4.3.1. Ловушки доюрского комплекса
Ловушки в кровле доюрского основания отнесены к гипергенному или гипергенно-гидротермальному типу ловушек (см. раздел 4.2.10). Как и любые другие ловушки, они могут подразделяться по размерам, коллекторским свойствам их резервуаров, а связанные с ними залежи - по дебитам и запасам. По последнему показателю все залежи, выявленные в доюрских образованиях ЗС, относятся к мелким и реже - к средним, хотя истинный нефтегазовый потенциал самых крупных и высокодебитных из них (например, Северо-Варьеганской, Новопортовской) до конца не выявлен.
Коллекторские свойства пород в описываемых ловушках изменяются в широких пределах: проницаемость от 0,05 до 2Д, пористость от 8-10 до 30-34%. Установлены кавернозно-порово-трещинный и порово-трещинный типы коллекторов. Дебиты флюидов по залежам изменяются в очень широких пределах - от долей кубометров до нескольких тысяч м3/сут. жидкости и нескольких млн. м3/сут. газа. Однако в количественном отношении преобладают средние дебиты, составляющие первые десятки м3/сут. жидкости.
Процессы корообразования, благодаря которым формируются коллекторы гипергенного типа, зависят от многих факторов, среди которых ведущими являются климат, расчлененность древнего рельефа и состав пород, подвергавшихся выветриванию. Следует отметить, что породы-коллекторы в ловушках гипергенного типа чаще приурочены к нижней зоне коры выветривания - к зоне первичной дезинтеграции материнских пород, имеющей повышенную трещиноватость. Для формирования таких зон «компетентны» практически все типы пород - магматические, метаморфические, осадочные (см. рис. 3.3).
Нижняя, трещинная зона коры выветривания в полных ее разрезах перекрывается глинистыми образованиями, которые в одних случаях могут играть роль покрышки, в других - содержать аутигенные образования, являющиеся коллекторами. Таковы, например, линзы бокситов, вскрытые на Урманской площади: открытая пористость их составляет до 30%, проницаемость - до 33,4 мД (Огорелков, 1987 г.).
При смыве глинизированной части коры выветривания и перекрытии фундамента проницаемыми породами образуется единый резервуар с мезозойскими коллекторами (например, пласты ПФ, ПКВ Шаимского и Березовского районов).
На территориях, где на кору выветривания ложатся глинистые осадки трансгрессивных пачек юры, образуются самостоятельные гипергенные резервуары (Новопортовское, Кошильское месторождения). Роль покрышек могут играть и практически непроницаемые песчано-глинистые породы тюменской свиты (Каменное, Рогожниковское месторождения). Поскольку процессы корообразования интенсивно протекают лишь выше зеркала грунтовых вод, то в палеотектоническом плане более перспективны для локализации гипергенных ловушек поднятия, выраженные в палеорельефе.
На контрастных поднятиях коры выветривания эродируются в сводовых частях, поэтому более перспективны для поисков гипергенных ловушек их склоны. На сравнительно плоских положительных структурах выветриванию подвергались их сводовые части. На площадях, имеющих инверсионный характер развития, коры выветривания могут не контролироваться современным структурным планом.
Исходя из того, что палеогеоморфологический контроль размещения древних кор выветривания является довольно общим и многовариантным - проницаемый элювий может быть связан практически с любой частью структуры, прогноз развития кор выветривания и картирование связанных с ними гипергенных ловушек УВ по данным сейсморазведки МОГТ является исключительно важной задачей. Учитывая пестрый литолого-петрографический состав базальных горизонтов осадочного чехла, кор выветривания, доюрского основания и интенсивную тектоническую дислоцированность этих образований, можно заключить, что эта задача является весьма сложной. Анализ данных АК, лабораторные определения физических свойств пород, свидетельствуют, что коры выветривания (проницаемая часть) могут иметь акустические жесткости, соизмеримые как с жесткостями юрской части разреза, так и фундамента. В ряде случаев установлены аномально низкие значения импеданса высокопористых вторичных коллекторов.
В связи с этим однозначное выделение гипергенных ловушек только по данным сейсморазведки, без скважинной информации, крайне сложно. Однако изучение этого класса ловушек и связанных с ними залежей УВ по комплексу ГИС-сейсморазведка на эталонных объектах позволило разработать критерии для картирования перспективных зон по данным сейсморазведки и бурения.
В качестве эталонных объектов были изучены Северо-Варьеганское, Новопортовское, Каменное и др. месторождения, охарактеризованные кондиционным сейсмическим материалом и скважинной информацией. На этих месторождениях установлены различные соотношения акустических жесткостей гипергенных резервуаров с подстилающими и перекрывающими образованиями. Выполнены привязка отраженных волн к разрезам скважин с использованием одномерного сейсмического моделирования, двумерное сейсмогеологическое моделирование, различные модификации динамического анализа, проведено картирование перспективных зон.
