Разработка эффективной методики оценки ресурсов углеводородов с применением сравнительно-исторического метода и геотермии как нового метода разведочной геофизики

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью совершенствования методики оценки ресурсов углеводородов объемно-генетическим методом, основанным на палеореконструкциях геотемпературного режима нефтематеринских отложений. Цель исследований: оценка влияния векового хода температур на поверхности Земли на геотермический режим нефтематеринских отложений юго-востока Западной Сибири, на степень реализации их генерационного потенциала. Объекты исследований: среднегодовые температуры в мезозое и кайнозое южной палеоклиматической зоны Западной Сибири, баженовские отложения мезозойско-кайнозойского разреза, вскрытого глубокими скважинами на широтах Томской и Новосибирской областей. Методы исследования: аналитическая сводка реконструкций векового хода температур на дневной поверхности в мезозое-кайнозое, выполненных с применением актуалистического метода; метод палеотемпературного моделирования для количественной оценки влияния палеоклиматического фактора на геотермический режим материнских отложений и интенсивность генерации углеводородов. Результаты исследований. Проведено географическое и геохронологическое обобщение опубликованных в период 1974-2011 гг. данных о вековом ходе температур на поверхности Земли юго-востока Западной Сибири. Данные получены рядом авторов на основе сравнительно-исторического анализа литологии осадочных толщ, ареалов флоры, материалов изотопной и магнезиальной термометрии. Для южной палеоклиматической зоны (Томская, Новосибирская и Омская области) построен "местный" вековой ход температур на земной поверхности начиная с юрского времени. Палеотемпературным моделированием разреза осадочного чехла, включая нефтематеринские отложения, выделены по геотемпературному критерию очаги интенсивной генерации баженовских нефтей, выполнен расчет и анализ распределения относительной плотности ресурсов нефтей. Получена количественная оценка влияния палеоклимата на геотермический режим и степень реализации генерационного потенциала баженовской свиты, формирующих залежи углеводородов нефтегазоносных комплексов томских и новосибирских нефтепромыслов. Показано, что в случае неучета палеоклимата невозможно адекватно восстановить термическую историю материнских отложений, что может занижать до 2-х раз и более величины расчетных ресурсов объемно-генетическим методом. Использование «местного» векового хода температур на поверхности Земли повышает эффективность технологии определения прогнозных ресурсов, позволяя более корректно учесть историю главной фазы нефтеобразования, не завышая/занижая (до 30-40 %) расчетные ресурсы. Продемонстрированы преемственность и научно-практическая значимость сочетания сравнительно-исторического (актуалистического) метода классической геологии и нового метода разведочной геофизики - геотермии - в решении задач оценки ресурсов углеводородов.

The relevance of the research is caused by the need to improve a technique of assessing the hydrocarbon resources by the volume and genetic method based on paleoreconstruction of geotemperature mode of petromaternal deposits. The main aim of the research is to assess the influence of the century course of temperatures on Earth surface on geothermal mode of petromaternal deposits of the southeast of Western Siberia, on the extent of realization of their generative potential. Objects of researches: average annual temperatures in the Mesozoic and the Cenozoic of the southern paleoclimatic zone of Western Siberia, Bazhenov deposits of the Mesozoic and Cenozoic section opened with deep wells at latitudes of Tomsk and Novosibirsk areas. Methods of researches: the analytical report of reconstruction of the century course of temperatures on a day surface in the Mesozoic Cenozoic executed with application of an actualistic method; a method of paleotemperature modeling for a quantitative assessment of influence of a paleoclimate factor on the geothermal mode of maternal deposits and intensity of generation of hydrocarbons. Research results. The authors have synthesized the geographical and geochronological of the data on the century course of temperatures on Earth surface of the southeast of Western Siberia published in the period of 1974-2011. The data were obtained by a number of authors on the basis of the comparative-historical analysis of sedimentary thicknesses lithology, flora areas, and materials of isotope and magnesia thermometry. For the southern paleoclimatic zone (Tomsk, Novosibirsk and Omsk areas) the «local» century course of temperatures on a terrestrial surface, since the Jurassic time, was constructed. By geotemperature criterion the authors allocated the centers of intensive generation the Bazhenov oil by paleotemperature modeling of sedimentary cover, including petromaternal deposits; calculated and the analyzed the distribution of oil resources relative density. The quantitative assessment of paleoclimate influence on geothermal mode and extent of realization of generative capacity of the Bazhenov suite, the hydrocarbons of petroleum potential complexes of Tomsk and Novosibirsk oil fields forming deposits was received. It is shown that without considering paleoclimate it is impossible to restore adequately thermal history of maternal deposits that may underestimate to 2 times or more the value of the estimated resources by a volume and genetic method. Use of the "local" century course of temperatures on the Earth surface increases the efficiency of technology for defining the expected resources, allows considering more correctly the history of the main phase of oil formation, both without overestimating/underestimating (to 30-40 %) the settlement resources. The paper demonstrates the continuity and scientific and practical importance of combination of a comparative-historical (actualistic) method of classical geology and a new method of exploration geophysics - geothermics - when solving the problems of assessing hydrocarbon resources.