Геодинамический контроль нефтегазоносности сдвиговыми дислокациями на востоке Западной Сибири

На вocтoке Ханты-Манcийcкoгo АО (ХМАО) уcтанoвлен cубрегиoнальный cдвиг, прoхoдящий пo приcвoдoвoй зoне Алекcандрo-Бахилoвcкoй гряды. Пoлoжение cдвига на лoкальных cтруктурах, наличие пoперечных нарушений контролируют этаж нефтегазоноcноcти в комплекcе c различными факторами (обcтановками оcадконакопления и т.д.). Приcутcтвие cдвиговых дислокаций способствовало формированию этажа нефтегазоносности на Верхнеколикъеганском (64 пласта) и Бахиловском (25 пластов) месторождениях. Зоны сдвиговых нарушений являются объектами высокопродуктивных зон, которые необходимо учитывать при разработке месторождений.
Присутствие сдвигов на Самотлорском месторождении привело к тому, что его центральная часть оказалась в условиях растяжения, которое послужило "поршневым" эффектом, повлекшим к массовому заполнению коллекторов УВ в его сводовой части, а боковые зоны оказались в условиях сжатия и характеризуются меньшими запасами и числом залежей. Расположение поисково-разведочных скважин в районе сдвига обусловливает дебиты скважин. При заложении горизонтальных скважин необходимо знание тренда анизотропии трещиноватости и ослабленных зон. Пробуренные поисково-разведочные скважины показали, что использование комплексного анализа сейсмогеологических данных приводит к положительным результатам.
В работах, посвященных горизонтальным тектоническим движениям в Западной Сибири и сопутствующей им нефтегазоносности, рассматривалось в основном два направления. Первое — региональное и надре-гиональное, которое базировались на анализе тектоники Западно-Сибирской плиты, прилегающих регионов и связанной с ней нефтегазоносности. Второе — локальное по данным площадных сейсморазведочных работ, преимущественно 3D.

Теория сдвиговых нарушений, этапность их образования и индентификация изложены в работах М.В.Гзовского, Е.С.Кутейникова, Н.С.Кутейниковой и в более современных исследованиях М.А.Гончарова, Г.Н.Гогоненкова, С.Б Денисова и А.И.Тумирзиева и др. [1-3]. Основными признаками сдвиговых дислокаций являются эшелонированные кулисообразные системы оперяющих разломов, шовная зона, представляющая типичную структуру пальмового дерева, присутствие впадин присдвигового растяжения, что прослеживается на временных разрезах, временных срезах сейсмики 3D (кубы когерентности и т.д.), и другие параметры атрибутного динамического анализа.
Многие исследователи выделяли сдвиговые нарушения в восточной части Ханты-Мансийского АО, но на отдельных площадях и по отдельным локальным съемкам 3D. Так, на Александровско-Бахиловской гряде некоторыми сейсмическими площадными съемками 3D выявлено два фрагмента левосторонннего сдвига северо-восточного простирания: между Бахи-ловским и Верхнеколикъеганским месторождениями на юге Бахиловского мегавала (000 "Фугро Геосайенс ГмбХ") и на Коликъеганском месторождении — центральная часть Александровского мегавала (ОАО "Сиб-нефтегеофизика").
При систематизации, обобщении и сопоставлении всех исследований сейсмических съемок 3D (3470 км²) и 2D (3000 км), проведенных в разные годы на Александровско-Бахиловской гряде (рис. 1-3), и остального геолого-геофизического информационного спектра установлен левосторонний субрегиональный сдвиг (Вахско-Бахиловский) (см. рис. 3) длиной 226 км северо-восточного простирания с характерными кулисооб-разными сопутствующими нарушениями, проходящий практически параллельно Толькинскому мегапрогибу или Колтогорско-Толькинская шовной зоне. В работе [2] высказывалось предположениие о его существовании. Несомненно, этот сдвиг оказал влияние на нефте-газоносность данной зоны.

