне его постепенной глинизации.
В основании горизонта залегает базальный пласт трансгрессии – ЮС20, составляющий верхнюю часть выделяющегося на территории Западной Сибири пласта ЮС2. Он часто включается в состав верхов тюменской свиты аллювиального генезиса с нарушением принципа фациального единства свиты, поскольку в его отложениях определена келловейская морская фауна (в «Региональных стратиграфических схемах» 1991 г. он выделен в качестве пахомовской базальной пачки в подошве васюганской свиты [1]).
Пласт ЮС20 перекрывается глинами аргиллитоподобными тёмно-серыми с буроватым оттенком нижневасюганской подсвиты и глинами тёмно-серыми низов абалакской подсвиты. В последних в зоне их перехода к отложениям васюганской свиты отмечаются прослои битуминозных разностей глин.
В связи с перестройкой структурного плана на рубеже батского и келловейского времени отложения пласта ЮС20 ложатся на эродированную поверхность аллювиальных отложений тюменской свиты, по-видимому, с угловым несогласием. Это позволяет предполагать под ним стратиграфические ловушки разного возраста.
Кимеридж-барремский
Наибольшее прогибание земной коры происходит в кимеридж-титонское время, когда на большей части Западно-Сибирской плиты господствовал морской режим. Этот этап тектонического развития территории длится до барремского века включительно. За это время накопилась толща терригенных отложений до 1000 м. Характерным для этого этапа было некомпенсированное прогибание.
Базальным пластом морской трансгрессии этого этапа развития территории являются отложения георгиевского горизонта кимериджского времени (георгиевской свиты на востоке района и верхнеабалакской подсвиты на западе), которые вверх по разрезу сменяются преимущественно битуминозными образованиями баженовской свиты титонского времени.
Отложения баженовской свиты представлены морскими фациями нормальной солёности с многочисленными находками аммонитов. Они постепенно переходят в тонкоотмученные глины сортымской свиты берриас-валанжинского времени, а вверх по разрезу сменяются песчано-глинистыми отложениями сортымской и усть-балыкской (валанжин-готерив) свит. Последние сменяются аллювиальными отложениями сангопайской свиты. Её мощность свидетельствует о формировании в условиях постепенного погружения Западно-Сибирской плиты. В этих отложениях морская фауна не обнаружена. Возраст определён как готерив-барремский по спорово-пыльцевым комплексам.
Апт-сеноманский
На границе барремского и аптского веков вновь происходит резкая смена фаций. Отложения аллювиальной аккумулятивной равнины сангопайской свиты с размывом перекрываются морскими образованиями алымской свиты, в основании которой залегает пласт АС4. Под ним в породах в составе цемента наблюдается повышенное содержание каолинита, что свидетельствует о перерыве в осадконакоплении. Пласт АС4 следует рассматривать как базальный горизонт алымской трансгрессии и относить к апту (а не к баррему).
Пласт АС4 перекрыт глинами алымской свиты, среди которых отмечаются слабобитуминозные разности.
Морские отложения алымской свиты постепенно вверх по разрезу сменяются континентальными образованиями покурской свиты, что позволяет отнести весь этот комплекс отложений к четвёртому этапу тектонического развития Западно-Сибирской плиты.
Таким образом, продуктивные отложения осадочного чехла Сургутского района формировались на протяжении четырёх этапов тектонического развития региона; в начальный период для них характерны отложения морского генезиса. Накопление терригенных осадков приводит к постепенному обмелению территории и переходу вверх по разрезу морских фаций в континентальные. Исключение составил келловей-оксфордский этап развития плиты, в течение которого на территории Сургутского свода накопились только морские образования, а континентальные отмечены восточнее.
Поверхности несогласия
Границей комплексов пород, сформированных за время определённых тектонических циклов территории, являются поверхности несогласия. Первое несогласие – угловое между палеозойским фундаментом и нижнеюрским комплексом пород. Оно фиксируется и наличием здесь коры выветривания по доюрскому основанию.
Второе несогласие в кровле аллювиальной толщи тюменской свиты подтверждается увеличением содержания каолинита и наличия «мусорных» неотсортированных пород.
Третье несогласие проходит в подошве глауконитсодержащих георгиевской свиты и верхнеабалакской подсвиты. Характерные черты этого несогласия наблюдаются на значительной части Западно-Сибирской плиты. Такие исследователи, как Гольдман, Кайе и Твенхофел, показали, что многие значительные перерывы отличаются присутствием доминирующего здесь глауконита непосредственно над границей несогласия.
Следует подчеркнуть, что, по-видимому, такое обилие глауконита в основании георгиевского горизонта связано прежде всего с создавшимися условиями его обогащения в обстановке крайне слабого поступления терригенного материала. Такое обилие белемнитов здесь в относительно тонком слое в отложениях Западной Сибири такая же редкость, как и массовое накопление глауконита.
Несогласие на границе барремского и аптского ярусов фиксируется повышенным содержанием каолинита и наличием в подошве аптского яруса неотсортированных пород.
