В западной части Западно-Сибирской равнины условия седиментации наиболее системно исследовали Р.А. Абдуллин, С.В. Архипов, В.И. Белкин, Ф.Г. Гурари, Н.А. Ирбэ, Ю.Н. Карогодин, А.Э. Конторович, М.В. Корж, В.С. Сурков, А.Г. Мухер, А.А. Нежданов и другие.
С ранне-позднеплинсбахским-раннетоарским веками связана история пласта ЮК11 и его покрышки – тогурской глины [2]. В этот период песчаные тела формировались речной системой, основная долина которой в южном направлении ограничивалась Южно-Талинским прогибом. Глинистая покрышка пласта ЮК11 (тогурская глина) образовалась за счет морской трансгрессии.
Отложения средне-позднетоарского веков отражают историю формирования пласта ЮК10. В этот период центральная часть Талинской площади и Южно-Талинский прогиб находятся в области континентального осадконакопления. На территории Северо-Талинского прогиба господствует неустойчивый режим осадконакопления. Формируются пачки радомских глин за счет очередной трансгрессии моря, о чем свидетельствуют находки микрофауны и микрофитопланктона в образцах керна.
Дальнейший период развития, начиная с ааленского века (пласты ЮК7-ЮК9), связан с континентальными обстановками осадконакопления.
В работе [4] авторы связывают формирование то гурской и радомской глин с китербютской и лайдинской трансгрессиями. Следы китербютской трансгрессии прослеживаются на всей территории Западной Сибири, установлены на севере Восточной Сибири, на юге Германии, во Франции, в Северном море, Канаде и на севере Аляски.
Район Талинского месторождения входил в большую программу изучения перспектив нефтегазоносности нижнесреднеюрских отложений Западной Сибири. Результаты этих исследований опубликованы в работе [1].
Согласно [1], в позднеплинсбахское время на большей части Талинского месторождения обломочный материал временными и речными потоками сносился в пониженные части рельефа и там накапливался. Он представлен мелкогалечниковыми конгломератами, гравелитами и разнообломочными песчаниками, индексируемыми как горизонт ЮК11.
В раннетоарское время палеогеографический план на территории Талинского месторождения значительно изменился. Накапливались зеленовато-серые алевролиты, аргиллиты с редкими тонкими горизонтальными прослойками мелкообломочных песчаников тогурской пачки в озерно-болотном бассейне, периодически сообщавшемся с ингрессировавшим с севера морским бассейном. Морской бассейн по размерам превосходил ранее описанные зоны седиментации, а по форме представлял собой цепь озер, соединявшихся небольшими протоками. Толщины озерных образований обычно составляют 5–10 м, в Мутомской впадине достигают 15 м. Озерные образования являются главным генератором углеводородов в центральных и южных районах бассейна. Эта эпоха по времени совпадает с общим эвстатическим подъемом уровня вод Мирового океана и подъемом уровня грунтовых вод в центральных и южных районах Западной Сибири. Водоемы были преимущественно пресные, что подтверждают отсутствие Fепир среди аутигенных форм и низкие значения отношения Fепир/Сорг. Однако, судя по геохимической характеристике разрезов, находкам фораминифер и динофлагеллят, в отдельные периоды ингрессий озерные водоемы, возможно, были связаны с открытым морем, и соленость вод в них повышалась.
Во второй половине раннего тоара вновь началось интенсивное поступление терригенного материала различных размеров в существовавшие в понижениях палеорельефа зоны седиментации. Обломочный материал из областей де¬нудации временными и постоянными потоками сносился по оврагоподобным межструктурным понижениям в ближайшую зону седиментации. Эти понижения имели разную протяженность, глубину вреза и продолжительность жизни, что определило разнообразие толщин пролювиальной части горизонта ЮК10. Во врезах накапливался в основном грубообломочный плохоокатанный материал и формировался пролювиальный тип разреза горизонта ЮК10. Более тонкий материал (мелко-, средне- и крупнозернистые песчаные, а также алевритовые и пелитовые фракции) сносился в более низкие участки палеорельефа, где в наиболее глубоких частях формировался аллювиальный тип разреза горизон¬та ЮК10.
В среднетоарское время площадь осадконакопления существенно увеличилась и сформировалась единая система, включающая озера, реки и временные потоки. Она протягивалась с юга на север на расстояние более 140 км и достигала ширины 16–40 км.
