Породы-коллекторы и породы-флюидоупоры западной сибири

Породы-коллекторы можно рассмотреть на примере палеозойских отложений, представленных карбонатными породами, отложений васюганской свиты верхнеюрского возраста, и нижнемеловыми породами ачимовской толщи, сформировавшихся в юго-восточной части Западно-Сибирской равнины.

Территория Западной Сибири в начале кембрия представляла собой материк, территория которого была сложена сланцами и магматическими породами докембрийского возраста. В кебрии и ордовике процессы гипергенеза постепенно разрушали приподнятые участки рельефа этого материка. Достоверно кембрийских отложений для Западной Сибири не известно, ордовикские представлены терригенными породами.

Начиная с ордовика, в продолжении всего силура и девона и до начала среднего карбона на территории Западной Сибири существовало море, на территории которого накапливались как карбонатные мелководные породы, так и относительно глубоководные терригенные, кремнисто-терригенные и кремнистые породы.

Постепенно море стало уменьшаться в размерах, и к началу среднего карбона сформировались последние крупные массивы пород кремнистого и кремнисто-терригенного состава Нюрольского осадочного бассейна. Постепенно в пермское время последние участки морского дна, существовавшие на территории Западной Сибири прекратили существование ществование. Территория всей Западной Сибири стала сушей, постепенно в результате тектонических движений дно бывшего моря преобразилось в мелкогористый рельеф. Пермскому времени соответствует засушливый период. Палеозойские отложения были выведены на дневную поверхность и подверглись воздействию процессов гипергенеза.

В результате длительного периода поверхностного выветривания сформировались породы, именуемые породами коры выветривания. Постепенно засушливый аридный климат сменился гумидным, потекли реки, началось формирование терригенных отложений юрского возраста.

Палеозойские отложения претерпели воздействие различных по химизму и степени проявления вторичных процессов, что привело к формированию пород-коллекторов в отложениях от силура до раннего карбона. Ведущими вторичными процессами явились доломитизация чистых по составу карбонатных отложений от силурийского до верхнедевонского возраста (рис.3.11.).

Рис.3.11. Породы-коллекторы во вторичных доломитах, силурийского возраста (верхний ряд, шлифы, увеличение х50) и верхнедевонского возраста (нижний ряд).

Породы, которые в период континентального стояния были подвержены воздействию процессов гипергенеза, при последующем окремнении сформировали породы-коллекторы в отложениях верхнедевонского и раннекаменноугольного возраста (рис.3.12.).

Рис.3.12. Кремнистые аргиллиты верхнедевонского возраста (образец) и окремненные известняки раннекарбонового возраста с порами, развитыми на месте существовавшего ранее остаточного кальцита (шлиф, увеличение х50).

18)Отложения васюганской свиты верхней юры связаны с верхнеюрским регрессивно-трансгрессивным циклом осадконакопления. Сформированный к концу накопления отложений тюменской свиты рельеф дна Западно-Сибирского верхнеюрского моря представлял собой огромную чашу от современных Алтая до Урала, заполнение которой происходило преимущественно с юго-востока. Собственно, нижняя часть васюганской свиты представляет собой отложения трансгрессивного цикла преимущественно глинистого состава. Трансгрессия сменяется длительной регрессией. Море постепенно отступало, в результате накапливался нижний пласт васюганской свиты, именуемый подугольной толщей, содержащий два песчаных пласта: Ю₁⁴и Ю₁³ (рис.3.13-3.15., рисунки расположены как в геологическом разрезе, внизу более древние, выше – более молодые).

Эти отложений вверх по разрезу сменяются толщей континентальных отложений наунакской свиты, именуемых межугольной толщей. Как видно из названия, с этой толщей связано континентальное осадконакопление, сопровождаемое накоплением углей.

Завершается накопление отложений васюганской свиты трансгрессивной толщей, включающей песчаные пласты Ю₁² и Ю₁¹, именуемой надугольной толщей. Далее следует накопление отложений георгиевской свиты, уже относительно глубоководных. И, наконец, на рубеже юры и мела накапливаются отложения битуминозных сланцев баженовской свиты, о которых было рассказано при описании нефтематеринских пород.

Отложения васюганской свиты сменяются вверх по разрезу породами последовательно залегающих георгиевской и баженовской свит. Хоть они и не являются коллекторами, мы поместим их краткое описание, чтобы у тех студентов, кто будет делать контрольные работы, было представление об этих отложениях.