Выполненные исследования свидетельствуют, что характерной чертой гипергенных коллекторов является их пониженная акустическая жесткость по сравнению с подстилающими и перекрывающими породами.
Тестирование показало, что комбинации динамических параметров (относительные амплитуды целевой фазы А и сопряженных с ней колебаний, псевдопериод целевой фазы), позволяют выделять по сейсморазведочным данным зоны развития коллекторов в коре выветривания. Однако по каждому из месторождений признаки продуктивности несколько различаются. Тем не менее, проведенными исследованиями доказана возможность картирования ловушек и залежей УВ в коре выветривания палеозоя по данным сейсморазведки и скважинной информации. Скв. 300 Новопортовская, заложенная в соответствии с нашей рекомендацией, оказалась последней продуктивной палеозойской скважиной на этом месторождении и дала аварийный приток газа дебитом ориентировочно 1-2 млн. м3/сут.
На основании выполненных исследований предложены некоторые общие диагностические признаки выявления ловушек гипергенного типа по сейсмическим данным:
– в зонах развития в фундаменте карбонатных и магматических комплексов, обладающих высокими акустическими жесткостями (высокоамплитудный ОГ А), резервуары в коре выветривания связаны с ослаблением динамики ОГ А, прекращением его прослеживания. Наибольший интерес представляют локальные выступы фундамента, в пределах которых наблюдается ухудшение прослеживания ОГ А, уменьшение амплитуд ОВ, характерные «просадки» ОГ А;
– усиление динамики ОГ А может быть обусловлено также залеганием на фундаменте низкоимпедансных глинистых и глинисто-битуминозных пачек. Поэтому выделение перспективных зон в коре выветривания следует сопровождать анализом мощностей и литологического состава юрских отложений. Зоны распространения трансгрессивных глинистых пачек (тогурской, радомской и др.) располагаются конформно изопахитам юры. Если зоны изменения амплитуд ОГ А пересекают изопахиты сейсмокомплексов Б-А, Т1-А, Т2-А и т.д. и располагаются независимо от них, можно связывать эти зоны с блоками фундамента, имеющими специфический литолого-петрографический состав. В пределах таких блоков возможно выделение перспективных зон по описанному выше критерию;
– перспективные объекты могут подчеркиваться аномалиями типа «яркое пятно» непосредственно на уровне ОГ А; характер этих динамических аномалий соответствует наличию в коре выветривания низкоимпедансных слоев;
– наличие нескольких диагностических признаков совместно: например, «яркое пятно» с типичным переворотом полярности на структуры, в зоне уменьшения амплитуд ОГ А.
На разных месторождениях особенности проявления продуктивных резервуаров могут быть различными. Для картирования залежей УВ в кровле фундамента перспективны использование детального скоростного анализа, количественного сейсмофациального анализа (пакет «Stratimagic»).
Залогом успешного картирования гипергенных ловушек и залежей УВ (как, впрочем, и других объектов) является высокое качество обработки данных. На рис. 4.1 показано, как качество обработки влияет на выраженность залежи газа Новопортовского месторождения в сейсмическом волновом поле. На этом месторождении современные методы визуализации сейсмических данных позволяют уверенно картировать зоны распространения продуктивных резервуаров в верхней части фундамента (500 м и более) на качественном уровне – по наличию холмообразных выступов фундамента с ослаблением амплитуды волны А, наличием низкоскоростных аномалий. На рис. 4.2 показан такой выступ, вскрытый скв. 216 и 217. В своде этого выступа хорошо заметна описанная выше характерная грабенообразная просадка в районе скв. 217.
Рис. 4.1 Влияние качества обработки на волновую картину в кровле палеозоя (ОГ А). Новопортовское месторождение. а – Качественная обработка. Продуктивная зона (в желтом пунктире) подчеркивается раздвоением волны А, уменьшением ее амплитуды; б – «стандартная» обработка. Перспективная зона слабо заметна по некоторому уменьшению амплитуды волны А.
Рис. 4.2 Новопортовское месторождение. Фрагмент временного разреза по профилю 4994008, иллюстрирующий открытые залежи в палеозое
Важной особенностью строения залежей в фундаменте является мозаичное распространение продуктивных резервуаров с ограниченными размерами нефтегазоносных зон, часто не превышающими первые км. В таких условиях для картирования залежей необходимо использование сейсморазведки МОГТ 3D. Это положение достаточно однозначно иллюстрируется данными по Новопортовскому месторождению. На рис. 4.3 показана волновая картина в районе продуктивной скв. 300, а на рис. 4.4 – аналогичные объекты, расположенные в непосредственной близости от непродуктивной скв. 305, заложенной без данных интерпертации МОГТ 2D.
