Геологическое строение Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления

1. Геологическое строение района и месторождения

В геологическом строении Юрубчено-Тохомской зоны нефтегазонакопления  принимают участие образования  гетерогенного фундамента протерозойского  возраста и осадочный чехол, сложенный карбонатными и терригенно-карбонатными породами рифея; терригенными, карбонатно-терригенными и карбонатными породами венда; карбонатными и галогенно-карбонатными нижнего-среднего кембрия, а также глинисто карбонатными породами верхнего-среднего кембрия.

По наличию  в разрезе осадочного чехла углового несогласия, разделяющего рифейские и вендские отложения, его можно расчленить на два структурных яруса (в понимании структурного яруса Н.С. Шатским): нижний – рифейский и верхний – венд-кембрийский.

1.3. Стратиграфия района месторождения

1.3.1. Основные принципы стратиграфического расчленения и корреляции

 рифейских отложений  ЮТЗ,  принятые в работе

Единого представления  о расчленении рифея ЮТЗ к  настоящему времени не выработано. Причиной этого является то, что  рифейские отложения перекрываются различными свитами венда с угловым несогласием, и в разных частях ЮТЗ скважинами вскрываются разные уровни рифея. Полный разрез рифейских отложений в едином пересечении не вскрыт. Для этого потребовалось бы бурение скважины глубиной боле 6000м, что при имеющемся в Красноярском крае парке буровых станков технически недостижимо и, кроме того, чрезвычайно дорого.

Среди других факторов, затрудняющих корреляцию рифейских  отложений, можно отметить следующие:

• наличие в разрезе рифея различных толщ, сложенных близкими по литологическому составу и структуре породами, что отчетливо видно на примере разрезов скважин Мдр-156 и Юр-110;
• неоднозначность решения вопроса о возможности фациальных замещений в отложениях рифея;
• наличие в рифейском структурном ярусе разрывных нарушений;
• невысокая и не повсеместная, по крайней мере, до последнего времени, информативность сейсморазведки.

Учитывая то, что в разных частях ЮТЗ скважинами вскрываются различные стратиграфические уровни рифея, базой для составления предложенной в данной работе схемы корреляции и стратиграфического расчленения послужил сводный разрез рифейских отложений ЮТЗ.

К настоящему времени  существуют несколько авторских  схем расчленения отложений рифея ЮТЗ. В связи с тем, что утвержденной МСК схемы расчленения рифея внутренних районов Сибирской платформы нет, в качестве наименования стратиграфического подразделения используется термин “толща”.

В апреле – мае 1993 года в рамках совещания по программе  “Поиск”, проходившем в городах Новосибирске и Красноярске при участии большинства специалистов, занимающихся стратиграфией рифея ЮТЗ, была предпринята попытка увязки различных вариантов корреляции. Были приняты два опорных разреза – отдельно для Юрубченского и Мадринского участков.

Для первого  в качестве стратотипов приняты разрезы скважин Юр-30, вскрывшей отложения рифея на глубину 931м, и Юр-100, а для второго – МДР-156  Юр-110, вскрывшие рифейские отложения на глубины 1790 и 1595м соответственно.

Для Юрубченского участка были выделены зелендуконская, вэдрэшевская, юрубченская, каланская, чавичинская толщи; для Мадринского – мадринская, шиктинская, долгоктинская, куюмбинская, копчерская, юктенская, токурская и ирэмэкэнская толщи. При этом всеми признавалась возможность наращивания мадринского разреза вниз.

Выделение двух опорных разрезов было обусловлено тем, что не удалось договориться по сопоставлению разреза, вскрываемого на Юрубченской и Вэдрэшевской площадях, с разрезом Мадринской скважины. Из всего разнообразия взглядов на этот вопрос превалировало два.

Согласно одному из них, нижние карбонатные толщи участков – юрубченская и шиктинская – соответствуют друг другу. Далее: каланская толща является аналогом долгоктинской, чавичинская – нижней части куюмбинской.

Согласно второму на Юрубченском  участке отсутствуют нижние уровни, соответствующие шиктинской и долгоктинской толщам мадринского разреза. Тогда юрубченская толща является аналогом куюмбинской, каланская – копчерской, чавичинская – юктенской.

Авторы и на этом совещании, и в настоящей работе, придерживаются первой точки зрения.

Необходимо отметить, что разночтения в корреляции рифейских отложений не влияют на достоверность запасов, подсчитанных по категории С₁, так как сопоставление скважин внутри контура сомнений не вызывает.

К сожалению, к участию  в этом совещании небыли привлечены специалисты, занимающиеся этими вопросами в рамках геофизических экспедиций. Это привело к недостаточному учету данных сейсморазведки. Материалы, полученные Богучанской геофизической экспедицией, убеждают, что принятый совещанием вариант сопоставления разрезов скважин Юр-110 и Мдр-156 неверен, и степень их перекрытия существенно меньше, чем предполагалось. Как отчетливо видно на временном разрезе (граф.прил.9), отражающий горизонт Р₃, соответствующий копчерской толще в разрезе скважины Мдр-256, проходит ниже забоя скважины Юр-110.

