Геолого-геохимические условия формирования нефтегазоносности Штокмановско-Лунинской мегаседловины

Глава 6. Моделирование процессов нефтегазообразования Штокмановско-Лунинской мегаседловины.

Для района прилегающего к Штокмановско-Лунинской мегаседловине было выполнено геолого-геохимическое 2D моделирование с использованием пакета программ по 2 профилям, пересекающим регион в субмеридиональном и субширотном направлениях. Основой для двухмерных моделей послужили геолого-геофизические профили (1АР1 и 2АР), любезно предоставленные <Севморгео>, для которых были построены литологические модели, палеопрофили для основных этапов развития бассейна, восстановлены мощности осадочных комплексов, эродированных в периоды подъема территории. В модели учитывались периоды перерыва в осадконакоплении и поднятия территории: пермский, на рубеже триаса и юры и на рубеже мезозоя и кайнозоя.

Учитывая резкую фациальную неоднородность триасовых отложений и их плохую изученность, для разных структурных элементов БМШ были использованы те параметры НГМТ, аналоги которых можно было найти в хорошо изученных регионах, например в Тимано-Печорском бассейне. При этом учитывались сходные черты геологического строения и истории развития соседних регионов.

На рассматриваемых разрезах были выделены нефтегазоматеринские толщи, охарактеризованные содержанием Сорг, типом керогена, с соответствующим водородным индексом и химико-кинетическими параметрами реакций преобразования керогена.

Значения величин показателя отражательной способности витринита (Rо,%) замеренных в скважинах на площадях региона (Арктическая, Ферсмановская, Лудловская, Штокмановская и скв. Хейса (Земля Франц-Иосифа) и расчетными значениями Rо, полученными в результате моделирования, совпадение замеренных и расчетных современных значений Rо считались критерием корректности заданных граничных температурных условий. Кроме этого, сопоставлялись модельные величины плотности теплового потока на поверхности осадочного чехла, и величины теплового потока, замеренные в акватории.

Условия генерации УВ флюидов. Нефтегазоматеринскими отложениями на БМШ являются палеозойские, триасовые и верхнеюрские породы. Палеозойские нефтематеринские толщи, вероятно, полностью выработали свой потенциал к концу триаса.

В сопредельных с ШЛМС Южно-Баренцевской и Северо-Баренцевской впадинах длительное время сохранялись условия, способствовавшие процессам генерации УB из триасовых отложений. Мощные триасовые толщи, накопившиеся в рифтогенных впадинах, где был повышенный тепловой поток, почти повсеместно находятся в зоне катагенеза (градации МК₂-МК₅) (Грамберг и др., 2001).

Отложения среднего триаса на территории БМШ начали реализовывать свой потенциал в юрскую-меловую эпохи. К настоящему времени практически весь газонефтематеринский потенциал этих отложений реализован. Только на приподнятых участках шельфа по бортам впадин в этих толщах продолжается газогенерация.

Отложения верхней юры частично реализовали свой нефтематеринский потенциал, они вступили в ГЗН в наиболее погруженных частях БМШ (ЮБВ и СБВ) и коэффициент трансформации керогена для них составляет на сегодняшний день до 20%, в наиболее погруженных частях бассейна, пересекаемых профилем 1АР1 и около 15% - профилем 2АР.

Миграция флюидов из среднетриасовых НГМТ в наиболее погруженных частях района, пересекаемых профилями, началась в конце юры - начале мела, и шла в основном в вертикальном направлении. Под верхнеюрским флюидоупором по бортам впадин (Малыгинский грабен, Северо-Баренцевская впадина) наблюдается изменение направления миграции на латеральное.

На современном этапе развития бассейна миграция углеводородов из среднетриасовых очагов протекает в прибортовых зонах Малыгинского грабена и Северо-Баренцевской впадины, а также на поднятиях. Причем на участках сочленения отрицательных и положительных структурных элементов преобладает латеральная миграция.

Миграция флюидов из верхнеюрских отложений на современном этапе развития идет только на участках шельфа, где эти отложения находятся на наибольшей глубине.

Штокмановско-Лунинская мегаседловина оказалась особо благоприятной для аккумуляции УВ зоной. Как крупное поднятие по мнению одних авторов (Борисов и др., 1995) она начала формироваться к началу средней юры, и в течение последующих 150 млн. лет вплоть до настоящего времени здесь постоянно существовала и развивалась обширная, насыщенная крупными локальными структурами, гипсометрически приподнятая область, выполняющая роль структурного барьера для мигрировавших из смежных впадин углеводородов. Другие исследователи (Грамберг и др, 2001) считают эту структуру унаследованной с палеозоя.

С одной стороны, ШЛМС служила областью нефтегазосбора по отношению к крупнейшим депрессиям - Южно- и Северо-Баренцевским впадинам, а с другой - содержала более мощный, чем на смежных поднятиях юрско-меловой комплекс отложений с наиболее емкими резервуарами и надежной верхнеюрско-нижнемеловой глинистой покрышкой. Путями миграции УВ из сопредельных впадин, помимо латеральных, служили разрывные нарушения, а время основной миграции, по-видимому, ограничено рамками кайнозойского аплифта, после завершения которого можно ожидать сохранность сформировавшихся залежей УВ (Грамберг и др, 2001).

Залежи, которые, возможно, были сформированы палеозойскими флюидами (предположительно, это должны были быть нефтяные залежи), вероятнее всего были переформированы или разрушены в результате ряда причин. Месторождения могли разрушиться в результате активизации разрывных нарушений во время кайнозойского перерыва в осадконакоплении и подъема территории БМШ. Кроме того, нефтяные флюиды могли быть вытеснены газами, которые генерировались и все еще генерируются триасовыми отложениями. Среднетриасовые отложения вступили в ГЗН в юрское время, а основная часть УВ была генерирована ими в мелу.

На сегодняшний день все открытые в пределах ШЛМС месторождения газовые и газоконденсатные.

Выполненные геохимические исследования и моделирование позволяют представить, как формировались газовые и газоконденсатные залежи ШЛМС.

Миграция УВ газов из среднетриасовой толщи в положительные структуры ШЛМС началась в юрскую эпоху. В меловое время в пределах Штокмановской и, вероятно, Лунинской седловин могли быть сформированы газовые залежи. К концу меловой эпохи началась миграция преимущественно жидких УВ из верхнеюрских отложений погруженных районов БМШ к ШЛМС, в то же время продолжалась миграция газов из среднетриасовых отложений. В кайнозойскую эру вероятно произошло переформирование газовых залежей в пределах Штокмановской и Лунинской седловин, они были пополнены жидкими УВ и превратились в газоконденсатные. Кроме того, положительная структура в пределах Лудловской седловины была заполнена газом, частично вытесненным из Штокмановской и Лунинской седловин, частично сгенерированным среднетриасовой толщей.