19)Георгиевская свита(киммеридж) представлена глинами и аргиллитами темно-серого, до черного цветов, тонкоотмученными, неравномерно глауконитовыми с прослоями известняков и с многочисленными остатками белемнитов, аммонитов и других организмов. Часто отмечаются процессы кальцитизации, пиритизации, отмечается наличие конкреций фосфоритов. Мощность отложений до 4 м, в аномальных зонах до 80 м (рис.3.16.).

Рис. 3.16. Аргиллиты георгивской свиты, глауконитизированные. Видны ростры белемнитов (округлое) (по Е.Ю. Барабошкину, 2004)..

Рис.3.17. Черные битуминозные аргиллиты баженовской свиты.

Баженовская свита(рис.3.17.) представлена темно-серыми, с коричневатым оттенком битуминозными аргиллитами, с прослоями листоватых разностей, радиоляритов и глинистых известняков. В качестве нефтеносного горизонта рассматривается как пласт Ю0. Стратотип баженовской свиты выделен в скважине 1-Р Большереченской Ф.Г. Гурари в 1958г. и характеризуется очень широким площадным распространением. Свита представлены монотонной толщей однородных тонкоотмученных высокоуглеродистых аргиллитов черного цвета с коричневатым оттенком с повышенной радиоактивностью.

Содержание органического вещества иногда достигает 20 % и более. В данных образованиях присутствует многочисленная морская фауна волжского, частично берриасовского возраста. Толщина свиты варьирует от 15 до 45 м. Возраст свиты низы верхней волги – берриас. Баженовская свита - нефтематеринские образования, в которых еще не завершены процессы преобразования органического вещества в УВ. Территория ее распространения – центральная часть Западно-Сибирской низменности – это более 1 млн км². Глубина залегания породы – 2500-3000 м. Общая мощность 7-90 м. Температура пласта – 80-134°С.

20)В результате формирования отложений баженовской свиты в центральной части Западно-Сибирского позднеюрского моря отлагались черные органогенные илы, с примесью кремнезема и кальцита. С начала мела это море стало засыпаться с востока и с запада двумя волнами терригенных пород алеврито-песчаного состава, именуемых ачимовской толщей. Особенностью описываемого нами моря явилось то, что его центральная часть была отделена от области шельфа определенной ступенью, типа обрыва.

Терригенный материал, приносимый с суши реками и перемываемый прибрежно-морскими течениями периодически срывался вниз по склону в виде «турбидитных потоков» то ли в результате штормов, то ли периодических моретрясений, а может быть и в результате обвала части уже сформированного склона, сложенного слоями разного состава (рис. 3.18. и 3.19.).

Рис. 3.18. Турбидиты ачимовской толщи ХМАО. Видны крупные обломки аргиллитов, смещенных в полулитифицированном состоянии.

Рис. 3.19. Песчаники ачимовской толщи. Видны мелкие окатанные гальки аргиллитов (темное), обломки пород различного цвета (слабо различимы).

Срываемые вниз и перемешиваемые в процессе смещения породы достигали морское дно, где они почти не перемещались, и формировали породы-коллекторы низкого качества. Такие турбидитные по происхождению пласты смещались редко, а потом наступало затишье, и сквозь толщу вод медленно опускался глинистый материал, принесенный с материка речными водами. В результате поверх смещенного на дно моря алеврито-песчаного пласта постепенно накапливался слой глинистых или алеврито-глинистых пород, служащих покрышкой.

Так повторялось много раз, и в результате сформировался целый ряд алеврито-песчаных пластов, перекрытых глинистыми породами. Таким образом, выделяется серия из двух параллельно накапливающихся песчаных пластов, верхняя часть которого отлагалась в зоне шельфа, а нижняя часть которого – у подножия склона.

Формируемые в нижней части половинки пласта были наклонены в сторону центра раннемелового моря. Они как черепица на крыше отлагались один поверх другого, постепенно заполняя объем водоема. С востока такое заполнение шло достаточно интенсивно, с запада незначительно. В центральной части продолжалось формирование отложений баженовской свиты, вплоть до смыкания идущих навстречу друг другу волн «черепичных по положению в рельефе» пластов, и полному прекращению накопления отложений баженовской свиты.