6. Генезис углеводородов и формирование залежей
Нефтепроизводящие толщи
Под нефтепроизводящими толщами понимаются осадочные образования, для которых установлены реальные признаки участия в генерации и первичной миграции углеводородов. Главными параметрами нефтематеринской породы являются содержание органического вещества (Сорг), его генетический тип, степень катагенеза, эмиграция углеводородов. В Припятском прогибе они были изучены В. А. Лапутем, Е. А Никуленко, З. Л. Познякевичем и ниже описаны по их данным. Органического вещества, достаточного для генерации углеводородов и формирования их залежей, должно быть не меньше 0,3% для карбонатных и 0,5% для глинистых пород, а степень его катагенеза – не ниже МК1. В нефтематеринских породах должно преобладать сапропелевое органическое вещество. Согласно принятой классификации ОВ по Н. Б. Вассоевичу выделяются следующие типы исходного ОВ: I – сапропелевый (алиновый), II – сапропелевый (алциновый и амикагиновый), III – гумусовый (арконовый).
В осадочном чехле Припятского прогиба обогащены органическим веществом и могут считаться нефтематеринскими эйфельские и франские подсолевые карбонатные, а также раннефаменские межсолевые отложения. Позднефаменско-турнейские надсолевые породы также обогащены органическим веществом и являются сланценосными. Рифейские, вендские, живетские и нижнефранские терригенные отложения содержат органическое вещество меньше кларкового и не могут рассматриваться в качестве нефтематеринских.
Эйфельские отложения содержат в среднем 0,54% органического углерода и 0,007% битумоидов. В песчаниках и алевролитах содержится Сорг 0,1‑0,25%, в известняках –0,42‑0,86%, в мергелях –0,68%, в глинах –от 0,25 до 1,3%. Битуминозность пород колеблется от 0,02 до 1,32%. Эйфельские отложения рассматриваются как возможно нефтематеринские с весьма ограниченным потенциалом.
Франские карбонатные отложения являются источником углеводородов для подсолевого комплекса.
В отложениях саргаевского горизонта содержание Сорг изменяется от 0,2 до 0,9% и в единичных образцах достигает 1%, а в глинах ‑ 2,18%. Содержание хлороформенных битумоидов колеблется от 0,01 до 0,054% и иногда достигает 0,27%. Степень битуминозности пород 1,5‑18,6%, редко ‑ 54‑92%. Органическое вещество саргаевских отложений в большинстве своем относится к сапропелевому и смешанному гумусо-сапропелевому типам в пределах Северной зоны ступеней и к более гумусовому во Внутреннем грабене в центре и на юге прогиба.
Семилукские отложения обогащены органическим веществом в нижней части (моисеевские слои). Моисеевские слои мощностью 5‑17 м более глинистые, содержат пропластки черных глин и мергелей, обогащенных разложившимся органическим веществом с битуминизированными растительными остатками, и напоминают доманиковый тип разреза межсолевой толщи Припятского прогиба. Содержание Сорг изменяется в них от 0,11 до 5,52% и в большинстве образцов равно 0,31‑1,72%. Количество хлороформенных битумоидов изменяется от 0,02 до 0,09%, иногда достигает 0,128‑0,495%. Степень битуминозности 10‑14%, редко – 26‑43%. Верхняя часть семилукского горизонта (буйновичские слои) сложена известняками и доломитами и содержит меньше органического вещества: содержание Сорг изменяется от 0,007 до 1,32%, содержание хлороформенных битумоидов ‑ от 0,01 до 0,08%, степень битуминозности пород варьирует от 3 до 18%. Породы семилукского горизонта, в особенности моисеевских слоев, рассматриваются как основной источник углеводородов в подсолевых отложениях Припятского прогиба. В семилукских отложениях наиболее часто встречается ОВ сапропелевого алинового и алцинового типа (50% случаев) и нефти, генетически связанные с этим типом ОВ (78% случаев). Это свидетельствует о генетической связи нефтей и исходного ОВ в семилукских отложениях и об их наиболее высоком генерационном потенциале в разрезе подсолевого нефтеносного комплекса. Вместе с тем намечаются некоторые изменения типа ОВ и нефтей по площади прогиба. Так, в восточной части Речицко-Шатилковской ступени (Речицкое, Осташковичское, Вишанское месторождения) распространено ОВ сапропелевого алинового типа и генетически связанные с ним нефти, характеризующиеся наличием максимума н-алканов в низкомолекулярной области. В пределах Червонослободско-Малодушинской ступени увеличивается содержание гумусового и гумусоподобного (амикагинового) типов ОВ и появляются нефти, связанные с ОВ этого типа (Октябрьская, Притокская,Малодушинская площади).
Пестроцветные мергельно-глинистые породы речицкого горизонта содержат незначительное количество органического вещества (Сорг 0,05‑0,15%), недостаточное для генерации промышленных количеств нефти.