Палеогеографический план территории начал изменяться в конце позднего тоара и в раннем аалене. Общее погружение свода и затухание диффе¬ренцированных тектонических движений в областях седиментации вновь создали условия для накопления озерных отложений. Процесс наступления озер происходил постепенно. В это время продолжали накапливаться и терригенные песчаные образования отдельных пластов, формирующих горизонт ЮК10. Наблюдается хорошая корреляция между общей толщиной нижней части радомской пачки и суммарной толщиной песчаников в ней. Максимальными толщинами 10–15 м характеризуются разрезы с песчанистостью до 75%. Последние фиксируются на Южно-Талинской площади в районе выхода конуса выноса с Онтохской площади, в центральной части (район скв. 805, 976, 8519) и Мутомской впадине, в которую с Потанайской площади продолжал интенсивно поступать обломочный материал.
В настоящее время нижнеюрские отложения на территории Талинской площади вскрыты большим количеством скважин (несколько тысяч), что позволяет создать детальную модель осадочного чехла в этой части Красноленинского месторождения. На основе этих данных базируются представленные результаты исследований.
К вопросу о геологической природе Талинского прогиба
На структурной карте (рис. 1) по кровле фундамента изолинии проводились через один метр. Данный прием позволил отразить крутизну элементов рельефа поверхности коренных пород. На рисунке видно, что в центральной части прогиб имеет плоскую форму дна и крутые борта, осложненные изгибами, по форме повторяющими друг друга. В прибортовых зонах уверенно выделяются плоские террасы. В настоящее время отложения пластов ЮК10–11, заполняю щие узкие локальные погруженные зоны, прогнуты вниз. Водонасыщенные зоны расположены в центральных частях депрессионных зон, нефтяные залежи приурочены к бортам депрессий [3].
Рис. 1. Структурная карта по кровле фундамента
На основании структурной карты можно сделать вывод о том, что Талинский прогиб имеет тектоническую природу (сдвиги и растяжения фундамента). Тектонические процессы активизировались в постседиментационный период, что могло привести к разуплотнению осадочных пород, формированию зон трещиноватости, активизации гидротермальных процессов, вторичным изменениям пород.
Анализ палеогеографических карт
На рис. 2–4 приведены карты эффективных толщин песчаников трех седиментационных циклов пласта ЮК11, построенных по фонду эксплуатационных скважин. На картах видно, что Талинский прогиб четко делится на три блока: северный, центральный и южный. В геологическом времени формирования отложений пласта ЮК11 базис эрозии смещался с севера на юг. На первом этапе седиментации (цикл 3) базис эрозии находился на уровне Северо-Ингинского прогиба, затем (цикл 2) он сместился на юг, а область седиментации расширилась. Ее границы находились в районе верховьев Северо-Ингинского прогиба на востоке и юге Южно-Талинского прогиба.
Рис. 2. Карта эффективных толщин отложений седиментационного цикла 3 пласта ЮК11
Рис. 3. Карта эффективных толщин отложений седиментационного цикла 2 пласта ЮК11
Рис. 4. Карта эффективных толщин отложений седиментационного цикла 1 пласта ЮК11
С периодом формирования отложений цикла 1 связана наиболее активная седиментация обломочного материала. Базис эрозии сместился за пределы Талинского прогиба. Однако в этот период, по-видимому, седиментацией не были охвачены районы Красноленинского и Шаимского сводов (базис эрозии находился в области, непосредственно прилегающей к Талинскому прогибу), чем и объясняется обилие обломочного материала в пределах Талинского прогиба.
На бортах прогиба наблюдается резкий переход из областей наличия коллекторов к областям их отсутствия, в пределах расстояния между эксплуатационными скважинами. Палеодолина ограничена бортами зоны прогиба. Водные потоки, приносившие обломочный материал и увеличивающие полноводность палеореки, поступали из многочисленных боковых долин.
Из Южно-Талинской зоны прогибов область седиментации уходит в область Мутомской котловины и появляется вновь в районе южного окончания Северо- Талинской погруженной зоны. Область седиментации Северо-Ингинского прогиба также имеет свое продолжение в область Мутомской котловины.
Песчаные тела отложений пласта ЮК11, вероятнее всего, являются отложениями ветвящихся русел. Глинистый материал не мог полностью выноситься речными потоками и откладывался вместе с песчаниками в виде глинистых прослоев, глинистых кос, разделяющих шнурковые песчаные тела.
Процесс активной седиментации песчаников пласта ЮК11 был прерван трансгрессией водного бассейна, в результате которой сформировалась пачка тогурских глин.
