Кандидатская диссертация: Условия формирования природных резервуаров юрского нефтегазоносного комплекса Баренцевоморского шельфа

Актуальность работы. Баренцевоморский бассейн является одним из наиболее крупных нефтегазоносных бассейнов России с доказанной продуктивностью. Уникальное Штокмановское и крупные Ледовое и Лудловское газовые месторождения были открыты в юрских отложениях российской части Баренцева моря. Юрские песчаные резервуары продуктивны и в норвежском секторе, где открыты газовое месторождение Сновит и нефтегазовые Хавис, Скругарт. В 2013 году норвежскими геологами сделано новое нефтяное открытие в нижне-среднеюрских резервуарах прогиба Хуп-Мауд, в северной части норвежского шельфа. Юрский комплекс перспективен для новых открытий, однако его строение остается до конца не изученным.
Частичное или полное отсутствие юрских отложений в отдельных зонах Баренцева моря, недостаточное количество скважинного и сейсмического материала, слабая корреляция данных российского и норвежского секторов Баренцева моря осложняют выделение и прогноз зон распространения природных резервуаров на всей акватории Баренцева моря. Модель, описывающая условия формирования, строение и состав юрских природных резервуаров, необходима для планирования поисково-разведочных работ на новых структурах Баренцевоморского шельфа (БМШ) и выбора объектов для лицензирования. Новые сейсмические данные, полученные по российскому и норвежскому секторам Баренцева моря, позволили выделить область распространения юрского нефтегазоносного комплекса, оценить его мощность, проследить направления сноса осадочного материала и установить последовательную смену осадконакопления. Комплексный анализ регионального строения юрского нефтегазоносного комплекса и детальные исследования по отдельным площадям дают возможность спрогнозировать зоны распространения юрских высокоемких коллекторов на структурах БМШ и оценить перспективы их нефтегазоносности.
Разработка и открытие новых месторождений в Баренцевоморском регионе являются одной из приоритетных задач долгосрочной государственной программы изучения недр и воспроизводства минерального сырья России.
Цель работы – выявление зон развития перспективных резервуаров нефти и газа в юрском нефтегазоносном комплексе Баренцевоморского шельфа для выбора объектов поисково-разведочных работ.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучение строения юрского комплекса отложений по площади и в разрезе на основе исследования каменного материала скважин и обнажений, каротажных материалов и интерпретации региональных временных (ВСР) и глубинных сейсмических разрезов. Построение карт мощностей для нижне-, средне- и верхнеюрских отложений.
2. Выделение регионально выдержанных интервалов разреза и основных несогласий. Выявление особенностей напластования пород и сейсмофаций для определения направлений сноса и реконструкции условий образования юрских отложений. Оценка изменения мощности отдельных интервалов разреза за счет перерывов в осадконакоплении.
3. Выделение в разрезе единых трансгрессивных горизонтов юрских отложений и регрессивных толщ, изучение их строения и восстановление условий седиментации. Палеогеографические реконструкции Баренцевоморского бассейна для ранне-, средне- и позднеюрского времени. Определение местоположения песчаных резервуаров, зональных и региональных покрышек в разрезе.
4. Изучение состава, текстурно-структурных характеристик пород юрского возраста. Гранулометрическая характеристика коллекторов и опредеделение вторичных преобразований коллекторов, влияющих на их фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС).
5. Прогноз зон развития юрских резервуаров в пределах Баренцевоморского бассейна.
Основные защищаемые положения:
1. Юрский нефтегазоносный комплекс формировался в условиях морской трансгрессии, на фоне которой существовали кратковременные перерывы в осадконакоплении. Наиболее крупные эрозионные периоды происходили в позднеааленское и предкелловейское время. Максимальные мощности юрских отложений приурочены к Южно-Баренцевоморской впадине как зоне длительного и устойчивого погружения земной коры.
2. Последовательная смена обстановок седиментации от аллювиально-дельтовых до мелководно-морских выразилась в разрезе чередованием коллекторов различного генезиса и регионально выдержанных флюидоупоров, качество которых изменяется по площади и с глубиной. В юрском разрезе выделено 10 крупных седиментационных циклитов. В минералогическом составе алевро-песчаных пород доля кварца увеличивается вверх по разрезу. В северном направлении происходит смена минерально-петрографического состава келловейских пород, что свидетельствует о влиянии нового источника сноса обломочного материала.
3. Анализ типа природных резервуаров и структурного плана региона позволил провести районирование Баренцевоморского шельфа по степени перспективности. Нижне-среднеюрские природные резервуары дельтового генезиса широко представлены в Южно- и Западно- Баренцевских впадинах. Наиболее благоприятные зоны для аккумуляции углеводородов природные резервуары морских баровых песчаников келловейского возраста в центральной части восточного сектора Баренцевоморского шельфа. В Северо-Баренцевской впадине возможно развитие келловейских и верхнеюрских песчаных резервуаров подводных течений. Большинство прогнозируемых скоплений приурочено к структурным ловушкам, а на склонах поднятий залежи углеводородов могут быть открыты в литологических и тектонически-экранированных ловушках.
Научная новизна:
Геологическая интерпретация региональных сейсмических профилей, соединяющих западный и восточный сектора БМШ, сейсмических материалов последних лет российской части акватории позволили на новом фактическом материале установить область распространения, сейсмо-стратиграфические и структурные особенности строения юрского комплекса. Построены карты мощностей нижне-, средне- и верхнеюрских отложений. Определены зоны максимальной концентрации песчаного материала и условия его осадконакопления. Сейсмостратиграфический анализ позволил выявить регионально выдержанные глинистые горизонты в юрской толще БМШ, отвечающие эпохам высокого стояния уровня моря. Они выполняют роль флюидоупоров для нижележащих песчаных толщ и подтверждены скважинными данными.
В юрском комплексе впервые выделено девять несогласий, наиболее крупными из которых являются аален-байосское и бат-келловейское. Установлены различные источники сноса для келловейских алевро-песчаников Штокмановского и Ледового, Лудловского месторождений.
Анализ минерального состава, вторичных изменений и фильтрационно-емкостных свойств коллекторов позволили выделить интервалы разреза, благоприятные для аккумуляции углеводородов. На Баренцевоморском шельфе выделено три зоны различной степени перспективности, в пределах каждой из которых спрогнозированы типы ловушек по условиям их образования.
Практическая значимость работы заключается в научном обосновании зон развития юрских резервуаров в акватории Баренцевоморского шельфа. Составлена карта прогноза нефтегазоносности с определением перспективных направлений ГРР на нефть и газ.
Выводы и рекомендации по результатам проведенной работы могут быть полезны для недропользователей, работающих в регионе для обоснования геолого-разведочных работ в акватории Баренцева моря и для выбора участков для лицензирования.
Результаты используются также для других видов научных исследований по оценке перспектив нефтегазоносности, как БМШ, так и сопредельной части Карского моря, главным барьером между которыми является архипелаг Новая Земля. Исследования применяются для подготовки кадров нефтегазовой отрасли.