В воронежских и в подсолевых евлановских отложениях содержание Сорг в половине образцов превышаетот 0,3% и достигает 0,84, а иногда 1,61%. Количество хлороформенных битумоидов изменяется от 0,01 до 0,1, ингда достигает 0,5%. Степень битуминозности колеблется от 0,5 до 62%. Повышенные содержания органического вещества тяготеют к северо-восточной части прогиба. Породы можно считать нефтематеринскими, но с более ограниченным потенциалом по сравнению с семилукскими. В воронежских и евлановских отложениях тип ОВ изменяется от смешанного сапропелевого (алинового и алцинового) на севере прогиба до смешанного гумусово-сапропелевого, а затем и сапропелево-гумусового в южном направлении.
В целом для подсолевого карбонатного нефтеносного комплекса характерно снижение доли сапропелевого ОВ от семилукских отложений (50%) вниз к саргаевским (27%) и вверх к воронежским (18%) и евлановским (16%), а по площади с севера на юг от Северной зоны ступеней к Внутреннему грабену, что соответствует снижению генерационного потенциала в этом направлении.
Межсолевые отложения являются основным нефтегазоносным комплексом Припятского прогиба и все его залежи сформировались за счет органического вещества этого комплекса.
Отложения домановичского горизонта содержат повышенное количество Сорг (0,3‑1,99%), содержание хлороформенных битумоидов в них изменяется от 0,011 до 0,223%, степень битуминозности – от 5 до 35%. Они могли принимать участие в генерации углеводородов, на что указывает и пропитанность битумами пачки глинисто-карбонатных пород в верхней части горизонта (4‑15 м) на ряде площадей.
Отложения вышележащих кузьмичевских слоев также обогащены Сорг (0,3‑8,06%), количество битумоидов колеблется от 0,001 до 1,405%, степень битуминозности изменяется от 0,3 до 25%. Содержание Сорг более 0,3% отмечены в 70% скважин. Начиная с кузьмичевских отложений, отмечается обогащенность органическим веществом пород в центральных районах прогиба, где межсолевые отложения накапливались в относительно глубоководных условиях.
Отложения играевских слоев также содержат повышенное количество Сорг. Его количество в породах нижнеиграевских (тонежских) слоев в пачке М3 достигает 2,45%, в пачке М4 – 3,49%, при этом повышенное содержание (более 0,3%) встречено в 55% скважин. Количество хлороформенных битумоидов изменяется от 0,01 до 0,272%, а степень битуминозности органического вещества – от 2,3 до 33%. В верхнеиграевских (тремлянских) отложениях повышенное содержание Сорг отмечено в 66% изученных скважин. Количество хлороформенных битумоидов колеблется от 0,01 до 0,327%, а степень битуминозности – от 2,3 до 64%. Наибольшее среднее содержание органического углерода (1% и более) установлено в депрессионных известняково-глинисто-мергельных разрезах центральной части впадины. В доломитово-известняковых и глинисто-песчано-известняковых разрезах северного карбонатного и южного терригенного шельфа среднее содержание Сорг снижается до 0,5%.
В вишанских слоях задонского горизонта среднее содержание органического углерода также высокое (2,99%) и в 64% изученных скважин его содержание превышает 0,3%. Наиболее высокое содержание Сорг (более 1%) характерно для пород центральной депрессионной части задонского седиментационного бассейна. В северной шельфовой зоне его содержание снижается до 0,5‑1%, 0,3‑0,5% и даже 0,3% и менее. Количество хлороформенных битумоидов изменяется от 0,009 до 1,069%, степень битуминозности – от 2,4 до 17%.
В туровских слоях елецкого горизонта среднее содержание Сорг более 0,3% отмечено в 60,7% скважин, а в 28% скважин больше 1% (1‑5,25%), в дроздовских слоях – соответственно в 72 и 32% скважин. Количество хлороформенных битумоидов в отложениях туровских слоев изменяется от 0,007 до 1,610%, а в дроздовских – от 0,005 до 1,479%. Степень битуминозности изменяется от 7 до 27%, но иногда достигает 70‑100%.
В отложениях петриковского горизонта количество Сорг изменяется от 0,06 до 4,5%, при чем в 84% скважин его среднее содержание превышает 0,3%. Количество хлороформенных битумоидов составляет от 0,01 до 0,715%, степень битуминозности ‑–от 2,2 до 35, иногда до 60‑70%. В кровле петриковских отложений встречается пачка переслаивания мергелей, известняков и доломитов с прослоями карбонатных глин и горючих сланцев, сильно обогащенная органическим веществом и битумом, которая является одной из нефтегенерирующих в межсолевом комплексе.
Распределение органического вещества в межсолевых отложениях в разрезе и по площади определялось фациальными условиями осадконакопления. Начиная с кузьмичевского времени в центре прогиба формировался последовательно углублявшийся и расширявшийся седиментационный морской бассейн, обрамленный карбонатным шельфом на севере, глинисто-карбонатным на западе и карбонатно-терригенным на юге. Глубина его изменялась по полощади и возрастала со временем от 150 до 600‑700 м. В нем накапливались осадки, обогащенные глинистым материалом и органическим веществом. Среднее количество Сорг >1% контролируется изобатой 150 м. На шельфе среднее содержание Сорг составляло 0,5‑1%, а в прибрежных зонах менее 0,3%.