В результате изменения сопоставления  разрезов этих скважин снялось несколько  вопросов, существовавших ранее, Так. В  частях разрезов скважин Юр-110 и К-10, относимых ранее к куюмбинской толще, отсутствует серия реперов, уверенно прослеживающихся в остальных скважинах. Предлагаемая схема имеет один недостаток, – в середине разреза рифея появляется толща (копчерская), вскрытая единственной скважиной (Мдр-156). Однако, при невысокой изученности рифея в пределах склонов депрессий, это представляется вполне вероятным.

Корреляция скважин, служивших  опорой для составления сводного разреза, выглядит следующим образом (граф.прил.3, 4):

• пачка, вскрываемая на забое скважины Юр-110 в интервале 3408-3796м, является аналогом пачки, вскрытой скважиной Мдр-156 под отложениями венда в интервале 2218-2600м, и получила название юктенской толщи;
• непосредственное сопоставление отложений, вскрытых скважиной Юр-30, с разрезом Мдр-156 неоднозначно. Однако, через цепочку скважин Юр-30-Юр-37-Вдр-2-Вдр-1-Юр-100-Мдр-156 (граф.прил.3) удается с достаточно большой долей вероятности идентифицировать участок повышенной естественной радиоактивности на глубине 2292м в скважине Юр-30 с пиком ГК на глубине 3302м в скважине Мдр-156. В этом случае интервал 3302-3732м в скважине Мдр-156 соответствует интервалу 29002782м в скважине Юр-30. А подошва темно-окрашенной глинисто-карбонатной толщи, проходящая в скважине Юр-30 на глубине 2807м, в скважине Мдр-156 не вскрыта.

Таким образом, своей нижней частью скважина Юр-30 наращивает вниз отложения, вскрытые скважиной Мдр-156.

С точки зрения авторов, в разрезе рифейских  отложений ЮТЗ выделяется 12 толщ (снизу вверх) – зелендуконская (R₁ zl), вэдрэшевская (R₂ vdr), мадринская (R₂ mdr), юрубченская (шиктинская) (R₂ yur), долгоктинская (каланская) (R₂ dlg), куюмбинская (чавичинская) (R₃ kmb), копчерская (R₃ kop), юктенская (R₃ yuk), рассолкинская (R₃ rsl), вингольдинская (R₃ vng), токурская (R₃ tok), ирэмэкэнская (R₃ irm).  Для большинства толщ применены названия, принятые на вышеуказанном совещании (в скобках приведены названия аналогов для другого участка), и лишь для двух новых толщ, появившихся в результате изменения сопоставления разрезов скважин Юр-110 и Мдр-156, применены новые – рассолкинская и вингольдинская. При выборе, какое название из двух, принятых на совещании, сохранить, авторы исходили из того, какое появилось раньше и более находится на слуху.

Зелендуконская  толща отнесена нами к отложениям нижнего рифея со значительной долей условности. Дело в том, что эти отложения резко меняют свою мощность. Вскрытая толщина в скважине Юр-30 – 260м. В скважине Юр-6 мощность толщи, по керновым данным, составляет всего 1.5-2.0м, а в скважине Юр-66 более молодые отложения рифея ложатся непосредственно на гранито-гнейсы кристаллического фундамента. Столь  резкое изменение мощности толщи связано, скорее, с ее неравномерным размывом, чем с условиями осадконакопления. Это позволяет предположить, что отложения зелендуконской толщи перекрываются вышележащими породами с угловым несогласием.

Все средне- и  верхнерифейские толщи объединены в камовскую серию.

Принципиально важным является вопрос о наличии  фациальных замещений в рифее  ЮТЗ. Этот вопрос неоднократно обсуждался в печати различными специалистами – Б.Г.Краевким (Краевский, 1991; Брылкин, Кузнецов, Степаненко, 1993ф; Муравьев, 1991ф), В.Ю.Шенфилем (Шенфиль, 1991), Э.Х.Виксом (Трофимук, 1992, 1994). Обращались ранее к этому вопросу и авторы (Скрылев, 1992ф).

С нашей точки  зрения, в пределах ЮТЗ вопросы  фациальной изменчивости наиболее актуальны для нижних карбонатно-терригенных и карбонатных уровней камовской серии (мадринская и юрубченская толщи).

Для этих уровней  характерно замещение карбонатных  пород нижней части юрубченской толщи на карбонатно-терригенные отложения мадринской, которое носит (по крайней мере, в пределах ЮТЗ) региональный характер. Оно связано с увеличением глубины морского бассейна в период осадконакопления.