При трансгрессии уровень воды поднялся и образовался как минимум эстуарий, как максимум – архипелаг. Отложения тогурских глин повсеместно перекрывают песчаники пласта ЮК11. Известно, что живая сила потока (К) равна К=(mv2)/2 – произведению массы воды на квадрат скорости потока. Из формулы следует, что К может быть близкой к нулю при v>0. Это означает, что в начальный период формирования тогурских глин переноса и сортировки обломоч ного материала не было. Обломочный материал поступал в наиболее погруженную структуру (Талинский прогиб) с окружающих его поднятий (Шаимского и Красноленинского сводов), поэтому наличие пласта глин свидетельствует о том, что сноса обломочного материала с окружающих поднятий не было. Трудно предположить, что в период формирования тогурских глин прекратилось разрушение пород и их эрозия. Вероятнее, причина перерыва в осадконакоплении обломочного материала связана с затоплением окружающих поднятий. На поднятиях могли существовать острова, вокруг которых формировались коллекторы – песчаники пляжей и вдольбереговые бары. Анализ палеогеографической обстановки Шаимского, Красноленинского сводов и Талинского прогиба имеет большой практический интерес, так как является ключом к поиску литологических ловушек базального типа – пляжевых песков на окружающих площадях.
С началом песчаной седиментации связаны отложения осадков цикла 5 пласта ЮК10. Седиментационная модель этих отложений приведена на рис. 5. Видно, что в Южно-Талинском прогибе в это время существовала река. Речная долина прослеживается узким шнурковым песчаным телом. Эффективные толщины не превышают трех метров. Следует отметить интересную особенность: речная долина представляет собой серию участков, меняющих направление под прямым углом. Изгибы реки хорошо повторяют форму бортов прогиба. Ширина песчаных тел составляет 200–400 м. По ширине область седиментации слегка превышает область седиментации цикла 1 пласта ЮК11 (рис. 4). В районе перевала, связанного с Северо-Ингинским поднятием, почти непрерывная цепочка песчаных тел превращается в отдельные линзы. Долина уходит в Мутомскую котловину.
Рис. 5. Карта эффективных толщин отложений седиментационного цикла 5 пласта ЮК10
Более активным был процесс эрозии, транспортировки и отложения песчаного материала в пределах Северо-Ингинского прогиба. Здесь ширина песчаного тела речной долины достигает 1.5–2.0 км, толщина песчаных тел — 5 м. Через Мутомскую котловину речная система поступала в Северо-Талинский прогиб, в пределах которого, возможно, формировалась дельта. В северной части (две трети) Северо-Талинского прогиба просматривается нимфия эстуария с вероятно пляжевыми песками, залегающими вдоль бортов долины эстуария. Здесь нет явно выраженных боковых притоков, привносящих значимые порции обломочного материала в зону рифта.
Таким образом, анализируя палеообстановки формирования отложений Талинского прогиба, необходимо конкретизировать положение рассматриваемой области, так как в целом одновозрастные отложения здесь палеофациальны.
В четвертый и третий циклы седиментации обломочный материал активно поступал в область Талинского прогиба. Песчаники заполняют центральную часть прогиба и выходят за ее пределы, их толщины достигают 15 м.
Начиная с цикла 2, ощущается начало морской трансгрессии (рис. 6). Толщины песчаных тел сокращаются до 5–7 м. Активность потоков Северо-Ингинского прогиба остается высокой (обломочный материал сносился с Ингинского поднятия на юге и Емъеговского поднятия на севере). В Южно-Талинском прогибе энергия потоков резко снижается. Обломочный материал не выносится за пределы Северо-Талинского прогиба, о чем свидетельствует значительное снижение песчанистости разреза в северном направлении. В северной части Северо-Талинского прогиба доминируют узкие шнурковые песчаные тела, простирающиеся с запада на восток. Их генетическая природа, вероятнее всего, связана с поступлением в водный бассейн обломочного материала с окружающих поднятий.
Рис. 6. Карта эффективных толщин отложений седиментационного цикла 4 пласта ЮК10
В Южно-Талинском прогибе седиментация отложений цикла 2 проходила активно в его южной части. Толщины песчаников достигают 5 м (на севере не превышают 3 м). Появляются области глинизации, что, возможно, связано с конседиментационным воздыманием Ингинского поднятия.
В период формирования отложений цикла 1 пласта ЮК10 водный бассейн занимает значительную территорию. Нечто похожее на дельту и ее устьевой бар наблюдается на юге Южно-Талинского прогиба (рис. 7). В Ингинском прогибе песчаные тела образуют прерывистую цепочку вдоль прибортовой зоны прогиба и, вероятнее всего, представлены песками пляжей.