Для межсолевых отложений характерна значительная пестрота в распространении ОВ сапропелевого алинового, сапропелевого алцинового и амикагинового и гумусового (арконового) типа. В среднем содержание сапропелевого ОВ возрастает от задонских (53‑56%) и петриковских (79%) к елецким (87%) отложениям, в таком же порядке возрастает и генерационный потенциал пород. По площади содержание гумусового ОВ возрастает к периферии бассейна осадконакопления: к западной части прогиба, к Северной и Южной прибортовым зонам.
Оценка генетического потенциала отложений межсолевого комплекса по пиролитическим данным показала, что высоким (более 6 кг/т) и умеренным (2‑6 кг/т) генетическим потенциалом обладают глины и мергели петриковских, елецких и задонских отложений.
Катагенез рассеянного органического вещества
Ведущим фактором катагенеза, под влиянием которого происходит преобразование пород и рассеянного органического вещества с образованием углеводородов, является температура, в меньшей степени давление покрывающих пород, тектонические напряжения и время.
Наиболее надежным показателем палеотемператур и степени катагенетического преобразования осадочных пород считается отражательная способность витринита (ОСВ). Для определения палеотемператур используются также результаты приролитических исследований по определению Тмах. Данные по ОСВ по 178 скважинам и данные по Тмах по 42 скважинам послужили основой для построения графиков зависимости отражающей способности витринита от глубины погружения по отдельным районам, зонам и комплексам, что позволило получить дополнительные материалы на тех участках, где аналитические результаты отсутствовали. По этим данным была составлена таблица глубинной и временной зональности ГФН и градаций катагенеза для подсолевых карбонатных и межсолевых отложений и были построены схематические карты катагенеза пород подсолевого карбонатного (рис. 69) и межсолевого (рис. 70) нефтеносных комплексов Припятского прогиба (Никуленко, Познякевич, 1997).
На карте катагенеза пород подсолевого карбонатного комплекса выделяются в целом субширотно ориентированные зоны, при этом степень катагенеза возрастает с увеличением глубины залегания отложений. Вместе с тем, степень катагенеза пород в целом уменьшается с севера на юг: так глубина градации катагенеза МК3 погружается от 3,8 км на севере до 4,4 км в центре и 5, 2 км на юге прогиба.
В Северной зоне ступеней наиболее высокие градации катагенеза МК3‑МК4 приурочены к погруженным (до 4‑5 км) северным частям Речицко-Шатилковской и Червонослободско-Малодушинской ступеней. В Северной прибортовой зоне, в южных поднятых частях ступеней с уменьшением глубины залегания степень катагенеза снижается до МК2, а в отдельных частях до МК3 и ниже. Таким образом, в погруженных (более 4000 м) частях Речицко-Вишанской и Червонослободско-Малодушинской ступеней были наиболее оптимальные палеогеотерми-ческие условия для генерации углеводородов.
В пределах Внутреннего грабена градации катагенеза МК3 и в небольшой мере МК4 отвечают наиболее погруженным частям Заречинско-Великоборской, Шестовичско-Сколодин-ской и Ельско-Наровлянской ступеней (глубина 4400‑5200 м и более). Значительно шире здесь распространена зона катагенеза МК2‑МК1, а в западной части прогиба уровень катагенеза снижается до ПК3 и ниже. В связи с этим площадь с оптимальными палеогеотермическими условиями генерации углеводородов во Внутреннем грабене меньше, чем в Северной зоне ступеней.
Схематическая карта катагенеза пород межсолевого комплекса в целом повторяет подсолевую, но степень катагенеза здесь ниже. Межсолевые отложения также наиболее преобразованы в погруженных частях Речицко-Вишанской и Червонослободско-Малодушин-ской ступеней. По кровле межсолевого комплекса уровень катагенеза снижается на одну градацию и соответствует МК2‑МК3. В поднятых частях ступеней и в Северной прибортовой зоне степень катагенеза снижается до МК1 и ПК3 . По сравнению с подсолевым комплексом уровень катагенеза в межсолевом комплексе здесь снижается на 1‑2 градации.
Во Внутреннем грабене наиболее катагенетически преобразованными являются отложения в погруженной части Заречинско-Великоборской ступени (МК3‑МК4 по подошве и МК3 по кровле межсолевого комплекса). На остальной большей части Внутреннего грабена уровень катагенеза невысок (МК1‑ПК3) и только в погруженных частях Шестовичско-Сколодинской и Ельско-Наровлянской ступеней на небольшой территории степень катагенеза достигает градации МК2.
Невысокая степень катагенеза подсолевых и межсолевых отложений в Припятском прогибе при значительных глубинах залегания объясняется влиянием двух мощных соленосных толщ с высокой теплопроводностью, которые выполняют роль холодильников.
Латеральная асимметрия катагенетической преобразованности пород с большей степенью преобразованности в северной части прогиба объясняется геотермической и палеогеотермической асимметрией. Современные температуры в подсолевом комплексе уменьшаются с севера на юг от 75 до 35о С, а палеотемпературы уменьшались соответсвенно от 170 до 70о С. Это обусловлено тем, что в северной части палеорифта была основная зона растяжения земной коры и литосферы в целом, и к ней был приурочен основной конвективный и кондуктивный поток глубинного тепла.
