обосновано выделение нового рифейского потенциально нефтегазоносного комплекса, развитого в пределах палеорифтовых депрессий юга Сибирской платформы, Байкитского мегасвода и склонах Алданской антеклизы;

расширены объемы непско-тирского нефтегазоносного комплекса за счет верхнерифейских (байкальских) отложений в палеорифтовых депрессиях;

выделены потенциально нефтегазоносные комплексы в верхних частях нижнего кембрия в пределах палеорифтовых депрессий;

коллекторские части нефтегазоносных комплексов приурочены к трангрессивным, а флюидоупорные к регрессивным частям формационных циклов, слагающих литогеодинамические комплексы.

Глава VII. Природные резервуары рифей-венд-кембрийского осадочного бассейна.

Изучением строения природных резервуаров юга Сибирской платформы автор занимался с 1979 года в КНИЛ Восточная Сибирь РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина в коллективе исследователей под руководством профессора В.Г. Кузнецова. В данной работе использованы, как сугубо личные результаты, так и результаты исследований Н.Н. Томиловой, Г.И. Тихомировой, Н. М. Скобелевой, В.Е. Бакиной, С.А.Дмитриевского, Н.А. Скибицкой с которыми автор работал в тесном контакте. Всем своим коллегам автор выражает искреннюю признательность. Изучению строения природных резервуаров (ПР) юга Сибирской платформы посвящены многочисленные работы А.Г.Акуловой, М.Х. Булач, Н.Н.Белозерова, В.Е.Бакина, К.И.Багринцевой, В.Н.Воробьева, Т.И.Гуровой, И.И.Голубевой, Л.П. Гмид, Т.Н.Дергачевой, С.М.Данилкина, А.П.Железновой, В.Г.Кузнецова, А.С.Ковтуна, Л.И.Килиной, К.С.Кондриной, В.Н.Кузнецовой, А.Э.Конторовича, Н.В.Мельникова, И.Е.Постниковой, В.Г.Постникова, М.В.Проничева, А.И.Петрова, Р.С.Рояк, В.С.Ситникова, С.И.Сирыка, П.П.Скоробогатых, Л.Ф.Тыщенко, Л.С.Черновой,Ф.Н.Яковенко и др.

представлены различного рода дельтовые и русловые терригенные, биогермные карбонатные типы ПР (рис.8).

Своеобразный тип ПР, развитый во всех геодинамических зонах, приурочен к верхнерифейскому палеобассейну и связан с поверхностью регионального перерыва в осадконакоплении, охватившем практически всю территорию юга Сибирской платформы. Этот тип ПР носит вторичный, наложенный характер и связан с широким развитием карстовых процессов. Однако, очевидно, что более активно эти процессы протекали в изначально более пористых разностях. Эти карстовые процессы пока исследованы достаточно слабо и имеют определенные специфические черты, связанные с тем, что происходили они в условиях смены нивального климата на аридный и большую роль в формировании морфологии поверхности резервуара играла ледовая эрозия.

В настоящее время существует огромное количество классификаций ПР, в основу которых положены различные классификационные признаки. Как показали наши исследования, свойства ПР, их литологический состав, петрофизические характеристики, толщины, входящих в его состав пород-коллекторов, типы их емкостного пространства, направленность вторичных процессов определяются генетической природой ПР. В связи с этим, автором предлагается генетическая типизация ПР выявленных и прогнозируемых в разрезе рифей-венд-кембрийского осадочного бассейна.

Генетические типы природных резервуаров верхнерифейского (добайкальского) осадочного палеобассейна. Верхнерифейские ПР изучены на примере Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления (ЮТЗ), расположенной в центральной части Байкитского мегасвода, который является практически единственным, и потому уникальным объектом на территории Восточной Сибири, и в России, где продуктивность приурочена, главным образом, к карбонатной толще верхнерифейских отложений.

