Писцова Лидия Викторовна. Геолого-геохимические условия нефтегазоносности глубокопогруженных отложений Ногайской ступени и северного борта Терско-Каспийского передового прогиба : Территория Ставропольского края

brief description

Писцова Лидия Викторовна. Геолого-геохимические условия нефтегазоносности глубокопогруженных отложений Ногайской ступени и северного борта Терско-Каспийского передового прогиба : Территория Ставропольского края : диссертация ... кандидата геолого-минералогических наук : 25.00.12.- Ставрополь, 2005.- 212 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-4/34

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Северо-Кавказский государственный технический уииверситет»
(СевКавГТУ)
Кафедра геологии иефти
На правах рукописи
НИСЦОВА ЛИДИЯ ВИКТОРОВНА
ГЕОЛОГО-ГЕОХИМИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ
ГЛУБОКОНОГРУЖЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ НОГАЙСКОЙ СТУНЕНИ
И СЕВЕРНОГО БОРТА ТЕРСКО-КАСНИЙСКОГО ПЕРЕДОВОГО
НРОГИБА
(территория Ставропольского края)
Специальность 25.00.12 Геология, поиски и разведка горючих ископаемых
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата геолого-минералогических наук
Научный руководитель
кандидат геолого-минералогических наук,
доцент Ярошеико Анатолий Андреевич
Ставрополь, 2005
СОДЕРЖАНИЕ
стр
Введение 4
1 Состояние изученности глубоконогруженных отложений 8
2 Геологическое строение и нефтегазоносность глубокопогруженных
отложений Ногайской ступени и северного борта Терско-
Каспийского передового прогиба 18
2.1 Литолого-стратиграфическая характеристика палеозойских и
мезозойских отложений
2.2 Тектоническое строение 30
2.3 История геологического развития территории 40
2.4 Нефтегазоносность глубокопогружениых отложений 47
2.4.1 Характеристика регионально нефтегазоносных комплек- 48
сов
2.4.2 Породы-коллекторы и флюидоупоры 53
2.4.3 Признаки нефтегазоносности 64
2.5 Гидрогеологические условия и термобарический режим 73
2.5.1 Гидрогеохимическая и гидродинамическая характеристи-
ка водоносных горизонтов
2.5.2 Современное геотемпературное поле 80
2.5.3 Пластовые давления 97
3 Модель нефтегазообразования и нефтегазонакопления 106
3.1 Геохимическая характеристика органического вещества палео-
зойских и мезозойских отложений
3.1.1 Закономерности распределения, условия накопления и за-
хоронения органического вещества палеозойских и мезозой-
ских отложений
3.1.2 Характеристика нефтегазоматеринских свойств по-
род 127
3.2 Условия реализации нефтегазоматеринского потенциала и ге-
нерации нефти и газа в мезозойских отложениях 144
3.2.1 Катагенез органического вещества пород
3.2.2 Модель генерации нефти и газа в палеозойских и мезо-
зойских отложениях 156
3.3 Условия формирования углеводородных скоплений в глубоко-
погруженных отложениях палеозойского и мезозойского воз-
раста 166
3.3.1 Общая схема формирования залежей
3.3.2 Время формирования залежей УВ 169
4. Оценка перспектив нефтегазоносности глубокопогруженных от-
ложений 174
4.1 Оценка фазового состояния углеводородных скоплений
4.2 Оценка ресурсов углеводородов 181
Заключение 199
Список использованной литературы 201
4
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Глубокозалегающие отложения юго-восточной
части Ставропольского края еще в 80-х годах прошлого века были выделены
в качестве одного из основных направлений поиска и разведки углеводород-
ных скоплений. В настоящее время это направление не потеряло своей акту-
альности в связи со снижением прироста запасов углеводородов и постепен-
ной выработкой залежей в продуктивных горизонтах, залегающих на малых
и средних глубинах.
Разрез глубокопогруженных отложений Ногайской ступени и север-
ного борта Терско-Каспийского передового прогиба (ТКПП), вскрытый бу-
рением в пределах территории Ставропольского края, включает все извест-
ные в Предкавказье регионально нефтегазоносные комплексы мезозойского
возраста. Признаки нефтегазоносности установлены в 40 из 70 пробуренных
на исследуемой территории глубоких скважин в верхнемеловых, валанжин-
берриасских, юрских, верхнетриасовых и каменноугольных отложениях.
В соседних нефтегазоносных районах хорошо известны залежи неф-
ти, газа и конденсата в одноименных отложениях. На территории Ногайской
ступени и северного борта ТКПП пока не выявлена нефтегазоносность лишь
палеозойского комплекса. Залежи нефти установлены в пределах северного
борта ТКПП (месторождения Советское, Курское). Однако в целом состоя-
ние изученности глубокозалегающих отложений все еще остается весьма
низкой. Проведение здесь геологоразведочных работ на нефть и газ требует
детального изучения геологического строения и нефтегазоносности иссле-
дуемого комплекса отложений, в частности, закономерностей формирования
литолого-фащ1ального состава пород, содержания в породах органического
вещества (ОВ) и степени его преобразования, вопросов генерации, миграции,
аккумуляции углеводородов (УВ), качественной и количественной оценки
перспектив нефтегазоносности.
Цель работы. Основной целью нроела^фусмых работ является оцен- /
