USD ЦБ — 57,48 +0,21
EUR ЦБ — 67,74 −0,17
Brent — 57,94 +1,06%
воскресенье 22 октября 20:12

Наука и технологии // Разведка и разработка

Геодинамические особенности формирования и развития структур на Нежданной площади в связи с их нефтегазоносностью

26 октября 2009 г., 08:42Диденко И.В., Филиппович Ю.В.Вестник недропользователя ХМАО5000

Одновременно с исчерпанием фонда структур первого и второго порядка антиклинальная концепция аккумуляции УВ, доминировавшая в геологии Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна в течение нескольких десятилетий, уже к середине 80-х годов прошлого столетия почти полностью исчерпала свой поисковый потенциал. Со смещением основного объема поисковых работ на локальные структурные объекты эффективность поисково-разведочного бурения стала резко снижаться и в настоящее время его успешность по существу случайна. Причем этот «критический» период времени практически совпадает с пиком активного развития методов высокоразрешающей сейсморазведки (высокократной 2D и объемной 3D), а также со значительным прогрессом в разработке программного обеспечения обработки и интерпретации ее результатов. Поэтому связывать поисковые неудачи с результатами сейсморазведочных работ не вполне правомерно. Следовательно, решение этой проблемы заключается в выборе более современных теоретических основ процессов аккумуляции УВ, на базе которых необходимо определять перспективность того или иного структурного объекта.

Следует особо отметить, что в Западно-Сибирском регионе прогноз перспектив нефтегазоносности локальных антиклинальных объектов до сих пор производится в основном с учетом продуктивности близрасположенных одноранговых структур. В то же время полноценный анализ особенностей «пустых» структурных ловушек практически никогда не выполняется, а их наличие воспринимается просто как некий «форс-мажор». В тех же редких случаях, когда такой анализ все же проводится, он ограничивается только оценкой современного структурного и литологического факторов. При этом совершенно не рассматриваются ни история тектонического развития структурного элемента, ни особенности постседиментационной преобразованности пород. Важно напомнить, что с методологической точки зрения при геологических видах анализа отрицательный результат является доминантным, поскольку позволяет объективно оценить состоятельность той или иной концепции.

На примере Нежданной площади рассмотрим нетрадиционный подход к анализу перспектив нефтегазоносности локальных поднятий.

Нежданная площадь находится в крайней южной части Нижневартовского свода, в пределах одноименного структурного мыса. Согласно «Тектонической карте центральной части Западно-Сибирской плиты» (Шпильман В.И. и др., 1998) площадь также приурочена к ступенеобразной зоне сочленения Печеринской и Южно-Вартовской моноклиналей. На площади выполнены детальные сейсморазведочные работы по методике 3D, по результатам которых закартировано 5 локальных структурных элементов (рис. 1). В границах лицензионного участка в настоящее время пробурено 11 поисковых скважин, из них в купольных частях поднятий находятся только скв. 411, 422 и 429. В двух первых получены промышленные притоки нефти из интервала пласта Ю11. В скв. 429 этот объект по результатам испытания в колонне — водонасыщен, но отмечены признаки нефти (пленка) при опробовании в открытом стволе интервала пластов Ю2-Ю4. Остальные скважины непродуктивны и располагаются в неструктурных условиях.

Рис. 1. Структурная карта по кровле пласта Ю11

 

Таким образом, в соответствии с результатами испытания скв. 411 и 422 неопоискованные купольные части поднятий на площади в целом рассматриваются как перспективные объекты. В то же время наличие прикупольной непродуктивной скв. 429 не может не вызывать определенные сомнения в перспективах нефтегазоносности неразбуренных куполов поднятий Нежданное и Нежданное 1. Соответственно, необходимо установить особенности Южно-Нежданной структуры, отличающие ее от продуктивных поднятий.

