Диссертация

В России одним из самых перспективных объектов для будущего масштабного освоения являются высокоуглеродистые карбонатно-кремнистые отложения доманикового типа, широко распространённые в пределах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции. В последние годы эти отложения стали рассматриваться в качестве нетрадиционных источников нефти — важного дополнительного ресурсного потенциала в так называемых старых нефтегазоносных районах. Именно в таких отложениях открыты месторождения в Республике Татарстан (Бавлинское, Ромашкинское) и Оренбургской области (Троицкое, Южно-Неприковское, Лещевское, Красногорское), на которых суммарная величина геологических ресурсов превышает 3 млрд. т. нефти. Успешная зарубежная практика освоения подобных залежей, а также наблюдающаяся в последнее время тенденция увеличения цены нефти позволяет рассматривать ресурсы нетрадиционных источников в качестве надежной перспективы развития работ на нефть и газ Объектом исследования является верхнедевонский карбонатный комплекс Волго-Уральской НГП. Предмет исследования – высокоуглеродистые отложения доманикового типа среднефранско-позднедевонского возраста юго-востока Волго-Уральской НГП, представленные карбонатно-кремнистыми породами со сланцевой текстурой, а также углеродистыми брекчиями, известняками и доломитами c содержанием ОВ более 0,5%, сформированные в пределах Камско-Кинельской системы палеопрогибов, Предуральского прогиба и склонов Южно-Татарского, Башкирского, Камского, Веслянского палеосводов. Целью исследования является установление закономерностей геологического строения и условий формирования отложений доманикового типа Волго-Уральской нефтегазоносной провинции и уточнение ресурсной базы на основе геолого-геофизической модели верхнедевонско-нижнекаменноугольных отложений, учитывающей результаты комплексного анализа керна, лабораторных аналитических исследований, интерпретации расширенного комплекса ГИС и региональных сейсмических работ. Исходя из поставленной цели, в работе решались следующие основные задачи исследования: 1. Анализ состояния изученности, нефтегазоносности отложений доманикового типа в пределах юго-востока Волго-Уральской НГП. Стратиграфическое распространение доманиковых отложений на основе результатов биостратиграфических исследований и изучения разрезов скважин, вскрывших верхнедевонский комплекс; 2. Комплексный анализ результатов аналитических исследований керна скважин, включающих петрографическое изучение пород, геохимические и петрофизические исследования; 3. Разработка методических подходов интерпретации данных ГИС, разработка рекомендаций по использованию комплекса ГИС в отложениях доманикового типа, выполнение интерпретации ГИС для выделения отложений доманикового типа в разрезах скважин; 4. Стратиграфическое расчленение и корреляции среднефранско-турнейского карбонатного комплекса. Проведение седиментологического анализа. Разработка системы геолого-геофизических эталонов строения разрезов различных фациальных зон палеобассейна; 5. Определение закономерностей строения разрезов в различных структурно-фациальных зонах; 6. Определение границ распространения отложений доманикового типа юго-востока Волго-Уральской НГП; 7. Прослеживание продуктивных интервалов разрезов на площади; 8. Оценка перспектив нефтеносности отложений доманикового типа юго-восточных территорий Волго-Уральской НГП. Защищаемые положения 1. Исходное вещество пород доманикового типа образовано скелетными остатками биопланктона карбонатного и кремнистого состава, обломочным карбонатным материалом, а также сапропелевым органическим веществом. различное содержание которого лежит в основе выделения высокоуглеродистых, углеродистых и слабоуглеродистых типов пород. Высокоулглеродистые и углеродистые породы, слагающие основную часть разреза, имеют смешанный карбонатно-кремнистый состав, а содержания глинистых минералов в них не превышают 5%. 2. Высокуглеродистые карбонатно-кремнистые породы являются слабопроницаемыми и не обладают открытой пористостью. Максимальные значения пористости 3-4 % зарегистрированы в углеродистых породах, содержащих тонкие прослои и линзы микропорового карбонатного и кремнистого коллектора, сформированного минеральными компонентами и органическим керогеном. Оценка величины порового пространства и содержания органического вещества возможна по данным расширенного комплекса ГИС для интервалов, мощность которых превышает 0,4 метров. 3. Концентрация в разрезах доманикового типа высокоуглеродистых и углеродистых карбонатно-кремнистых пород определяется удаленностью от источников мелководного карбонатонакопления и связана с этапами замедления скорости карбонатной седиментации. Максимальные концентрации высокоуглеродистых и углеродистых карбонатно-кремнистых пород приурочены к центральным частям палеопрогибов, где их количество составляет 45-70 %, постепенно сокращаясь до 30-20 % на внутренних склонах палеосводов. Научная новизна. 1. Уточнено стратиграфическое и площадное распространение отложений доманикового типа в пределах юго-востока Волго-Уральской НГП. 2. На основании комплексных аналитических исследований впервые выделены литогенетические типы отложений доманикового типа, определена их петрофизическая и геохимическая характеристика; 3. Предложен алгоритм интерпретации расширенного комплекса ГИС для отложений доманикового типа; 4. Определены параметры разрезов в различных структурно-фациальных зонах с различным стратиграфическим распространением отложений доманикового типа; 5. Проведено нефтегазогеологическое районирование отложений доманикового типа Волго-Уральской НГП на основании разработанной системы геолого-геофизических эталонных разрезов, структурно-фациального районирования территории, совместно с картами катагенетической преобразованности органического вещества и данными о нефтеносности отложений; 6. Выделены перспективные зоны и участки на основе данных, полученных в результате комплексного палеонтологического, литологического, геохимического, петрофизического изучения керна, интерпретации промыслово-геофизических данных и материалов сейсморазведки, а также данными после испытаний гидроразрыва пласта. Составлена карта строения среднефранско-турнейских отложений, проявленная в смене разрезов центральных частей палеосводов, их склонов, а также центральных и бортовых зон палеопрогибов. Проведена оценка перспектив нефтеносности отложений доманикового типа в пределах юго-востока Волго-Уральской НГП, выделены области и участки наиболее перспективные для постановки работ на поиск залежей нетрадиционных источников УВ. Выполненные исследования положены в основу методических рекомендаций по оценке запасов и ресурсов нефти в Волго-Уральской НГП. Результаты работ учтены в количественной оценке ресурсов нетрадиционных источников УВ в 2017г. Фактическим материалом для проведения работ послужили результаты бурения 2147 скважин, вскрывших отложения доманикового типа на территории Волго-Уральской НГП, 5 неглубоких скважин, пробуренных с полным отбором керна ФГБУ «ВНИГНИ» в 2014-2015гг на южном крыле Ухтинской складки (Южный Тиман) [Фортунатова и др., 2020], а также результаты изучения базовых скважин (Кашаевская-74, Кашаевская-75, Зай-Каратай-24285, Ромашкинская-13451, Ромашкинская-21774, Ромашкинская-32923, Ромашкинская-32954, Спасская-92, Югомашевская-100), вскрывших полностью верхнедевон-турнейский осадочный комплекс или его отдельные стратиграфические интервалы, охарактеризованные данными геохимического, петрофизического, биостратиграфического и литологического анализа керна, а также данными испытания, проведенными до и после гидроразрывов.