Рис. 7. Карта эффективных толщин отложений седиментационного цикла 1 пласта ЮК10
Интересны две области в отложениях цикла 1 пласта ЮК10, с которыми связано наличие песчаных тел. Одна из них находится на севере Южно-Талинского прогиба, другая — на севере Северо-Талинского прогиба. Формирование песчаных тел здесь, вероятно, связано с поступлением обломочного материала из областей, окружающих прогиб. В первом случае источник обломочного материала находится на северо-востоке в районе седловины, разделяющей западный и восточный куполы Ингинского поднятия, или на юго-западе. Во втором случае – наиболее активный источник расположен в западном направлении. Таким образом, рассматриваемые области являются отложениями дельт, разгружавшихся в водный бассейн.
Далее процесс трансгрессии углублялся. Апогеем его стало формирование пачки радомских глин.
На начальном этапе седиментация песчаных тел пласта ЮК8–9, по-видимому, происходила в условиях водного бассейна. Песчаный обломочный материал поступал с окружающих поднятий — Красноленинского и Шаимского сводов (рис. 8). Наиболее активно процесс седиментации проходил в период формирования отложений цикла 3 (всего в пласте выделено четыре цикла). В период формирования отложений цикла 4 пласта ЮК8–9 обломочный материал поступал с Емъеговского, Ингинского, Потанайского локальных поднятий.
Рис. 8. Карта эффективных толщин отложений седиментационного цикла 4 пласта ЮК8–9
Таким образом, представленные нами модели отложений пластов ЮК10–11 не противоречат геологическим моделям пластов шеркалинской свиты, описанным другими исследователями. Некоторые отличия связаны с деталями, которые удалось выявить при использовании фонда эксплуатационных скважин. Учет деталей геологического строения отложений седиментационных циклов даже на уровне принципиальных моделей необходим для понимания процессов седиментации на структурах, окружающих Талинский прогиб. Активизация или ослабление поступления обломочного материала в Талинский прогиб свидетельствуют об усилении процессов эрозии в этих областях и формировании песчаных тел или смещении базиса эрозии в определенных направлениях. Это также позволяет оценить характер и соотношение процессов эрозии и седиментации в периферийных зонах и на месторождениях. На Талинском месторождении рассматриваемые модели могут служить геологической основой при построении трехмерных моделей, анализе и оптимизации разработки залежей.
В целом анализ приведенных данных показал, что в процессе формирования разреза шеркалинской свиты происходило периодическое затопление и осушение района Талинского рифта, постепенное расширение области седиментации, что определило характер распределения и форму песчаных тел, наличие нефтематеринских пород в юрских отложениях. В приведенных моделях объем пород, связанный с аквальной седиментацией, значительно превышает объем, прогнозированный приверженцами гипотезы о периодическом затоплении рифта морем (согласно нашим данным в интервале разреза ЮК11 — кровля аквальной ча сти пласта ЮК8–9 толщины седиментации в условиях водного бассейна и в континентальных условиях практически равны). Наличие значительного объема отложений морской седиментации, по нашему мнению, объясняет высокую промышленную нефтеносность отложений шеркалинской свиты и относительно пониженный потенциал нефтеносности отложений тюменской свиты, при формировании которых преобладали континентальные обстановки осадконакопления.
Литература
Геология и условия формирования гигантской Талинской зоны газонефтенакопления в континентальных отложениях нижней юры // А.Э. Конторович, В.Е. Андрусевич, С.А. Афанасьев и др. / Геология и геофизика.- Т.36.- №6.- 1995. -Новосибирск.- СО РАН.- С.5–28.
Мухер А.Г., Тугарева А.В. Палеогеографические особенности строения и перспективы нефтегазоносности нижне- и среднеюрских отложений Западной Сибири // Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО/ Материалы II научн.-практичн. конф.- Ханты-Мансийск.- 2001.- С.123–133.
Тренин Ю.А. К вопросу о геометризации объемов нефтенасыщенных пород в залежах пластов ЮК10–11 Красноленинского свода// Пути реализации нефтегазового потенциала ХМАО/ Материалы II научн.-практичн. конф.- Ханты-Мансийск.- 2001.-С. 281–284.
Эвстатические сигналы в юрских и нижнемеловых (неокомских) отложениях Западно-Сибирского осадочного бассейна // В.А. Захаров, Б.Н. Шурыгин, М.А. Левчук и др. /Геология и геофизика.- Т.39.- №11.- 1998.- Новосибирск.- СО РАН.
— С. 1492–1505.
Автор: Денисов С.Б., Дьяконова Т.Ф.