Проиллюстрированы эти замещения на примере скважин  Юр-30 и Мдр-156 (рис.2.1.). Интервал 258—2846м в скважине Юр-30 синхронен интервалу 3732-4008 в скважине Мдр-156. Однако, ввиду того, что скважина Юр-30 находилась в условиях мелководья, здесь (за исключением интервала 2807-2846м) накапливались чисто карбонатные осадки. От более молодых отложений верхней части юрубченской толщи эти породы отличаются более темной окраской и незначительным повышением естественной радиоактивности. В районе скважины Мдр-156 в это время накапливались карбонатно-глинистые породы мадринской толщи. Это приводит к тому, что в восточном и северо-восточном направлениях от Юрубчено-Вэдрэшевского участка происходит сокращение мощности нижней части юрубченской толщи, при общей тенденции к увеличению мощности рифейских отложений.

При составлении  схемы корреляции отложений камовской серии, которая охватывает все скважины, вскрывшие рифей в пределах ЮТЗ (граф. прил.4), в первую очередь к сводному разрезу были привязаны скважины, которые вскрыли горизонты, уверенно с ним сопоставляющиеся.

Во-первых, это  группа скважин, вскрывшая долгоктинскую толщу и верхнюю часть юрубченской (Юр-11, 21, 23, 24, 27, 31, 32, 34, 35, 36, 37, 40, 44, 100, Вдр-1, 2, 6) (граф.прил.3); их корреляция, на взгляд авторов, особых сомнений не вызывает. По образцам, отобранным в скважинах К-1 и Мдр-156 из отложений долгоктинской толщи, сделаны определения абсолютного возраста пород, выполненные калий-аргоновым методом по глаукониту. По результатам этих определений возраст пород составил 1080±50 млн.лет в первом случае и 1060±50 млн.лет во втором. Учитывая то, что по действующей геохронологической шкале граница среднего и верхнего рифея принята на уровне 1050±50 млн.лет, представляется правомочным считать возраст камовской серии – средний-верхний рифей. При этом кровля долгоктинской толщи может рассматриваться в качестве возможной границы среднего и верхнего рифея.

Не вызывает также особых сомнений общепринятая корреляция с разрезом куюмбинской толщи в скважине Мдр-156 отложений, вскрытых скважинами К-1, 2, 6, 9, 14. Этот же стратиграфический уровень встречен в разрезе скважины Юр-105. Достаточно уверенно сопоставляются со сводным разрезом скважины Юр-102, 103, 104, К-10, У-Км-20 (граф.прил.3).

Кроме того, выделяется большая группа скважин, в которых  рифейские отложения характеризуются фоновыми значениями ГК на уровне 0.5 мкР/час и отсутствием реперов. Это скважина Т-1, Втг-1, а также скважины, расположенные в северной части Юрубчено-Вэдрэшевского участка (Юр-7, 8, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 22, 25, 26, 28, 33, Вдр-3, 5). Их местоположение на сводном разрезе было определено с учетом данных сейсморазведки, литологической характеристики пород и стратиграфической принадлежности уровней, вскрытых соседними скважинами.

Еще одну группу составили скважины, вскрывшие отложения, представленными значительными  по мощности пачками аргиллитов с прослоями алевролитов. Это скважины Юр-6, 45, 68, К-15. Учитывая то, что в скважинах Юр-6 и Юр-66 эти породы залегают на фундаменте, они были отнесены к базальному уровню камовской серии и сопоставлены с отложениями вэдрэшевской толщи.

И, наконец, группа скважин, отношение которых к сводному разрезу наиболее проблематично, это К-7, 12, Юр-116, Тг-1, Хр-1. Все они вскрыли отложения, представленные переслаиванием темно-серых до черных известняков и доломитов с черными аргиллитами и темно-серыми песчаниками. В принципе, возможны  несколько вариантов. Либо это наиболее молодые отложения, наращивающие вверх сводный разрез, либо это аналог одной из глинисто-карбонатных толщ сводного разреза, претерпевший серьезные фациальные изменения. Вариант отнесения этих отложений к наиболее древним представляется менее вероятным. В результате выполненного анализа эти отложения были отнесены к мадринской толще. Близкой точки зрения придерживается Б.Г.Краевский (Брылкин, Кузнецов, Степаненко, 1993ф).

В пользу этого  выбора говорят и результаты сейсморазведки. Исключение составляет район скважины Хр-1, где согласно сейсмическим данным должны вскрываться отложения юктенской толщи. Однако, с точки зрения авторов, появление в этой части разреза толщи, сложенной темноцветными известняками, проблематично. Кроме того, этот участок изучен сейсморазведкой по отражающим горизонтам рифея достаточно слабо. На отдельных профилях здесь вполне вероятна ошибка в индексации отражающих горизонтов. Поэтому разрез Хорчикской скважины нами также отнесен к мадринской толще. Хотя нельзя полностью исключить вариант, что эта скважина вскрывает более молодые отложения, чем изученные в ЮТЗ.