Рифейские отложения в пределах мегасвода имеют почти двухкилометровую толщину. Разрез продуктивной части рифейского резервуара сложен преимущественно карбонатными породами, в значительной степени окремнелыми, с прослоями глинистых пород. Приоритетным развитием в разрезе рифейских отложений отличаются доломиты строматолитовые. Часто наблюдаемое в строматолитах окремнение различной интенсивности сохраняет (консервирует) первичную и раннедиагенетическую структуру. По петрофизическим данным значения открытой пористости не превышают 3%. Отдельные значения проницаемости в трещиноватых породах достигают 1000 мД. В этом резервуаре крайне небольшую долю пустотного пространства составляют первичные пустоты и мелкие каверны. Межслоевые, межзерновые, остаточные фенестральные пустоты в строматолитах залечены в процессе постседиментационной карбонатной цементации, перекристаллизации и окремнения, в единичных случаях отмечаются остаточные поры. Микротрещиноватость в рифейском резервуаре развита крайне неравномерно. Разрез верхнерифейских отложений имеет отчетливо выраженное циклическое строение. Толщина циклитов в среднем составляет 1.5 м при вариации 0.3-4.0 м. В каждом циклите, как правило, выделяются три части, различающиеся по составу и структурно-текстурным особенностям пород. В верхних частях циклитов развиты крупно кавернозные зоны, толщина которых не превышает 10-15 см. Трещинно-кавернозные зоны кровельных частей циклитов соединяются крупными открытыми субвертикальными тектоническими трещинами, длиной до 10-15 м.

Вариации в составе и строении пород отвечают изменениям фациальной обстановки осадконакопления и характера постседиментационных преобразований. Формирование верхнерифейских отложений происходило в условиях крайне мелководного теплого морского бассейна с несколько повышенной соленостью, обеспечивающей раннедиагенетическую доломитизацию пород. Резкие смены условий осадконакопления фиксируются формированием пестроцветных толщ, в составе которых принимает участие материал переотложенных кор выветривания. Их накоплению предшествовали перерывы в осадконакоплении, по-видимому, сопровождавшиеся размывами нижележащих отложений. Условия осадконакопления явились предпосылкой для эпигенетических преобразований пород и формирования их коллекторского потенциала. Завершает эволюцию ФЕС формирование открытой тектонической трещиноватости, связанной с субвертикальными тектоническими напряжениями, приводившими к созданию редкой сети субвертикальных трещин и возникновению или ремобилизации горизонтальной послойной трещиноватости. Поскольку к этим трещинам не приурочено минералообразование, они могут обеспечивать высокую проницаемость толщи, а в сочетании с каверновой емкостью, определяют весьма своеобразные, нетрадиционные фильтрационно-емкостные свойства толщи в целом.

Детальное изучение структуры пород и закономерностей строения разреза не дают возможности ответить на все вопросы, связанные с продуктивностью этих отложений. Возможно, их основная продуктивность определяется широким распространением карстовых зон, приуроченных к поверхности предвендского перерыва. Эти зоны имеют наложенный характер, что обуславливает очень сложную структуру резервуара.

Подобные типы ПР можно прогнозировать в пределах Алданского платформенного блока. На склонах платформенных поднятий в верхнерифейском палеобассейне широкое распространение будут иметь бигермные ПР. Такого рода ПР выделены по результатам литологических и сейсмических исследований в пределах Куюмбинского месторождения. Область распространения верхнерифейских резервуаров определяется границами палеобассейна. В пределах платформенных блоков верхнерифейский резервуар распространен не везде. На Байкитском платформенном блоке он распространен практически повсеместно за исключением выступов фундамента. В пределах Непско-Ботуобинского платформенного блока он практически отсутствует, а на Алданском имеет относительно меньший стратиграфический и мощностной объём и распространен в основном на его склонах.

В настоящее время относительно изучены только два типа строения рифейского резервуара-зоны крайнего мелководья и карстовый, приуроченные к приподнятым частям Байкитского платформенного блока. В других фациально-палеогеографических зонах бассейна, приуроченных к различным геодинамическим элементам, можно прогнозировать значительно большее разнообразие генетических типов ПР.

Генетические типы природных резервуаров позднерифейского (байкальского) осадочного палеобассейна. ПР палеобассейна в настоящее время практически не изучен и вскрыт лишь единичными скважинами в Иркинеево-Чадобецкой и Березовской рифтовых зонах (Бысахтахское месторождение). В пределах Иркинеево-Чадобецкого рифта карбонатные отложения рифея перекрываются мощной, до 600 м, терригенной толщей тасеевской серии, представленной ритмичным переслаиванием глинистых пачек мощностью от 20 до 35 м и песчаных прослоев мощностью от 1,2 до 5 м. Уровни развития пород-коллекторов в этой толще приурочены к терригенной базальной формации, выделяемой в объеме алешинской свиты, в которой отложения русловых фаций вверх по разрезу сменяются дельтовыми (В.А. Советов 2000 г.) Породы-коллекторы представлены песчаниками серыми, редко с зеленоватым оттенком, мелкозернистыми с включениями ангидрита. Их пористость составляет 3,26 – 7,22%, Глинистые пласты, переслаивающиеся с пластами песчаников и обладающие значительной мощностью, могут служить флюидоупором как для подстилающих карбонатных отложений рифея, так и для прослоев коллекторов внутри резервуара. Существенно иной тип отложений, видимо, распространен в пределах Березовского рифта. Здесь продуктивность связана с биогермными карбонатными отложениями ченчинской свиты.