ка перспектив нефтегазоносности глубокопогруженных комплексов горных
пород мезозойского и палеозойского возраста в пределах юго-восточной час-
ти территории Ставропольского края.
Основные задачн нсследованнй.
1. Изучение геологического строения глубокопогруженных (более
4500м) отложений мезозойского и палеозойского возраста.
2. Разработка модели нефтегазообразования и нефтегазонакопления.
3. Качественная и количественная оценка перспектив нефтегазоносно-
сти больших глубин в пределах изучаемой территории.
Научная новнзна.
1. Составлены уточненные структурные карты поверхностей основных
стратиграфических подразделений мезозойского и палеозойского возраста.
2. На базе нового фактического материала выполнены палеоструктур-
ные, палеогеографические и литолого-фациальные построения по наиболее
перспективным с точки зрения региональной нефтегазоносности комплексам
пород.
3. Предложена модель генерации нефти и газа органическим веществом
глубокопогруженных мезозойских и палеозойских oi ложений и формирова-
ния скоплений УВ.
4. Выявлены наиболее перспективные зоны для проведения первооче-
редных геологоразведочных работ на нефть и газ.
Основные защищаемые ноложення.
1. Закономерности распределения ОБ в глубокопогруженных отложени-
ях Ногайской ступени и северного борта ТКПН.
2. Глубинная и площадная катагенетическая зональность ОБ глубоко-
погрз^енных палеозойских и мезозойских отложений.
3. Качественная и количественная оценка перспектив нефтегазоносности
глубокопогруженных отложений Ногайской ступени и северного борта
ТКГШ (территория Ставропольского края).
Реализация результатов работы. Нолуче1шые автором результаты ис-
пользованы при выборе основных направлений и планировании геологораз-
ведочных работ на нефть и газ в пределах Ставропольского края и сопре-
дельных территорий.
Апробация и публикации. Основные положения диссертационной ра-
боты докладывались и обсуждались на Региональной научно-технической
конференции «ВУЗовская наука - Северо-Кавказскому региону» (Ставро-
поль, 1997, 2000, 2002, 2003, 2004, 2005); II Международной конференции
«Тектоника и нефтегазоносность Азово-Черноморского региона в связи с
нефтегазоносностью пассивных окраин континентов» (Сршферополь, 2000);
Межрегиональной конференции «Студенческая наука - экономике научно-
технического прогресса», СевКавГТУ (Ставрополь, 2000); V Международной
конференции «Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа» (Москва
2001); V Международной конференции «Геодинамика и нефтегазоносность
Черноморско-Каспийского региона» (Симферополь 2001); Всероссийской
конференции «Приоритетные направления поиска крупных и уникальных
месторождений нефти и газа» (Москва, 2003); Международной научной кон-
ференции «Динамокатагенез нефтегазоносных бассейнов» (Ростов-на-Дону -
Аксай, 2003); II Международной научно-практической конференции студен-
тов, аспирантов и научных работников «Международные и отечественные
технологии освоения природных минеральных ресурсов и глобальной энер-
гии» (Астрахань, 2003); XXXIII Научно-технической конференции по итогам
работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов
СевКавГТУ за 2003 год (Ставрополь, 2003); Научно-практической регио-
нальной конференции «Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса
приволжского и Южного федеральных округов на 2005 и последующие го-
ды» (Саратов, 2004).
По теме диссертации опубликовано 17 работ. Результаты проведенных
исследований отражены в 7 научно-исследовательских отчетах НИИ проблем
и новых технологий в нефтегазовой промышлеьшости СевКавГТУ.
Фактический материал. В основу диссертационной работы положены
результаты научных исследований, выполненных автором в период с 1997 по
2005 годы, данные бурения и геофизических исследований глубоких сква-
жин, сейсмических работ МОВ-ОГТ, изучения керна и другие материалы на-
>^ных и производственных организаций (ГУ МПР России по Ставрополь-
скому краю, АООТ «Ставропольнефтегеофизика», ОАО«СевКавНИПИгаз»,
ЗАО«Юг-Георесурс», ОАО «НК «Роснефть»-Ставропольнефтегаз», МГУ,
ИГиРГИ, НИИ ПИТ НИ СевКавГТУ и др.).
В работе использованы геологические, геофизические, геохимические и
гидрогеологические материалы по 374 скважинам, пробуренным на террито-
рии Центрального и Восточного Предкавказья (в т.ч. 70 скважин в пределах
изучаемой территории). С целью изучения вопросов нефтегазообразования и
нефтегазонакопления выполнен ряд аналитических исследований образцов
горных пород мезозойского и палеозойского возраста в специализированных
лабораториях ВНИГРИуголь, ИГиРГИ и др.:
1. Огражательная способность витринита - 476 определений.
2. Пиролитические исследования ОВ пород в модификации «Rock-Eval»
- 398 определений.
3. Содержание органического углерода в породах - 98 определений.
4. Люминесцентно-битуминологический анализ- 210 определений.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения,
изложенных на 212 страницах, иллюстрируется 82 рисунками и сопровожда-
ется списком литературы из 105 наименований.