Таким образом, условия катагенетического преобразования органического вещества и генерации углеводородов в Северной зоне ступеней и в пределах Внутреннего грабена существенно отличались. Наиболее благоприятными (градация катагенеза МК2 и выше) условия для максимальной реализации нефтематеринского потенциала отложений подсолевого и межсолевого комплексов были в Северной зоне ступеней (60 и 40% территории). Во Внутреннем грабене такие условия были только на 13 и 9% территории. Менее благоприятные условия для генерации углеводородов при градациях катагенеза МК1 и ПК3 имеют подсолевые и межсолевые отложения на остальной части Северной зоны ступеней (40 и 60% территории соответственно), а также подсолевые отложения Внутреннего грабена (68% территории) межсолевые отложения центра (47% территории) и юга (20%). Значительная часть территории центра (40%) и юга (70%) по межсолевым отложениям и значительно меньшая часть (8 и 15%) по подсолевым отложениям характеризуются градацией катагенеза ПК3 и менее, когда процессов генерации и эмиграции углеводородов в масштабах, необходимых для образования залежей, не происходило.
Этим и объясняется, почему основной очаг нефтеобразования (Бескопыльный, 1975) находится в Северной зоне ступеней и тяготеет к его восточной части, где и расположены основные залежи нефти Припятского прогиба. Более мелкие очаги нефтеобразования в межсолевых и особенно в подсолевых отложениях имеются также в пределах Внутреннего грабена, где они в основном приурочены к погруженным частям Заречинско-Великоборской, Шестовичско-Сколодинской и Ельско-Наровлянской ступеней.
Главная фаза и зона нефтеобразования
Под главной фазой нефтеобразования (ГФН) Н. Б. Вассоевич (1970) понимал этап преобразования органического вещества и массовой генерации и эмиграции углеводородов, который начинается на стадиях катагенеза МК1, продолжается на стадии МК2 и достигает максимума к стадии МК3. Главная фаза нефтеобразования протекает при температуре 60‑180о С на глубине 2‑4 км и этот интервал и его отложения получили название главной зоны нефтеобразования. По мнению зарубежных исследователей (Тиссо, Вельте, 1981) главная зона нефтеобразования, которую они называют нефтяным окном, отвечает градациям катагенеза МК1‑МК4. Вопросы стадийности нефтеобразования разрабатывались на примере преимуществено глинистых карбонатных толщ. По мнению Б. А. Соколова (1980, 1985) в карбонатных породах этот процесс протекает несколько иначе, и в связи с их ранней литификацией в них выделяются верхняя и нижняя зоны нефтеобразования, при чем реализация их нефтематеринского потенциала осуществляется в основном в нижней зоне при температуре 100‑150о С в условиях метакатегенеза (градации МК4 , МК5), т. е. в более жестких термобарических условиях, чем в глинистых толщах.
Поскольку в Припятском прогибе основные нефтеносные толщи карбонатные и в разрезе присутствуют две мощные соленосные толщи, играющие роль холодильников, главная зона нефтеобразования здесь должна смещаться вниз по разрезу в условия больших глубин и жестких термобарических условий.
Проявление ГФН имеет место на разных глубинах и при разных уровнях катагенеза пород и ОВ, что связано с конкретными термобарическими условиями района, литологическим составом пород, генетическим типом ОВ. По мере погружения с ростом уровня катагенеза пород и ОВ изменяется содержание хлороформенного битумоида “А” (ХБ), величины битумоидного коэффициента, содержание в битуме масел, элементный состав, и анализ этих данных позволяет определить глубины и время проявления ГФН. Для Припятского прогиба эти процессы были рассмотрены Е. Ф. Никуленко (1997) по основным нефтеносным комплексам, районам и зонам, построены графики изменения состава хлороформенного битумоида “А” и его содержания в рассеянном органическом веществе (содержание масел, углерода и изменение битумоидного коэффициента) от глубины. Анализ графиков позволил определить для каждого комплекса и для отдельных зон глубины, уровни катагенеза и другие особенности проявления ГФН (табл. 24).
Наименьшая глубина проявления ГФН установлена в северо-восточной части прогиба на Александровской и Борщевской площадях в области проявления позднедевонского вулканизма, высокого теплового потока и интенсивного прогрева недр. Здесь увеличение содержания хлороформенного битума, битумоидного коэффициента, содержания масел и углерода в межсолевых отложениях отмечается до глубины 2200 м, что указывает на масштабную генерацию УВ. Ниже эти показатели снижаются, что свидетельствует о масштабной эмиграции УВ.
