Типы и генезис фильтрационно-емкостного пространства пород-коллекторов нижнекембрийских карбонатных отложений юго-западного склона Непско-Ботуобинской антеклизы

Актуальность работы.
Нижнекембрийские галогенно-карбонатные отложения являются в настоящее время одними из наиболее перспективных объектов для поиска нефти и газа в пределах Непско-Ботуобинской антеклизы. Промышленная нефтегазоносность этих отложений связана, в основном с осинским горизонтом и доказана открытием залежей нефти и газа в нем на таких месторождениях как Большетирское, Марковское, Верхнечонское, Талаканское и др. Отличительной особенностью отложений осинского горизонта является высокая степень литолого-петрофизической неоднородности, обусловленная фациальной изменчивостью отложений и их интенсивной преобразованностью широким спектром вторичных изменений. В связи с тем, что прогнозирование свойств и зон распространения пород-коллекторов карбонатных отложений осинского горизонта во многом опирается на реконструкции фациальных обстановок осадконакопления, а также результаты исследования генезиса, морфологии и минералогии пустотного пространства пород, тема работы представляется весьма актуальной.
Цель и задачи исследований.
Целью исследований является выявление типов и условий формирования пустотного пространства, а также закономерностей распространения пород-коллекторов осинского горизонта на юго-западном склоне Непско-Ботуобинской антеклизы.
Для достижения поставленной цели был решен ряд задач:
- литолого-петрофизическая характеристика карбонатных отложений осинского горизонта;
- выявление основных типов цианобактериальных биоценозов нижнекембрийского осадочного бассейна юго-западного склона Непско-Ботуобинской антеклизы;
- выделение генетических типов пустотного пространства нижнекембрийских карбонатных отложений, определение условий их формирования;
- определение морфометрических параметров структуры пустотного пространства;
- выявление направленности и интенсивности вторичных преобразований;
- циклостратиграфический анализ и корреляция разрезов;
- реконструкция условий осадконакопления;
- выявление пространственных закономерностей и прогноз распространения пород-коллекторов по результатам комплексных литолого-петрофизических и геофизических исследований.
Научная новизна.
1. На основе широкого комплекса разномасштабных литологических исследований выявлены текстурные и структурно-вещественные характеристики пород-коллекторов осинского горизонта.
2. Определена роль различных типов цианобактериальных биоценозов в формировании пустотного пространства пород-коллекторов осинского горизонта.
3. Установлена стадийность проявления вторичных процессов и их роль в формировании структуры пустотного пространства. Выявлена определяющая роль гидротермальных процессов в формировании пустот выщелачивания и их последующей доломитизации.
4. Охарактеризованы различные генетические типы пустотного пространства пород-коллекторов и их распределение в объеме породы.
5. Выявлена пространственная зональность распределения пород-коллекторов.
Практическое значение работы и реализация результатов исследований.
Выявленные на основе литолого-петрофизического анализа закономерности распределения пород-коллекторов в нижнекембрийских карбонатных отложениях юго-западного склона Непско-Ботуобинской антеклизы необходимо использовать при выборе новых направлений поиска, разведки и освоения нефтегазовых месторождений исследуемого региона.
Защищаемые положения.
1. Отложения осинского горизонта представлены комплексом карбонатных литотипов, текстурные характеристики которых определяются типом биоценоза породообразующих организмов, соленостью бассейна и его гидродинамическими условиями, а структурно-вещественные – геохимией бассейна, а также интенсивностью преобразования на стадиях диа-и катагенеза.
2. В трансгрессивно-регрессивной истории формирования осинского палеобассейна, наблюдается последовательная смена биоценозов от цианобакетриальных к преимущественно археоциатовым, с которыми связаны наиболее морфологически выраженные биогермные массивы, определяющие дифференциацию толщин осинского горизонта.
3. Структура пустотного пространства пород-коллекторов осинского горизонта обусловлена первичной природой биоморфного каркаса, а также многостадийным проявлением диа- и катагенетических процессов. Локализация пород-коллекторов в отложениях осинского горизонта связана с катагенетическим выщелачиванием и последующей доломитизацией ренальцисово-эпифитоновых известняков в зонах их гидротермальной проработки.
Апробация работы
Основные положения выполненных исследований были доложены и обсуждались на Всероссийском литологическом совещании с международным участием «Рифы и карбонатные псефитолиты» (г. Сыктывкар, 2010); пятой Сибирской конференции молодых ученых по наукам о Земле (г. Новосибирск, 2010); Всероссийском литологическом совещании «Ленинградская школа литологии», посвященном 100-летию со дня рождения Л.Б. Рухина (г. Санкт-Петербург, 2012); VII Всероссийском литологическом совещании «Осадочные бассейны, седиментационные и
постседиментационные процессы в геологической истории» (г. Новосибирск, 2013); VIII Всероссийском литологическом совещании «Эволюция осадочных процессов в истории Земли» (г. Москва, 2015); четвертой тематической конференции ЕАГО «Карбонатные резервуары» (г. Москва, 2018); научных чтениях «ЭКЗОЛИТ-2019», посвященных 110-летию со дня рождения Г.Ф. Крашенинникова (г. Москва, 2019).
Публикации и личный вклад автора
Основные научные положения и практические результаты диссертационной работы, полученные автором, опубликованы в 20 печатных работах, включающих 5 статей из перечня ВАК РФ и 10 публикаций, отраженных в национальной библиографической базе данных научного цитирования РИНЦ.
Автором был проведен большой объем работы, заключающийся в первичной обработке и исследовании кернового материала, разрезов осинского горизонта юго-западного склона Непско-Ботуобинской антеклизы. Был обобщен обширный геолого-геофизический и фондовый материал по стратиграфии, тектоники и нефтегазоносности нижнекембрийских отложений. Проведены детальные литологические исследования, циклостратиграфический анализ, выполнена корреляция разрезов, проведен стадиальный анализ аутигенного минералообразования и установлены закономерности проявления вторичных процессов в отложениях осинского горизонта, реконструированы условия осадконакопления. Дан прогноз развития пород-коллекторов в пределах юго-западного склона Непско-Ботуобинской антеклизы.
Использованные материалы.
В основу диссертационной работы положен обширный фактический материал, собранный автором в период с 2007 по 2019 г. В качестве лаборанта, инженера, ассистента кафедры литологии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. В работе использованы данные ГИС более чем по 50 скважинам, из которых 20 охарактеризованы керновым материалом. Литологические исследования были проведены примерно по 1000 образцам, изученным методами оптической микроскопии, растровой электронной микроскопии, рентгеновской томографии, а также рентгеноструктурного анализа. Помимо этого, использовались результаты петрофизических исследований керна, а также привлекались материалы по геолого-промысловым данным, литературные и фондовые материалы.
Работа выполнена на кафедре литологии в комплексной научно-исследовательской лаборатории по проблемам нефтегазоносности Восточной Сибири РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, профессору О.В. Постниковой за постоянную помощь и практические советы при написании диссертации.