Условия формирования продуктивного пласта Ю2 среднеюрских отложений Штокмановского месторождения
МГУ имени Ломоносова, Москва, *****@***ru
Наиболее перспективные комплексы юрских отложений Баренцева моря с точки зрения установленной нефтегазоносности приурочены к Штокмановской седловине, на которой выделяется Штокмановское газконденсатное месторождение с запасами 3,7 трлн. т газа и 28 млн. т газоконденсата.
Уникальное богатство Штокмановского месторождения объясняется его приуроченностью к Штомановско-Лунинской мегаседловине площадью 87 тыс. км2 и амплитудой порядка 500 м, разделяющей крупнейшие отрицательные структуры Баренцевоморского шельфа – Южно - и Северо-Баренцевские впадины. Первоначально предполагалось, что мегаседловина как крупное поднятие начала формироваться с начала средней юры.
Палеоструктурные и палеофациальные реконструкции юрского периода позволяют считать, что формирование коллекторов и покрышек здесь контролировалось обсуждаемой положительной палеоструктурой. В среднеюрское время, частично в начале поздней юры, отдельные наиболее приподнятые области вблизи мегаседловины подвергались размыву, продукты которого транспортировались в окружающие депрессии, занятые морскими бассейнами. Следы этих процессов видны на сейсмических разрезах в виде клиноформ бокового наращивания. Судя по размеру и направлению падения клиноформ, наиболее интенсивный снос был со стороны Ферсмановского поднятия, расположенного к западу от мегаседловины. Продукты выноса, отлагаясь на палеосклонах, формировали высокопористые песчаные коллекторы, латерально экранированные трансгрессивными юрскими глинами.
Наиболее благоприятными условия, способствующие процессам генерации углеводородов, были в мощных, преимущественно глинистых, толщах триаса, накопившихся в рифтогенных впадинах, имевших повышенный тепловой режим. Эти толщи почти повсеместно находятся в зоне мезокатагенеза (градации МК2-МК5). Органическое вещество (ОВ) триасовых отложений, вскрытых скважинами, в южной части шельфа представлено лишь гумусовыми и смешанными типами. Однако можно надеяться на формирование здесь разреза, обогащенного сапропелевым ОВ, что делает возможным присутствие на северном склоне Штокмановско-Лунинской мегаседловины нефтяных залежей. Путями миграции углеводородов из сопредельных впадин, помимо латеральных, служили, существовавшие разрывные нарушения.
Штокмановско-Лунинская мегаседловина оказалась особо благоприятным объектом для процессов аккумуляции углеводородов, поскольку она, с одной стороны, служила областью нефтесбора по отношению к крупнейшим депрессиям – Южно - и Северо-Баренцевским синеклизам, а с другой – содержит более мощный, чем на смежных поднятиях, юрско-меловой комплекс отложений с наиболее емкими резервуарами и надежной верхнеюрской-нижнемеловой глинистой покрышкой.
На общем региональном фоне трансгрессивного развития бассейна в юрский период выделяются трансгрессивно-регрессивные циклы более мелких порядков, развитие которых создало благоприятные условия формирования пластов-коллекторов и покрышек.
Разрез юрских отложений Штокмановского месторождения может быть разделен на пять циклов осадконакопления обусловленных периодическим колебанием уровня моря и характером осадконакопления. Начало каждого цикла определяется трансгрессией. Отложения в пределах цикла отражают последовательную смену условий седиментации.
Первый цикл представлен отложениями плиенсбах-тоарского возраста, вскрытыми скважиной Штокмановская-1. Цикл сложен пачкой переслаивания песчаников, алевролитов и глин. Также отмечаются тонкие линзовидные прослои конгломератов с галькой кремнистых пород. Текстуры нарушены включениями растительного детрита, а также выделяются прослои углистого материала.
Иногда встречаются конгломераты с фрагментами гальки аргиллитов и глинистым цементом. Четкие несогласия между песчаниками и нижележащими аргиллитами указывают на несколько периодов размыва.
Среднеюрские отложения (ааленского-келловейского возраста) формируют толщу переслаивания песчаных и глинистых отложений. Мощность варьирует от 25 до 160 метров в скважине Штокмановская-1 и 520 метров в скважине Штокмановская-7. Увеличение глинистой составляющей вверх по разрезу является следствием глобального повышения уровня моря.
Второй цикл (ааленского возраста) сложен аргиллито-песчаной толщей. Песчаная составляющая в породе преобладает. Количество глинистой составляющей увеличивается вверх по разрезу скважины Штокмановская-1. Условия осадконакопления изменяются от морских к прибрежно-морским.
Третий цикл (байосского возраста) пачку переслаивания аргиллитов, алевролитов и песчаников. Количество песчаной составляющей уменьшается до 29-54% и постепенно уменьшается с юга на восток. Если в южной части рассматриваемой территории пласты песчаников распростанены достаточно равномерно и согласно с верхними пластами, то в северной части песчаники постепенно перемещаются в нижнюю половину разреза.
