Введение к работе
Актуальность темы. Основным районом добычи и подготовки запасов углеводородов (УВ) на территории Российской Федерации в настоящее впемя и на дальнейшую перспективу остается Север Западно -Сибирского осадочно - породного бассейна (ОПБ), где большая мощность осадочного чехла, высокие перспективы на газ и хорошо развитая база для ведения геологоразведочных работ. Однако подготовка новых площадей к поисково - разведочному бурению в этом регионе в последние годы значительно осложнилась. Возросшая степень разведашюсти региона привела к резкому сокращению резервного фонда антиклинальных структур крупных и средних размеров и повысила роль мелких антиклинальных и сложнопостроенпых нсантиклипалъных ловушек, очень слабо изученных, но являющихся весьма значительным резервом в подготовке запасов УВ. Поиск и подготовка к бурению таких объектов становятся все более трудоемкими и требуют, наряду с нараг'шзанием объемов поисково - разведочных работ, сосредоточения их на наиболее вы-сокоперспектнвных участках для первоочередного ві ада в бурение. Особенно остро эта проблема стоит в Уренгойском и Тазовском нефтегазоносных районах (ИГР), являющихся объектами изучения в данной работе. Поэтому разработка теоретических и методологических аспектов проведения работ по выявлению и картированию зон выделения углеводородных газов (УВГ) в свободное состояние, которые непосредственно связаны с повышением эффективности иефтегазопоисковых исследований, представляет собой актуальную задачу, имеющую очевидное практическое значение .
В качестве объекта исследований выбраны юрско - меловые отложения ортоплатформешюто чехла Западно - Сибирского ОПБ, характеризующиеся сравнительно высокой геолого - геохимической изученностью и вызывающие определенный интерес для прироста запасов УВГ .
Целью работы является изучение механизмоз вь" деления газа в свободное состояние, совершенствование математических моделей нсторико - генетического метода оценки перспектив нефтегазоносности, комплекс-
4 ный анализ геолого - геохимических факторов формирования свободной
газовой фазы в недрах Севера Западно - Сибирского ОПБ . Основные задач., исследований
-
Анализ процессов и явлений, контролирующих формирование свободной газовой фазы в недрах ОПБ .
-
Изучение и обобщение конкретных геолого - геохимических материалов по основным нефтегазоносным комплексам (НГК) Уренгойского и Тазовского ИГР .
-
Оценка масштабов генерационных процессов и изучение поглощающих возможностей юрско - меловых отложений в пределах исследуемой территории .
-
Количественный анализ процессов выделения природного газа в свободное состояние в недрах Уренгойского и Тазовского ИГР .
Научипп иотізца. В работе представлены результаты г следований по обоснованию масштабов генерации УВ в юрско - меловых отложениях Надым - Тазовского междуречья с использованием геохимической модели по катагенетической импульсивности процессов, нефтегазогенера-цин. Разработана новая модификация методов оценки иефтегазогенера-ЩЮ1ШОГО потенциала пород, учитывающая последние теоретические и экспериментальные достижения органической геохимии.В эти методы введены функциональные зависимости интенсивности генерации УВ от степени катагенетической превращенное органического вещества(ОВ). С учетом проведенных усовершенствований, повысивших точность методов, для основных НГК Уренгойского и Тазовского ИГР проведены расчеты процессов газогенерацин, потерь и поглощения УВГ, а также выполнена оценка масштабов образования свободной газовой фазы в их недрах, количественно охарактеризованы нефтегазоматерннские свойства глинистых, песчано - алевритовых пород и концентрированного ОВ (КОВ), открывающие новые возможности дій понимания генезиса газовых месторождений Севера Западно - Сибирского ОПБ. Все входящие в расчеты геохимические параметры закартированы, а сами исследования
а.шолнялнс;, с учетом установленного закономерного изменения этих ;;>]Гімсгрос і го площади
Научное' значение работы состоит в повышении точности методов оценки г- тогенерапноппоге потенциала порол, к уточнении с помо'.цыо лих методов и с использованием носы:-; геохимических данных карт п> мелепл.] масштабов генерации, потерь и поглощения УВГ, в усовершенствовании методи!,!! каршроаания масс OB, п формализации методики обрабоїкн результатов геохимических исследований горных пород и ОТІ с п-'.и,1о построении математических моделей полей эгих параметров. Наряду о j[r)\ 1-ими факторами, что позполяет производить переоценку рс-о-рсов газа и выбор направлений дополнительного поиска залежей в cmpu\ районах, а также формировать напраалепня покскозо - развг-точных работ в новых областях .
Ht^iKjj54_yrj«i4_iie_t!_ijr зъ_]ШЙ131'1- Сделанные расчеты газегенерацпн, потерь и поглощения УВГ, построенные карты выделения ^ ВГ п свободное состояние в горско - шп:;пеме;гог!ых отложениях Уренгойского и Газовского НП' в комплексе с друг ими геологическими методами позволят более зффектш. о проводить поиски газояых скоплений в пределах данной территории. Намечены перспективные участки и даны рек ненда-цпи д. ifi постановки поискового бурения .