Генетические типы природных резервуаров ранневендского осадочного палеобассейна. В разрезе нижневендского ПР выделяется несколько песчаных продуктивных пластов, мощность и выдержанность которых по площади определяется их фациальной природой. В целом, разрез этого ПР, как и всех других ПР рифей-венд-кембрийского ОБ имеет циклическое строение. Циклиты имеют двучленное строение. Нижние части циклитов сложены песчаными, а верхние – глинистыми породами.

В результате изучения фациальной природы отложений безымянного и марковского горизонтов в пределах Марковского месторождения, а также ярактинской пачки, в пределах Ярактинского и Дулисьминского месторождений было выявлено, что в разрезе наблюдается последовательная смена фаций от аллювиально-пролювиальных к дельтовым. Аллювиально-пролювиальные комплексы отложений, залегающие в базальной части разреза, непосредственно на породах фундамента, представлены песчаниками разнозернистыми от мелко- до крупнозернистых и гравелитистых, слабо окатанными и плохо отсортированными. Толщина отложений постепенно меняется от 2-7 м в западной части Марковской площади до 16-20 м в восточной. Породы этого комплекса имеют эрозионный контакт с породами фундамента, что в сочетании с общим характером изменения зернистости песчаников внутри пачки от грубой внизу до тонкой вверху, а также их плохая отсортированность, свойствененны отложениям, образовавшимся в условиях однонаправленного водного потока. Вышележащие аллювиально-дельтовые комплексы сложены песчаниками среднеотсортированными, слабоокатанными, образующими линзообразные тела. Они имеют горизонтальную верхнюю границу и образуют эрозионные врезы в подстилающих отложениях.

Развитые в разрезе коллектора относятся к поровому типу. Первичная структура пустотного пространства, сформированная на стадии седиментогенеза, определялась размерами зерен, степенью их отсортированности и окатанности. Наилучшими изначально характеристиками пустотного пространства обладали гравелиты и песчаники, в которых размер межзерновых пустот достигал нескольких миллиметров. Вторичные изменения: инкорпорация обломочных зерен в процессе уплотнения пород, карбонатизация, сульфатизация и засолонение происходившие преимущественно на стадии катагенеза, во многом изменили структуру и уменьшили объем порового пространства.

Генетические типы природных резервуаров верхневендского осадочного палеобассейна. В отличие от нижневендских отложений, верхневендские плащеобразно залегают на территории юга Сибирской платформы. В базальных слоях этих отложений повсеместно прослеживается терригенный пласт, в разных стратиграфических схемах выделяемый как парфёновский, ботуобинский, сералахский. В зависимости от приуроченности к той или иной зоне палеобассейна, в объёме этих отложений выделяются различные фациальные типы, но все они относятся к группе мелководно-морских. Последнее обусловило литологические особенности и закономерности строения ПР, приуроченного к этим отложениям.

Разрез парфёновского ПР на южном склоне Непско-Чонского мегасвода представляет собой разрез трехчленного терригенно-карбонатного циклита, базальная часть которого содержит то или иное количество терригенного материала, средняя представлена карбонатными отложениями, а в кровельной части появляются прослои сульфатов. Породы-коллекторы, преимущественно, приурочены к нижней части циклита представленой массивными, реже косослоистыми песчаниками мономинерального кварцевого состава, мелко- и среднезернистыми. Песчаники представляют собой линзовидное тело баровой природы мощностью до 25 м, ограниченное сверху карбонатными и глинисто-сульфатно-карбонатными породами.

