Геолого-геохимические предпосылки газонефтеносности юрских отложений Южно-Карской впадины

Общая характеристика работы.

Актуальность темы. Акватория южной части Карского моря - это перспективный регион для поисков и разведки крупных газовых и газоконденсатных месторождений. Открытые здесь Ленинградское и Русановское месторождения по величине запасов и прогнозируемых ресурсов значительно больше Штокмановского в Баренцевом море. Основные песпективы в акватории, по аналогии с месторождениями п-ова Ямал, связываются с меловыми отложениями. Однако прирост ресурсной базы может быть осуществлен за счет освоения юрских, а также триасовых и палеозойских отложений.

Ограниченное количество данных по нефтегазогенерационным возможностям юрского комплекса на п-ове Ямал и их полное отсутсвие в пределах акватории Карского моря не позволяет адекватно оценить масштабы и фазовый состав потенциальных залежей углеводородов. В связи с этим изучение качественных и количественных характеристик юрских нефтегазоматеринских пород в пространственно-временных рамках является актуальной темой исследования.

Цель работы заключалась в оценке генерационных возможностей и прогнозе фазового состава флюидов в юрских отложениях акватории южной части Карского моря на основе закономерностей изменения геохимических характеристик пород прилегающей суши (п-ов Ямал) и последующего бассейнового моделирования.

Основные задачи:

1. Обобщение материала о геологическом строении и эволюции региона.
2. Выделение нефтегазоматеринских пород (НГМТ) в разрезе юрских отложений.
3. Изучение закономерностей изменения основных геохимических параметров в площадном масштабе и разрезе отложений.
4. Оценка исходного нефтегазоматеринского потенциала юрских отложений.
5. Реконструкция процессов нефтегазообразования на базе 2D бассейнового моделирования в программном пакете Temis Suite.

Научная новизна и практическая значимость. Проведены геохимические исследования нефтематеринских толщ (НГМТ) месторождений п-ва Ямал на современном аналитическом уровне, выявлены закономерности изменения качественных и количественных характеристик юрских нефтематеринских толщ в глубинном и площадном масштабах. Построены карты прогнозных содержаний органического вещества (ОВ) в юрских отложениях акватории Карского моря.

В коллекторских горизонтах нижней и средней юры выделены локальные глинистые пачки с хорошими генерационными характеристиками, которые принимают участие в формирование нефтегазоности региона.

Произведена оценка исходного генерационного потенциала и содержания органического вещества в юрских НГМТ. Оценены перспективы нефтегазоносности юрско-меловых отложений Ямальской и Карской областей на основе моделирования в программном пакете Temis, восстановлена история катагенетического преобразования отложений. На основе анализа структурно-геологических и геохимических данных, а также бассейнового моделирования построена схема прогнозного фазового состава УВ в юрских отложениях южной части Карского моря.

Аналитически определенные геохимические параметры юрских нефтематеринских толщ и установленные закономерности изменения их качественно-количественных характеристик могут использоваться для оценки объемов генерации юрского комплекса, и позволят наиболее обосновано подходить к целесообразности проведения геолого-разведочных работ.

Защищаемые положения:

1. Отложения китербютской, лайдинской и баженовской свит обладали высоким исходным нефтегенерационным потенциалом; левинской, леонтьевской и абалакской - преимущественно газовым.

2. Дополнительным источником углеводородов для среднеюрских залежей являются глинистые пачки малышевской и вымской свит.

3. Фазовый состав юрских залежей в пределах валов и крупных куполовидных поднятий центральной части Южно-Карской впадины прогнозируется как преимущественно газоконденсатный, в погруженных областях - газовый. В бортовых зонах впадины (Западно-Карская, Восточно-Приновоземельская и Восточно-Карская зона ступеней) ожидается открытие газокондесатно-нефтяных месторождений, в переходной зоне - нефтегазокондесатных.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы опубликованы в научных статьях в журналах Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений N 2 2011 г., Газовая промышленность N 7 2011 г., 6 тезисах к докладам на российских и международных конференциях: "Ломоносовские чтения" (г. Москва, 13-18 апреля 2009 г); международной конференции по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа RAO/CIS Offshore (г. Санкт-Петербург, 15-18 сентября 2009 г.; 13-16 сентября 2011 г.); The Polar Petroleum Potential Exhibition and Conference 3P Arctic (г. Москва 29 сентября-1октября 2009 г.); Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов "Молодые в геологии нефти и газа" (г. Москва, ВНИГНИ, 25-26 февраля 2010 г.); 72nd EAGE Conference & Exhibition incorporating SPE EUROPEC (Spain, Barcelona, 14-17 June 2010); II International Conference World Gas Resources and Reserves and Advanced Development Technologies, Gazprom VNIIGAZ (г. Москва, 28-29 октября 2010); 5th Siberian International Young Geoscientists Conference (г. Новосибирск, 29 ноября - 2 декабря 2010); Arctic Technology Conference (Houston, Texas, USA 7-9 February 2011)

Фактический материал. Работа основана на исследовании 132 образцов керна нефтегазоматеринских (НГМТ) пород Бованенковского, Харасавэйского, Арктического, Нейтинского, Малыгинского, Новопортовского и Южно-Тамбейского месторождений, отобранных из коллекций кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ и ООО ВНИИГАЗ. Для написания работы использовался ряд сейсмических профилей, имеющихся в распоряжении российско-норвежской исследовательствой группы "Arctic Research Cooperation" при поддержке компании Statoil. Также в работе использована представительная база данных по геохимическим (пиролитическим и химико-битуминологическим) данным НГМТ прилегающих территорий, основанная на литературных данных и данных, содержащихся в производственных отчетах ОАО "МАГЭ", ОАО "СМНГ" и ФГУП "Арктикморнефтегазразведка".

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав и заключения. Общий объем работы составляет 132 страницы, проилюстрирована 59 рисунками и 5 таблицами. Список литературных источников содержит 96 наименований.

Благодарности. Данная работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Автор искренне выражает благодарность своему научному руководителю в.н.с., к.г.-м.н. Тамаре Алексеевне Кирюхиной за многолетнюю и всестороннюю поддержку и помощь при написании работы, а также вновь приобретенные практические навыки. Особую признательность автор выражает профессору Антонине Васильевне Ступаковой и всем членам Arctic Research Cooperation за полезные советы, возможность работы в дружном коллективе и участие в многочисленных научных проектах и конференциях.

За предоставление материалов, помощь в проведение анализов, советы по написанию работы автор выражает благодарность М.К. Иванову, Н.П.Фадеевой, Е.В.Соболевой, И.М.Натитник, Т.Н. Корневой, Н.В. Прониной, С.И.Бордунову, Е.Н. Полудеткиной, К.А.Ситар, И.Э. Сливко, Д.В.Надежкину, Е.А. Бакай и другим сотрудникам кафедры, а также директору центра "Газовые ресурсы" ООО ВНИИГАЗ В.А. Скоробогатову.

Отдельно автор благодарит всех членов своей семьи и друзей за бесценную всестороннюю поддержку во время написания работы.