Западнее, в Предберезинской зоне опусканий в погруженной части Речицко-Вишанской ступени на Чернинской, Оземлинской, Моисеевской, Шатилковской, Боровиковской и других структурах глубина проявления ГФН резко увеличивается до 3300‑3700 м в межсолевых и 3900‑4100 м в подсолевых отложениях при градациях катагенеза соответственно МК1‑МК2 и МК2‑МК33. В то же время в Северной прибортовой зоне, а также в поднятых южных частях Речицко-Вишанской и Червонослободско-Малодушинской ступеней при снижении глубины залегания межсолевого и подсолевого комплексов глубина проявления ГФН снижается соответственно до 2300 и 2600 м и 2900 и 2900‑3100 м при степени катагенеза МК2. Однако на южных погруженных крыльях Речицко-Вишанской и Червонослободской зон поднятий при увеличении глубины залегания межсолевого и подсолевого комплексов глубины генерации и эмиграции также сдвигаются соответственно к 3900 и 4200‑4300 м.
В центре и на юге прогиба в пределах Внутреннего грабена условия проявления ГФН иные. Здесь главная фаза нефтеобразования смещена к более низкой градации катагенеза (МК1), но на большие глубины: в Мозырско-Каменской зоне – 3300‑3500 м, а в Ельской депрессии – около 4000 м. Для большей части центра и юга и особенно их западных частей четких закономерностей в изменении геохимических показателей с глубиной не наблюдается, так как в интевале 1100‑2500 м преобладает градация катагенеза ПК3 , что не обеспечивает достаточные для формирования залежей масштабы генерации и эмиграции углеводородов.
Подсолевые карбонатные отложения с позиций проявления ГФН находятся в лучших условиях, чем межсолевые. В Северной зоне ступеней ГФН проявляется практически на всей территории эа исключением крайних западных участков, в пределах Внутреннего грабена на 80% территории. Межсолевые отложения Северной зоны ступеней также находились в зоне ГФН на большей части территории, в то время как в пределах Внутреннего грабена на большей части территории (40% территории в центре и 70% на юге) они не погружались в главную зону нефтеобразования и не реализовали свой нефтематеринский потенциал.
Изучение генетического потенциала межсолевого комплекса приролитическим методом подтвеждает эти выводы. Только в Северной зоне ступеней Тмах достигает 440о С, что соответствует условиям нефтяного окна, в пределах Внутреннего грабена она не превышает 427о С, что свидетельствует о недостаточно высокой преобразованности органичесого вещества.
В целом начало главной фазы нефтеобразования в условиях Припятского прогиба приурочено к градации катагенеза МК1 при глубинах от 2000 до 4000 м, а основная генерация и массовая эмиграция УВ происходит при градации катагенеза МК2 на глубинах от 2500 до 4500 м.
Таким образом глубинная и территориальная зональность проявления ГФН и градаций катагенеза объясняют характер распределения начальных потенциальных ресурсов в Припятском прогибе, плотность которых наиболее высока в Северной зоне ступеней, к которой приурочена главная область нефтеобразования и основные разведанные ресурсы УВ.
Формирование залежей нефти
Формирование залежей нефти начинается с эмиграции углеводородов из нефтепроизводящих отложений с их последующей миграцией из зон нефтеобразования в зоны нефтенакопления. Для выделения и обоснования таких зон использовались (Лапуть, Никуленко, 1997) следующие геохимические параметры: плотность эмигрировавших (Пэмг) и миграционных (Пмиг) битумоидов; качественное состояние самих битумоидов в этих зонах, определяемая степенью их восстановленности (К2); класс нефтепроявлений (выделяется восемь классов нефтепроявлений от твердых битумов до подвижной нефти).
Были составлены схематические карты плотностей эмиграционных и миграционных битумоидов для межсолевого (рис. 71) и подсолевого карбонатного (рис. 72) нефтеносных комплексов и на них выделены зоны нефтеобразования и зоны нефтенакопления. Зоны нефтеобразования оконтурены изолиниями плотности эмиграционных битумоидов – 50 тыс. т/км2 , а зоны нефтенакопления – плотностью миграционных битумоидов 50 тыс. т/км2 . Отмечается четкая связь структуры нефтеносных комплексов и геохимических показателей: погруженным зонам соответствуют повышенные значения плотностей эмиграционных битумоидов (Пэмг) и они являются зонами нефтеобразования, повышенным зонам отвечают пониженные значения Пэмг и повышенные значения плотностей миграционных битумоидов (Пмиг), а также повышенные значения коэффициента качественного состояния битумоидов (К2), и они являются зонами нефтенакопления. Изменяется и характер нефтепроявлений: от твердых битумов в зонах нефтеобразования до подвижной нефти в кавернах и трещинах в зонах нефтенакопления.
В межсолевом нефтеносном комплексе Северного нефтеносного района выделяется несколько зон генерации и аккумуляции углеводородов.
В погруженной части Речицко-Шатилковской ступени выделена обширная Предберезинская зона опусканий с относительно высокой плотностью эмигрировавших битумоидов (Пэмг = ‑100 тыс. т/км2) и нефтепроявлениями 1-го класса (твердый битум, запах битума). С севера и с юга к ней примыкают Судовицко-Березинская и Оземлинско-Первомайская зоны поднятий. По направлению к ним плотность эмигрировавших углеводородов снижается до –50 тыс. т/км2 и менее (т. е в 2‑3 раза), а плотность миграционных битумоидов увеличивается от 20 до 100‑400 и 1000 тыс. т/км2 , тип нефтепроявлений изменяется от 1-го класса (твердый битум) к 3‑8-му (капли, запах, выпоты нефти). По геохимическим показателям они оцениваются как зоны нефтенакопления, куда мигрировали углеводороды из Предберезинской зоны нефтеобразования.