bibliography

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Подводя итоги проведенных исследований, можно констатировать, что
комплексное использование геологической и геохимической информации по-
зволяет в пределах изучаемой территории решать широкий круг проблем,
связанных с качественной и количественной оценкой перспектив нефтегазо-
носности недр.
Основные результаты исследований сводятся к следуюшему.
1. Ногайская ступень и северный борт ТКПП представляют собой слож-
но построенные протяженные тектонические элементы, в пределах которых
глубокопогруженными являются палеозойские и мезозойские отложения.
Признаки нефтегазоносности на изучаемой территории установлены во всех
литолого-стратиграфических комплексах палеозоя и мезозоя - от каменно-
угольного до мелового, однако, промышленная нефтегазоносность доказана
только в валанжин-берриасских и верхнемеловых отложениях. Каменно-
угольные и триасовые отложения находятся в жестких термобарических ус-
ловиях. Геотемпературный фон в юрских и меловых отложениях - сушест-
венно ниже. Рост пластовых давлений и температур происходит в направле-
нии к ТКПП.
2. В результате изучения геохимической характеристики ОВ глубоко-
погруженных палеозойских и мезозойских отложений установлены условия
его накопления и закономерности распределения. Современный уровень обо-
гашенности отложений палеозойского и мезозойского возраста ОВ определя-
ется фациальными условиями осадконакогшения и степенью его последую-
щего катагенетического преобразования. Детальный анализ данных о катаге-
нетическом преобразовании ОВ позволил определить пространственное рас-
положение в разрезе зон нефте- и газообразования. Установлено, что камен-
ноугольные отложения находятся в зоне генерации «сухого» катагенетиче-
ского газа; триасовые отложения - в пределах ГЗГ. Юрские отложения в за-
падной части изучаемой территории пребывают в ГЗН, в центральной части -
200
В зоне преимущественной газогенерации, а в наиболее погруженной юго-
восточной части территории - в зоне генерации «сухого» катагенетического
газа. Меловые отложения на основной части изучаемой территории находят-
ся в ГЗН, а в юго-восточной части - в ГЗГ.
3. Использование результатов пиролиза ОВ образцов глубокопогружен-
ных отложений на установке Rock-Eval, позволило выделить в разрезе нефте-
газоматеринские породы и оценить их генерационный потенциал. Количест-
веьшые характеристики измеренных пиролитических параметров ОВ Ш типа
каменноугольных отложений свидетельствуют о практически полной реали-
зации его генерационного потенциала. Триасовые отложения представлены
ОВ смешанного (П) и гумусового (III) типов и обладают в настоящее время
ограниченными нефтегазопроизводящими способностями. ОВ юрских отло-
жений относится в основном к III типу. Количественные характеристики пи-
ролитических параметров свидетельствуют о том, что в настоящее время ОВ
юрских отложений обладает в больщей степени газовым потенциалом и зна-
чительно реализованным нефтяным потенциалом. Оценка генерационных
возможностей неоком-апт-альбских отложений показала, что породы, содер-
жащие ОВ преимущественно III, реже II типа, обладают в настоящее время
незначительным нефтяным и в больщей степени газовым потенциалом.
4. Проведено прогнозирование фазового состояния УВ в глубокопогру-
женных отложениях Ногайской ступени и северного борта ТКПП на основа-
нии комплекса геолого-геохимических данных. Составлены схемы зонально-
сти распространения предполагаемых скоплений нефти, газа и газоконденса-
та.
5. Оценены масштабы генерации и эмиграции У В в отложениях мезо-
зойского комплекса объемно-генетическим методом. Показана перспектив-
ность изучаемой территории для постановки и проведения геологоразведоч-
ных работ на нефть и газ.