Строение базальных горизонтов
В основании отложений выявленных четырёх тектонических циклов развития территории залегают базальные горизонты. К ним относятся, соответственно, снизу вверх: пласты ЮС11–10, пласт ЮС20, отложения георгиевской свиты и пласт АС4. Базальные горизонты формировались в условиях морского мелководья и сложены песчано-алевролитовыми породами.
Базальные пласты ранне-среднеюрского этапа развития (ЮС11, ЮС10) на территории Сургутского нефтегазоносного района представлены песчаниками крупнозернистыми, среднезернистыми с прослоями разнозернистых. Они имеют толщину до 100–125 м. Однако до настоящего времени этот горизонт недостаточно изучен бурением.
Базальный пласт келловей-оксфордского этапа (ЮС20) хорошо изучен бурением на ряде площадей. Установлено, что он имеет малые эффективные и общие толщины и ряд особенностей, в частности:
Его строение во всех изученных керном разрезах похожее. Характерной является «рябчиковая» текстура. Отмечаются также тонкогоризонтально-слоистая и пологоволнистая текстуры.
В целом коллекторы пласта представлены тонкими прослоями с глинистым цементом и глинистыми примазками. В связи с этим при бурении происходит неравномерное вымывание нефти из породы буровым раствором, и керн избирательно нефтенасыщен.
При изучении пласта в зависимости от палеоструктурного плана на Северо-Юрьевской площади выявлено отсутствие в нём коллекторов на наиболее высоких отметках палеоструктуры.
Базальные отложения георгиевской свиты сложены песчаниками серыми и зеленовато-серыми, средне-мелкозернистыми, с прослоями глауконитов, объединёнными в барабинскую пачку (пласт Ю10).
Базальный горизонт аптской трансгрессии (пласт АС4) отличается плохой сортировкой терригенного материала. Для него характерна «рябчиковая» текстура, что объединяет его с пластом ЮС21.
Нефтеносность базальных горизонтов
Базальный горизонт нижнеюрской трансгрессии содержит крупные залежи нефти на Красноленинском своде (Талинское месторождения). Открыты залежи углеводородов в Нижневартовском нефтегазоносном районе на Северо-Варьеганском, Приозёрном, Чистинном, Северо-Поточном, Верхнеколикъеганском и Кошильском месторождениях.
Автор наблюдал растрескивание отложений тогурской пачки (J1t) в разрезе Северо-Варьеганского месторождения на отдельные плитки с обильными выделениями нефти.
В 2001 году на западе Сургутского нефтегазоносного района на Восточно-Мытаяхинской площади из скв. 565-П, вскрывшей отложения палеозоя, из низов разреза осадочного чехла (пласты ЮС10–11) подняты песчаники разнозернистые нефтенасыщенные.
Таким образом, отложения базальной толщи ранне-среднеюрского этапа тектонического развития весьма перспективны для открытия залежей углеводородов. Однако процесс изучения этих образований традиционно сдерживается из-за большой глубины их залегания (около 3 км).
Базальный горизонт келловейской трансгрессии(ЮС20) регионально нефтеносен. Есть основания полагать, что в Сургутском нефтегазоносном районе в коллекторах этого пласта углеводороды содержатся независимо от структурного положения [3]. Залежи здесь открыты на 14 месторождениях.
Отложения базального горизонта АС4 вмещают залежи углеводородов на Фёдоровском, Вачимском и Тянском месторождениях. На Фёдоровском месторождении залежь пласта АС4 объединяется с подстилающими пластами из-за отсутствия между ними глинистого раздела. На других названных залежах под ними залегают пачки глин значительной толщины, наличие которых ставит под сомнение миграцию углеводородов снизу.
Выводы
Продуктивные отложения Сургутского нефтегазоносного района сформировались в течение четырёх циклов тектонического развития территории (ранне-среднеюрского, келловей-оксфордского, кимеридж-барремского и апт-сеноманского).
Отложения каждого цикла начинаются морскими образованиями (базальными горизонтами) и переходят вверх по разрезу в континентальные аллювиальные.
Базальные горизонты имеют близкое строение. Перекрываются они аргиллитоподобными глинами в разной степени битуминозными.
Эти горизонты содержат залежи углеводородов и являются перспективными объектами для поиска залежей УВ.
Литература
Региональные стратиграфические схемы мезозойских и кайнозойских отложений Западно-Сибирской равнины, утверждённые МСК 30 января 1991 г.-Тюмень.-1991.
Мухер А.Г., Тугарева А.В. Палеогеографические особенности строения и перспективы нефтегазоносности нижне — и среднеюрских отложений Западной Сибири // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО.
— Ханты-Мансийск.
— 1999.
— С.123–133.
Архипов С.В., Кос И.М., Стукова В.А. Пласт ЮС21 – условия формирования, стратиграфическое положение и нефтеносность // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО.
— Ханты-Мансийск.
— 2001.- С.214–220.
Автор: Архипов С.В. (ТО СургутНИПИнефть)