Одним из основных критериев перспективности той или иной структуры является палеотектонический фактор, а именно унаследованное развитие (рост) на всем протяжении формирования осадочного чехла. Такой площадной анализ в экспресс-варианте выполнен для поверхности отражающего горизонта Тю1. На рис. 2 продемонстрировано изменение ее морфологии условно на время формирования мегионской (валанжин), алымской (апт) и покурской (сеноман) свит, а также представлена карта изохрон современной поверхности целевой ОВ. Даже поверхностный анализ показывает, что по своему тектоническому развитию купол Южно-Нежданного поднятия в районе скв. 429, аналогично продуктивным куполам Нежданного и Западно-Нежданного л.п., испытывал постоянный и достаточно интенсивный рост на всем протяжении мезозойско-кайнозойского осадконакопления. То есть палеотектонический фактор в данном случае не «срабатывает» и поэтому нужно искать другие нетрадиционные подходы. Однако для последних необходима информация, получаемая при специализированных исследованиях керна, флюидов и гидродинамических характеристик объектов испытания, и, вероятно, проведение углубленного геодинамического анализа с элементами кинематики.

Рис. 2. Палеотектонический анализ по отражающей поверхности Тю1

 

Следует отметить, что имеющаяся геолого-промысловая информация по скв. 429 весьма противоречива. Так, с одной стороны, интерпретация материалов комплекса ГИС однозначно показывает отсутствие признаков УВ, подтвержденное результатами испытания в колонне (приток воды дебитом 8.2 м3/сут). С другой стороны, лабораторными исследованиями керна зафиксирована нефтенасыщенность образцов песчаника, отобранных в интервале 2651–2665 м (пласт ЮВ11). Кроме того, интервалы пластов ЮВ11 (2654–2664 м) и ЮВ2 (2775–2777 м) на основании газового каротажа (содержание СН4, соответственно, 34–52% и 78–88%) интерпретируются как возможно продуктивные. Последний факт вместе с нефтепроявлением (пленка нефти), отмеченным при опробовании среднеюрских отложений, позволяет отчасти отнести Южно-Нежданную структуру в разряд перспективных по пласту ЮВ4, так как для интервала пласта ЮВ2–3 по данным ГИС характерно отсутствие промышленно значимых коллекторов.

По интервалу пласта ЮВ11 представленная выше первичная информация и структурные построения позволяют сделать достаточно простой и логичный вы вод: скв. 429 располагается в приконтурной зоне и поэтому в интервале пласта ЮВ11 фиксируются признаки остаточного нефтенасыщения. Следовательно, купольная часть поднятия должна контролировать весьма малоразмерную залежь, и остальные два южных купола Южно-Нежданного поднятия закономерно перейдут в ранг перспективных объектов. Их более низкое гипсометрическое положение относительно условного «контура нефтеносности» в районе скв. 429, практически на 25 м, не должно вызывать проблем, так как эта ситуация достаточно типичная для района. Например, различие уровней ВНК в скв. 411 и 422 составляет 60 м.

Однако в деле скв. 429 отмечено, что в ходе ее бурения в буровой раствор добавлялась нефть. Естественно, все признаки углеводородов и нефтепроявления могут быть результатом техногенного засорения пластов и прежде всего слабопроницаемых коллекторов, так как они отличаются небольшой зоной проникновения. Именно в таких интервалах пластов ЮВ11 и ЮВ2 аномалии УВ и зафиксированы. То есть опять возвращаемся в исходное положение неопределенности.

Для разрешения проблемы скв. 429 авторами предлагается еще одна модель, имеющая несколько теоретизированный характер, основой которой служит палеогеоморфологический анализ поверхности ОГ Тю1 с элементами тектоники.

Ярко выраженной морфологической особенностью Южно-Нежданной приподнятой зоны, а также поднятия Нежданное 1 и, в какой-то мере, Западно-Нежданной структуры является дугообразность их конфигурации. Если рассматривать только Южно-Нежданное л.п. в отрыве от остальной площади, то его вполне обоснованно можно отождествить с выступом фундамента, контролирующим «кальдерное» обрамление палеовулкана (рис. 3). Но при совокупном анализе в плане взаимоотношения всех трех структурных объектов отмечается своеобразная геоморфологическая система, напоминающая цепь переплетенных полуколец, или, иначе, эшелонированных кулис.