Сходное строение ПР наблюдается и в зоне развития ботуобинского горизонта на месторождениях западной Якутии. Анализ карты изопахит ботуобинских песчаников Среднеботуобинского месторождения свидетельствует, что по форме продуктивное песчаное тело отвечает асимметричной вытянутой линзе и располагается с юга на север по простиранию перпендикулярно к падению палеосклона. Эта линза так же имеет баровую природу. Наилучшие ФЕС песчаники имели в зонах развития баровых тел, где их пористость достигает 22%.

Генетические типы природных резервуаров поздневендского осадочного палеобассейна. Весьма своеобразный тип ПР установлен в отложениях успунской и кудулахской свит иктехской серии на Бысахтахском месторождении в пределах Березовской впадины. Исследования особенностей строения этого резервуара проводилось совместно с В.Е. Бакиной. Продуктивными являются отложения кудулахской и успунской свит, образование которых, происходило в литоральной и сублиторальной обстановках. Закономерное повторение чисто карбонатных и более глинистых пластов свидетельствует о циклическом строении разреза кудулахской и успунской свит. Нижние элементы циклитов представлены карбонатными породами, в существенной степени обогащенными глинистым веществом. Среди карбонатных пород часты водорослевые доломиты с реликтами водорослевых матов или содержащие пелитоморфные комочки водорослевой природы. Характерна первичная микрозернистая структура; нередки косослоистые текстуры, ангидрит встречается в виде линз, гнезд, нодулей.

Верхние части циклитов представлены известняками органогенными и хемогенными, часто перекристаллизованными и доломитизированными. В отложениях практически отсутствует глинистый материал. Породы достаточно часто сульфатизированы. В кровельной части циклитов встречаются пласты ангидрита. В породах распространены водорослевые образования в виде форменных элементов - комков, онколитов и т.д. Нижние элементы циклитов образовались, по-видимому, в условиях крайнего мелководья-литорали, при пониженном энергетическом потенциале, на что указывает повышенное содержание глинистого материала в породах, преимущественно микрозернистая первичная структура отложений, широко распространенные косослоистые текстуры. Интенсивное испарение морской воды вело к повышению солености, садке доломитов и значительной сульфатизации отложений. Образование нижних частей циклитов начиналось при повышении уровня моря, которое происходило прерывисто. Осушение в условиях себкхи приводило к появлению игольчатых кристаллов ангидрита и образованию трещин усыхания.

Условия формирования верхних элементов циклитов были, по-видимому, иными. Вероятно, осадконакопление происходило в сублиторальной обстановке, т.е. в несколько более глубоком морском бассейне, при достаточно активном гидродинамическом режиме, где условия не позволяли осаждаться глинистому материалу и способствовали появлению форменных водорослевых образований. Цикличность распределения литологических разностей пород по разрезу определяет специфику строения и свойств природного резервуара.

Было выделено три типа пустотного пространства пород: породы с преобладанием трещинной емкости, с преобладанием микро-каверно-трещинной и, наконец, с преобладанием поровой емкости. Определяющим фактором в формировании пустотного пространства этих пород, видимо, является вид и степень вторичных преобразований, которые в свою очередь связаны с наличием и количеством глинистого материала. Именно его содержание решающим образом влияет на интенсивность процессов перекристаллизации и выщелачивания. Отдельные слои (верхние элементы циклитов) обладают микро-порово-каверновой емкостью с достаточно значительными величинами пористости до 19%. Разделяющие их пачки более глинистых пород обладают литогенетической микротрещиноватостью и частично микрокавернозностью.

Кроме литогенетической трещиноватости, которая развита по всему разрезу изучаемых отложений, в разрезах некоторых скважин, по результатам ГИС выделяются интервалы тектонической трещиноватости. Динамическая связь всех пластов осуществляется через систему трещин и микротрещин и дает единый массивно-слоистый резервуар с наиболее продуктивными интервалами, сложенными породами с преимущественно микропорово-каверновой емкостью в верхней части циклитов и первично-поровой межзерновой ёмкостью в отдельных пластах оснований циклитов.

Юряхский природный резервуар. Данный ПР выделяется в объеме юряхского или усть-кутского горизонтов и распространен повсеместно на юге Сибирской платформы. В нем открыты многочисленные залежи нефти и газа в пределах Непско-Чонского мегасвода. Наиболее крупные залежи выявлены на Вилюйско-Джербинской и Верхневилючанской площадях, где были детально изучены закономерности строения этого ПР (Кузнецов и др., 1988).