В восточной части Речицко-Шатилковской ступени выделяется Предалександровская зона нефтеобразования, которая оконтуривается изолинией Пэмг = ‑100 тыс. т/км2 и изолинией нефтепроявлений 1-го класса. С севера к ней примыкает Александровско-Дубровская зона нефтенакопления, которая оконтуривается изолинией повышенного содержания Пмиг = 50‑800 тыс. т/км2. С юга к ней примыкает самая крупная Речицко-Вишанская зона нефтенакопления с плотностью миграционных битумоидов 200‑400 тыс. т/км2 и более. Плотность миграционных битумоидов снижается с востока на запад зоны до 20 тыс. т/км2 на Малынской и Холопиничской площадях, что свидетельствует о снижении перспектив нефтеносности зоны в этом направлении.
В погруженной части Червонослободско-Малодушинской ступени выделяются Предборисовская и Предречицкая зоны нефтеобразования, которые оконтуриваются изолиниями Пэмг –300 и –200 тыс. т/км. С юга к ним примыкают Червонослободская и Малодушинская зоны нефтенакопления, которые выделяются по Пмиг 100‑300 тыс. т/км2.
В Южном нефтеносном районе в пределах Внутреннего грабена выделяются Предчервонослободская и Предмалодушинская зоны нефтеобразования в погруженной части Заречинско-Великоборской ступени с повышенной (‑90‑100 тыс. т/км2) плотностью эмиграционных битумоидов. К югу от них расположены Комаровичско-Савичская и Заречинско-Дудичская зоны нефтенакопления с плотностью миграционных битумоидов 100‑600 и 1000 тыс. т/км2. Комаровичско-Савичская зона нефтенакопления расположена в средней части ступени и характеризуется также повышенной (60‑300 тыс. т/км2) плотностью эмиграционных битумоидов, т. е является одновременно и зоной нефтеобразования.
В осевой части прогиба выделяется Мозырско-Каменская зона генерации УВ с глубиной залегания межсолевых отложений 3400‑3800 м, оконтуренная изолинией повышенной плотности эмиграционных битумоидов (‑100 тыс. т/км2). С запада к ней примыкают Шестовичско-Скрыгаловская, Сколодинско-Каменская и Гостовская группы структур, которые могут быть зонами аккумуляции. Однако, как и выделяемые северо-западнее Копаткевичско-Бобровичская и Конковичско-Южно-Гороховская зоны поднятий, ввиду отсутствия коллекторов в межсолевых отложениях они являются малоперспективными.
На западе центральной части прогиба плотность эмиграционных битумоидов не высока (менее 100 тыс. т/км2), нефтепроявления отсутствуют или отмечаются окисленные битумы, что свидетельствует о неблагоприятных условиях для формирования здесь залежей нефти в межсолевых отложениях.
На юге прогиба выделяется Южно-Ельская зона генерации УВ с плотностью эмиграционных битумоидов от –100 до – 300 тыс. т/км2 и высокой (К2 достигает 2,2) восстановленностью битумоидов, которая оценивается как зона генерации со средней продуктивностью межсолевой нефтематеринской толщи. По периферии зоны выделяются участки с высокими (от 500 до 2800 тыс. т/км2) содержаниями миграционного битумоида. С юга к ней примыкает Выступовичская зона нефтенакопления с высоким (800‑4000 тыс. т/км2) значением Пмиг и высоким (К2 равно 4‑5) уровнем восстановлености битумоидов. Примыкающая с севера Ельская зона нефтенакопления характеризуется высокой плотностью (500‑2000 тыс. т/км2) миграционных битумоидов и обилием нефтепроявлений 5‑6 классов (капли, выпоты подвижной нефти), но показатель качественного состояния битумов низкий (К2 равно 0,5‑1,5), что снижает перспективы зоны.
На западе южной части прогиба количество эмиграционных битумоидов равно –200 тыс. т/км2, однако миграционные битумы отсутствуют, восстановленность битумов низка (К2 меньше 0,5), что свидетельствует о плохих условиях сохранности УВ и возможном окислении их инфильтрационными водами.
В подсолевом карбонатном нефтеносном комплексе выделяются те же зоны генерации и аккумуляции УВ, что и в межсолевом комплексе, при этом в плане они совпадают.
В Северной зоне ступеней выделяются Предберезинская и Предалександровская зоны генерации на западе и востоке погруженной части Речицко-Вишанской ступени с повышенной (до –100‑300 и –50 тыс.т/км2) величиной Пэмг. В погруженной части Червонослободско-Малодушинской ступени выделяются Предборисовская и Предречицкая зоны генерации с невысокой (‑50 тыс. т/км2) величиной Пэмг. К ним примыкают Судовицко-Березинская, Оземлинско-Первомайская, Речицко-Вишанская, Борисовско-Дроздовская, Малодушинская, Червонослободская зоны нефтенакопления с повышенным (от 50 до 500 тыс. т/км2) содержанием Пмиг.