Рис. 3. Структурная карта по ОГА (подошва осадочного чехла)

 

В геоморфологии и тектонике дугообразные структурные элементы в большинстве случаев принято связывать с влиянием касательных сил при горизонтальных дислокациях, вызывающих повороты (кручение) структур и их вертикальный рост в зонах максимальных напряжений. При этом амплитуда роста нарастает по фронту поворота. Учитывая последнее, для поднятий Южно-Нежданное и Нежданное 1 предполагается поворот структур против часовой стрелки, то есть они находятся под влиянием зоны левостороннего сдвига регионального уровня, пересекающего предположительно закартированную площадь по диагонали с юго-востока на северо-запад. В то же время для Нежданного и Западно-Нежданного л.п. наблюдается противоположное по направлению вращение.

Теоретически при любых тектонических дислокациях, а при горизонтальных в особенности всегда возникает проблема пространства и баланса сил. Поэтому одним из основополагающих признаков природной системы является ее стремление к равновесию, в данном случае к компенсации излишних напряжений. Следовательно, если в присдвиговой зоне по одному крылу доминируют процессы компрессии(сжатия), значит в противоположном должны наблюдаться признаки растяжения. Согласно Коппу М.Л. (1997), для того, чтобы разнонаправленные повороты структур (блоков) могли вписаться друг в друга, сдвиги в подобной обстановке приобретают дугообразно изогнутую форму (см.рис. 3). Соответственно кинематический вид сдвиговой деформации меняется на разных крыльях одного и того же разрыва: крыло, находящееся с вогнутой стороны сместителя, поворачивается антитетически (по часовой стрелке), тогда как противоположное — синтетически (против часовой стрелки).

Заложение сдвига, очевидно, произошло еще в доюрскую эпоху, но выявленная тектоническая активность отчетной территории в ходе формирования отложений осадочного чехла, особенно в юрское время, сопровождавшаяся разрывными дислокациями, безусловно, проходила с его непосредственным участием и влиянием на все геологические процессы, в том числе и на процессы аккумуляции УВ. Это наиболее наглядно демонстрирует карта временных толщин между ОГ Тю1 и НБВ8 (рис. 2), на которой основная зона сокращенных мощностей имеет в плане выраженную S-образную форму, свидетельствующую о рассечении отчетной площади по диагонали в северо-западном направлении зоной именно левостороннего сдвига.

Как указывалось ранее, в региональном плане, согласно «Тектонической карте центральной части Западно-Сибирской плиты» (Шпильман В.И. и др, 1998), прогнозируемая сдвиговая зона совпадает с линейно- выраженным флексурным уступом при переходе от Печеринской моноклинали к Южно-Вартовской. Крупные левосторонние сдвиги в пределах Западной Сибири и ее непосредственного окружения практически всегда приурочены к зонам регионального сжатия и маркируются флексурообразными уступами в отличие от правосторонних сдвигов, формирующихся в зонах преимущественного растяжения и сопровождающихся линейно- вытянутыми грабенами – структурами типа «pull apart» (сдвиго-раздвиг) [2].

В рамках сдвиговой модели возможны два варианта решения проблемы скв. 429. Первый, условно названный «тектоническим», наиболее прост в понимании. Зоны сдвиговых дислокаций в области своего непосредственного влияния характеризуются широким развитием достаточно пестрых по кинематике разрывных нарушений более низкого ранга – меньшей протяженности и амплитуды. По данным И.Чаленко и Н.Амбрасейза (1970) эти разломы имеют два преимущественных направления простирания: параллельное оси зоны сдвига (S-сколы) и косо ориентированное к ней под углом в 30–450 (R-сколы). Причем большинство из них с выраженной сдвиговой составляющей. Именно такая система дизъюнктивных нарушений закартирована по доюрскому основанию и низам чехла в пределах Южно-Нежданной структуры (рис. 3). Кстати, для горизонтальных дислокаций вертикальная амплитуда не является определяющей, что в большинстве случаев не учитывается при трассировании разлома даже по материалам сейсморазведки 3D, так как не отражается на картах азимутов и градиентов поверхностей.