Рис. 4.3 Продуктивная скв. 300 была заложена в перспективную зону по материалам сейсморазведки МОГТ 2D, выделенную по частотно-динамическим атрибутам волны А. Характерно ослабление амплитуды и прослеживаемости волны А в зоне газовой залежи в кровле фундамента.
Важное значение для достоверной оценки перспектив нефтегазоносности доюрских образований имеет правильная корреляция ОГ А. По данным привязки скважин к сейсмическим разрезам установлено, что волна А, контролирующая обычно поверхность доюрского основания, во многих случаях приурочена к контакту измененных выветриванием и неизмененных пород фундамента. Это связано с тем, что акустическая жесткость пород коры выветривания близка к жесткостям осадочного чехла, а неизмененные породы фундамента характеризуются повышенными значениями акустической жесткости.
Рис. 4.4 Скв. 305 была заложена без учета материалов сейсморазведки МОГТ и оказалась не продуктивной. Продуктивные зоны расположены рядом со скважиной.
На поднятиях, где волна А приурочена к контакту измененных выветриванием и неизмененных пород фундамента, отмечается ложное уменьшение амплитуды этих структур по горизонту А относительно горизонта Б (верхняя юра), либо волна А не прослеживается вообще. Эту особенность волновой картины необходимо учитывать при корреляции ОГ и структурных построениях. Большинство положительных структур Приуральской и южной частей ЗС являются типично платформенными – их амплитуды резко увеличиваются по разрезу сверху вниз. Поэтому корреляцию ОГ А в зонах развития коры выветривания необходимо проводить с учетом этой закономерности.
На рис. 4.5 показана корреляция ОГ А в сводовой части Центрально- Алымского поднятия (Тюменская НГО), где вскрыта высокодебитная газоконденсатная залежь. Уменьшение амплитуд отражений в кровле фундамента в сочетании с уменьшением ее частоты (АТЗ) довольно надежно указывают на наличие залежи УВ.
При выделении перспективных зон и ловушек УВ в доюрском комплексе по данным МОГТ необходим тщательный анализ имеющейся геологической информации о составе, мощностях и мегаструктуре юрских и доюрских образований. Вероятность обнаружения самостоятельных залежей УВ в гипергенных ловушках выше в зонах, где отложения нижней-средней
Рис. 4.5 Характерный «сейсмический образ» залежи газоконденсата в коре выветривания фундамента сводовой части Центрально-Алымского поднятия (просадка ОГ А, ослабление амплитуд, снижение частоты). Дебит газоконденсатной смеси – 140-180 тыс. м3/сут. По Л.Ф. Кузнецовой, Л.Ф. Ващенко, 1999 г.
юры не содержат коллекторов (например, Мансийская синеклиза). Перспективные территории ограничены глубиной залегания фундамента – на глубинах более 5000 м освоение даже крупных, но сложнопостроенных залежей УВ вряд ли рентабельно.
Первоочередными объектами для поисков залежей УВ гипергенного типа являются крупные высокоамплитудные поднятия: Вынгапурское, Вэнгаяхинское, Северо-Пурпейское, Уренгойское, Северо-Комсомольское, Медвежье, Янгтинское, Бованенковское, Ямсовейское и др. Перспективные объекты предположительно гипергенного («северо-варьеганского») типа выделены по данным сейсморазведки МОГТ в Среднепурском и Верхнепурском мегапрогибах. Высоко оцениваются также перспективы открытия залежей нефти в корах выветривания на территории Большого Салыма, в пределах положительных структур Мансийской синеклизы и южной части Надымской впадины, на склонах Нижневартовского свода.
Наличие ощутимых количеств палеозойских форм спор, пыльцы и акритарх в нефтях из мезозойских отложений ЗС дает основание предполагать возможность длительного нахождения этих нефтей в промежуточных – палеозойских резервуарах. Наиболее легко нефти могли обогатиться палеозойскими микрофоссилиями в древних корах выветривания, породы которых разрушены процессами выветривания. Поэтому картирование ловушек УВ, связанных с древними корами выветривания палеозойских пород, залегающих не только под осадочным чехлом, но и под триасовыми базальтами – это важная поисковая задача, решение которой невозможно без постановки в Западной Сибири высокоплотных полноазимутальных сейсмических съемок, аналогичных используемым в Восточной Сибири. Успешное решение поставленной выше поисковой задачи, с нашей точки зрения, более вероятно, чем открытие новых месторождений УВ, например, в Красноярском крае.
Обязательным и необходимым условием при обосновании заложения глубоких параметрических и поисковых скважин для изучения доюрских образований является углубленный анализ сейсмических материалов МОГТ с целью выявления и картирования перспективных зон и ловушек УВ гипергенно-гидротермального типа. Проведенные исследования свидетельствуют, что наиболее крупные и перспективные ловушки этого типа находят отображение на сейсмических временных разрезах.