ОсНОШ-ЫС ЗПМХИШЗСМЬШ НОЛОЇ'ССИИЯ
l.i'.feгодика сравнительною анатпза удельной газенасыщенности и ппопеїлощающсп способности недр, основные приемы которой следующие, расчет удельной газогелсрацин пород, с учетом фактического содержания п гшч ОВ, его мш:рокомпонгктнсго состапа н степени катаг_-нстпческого преобразования; расчет диффузионных і отерь газа из природной системы на ранних стадиях катагенеза пород, с учетом их ос паточной газопасьнденпосгн; расчет потерь газа, обусловленных огжгшом эптпопныч вод из природной системы па ранних стадиях катагенеза пород, с учетом разработок по изучению их г.остседнментационного \п-ло тения: расчет удельной газопасьицепностн земных недр, определяемой как- разница .между г.погенерацнен і! суммарными потерями УКГ;
расчет суммарной газопоілощающей способности недр, с учетом экспериментальных материалов по растворимости газов в пластовых водах, жидких УВ и сорбции УВГ породами прі. разных термобарических условиях; расчет удельных количеств УВГ, выделившихся в свободную фазу в изучаемом комплексе пород на деыиссионной стадии развития ОПБ .
2. Новые оценки удельных масштабов генерации, потерь и погло
щения УВГ б основных НТК Урен. ойского и Тазовского НГР, получен
ные на основе применения усовершенствованной методики их расчетов .
3, Расчеты баланса суммарного количества газа, генерированного,
потерянного и поглощенного в недрах Уренгойского и Тазовского НГР,
по которому получены следующие результаты. Количество газа, поте
рянного на ранних стадиях катагенеза, поглощенного пластовыми во
дами и жидкими УВ, сорбированного породами и ОВ, выделившегося в
свободную фазу, сос-авляет соответственно 36,12, 16, 26 и 10 % от объ
ема генерированных УВГ .
Апробация работы. Основные результаты по теме диссертации докладывались и обсуждались на И Всесоюзной конференции "Системный подход в геологии" (г. Москва, 1986 г.), на VI конференции ТО ВМО "Геология и минерально - сырьевые ресурсы ЗСП и ее складчатого обрамления" (г. Тюмень, 1987 г.), на XIV конференции Гф МГУ (г. Москва, 1937 г.), на XIV конференции СибНИИНП (г. Тюмень,, 1988 г.), на областной конференции "Комплекспровапне методов исследования при разведке м - ний нефти и газа Западной Сибири" (г. Тюмень, 19S8 г.), на XI конференции ТюменНИИгипрогаїа (г. Тюмень, 1988 г.), на II Всесоюзной конференции "Нефть и газ Западной Сибири" (г. Тюмень, 1989 г.), на межгосударственной конференции "Нефть и газ Западной Сибири" (г. Тюмень, 1993 г.), на XIII и XIV конференциях студентов и преподавателей ТГНГУ (г. Тюмень, 1994 - 95 гг.), на конференции, посвященной 100 -летаю со дня рождения М.А.Усова (г. Тюмень, 1994 г.), на конференции студентов и аспирантов нефтяных вузов России (г. Тюмень, 1995 г.) .
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ .
7 Фактический материал. В диссертации использованы теоретические геологические и геохимические работы по проблемам формирования и эволюции газовых скоплений, фактические геохимические .„.атерналы (опубликованные и фоидопые) по анализу ОВ і: пород, данные бурения большого числа скважин и результатов опробования продуктивных комплексов, сведения по нефтегазоносноети изучаемой территории, собранные диссертантом при содействии коллег нз ЗапСпбНИГНИ, СпбНИИ-НП, ЦЛ концерна "ТюменьгеологНя" н ГАНГ. Фактические материалы включают анализы элементного состава нерастворимого остаточного ОВ (дебитуминизированного керогеиз, 74 определения), пиролтїтические данные (204 определения), результаты анализов содержания Сс^.сст (765 образцов), данные определений показателя отражения витршшта (tlOB) угольных включений (459 обрззиов), первичные материалы партии оперативного геофизического анализа ТТЭ, партий подсчета запасов, ЦЛ концерна "Тюменьгеолоі.ія", Государственные балансы запасов полезных ископаемых ВГФ .
Стпустурз и объем работы. Диссертация состстг нз введения, четырех глав основного текста и заключения. Объел* работы - машинописных страниц основного текста, рисунков - 54,29 таблиц, список литературы включает 560 наименований, в т.ч. 55 - на иностранных языках .
Диссертационная работа выполнена на кафедрах геологии и петрографии и промысловой геологин нефти и газа ТГНГУ под научным руководством д.г. - м.н., профессора П.К.Куликова и д.г. - м.н., профессора А:М.Волкова .
В процессе работы автор пользовался консультациями ведущих ученых и специалистов: И.В.Высоцкого, В.В.Семеновича, В.И.Ларина, В.А.Дедеева, Е.А.Глебовской, Г.П.Мясникозой, .И.В.Гончарова, Р.Г.Прокопьевой, В.Ю.Фишбейн, Л.С.Озеранской, В.Н.Бородкина, М.И.Мишульского, А.Р.Курчнкова, А.И.Лебедева, Ю.В.Брадучана, В.С.Бочкарепа, В.А.Белкиной, А.А.Дорошенко и дг*тнх, которым он приносит благодарность за ценные советы и оказанную помощь .