Четвертый цикл (батско-раннекелловейского возраста) представлен алевролито-аргиллитовой толщей, мощностью до 200 м. Отмечается повышенное содержание глинистых разностей и пониженным – алевролитовой и песчаной. Песчаники образуют линзовидные тела и представлены преимущественно в центральной части Штокмановско-Лудловской седловины. Наблюдаются текстуры оползания и текстуры турбидитовых потоков
Пятый цикл представлен песчаной толщей. Отложения ранне-среднекелловейского возраста представлены толщей песчаников. Песчаники преимущественно мелкозернистые, реже мелко-среднезернистые, кварцевые, иногда слюдистые. Текстуры массивные и волновые разнонаправленные с глинистыми и углистыми прослоями. Песчаники отсортированы в различной степени. Переход от нижележащих серий постепенный.
Верхнеюрские отложения представлены так называемыми «черными глинами», богатыми органическим веществом. «Черные глины» являются аналогом Баженовской свиты в Западной Сибири и имеют региональное распростанение. Также они очень хорошо фиксируются по сейсмике и каратажу, что делает их региональным отражающим горизонтом между юрскими и меловыми отложениями.
Продуктивными отложениями Штокмановского месторождения являются породы среднеюрского возраста, в которых выделяются три продуктивных пласта Ю2, Ю1 и Ю0, представленных терригенных разрезом песчаных толщ.
Основываясь на закономерных изменениях разреза, в интервале пласта Ю2 были выделены литотипы пород, характерных для данной толщи. На основании закономерного распределения этих литотипов в интервале снизу вверх были
Рис.1. Литологическое строение продуктивного пласта Ю2 Штокмановского месторождения (скв.7)
выделены три литологические пачки, которые в свою очередь были разделены на циклиты (рис. 1).
Разрез пласта Ю2 построен тремя пачками, различающимся по характеру строения, вещественному составу отложений и генетическому типу. Разрез характеризуется трансгрессивным строением, где снизу вверх происходит смена условий осадконакопления от алювиально-дельтовых, непосредственно дельтовых авандельтовыми. Состав песчаных фракций также изменяется в этом направлении от кварцевых граувакков до мезомиктовых пород.
Первая пачка имеет алювиально-дельтовый генезис и состоит из десяти циклитов преимущественно двухчленного строения. Нижние элементы циклитов представлены песчаниками мелко-среднезернистыми преимущественно кварцевого грауваккового состава. Верхние элементы циклитов сложены алевролитами и алевролито-песчаными породами состоящими из ритмичного чередования разностей различных гранулометрических типов.
Песчаники первой пачки битумонасыщены. Вероятно, это была древняя нефтяная толща, которая позже была переформирована в газоконденсатную. В кровле пачки отмечается повышенное содержание пирита, что вероятно связано с уровнем стабилизации древнего ВНК.
Породы пачки характеризуются средними фильтрационно-емкостными свойствами, с открытой пористостью 14-18%, проницаемостью до 0,1 Д.
Вторая пачка по строению циклитов и характеру переслаивания литологических типов пород, их текстурно-структурным особенностям по генетическому типу отложений может быть отнесена дельтовому. В кровле пачки границы между циклитами осложнены перемывами.
Нижние элементы циклитов представлены карбонатными песчаниками мелко-среднезернистыми, реже крупнозернистыми мезомиктовыми по составу. Верхние элементы циклитов представлены не карбонатными песчаниками мелкозернистыми.
Песчаники пачки битумонасыщены. Отмечаются также зоны пиритизации, что можно связать со следующим уровнем стабилизации древнего ВНК. Песчаники содержат переменное количество карбонатов и карбонатных минералов. Наблюдаются нарушения, связанные с небольшими эрозионными врезами.
Вторая пачка в отличие от первой характеризуется уже более высокими показателями емкостно-фильтрационных свойств, с открытой пористостью 15-20% и проницаемостью до 1Д.
Третяя пачка по генетическому типу относится к ааван-дельтовому и состоит из шести циклитов преимущественно двухчленного строения.
Нижние элементы циклитов сложены преимущественно гравеллитами и крупнозернистыми песчаниками. Верхние элементы циклита представлены алевролитами мелко-крупнозернистыми, представленными тонким ритмичным чередованием различных гранулометрических типов.
Третяя пачка обладает низкими емкостно-фильтрационными свойствами за счет появления более глинистых разностей в разрезе. Показатель пористости не превышает 12%, а проницаемости 2мД.
, , . Геология и геохимия нефти и газа. М.: Изд-во Московского Университета; Издательский центр «Академия», 2004. С. 415. , , Штокмановское уникальное газоконденсатное местрождение (Баренцево море). Тез. Докл. СПб, ВНИИОкеангеология, 2002. С. 660-663. , , Структурные седловины (мегаседловины) Баренцевоморского шельфа как высокоперспективные обьекты поисков месторождений нефти и газа. Докл. РАН. 2000. Т. 374. №5. С. 654-656.