На севере Внутреннего грабена в погруженной части Заречинско-Великоборской ступени повышенными (до 522 тыс. т/км2) значениями Пэмг выделяются Предчервонослободкая и Предмалодушинская зоны генерации УВ. Южнее выделены Прудокско-Гороховская зона генерации с плотностью эмиграционных битумоидов от –50 до –180 тыс. т/км2 и многочисленными нефтепроявлениями 1-го класса. Преднаровлянская и Предвыступовичская зоны генерации характеризуются еще более низкими (до –30 тыс. т/км2) величинами эмиграционных битумоидов и нефтепроявлениями 1-го класса.
К зонам генерации примыкают Комаровичско-Савичская, Заречинско-Дудичская, Омельковщинская, Сколодинская, Гостовско-Каменская, Западно-Валавско-Николаевская, Новорудненская и Выступовичская зоны нефтенакопления с невысокими плотностями миграционных битумоидов.
На западе прогиба отсутствуют прямые признаки нефтеносности, что свидетельствует о низком генерационном потенциале и низкой перспективности этой части прогиба.
В целом подсолевые карбонатные отложения Внутреннего грабена отличаются невысокой плотностью эмиграционных и миграционных битумоидов, снижающейся с севера на юг, нефтепроявлениями низкого качества (битумы типа асфальтенов, керитов, оксикеритов), что свидетельствует о низком нефтегенерационном потенциале, неблагоприятных условиях сохранения УВ и невысоких перспективах нефтеносности Внутреннего грабена по сравнению с Северной зоной ступеней.
Подсолевой терригенный нефтеносный комплекс характеризуется более низкой плотностью эмиграционных битумоидов, которая изменяется от –90‑190 тыс. т/км2 в Предберезинской гоне генерации до –50 в Предалександровской, ‑ 84 в Предречицкой, ‑60 в Предчервонослободской, до –65‑140 в центре и до –30 тыс. т/км2 на юге прогиба. В зонах аккумуляции плотность миграционных битумоидов увеличивается от Судовицско-Березинской зоны к Червонослободско-Малодушинской (от 80‑100 до 50‑500 тыс.т/км2) и к центру прогиба (от 300‑500 до 1000 тыс. т/км2) и снижается к югу прогиба (300‑370 тыс/ т/км2). Коэффициент качественного состояния битумоидов уменьшается от центра (0,2‑2,6) к северу (0,07‑1,31) и югу (0,38‑1,31) прогиба. В отличие от подсолевого карбонатного комплекса в подсолевом терригенном на западе прогиба довольно высока плотность миграционных битумоидов (495‑965 тыс. т/км2) и показатели их качественного состояния (4‑7 классы). Однако в целом масштабы генерации УВ в подсолевом терригенном комлексе значительно ниже, чем в подсолевом карбонатном.
Процессы массовой генерации и эмиграции углеводородов из зон генерации в зоны аккумуляции и в ловушки в их пределах с формированием залежей нефти происходили в главную фазу генерации УВ. ГФН в разных комплексах, районах и зонах Припятского прогиба проявилась на разных глубинах, в разное время и в неодинаковой степени, что связано с разным типом ОВ и в основном с палеогеотермическим режимом. Начало проявления ГФН (МК1) в межсолевых отложениях приурочено к глубине от 2000 м в северной зоне ступеней, до 3400 м в центре и 4000 м на юге, а в подсолевых отложениях смещено на несколько меньшие глубины. Максимальная генерация углеводородов происходила на глубине 2600‑4100 м (МК1‑МК2, реже МК3). Для подсолевых отложений это соответствует времени накопления верхней соленосной толщи, для межсолевых – времени накопления верхней соленосной толщи и надсолевых девонских отложений.
Ступени, зоны приразломных погружений и поднятий и приуроченные к ним зоны нефтеобразования и нефтенакопления начали активно формироваться с начала рифтовой стадии и наиболее активно формировались в среднем фамене во время накопления верхней соленосной толщи. Времени накопления верхней соленосной толщи в среднем фамене отвечает максимум рифтогенеза с большой скоростью погружения и осадконакопления и наиболее интенсивными подвижками по разломам. Зоны нефтеобразования и зоны нефтенакопления и осложняющие их ловушки являются догенерационными и сингенерационными, что создавало благоприятные условия для формирования залежей нефти. Во время накопления верхнесоленосных, в меньшей степени надсолевых девонских отложений происходило интенсивное уплотнение подсолевых и межсолевых пород с отжатием из них седиментационных вод, таким образом в Припятском прогибе главная фаза нефтеобразования совпала с главной фазой эмиграции углеводородов из нефтеметеринских отложений в резервуары. Естественно, это создавало благоприятные условия для формирования залежей нефти.