Вдоль Колтогорского грабен-рифта зафиксирован значительный массив месторождений с присутствием сдвиговых нарушений: Русское, Харампурское у др. (см. рис. 2), выявленных различными исследователями вплоть до территории Новосибирской области, где поперечный сдвиг по отношению к Колтогорской шовной зоне сформировал на Верх-Тархоском месторождении систему кулисообразных нарушений. Вахско-Бахиловский сдвиг, вероятно, продолжается далее на территории Ямало-Ненецкого АО (см. рис. 2) вплоть до пересечения с так называемым Трансевра-зийским мегасдвигом (по Соборнову К.О. и др. [4]), Саяно-Пайхойским (по Филлиповичу Ю.В. [6]). Транс-евразийский мегасдвиг северо-западного направления проходит по западу Ямало-Ненецкого АО, на северо-востоке Ханты-Мансийского АО вдоль него присутствуют месторождения с наличием сдвигов: Етыпуркое, Комсомольское и др. В кайнозое при раскрытии Ледовитого океана на рубеже эоценолигоценового подъема севера Западно-Сибирской плиты, Трансевразийский сдвиг (левый) приобрел черты вполне законченного мегасдвига. Он служил своеобразными "качелями" при подъеме северной части территории и погружении южной, что способствовало сосредоточению в южной части в основном нефтяных месторождений, а в северной — газовых и газоконденсатных [4].
Триасовый рифтогенез создал основную систему грабен-рифтов и других тектонических нарушений [5], которые "подновлялись" как в юрское, так и меловое время, при этом создавались сдвиги, касательные к основным. Таким касательным сдвигом является Вахско-Бахиловский левосторонний субрегиональный сдвиг, который оказал влияние на этаж нефтегазоносности и коллекторские свойства пластов на своем пути следования. Он трассируется на Бахиловском, Верхнеколикъеганском, Северо-Хохряковском, Коликъеганском месторождениях. Если он проходит по крыльям складок, то этаж нефтегазоносности значителен, например Верхнеколикъеганское (64 пласта} и Бахиловское (25 пластов), а если по сводам структур, то отмечается один или немногим более горизонтов (Коликъеганское, Северо-Хохряковское). Кроме того, он сопровождается рядом поперечных сдвигов, установленных на Северо-Хохряковском (рис, 4, см. рис. 3), Малосикторском лицензионном участке (см. рис. 3), которые расщепляли основной (материнский) сдвиг и создавали эффект пальмового дерева на пути следования материнского сдвига. Это доказывается данными сейсмики 3D. Поперечные сдвиги усиливали сжатие на Александровском мегавале, что, помимо прочих факторов, способствовало ограничению в этаже нефтегазоносности. Подтверждающим фактором условий транспрессии (сжатия) служит также то, что весь Александровский мегавал по основному продуктивному этажу (верхнеюрским отложениям) характеризуется повышенной плотностью нефти, по сравнению с югом Бахиловского вала, и уменьшением газового фактора в южном направлении. На нефтегазоносность оказали влияние близость к Уренгойско-Колтогорскому грабен-рифту, а также палеообстановки осадконакопления, поскольку Александровский и Бахиловский мегавалы приближены к восточным и юго-восточным источникам сноса. В непосредственной близости происходит смена баженовского горизонта на марьяновский. Качество юрских флюидоупоров снижается, как и в восточном направлении. Как упоминалось, грабен-рифты формируют сопутствующие тектонические нарушения. Так, на Самотлорском месторождении (ОАО "Сиб-нефтегеофизика", 2001) выделено сдвиговое нарушение северо-западного простирания на правом крыле (восточном). Проведенные позднее (2003-2008) сейс-моразведочные работы 3D и последующий атрибутивный анализ {рис. 5) позволили выделить серию сдвиговых нарушений на западном крыле также северо-западного простирания с "расщеплением" в южном направлении с сопутствующими кулисообразны-ми системами оперяющих разломов. Иллюстрация сейсмического разреза профиля 3, полученного