Разрез природного резервуара характеризуется циклическим строением, в его составе выделяется три циклита. Циклическое строение обусловлено закономерным сочетанием определенных структурно-генетических типов пород и, соответственно, закономерным распределением по разрезу пород-коллекторов и флюидоупоров. Наилучшими коллекторскими свойствами обладают средние части циклитов, сложенные, как правило, органогенными или тонко-, мелко - и разнокристаллическими известняками и доломитами. Это пористые, часто кавернозные разности, сложенные различными водорослевыми формами (онколиты, комки, сгустки) или их перекристаллизованными аналогами, сцементированными мелко-среднезернистым кальцитом. Пористость этих пород достигает 22 %. Основания циклитов сложены глинистыми доломитами, мергелями, аргиллитами, которые обладают низкими фильтрационными свойствами и являются либо непроницаемыми, либо плохо проницаемыми. По генетическому типу юряхский ПР может быть отнесен к мелководно шельфовому слоистому типу.

Генетические типы природных резервуаров раннекембрийского осадочного палеобассейна. В осинском горизонте выделено три основных фациальных зоны - мелководные на отмелях, биогермных массивов и разделяющие их депрессионные. В целом для отложений осинского горизонта сохраняется циклический характер строения разреза, причем строение циклитов аналогично таковому в юряхском горизонте. Однако в зонах развития биогермных массивов глинистые основания циклитов часто не выражены и разрез приобретает массивный характер. При этом прослои пород-коллекторов сливаются и увеличивается их мощность.

Строение природного резервуара в зоне биогермных массивов изучено на примере Большетирской, Верхнетирской, Марковской, Среднеботуобинской площадях. Мощность коллекторов в центральной части биогермных массивов возрастает до 25-34 м, т.е. составляет уже 65-80% общей мощности разреза. Значения пористости здесь достигает 15%. В отдельных скважинах отмечена повышенная трещиноватость пород осинского горизонта. В зоне распространения относительно более глубоководных отложений резко меняется строение резервуара. Значительно уменьшается мощность горизонта, отложения представлены в основном микро-тонкозернистыми плотными доломитами, существенно глинистыми. Общая доля органогенно-водорослевых и разнокристаллических пород мала. В связи с этим количество проницаемых прослоев и эффективная мощность здесь резко сокращается. Отдельные притоки нефти и газа, полученные из отложений депрессионной зоны, видимо, связаны с маломощными, не более 2-3 м, пропластками органогенных пород, а также с локальными зонами развития трещиноватости. Иными словами, границы биогермного массива являются одновременно границами максимального развития коллекторов в резервуаре.

Определенные особенности отличают осинский ПР на Чонском своде Непско-Чонского мегасвода, в частности в пределах Талаканского месторождения. В целом, здесь сохраняется циклический характер распределения структурно-генетических типов пород, а соответственно и пород-коллекторов. Но на отдельных участках, в зонах развития биостромных массивов глинистые основания циклитов выражены крайне слабо и разрез приобретает массивное строение. Причем в отличие от биогермных массивов, это происходит без увеличения общей мощности осинского горизонта. К этим же зонам приурочены максимальные значения пористости, которые наблюдаются в разнокристаллических вторичных доломитах. Преобладающим типом емкости в них являются пустоты доломитизации и пустоты выщелачивания. В породах четко прослеживается реликтовая органогенно-водорослевая структура. Значения открытой пористости здесь достигают 22%. Во всех фациальных зонах осинского горизонта лучшими коллекторами являются вторичные доломиты.

В результате проведенных исследований природных резервуаров можно сделать следующие выводы:

в рифей-венд-кембрийском осадочном бассейне ПР развиты практически во всех литогеодинамических комплексах;

генетический тип ПР в каждой структурной зоне бассейна определяется ее геодинамическим режимом и фациально-палеогеографической ситуацией;

ПР приурочены к базальным и средним частям формационных циклов, слагающих литогеодинамические комплексы, причем в базальных формациях развиты преимущественно терригенные, а в средних частях цикла - карбонатные природные резервуары;

породы-флюидоупоры связаны с формациями завершающими формационный цикл;

распределение пород-коллекторов в объеме рифей-венд-кембрийских ПР определяется распределением седиментационных циклитов, слагающих природные резервуары;

вещественный состав пород-коллекторов и типы пустотного пространства определяются фациально-палеогеографическим фактором и направленностью вторичных изменений;

пласты – коллекторы приурочены, в основном, к средним и верхним частям седиментационных циклитов;