В прикупольной части Южно-Нежданного поднятия в районе скв. 429 по нижним горизонтам выделяется серия небольших разломов общего северо-восточного простирания, протрассированных только с учетом вертикальной амплитуды смещения (рис. 3). В то же время, приняв во внимание конфигурацию оси складки, можно выделить разрывное нарушение этого же направления, но пересекающее купол поднятия и проходящее практически через скважину. Его пространственное положение показано на рис. 2 в виде пунктирной линии на картах, и в данном случае разлом интерпретируется как малоамплитудный левосторонний сдвиг. На этом же рисунке продемонстрированы особенности волновой картины в двух секущих направлениях через скв. 429. Наблюдается вертикально ориентированное осложнение волнового рисунка непосредственно в районе расположения ствола скважины (выделено цветовой тенью), затухающее к ОГ Б и, вероятно, связанное с вертикальной деструкцией пород в зоне разрывного нарушения.

Любые дизъюнктивные нарушения, даже не затрагивающие целевые горизонты разреза, создают довольно значительные напряжения в перекрывающих недислоцированных отложениях, которые часто приводят к существенным изменениям физических свойств пород вплоть до полной перекристаллизации. При наличии же сдвиговой составляющей породы могут испытывать процессы продольного изгиба, латерального «течения» и кливажирования, формирующие в конечном итоге гидродинамические экраны [1]. Следовательно, в соответствии с этой моделью восточная часть Южно-Нежданного л.п., включая южные купола, может быть отнесена к рангу перспективных объектов, в которых уровень ВНК находится на более низких гипсометрических отметках по сравнению с непродуктивной скв. 429.

Второй вариант, условно названный «геодинамическим», более пессимистичен. Как отмечено выше, поднятия Южно-Нежданное и Нежданное 1 формировались в зоне регионально развитого левостороннего сдвига в условиях латерального сжатия. Анализ морфологических особенностей Нежданной и Западно-Нежданной структур показал их аналогичное дугообразное строение, но уже с поворотом по часовой стрелке (рис. 1 и 3) и приуроченность к области растяжения. Более того, при рассмотрении главных осей поднятий в виде отдельных прямолинейных отрезков четко фиксируется их общая Z-образная конфигурация, что свидетельствует о расположении этих структур в зонах влияния правосторонних сдвиговых дислокаций. Последние в Западной Сибири маркируют области растяжения [2]. Отчасти этот вывод подтверждается наличием закартированных по доюрскому основанию и низам чехла в пределах Нежданного л.п. морфологически выраженных линейно-вытянутых понижений рельефа, ориентированных в субширотном направлении. По всей видимости, именно наличие дилантансионной зоны разуплотнения обусловило внедрение в верхнюю часть фундамента в районе структуры прогнозируемого глубинного диапира, испытывавшего активный рост в ранне-среднеюрское время (рис. 4).

Рис. 4. Временной палеоразрез по линии скважин 426–422–423–424–427–411–428–421–429

 

Таким образом, определилось четкое разграничение промышленно нефтеносных Нежданной и Западно-Нежданной структур и предположительно непродуктивного Южно-Нежданного поднятия. Первые приурочены к зонам растяжения, последнее — к области интенсивного сжатия. С этих позиций заметно снижается поисковый оптимизм к выявленному и относительно крупному локальному поднятию — Нежданное 1 в связи с установленной генетической однотипностью с Южно-Нежданной структурой.