сей-смопартией 14, который проходит в широтном направлении по всему Самотлорскому месторождению, показывает хаотичные изломанные оси отражений в пределах западной и восточной частей месторождения, в отличие от центральной, где даже в доюрских образованиях наблюдаются слабодифрагированные отражения (см. рис. 5). Колтогорско-Толькинская шовная зона триасового происхождения была "живущей" и в юрское и меловое время. При ее сжатии или растяжении она оказывала воздействие на район Самотлорского месторождения. С запада влияла "проваливающаяся" Юганская мегавпадина. Наличие таких условий привело к тому, что центральная часть Самотлорского месторождения оказалась в условиях растяжения, которое послужило "поршневым" эффектом, повлекшим массовое заполнение коллекторов УВ. Об этом свидетельствуют большое число продуктивных горизонтов в сводовой части Самотлорского месторождения (31 пласт и 9 верхнеюрских залежей), а также присутствие нефтяных залежей в пластах ПК с газовой шапкой, тогда как боковые зоны сопровождались сжатием и формированием Белозерской и Мартовско-Мыхпайской валоподобных структур. В боковых зонах или периферии продуктивны только 14 горизонтов (пласты AB1-3|, БВ) и Ю1, (15 залежей). Баженовский горизонт в зонах сжатия препятствовал перетоку УВ, что способствовало сохранению по периферии большего числа залежей в верхнеюрских отложениях. К положительным факторам относятся: унаследованный характер развития территории, влияние общей геометрии бассейна, обособленность свода, окруженного мегавпадинами и мегапрогибами (Пякупурский, Тюменский мегапрогибы, Юганская ме-гавпадина, Колтогорский прогиб), наличие региональных и зональных флюидоупоров, коллекторов, образование зоны растяжения. Этим и еще рядом причин объясняется значительный размер этажа нефтегазоносное™ Нижневартовского свода. Определяющим для наличия и числа залежей на структуре являются ее унаследованность, наличие поднятия на момент заполнения ловушки, его размеры, близость рифтов, впадин, качество флюидоупора, доступность ловушки для заполнения флюидами и сохранности залежей, амплитуда инверсии относительно окружающих структур, наличие нефтематеринской породы и, как упоминалось, пространственное расположение тектонических нарушений на структуре.
При заложении поисково-разведочных скважин на продуктивные горизонты в районах сдвиговых нарушений учитывалось (кроме перечисленного) положение самого сдвига и кулисообразных оперяющих нарушений. Если скважина располагалась вблизи зоны разгрузки так называемого концентратора напряжений, вблизи конца кулисообразной трещины (рис. 6), то дебиты составляли от нескольких десятков тонн в сутки и выше, если вдали, то примерно в разы меньше, а если между ними, то дебиты резко уменьшались. Статистика незначительна ввиду преднамеренного ухода от таких зон. Получены хорошие результаты по поисково-разведочным скважинам на месторождениях юга Бахиловского вала, размещенных с учетом сдвиговых нарушений, а также обстановоки осадконакопления (см. рис. 5), где впоследствии проводилось эксплуатационное бурение. Несомненно, зоны сдвиговых нарушений являются высокопродуктивными объектами зон, которые необходимо учитывать при разработке месторождений.
При заложении горизонтальных скважин для эффективного проведения гидроразрыва пласта, а также выявления зон улучшенных коллекторов предлагается использовать розу трещиноватости, которая определяется не только сеткой разломов, но и азимутальным положением ствола субвертикальных скважин в продуктивном горизонте, поскольку на статистически накопленное азимутальное положение ствола субвертикальных скважин (до 30 м) будут влиять ослабленные зоны, при этом необходимо использовать весь комплекс данных атрибутного анализа прогноза коллекторских свойств по сейсмике 3D.


Авторы: Н.В.Нассонова, М.А.Романчев