Спад тектонической активности намечается в Припятском прогибе с позднефаменского времени: темпы погружения и осадконакопления во время накопления надсолевых девонских отложений, а также подвижек по разломам, снизились в 2‑5 раз по сравнению с средним фаменом, временем накопления верхней соленосной толщи. С карбона, с началом стадии наложенной синеклизы темпы погружения, осадконакопления и подвижек по разломам снизились на порядок и более по сравнению с главной, среднефаменской фазой рифтовой стадии. Со снижением темпов рифтогенеза в позднем фамене и его прекращением начиная с раннего карбона начался процесс деградации теплового поля, в результате чего современные температуры в чехле в два раза ниже по сравнению с главной фазой рифтовой стадии. Поэтому следует полагать, что оптимальные термобарические условия для генерации УВ и формирования залежей были в среднем фамене в главную и в позднем фамене в заключительную фазы рифтовой стадии, а к началу карбона главная фаза нефтеобразования и процесс формирования залежей нефти в Припятском прогибе в основном завершились. Залегание триасовых, а на Копаткевичском поднятии визейских отложений на брекчии кепрока, пропитанной нефтью, свидетельствует, что залежи нефти к этому времени в подсолевых и межсолевых отложениях были сформированы и разрушались.
Нефти подсолевого и межсолевого комплексов генетически разнородны и имели собственные очаги генерации и залежи нефти формировались в них в результате латеральной миграции в подсолевых и межсолевых отложениях из погруженных в поднятые части ступеней вверх по восстанию отложений. Расстояния латеральной миграции сопоставимы с шириной ступеней, так как ступени в главную фазу генерации были в основном изолированы друг от друга каменной солью по разломам. Нефти в боричевском резервуаре основания галитовой субформации на Полесском и Выступовичском месторождениях генетически связаны с подстилающими петриковскими отложениями. На Северо-Домановичском месторождении в кореневском резервуаре, а также, вероятно, в тишковском и шатилковском резервуарах на Тишковской, Осташковичской, Шатилковской и других площадях формирование залежей происходило за счет генерации углеводородов во внутрисолевых прослоях галитовой субформации. На Казанском месторождении предполагается формирование внутрисолевых залежей за счет вертикальной миграции из подсолевых отложений. Нефти северных и южных крыльев Речицко-Вишанской зоны поднятий имеют самостоятельные источники углеводородов. Их залежи формировались в результате латеральной миграции соответственно из погруженных зон Речицко-Вишанской и Червонослободско-Малодушинской ступеней.
Залежи нефти в подсолевом и межсолевом комплексах формировались в основном в тектонически экранированных солью по разломам пластовых и массивных резервуарах. В верхнесоленосном комплексе они формировались в литологически ограниченных резервуарах бистромов и биогермов внутрисолевых прослоев галитовой субформации на севере прогиба и и в терригенных породах авандельт на юге прогиба.
Залежи нефти в подсолевых и межсолевых отложениях Припятского прогиба подвергались интенсивному разрушению, на что указывают признаки древних водонефтяных контактов на ряде месторождений, а также признаки вязкой тяжелой окисленной нефти в брекчии кепрока на многих соляных криптодиапирах (Речицкий, Тишковский, Осташковичский, Первомайский, Копаткевичский, Дудичский, Наровлянский, Ельский и др.).
Разрушение залежей нефти происходило в результате вертикальной миграции по разломам в вышележащие отложения, а также под влиянием галокинеза в галитовой подтолще, которая захватывала нефть из головных частей тектонически экранированных залежей при течении из погруженных в поднятые крылья разломов. Часть нефти оказалась рассеянной в соли соляных массивов, часть была окислена в брекчии кепрока в сводах соляных криптодиапиров.
Для залежей подсолевого и межсолевого комплекса установлено увеличение плотности нефтей, содержания в них смолисто-асфальтеновых веществ и серы по мере увеличения нарушенности залежей разломами, что доказывает отрицательное влияние разломов на сохранение залежей нефти. Так, на Октябрьской площади подсолевые и межсолевые отложения интенсивно нарушены разломами и на ней выявлены лишь небольшие залежи тяжелых гипергенноизмененных нефтей. Более интенсивная нарушенность подсолевого комплекса Внутреннего грабена разрывными нарушениями по сравнению с Северной зоной ступеней, по-видимому, оказала существенное отрицательное влияние на формирование и сохранение залежей нефти. В условиях мелкоблоковой структуры не было значительных нефтесборных площадей и крупных ловушек и происходило рассеивание углеводородов по площади и по разрезу.
- Часть III. Геология, поиски и разведка залежей нефти в беларуси
- Глава 1. Припятская нефтегазоносная область
- 1. История изучения нефтегазоносности Припятского прогиба
- 2.Нефтеносные комплексы
- 3.Тектоника нефтегазоносных комплексов
- 4. Природные резервуары нефти и газа
- 5. Гидрогеология нефтегазоносных комплексов
- 6. Генезис углеводородов и формирование залежей
- 7. Геохимическая характеристика нефтей
- 9. Методы поисково-разведочных работ на нефть и газ
- 10. Потенциальные ресурсы и перспективы их освоения.
- Литература