В качестве дополнения к обоснованию предполагаемого процесса формирования этих двух структурных элементов в условиях горизонтального сжатия следует отметить несколько изоклинальную форму антиклинальных складок с более крутыми северными крыльями (фронтальными по ходу вращения структур) и относительно пологими южными. Это свидетельствует о взбросовой природе деформаций, обусловивших их появление. Наиболее наглядное подтверждение последней проявляется в характере дизъюнктивных нарушений по подошве чехла, оперяющих северный склон поднятия Нежданное 1 (рис. 3). Они имеют субмеридиональное направление, поперечное генеральному простиранию структуры, и контролируют локальные понижения рельефа. В общем вполне классическая картина: перед фронтом надвигов, взбросо-надвигов и взбросов всегда формируется поперечная зона растяжения, маркируемая сбросами.

Достаточно известным фактом является нарастание пластового давления вплоть до аномально высокого в направлении фронта максимального сжатия. Соответственно, в рамках «геодинамической» модели предлагается рассмотреть еще один вид информации – замеры пластового давления в скважинах, хотя следует признать некоторую условность его точности.

Анализ значений Рпл. в интервале юрских и нижненеокомских отложений по большинству отчетных скважин показывает явное превышение пластовых давлений над гидростатическим, что свидетельствует о довольно напряженной геодинамической обстановке в пределах площади (табл. 1). Исключение составляют лишь замеры, которые до единиц совпадают с отметками глубин (например, скв. 422 – пласты БВ101ач2, ЮВ11 и ЮВ2; скв. 426 – пласт ЮВ11; скв. 429 – пласты ЮВ11, ЮВ12 и ЮВ2), что однозначно не является отражением природных условий, а обусловливается влиянием так называемого человеческого фактора.

Таблица 1

В большинстве скважин, структурно располагающихся в пределах склонов и погруженных участков, фиксируется незначительное превышение пластовых давлений – около 1% (скв. 427, 428 и 430), которое можно назвать «фоновым». В продуктивных скважинах оно возрастает до 2–3% (в скв. 422 — замер по ачимовским отложениям пласта БВ102ач1, юрские отложения забракованы). В «аномальной» скв. 429 замеры Рпл., выполненные при опробовании интервала пластов ЮВ2-ЮВ4 в открытом стволе, показали 10%-ное превышение пластового давления над гидростатическим. Таким образом, районы нефтяных скважин заметно отличаются от зоны непродуктивной скв. 429. Следовательно, площадной расклад по давлениям поддерживает представляемую концепцию. Учитывая, что условия максимального сжатия в пределах Южно-Нежданного поднятия существовали постоянно, начиная со времени накопления отложений пласта ЮВ11, в этой зоне сформировалось аномально избыточное пластовое давление уже на стадии отжатия седиментогенных вод. По существу оно, очевидно, выступило своеобразным гидродинамическим барьером, не позволившим проникнуть УВ в ловушку.

В отношении поднятия Нежданное 1 следует отметить 6%-ное превышение Рпл над гидростатическим, зафиксированное при опробовании горизонта ЮВ1 в скв. 421, расположенной на его южном склоне, что в рамках рассматриваемой модели расценивается как негативный факт — не исключено возрастание аномальности пластового давления в своде структуры. Напротив, благоприятные условия для процессов аккумуляции УВ предполагаются в куполе поднятия Южно-Нежданное 1.

Таким образом, согласно весьма приближенному «геодинамическому» анализу, поднятия Южно-Нежданное и Нежданное 1 можно считать бесперспективными. Безусловно, оценить достоверность этого прогноза могут только новые поисково-разведочные скважины. Но мы настоятельно рекомендуем увеличить скважинную информативность за счет более углубленного лабораторного анализа керна и флюидов, расширения комплекса ГИС с включением широкополостного акустического (АКШ – возможность оценки коэффициента Пуассона) и плотностного каротажей, а также проведения детальных гидродинамических исследований при испытании пластов.

 

 

Литература

 


Паталаха Е.И. Генетические основы морфологической тектоники. Алма-Ата.- Наука.- 1981.- 180с.
Филиппович Ю.В. Новая концепция тектонического строения фундамента и осадочного чехла Западно-Сибирской плиты./ Геология нефти и газа. –2001.- №5.- С.51–62.

Комментарии

Пока нет комментариев.

Написать комментарий


Neftegaz.RU context