Исследования, проводимые с 2000 по 2009гг. на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых, охватывают два направления : 1) выяснение генетической природы коллекторов нефти и газа и 2) вторичные изменения коллекторов в процессе эксплуатации месторождений углеводородного сырья.
Первое фундаментальное направление родилось в недрах госбюджетной НИР «Геодинамика, гидротермальный литогенез и минеральные ресурсы осадочных бассейнов в дейтероорогенных, рифтогенных и тафрогенных областях Восточно – Европейской и Сибирской платформы», выполнявшейся в 2001- 2005гг. (научный руководитель А.Д.Коробов, исполнители К.А.Маврин, А.Т.Колотухин, Л.А.Коробова и др.). Эта работа продолжается в настоящее время в рамках госбюджетной НИР «Исследование геодинамики, палеогидрогеологии и минеральных ресурсов осадочных бассейнов юго – востока Русской и Западно – Сибирской плит» (2006 – 2010гг., научный руководитель А.Д.Коробов, исполнители Л.А.Коробова, К.А.Маврин, А.Т.Колотухин и др.)
Второе прикладное направление родилось в процессе выполнения в 2000 – 2001гг. хоздоговорной работы «Исследования вторичных изменений пород коллекторов в процессе эксплуатации нефтяных и газовых месторождений». Договор № 4 с Западно – Сибирским филиалом ООО «Лукойл – Бурение» (г. Когалым, ХМАО). Научный руководитель и ответственный исполнитель: Коробов А.Д.. Исполнители: Калинин В.Ф., Букина Т.Ф., Исаева Л.Е., Басков Б.Н.
Установлено следующее. При исследовании вторичных изменений пород пласта БС2+310 сортымской свиты (К1) Тевлино – Русскинского месторождения в процессе его эксплуатации впервые был применен комплексный подход. Изучение естественного (современного) состояния пород коллекторов, а также продуктов их глинокислотной обработки, воздействия ацетона, солярового масла и водных растворов едкого натра велось по двум направлениям: литологическому и экспериментальному (лабораторному). Результаты наблюдений за исходными и претерпевшими вышеперечисленные обработки породами сопоставлялись. Литологические исследования базировались на детальном описании шлифов , а также ренгеноструктурном и гранулометрическом анализах. Результаты литологического и экспериментального (лабораторного) изучения пород увязывались между собой. На основании этого выявлялась тенденция изменения фильтрационно – емкостных и минералого – петрографических особенностей коллекторов в зависимости от способов интенсификации добычи углеводородного (УВ) сырья.
В итоге проведенных исследований разработаны теоретические основы прогноза поведения терригенного коллектора в процессе эксплуатации месторождений, а также выявлены критерии оптимальной интенсификации добычи нефти и газа.
Основные результаты работ изложены в монографии: Коробов А.Д., Калинин В.Ф., Басков Б.Н., Букина Т.Ф. Вторичные изменения терригенных коллекторов в процессе эксплуатации нефтяных и газовых месторождений (на примере Западной Сибири). Самара: Изд-во Самарского ун-та. 2002. – 172с.
Результаты теоретических исследований (первое направление) постоянно опробуются на производстве в процессе выполнения хоздоговорных работ. Так, в 2003 – 2004гг. была проведена НИР «Исследования пород фундамента с целью выяснения генетической природы коллекторов (элювиальной или гидротермально – метасоматической)». Договор № 90403 с ООО « НК «Геопласт» (г. Урай, ХМАО). Научный руководитель и ответственный исполнитель: А.Д.Коробов. Исполнители: Т.Ф.Букина, В.Ф.Калинин, Л.А.Коробова, Л.Е.Исаева, Д.А.Шелепов, С.И.Киняева.
Установлено следующее. В период позднеюрской – раннемеловой тектонно-гидротермальной активизации в породах доюрского комплекса сформировался жильный тип ловушки, впервые выделенный авторами для Шаимского НГР. Доказано, что появление жидких УВ в складчатом основании платформы сопряжено с гидротермальной деятельностью. Минералами-индикаторами нетрадиционных резервуаров жильного типа служат диккит (редко накрит), триклинный структурно совершенный каолинит и перекристаллизованный кварц. Нефть в таких ловушках постоянно ассоциирует с гидротермальным прожилковым сидеритом, реже доломитом.
По характеру вторичных изменений аналогом шеркалинской свиты в Шаимском районе является вогулкинская толща (продуктивный пласт П) абалакской свиты.
Ловушки жильного типа в Шаимском районе могут быть приурочены к центральным частям кислых экструзированных куполов туринской серии. Их размещение контролируется разрывными нарушениями. Они образуют единый сообщающийся резервуар с перекрывающими осадочными толщами и имеют выраженность в геофизических полях.
По итогам работ получен патент РФ на изобретение № 2194293. Способ поиска залежей углеводородов. Автор А.Д.Коробов.
Основные результаты исследований изложены в статьях.
В 2005 – 2006гг. выполнялась НИР «Изучение генетической природы вторичных коллекторов терригенных и карбонатных рифейских и венд -кембрийских отложений и их нефтегазоносности в пределах Оморинского газо-конденсатного месторождения и Юрубчено – Тохомской зоны (Сибирская платформа). Договор № 12/05-У с ООО «НПО «Геотехнология» (г. Саратов). Научный руководитель и ответственный исполнитель: А.Д.Коробов. Исполнители: Т.Ф.Букина, Е.Ф.Ахлестина, З.А.Яночкина, Л.А.Коробова, Л.Е.Исаева, Д.А.Шелепов, А.Н.Жуков (студент V курса).
Установлено следующее. Эпигенетические изменения рифей - вендских карбонатных отложений и пермо - триасовых интрузивов Байкитской антеклизы, вопреки сложившемуся мнению о древнем гипергенезе, имеют гидротермальную (гидротермально – метасоматическую) природу.
Следствием этих процессов, наиболее активно проявившихся на рубеже триаса и юры, явилось формирование единого венд – рифейского карбонатного резервуара Юрубчено – Тохомской зоны.
Прогноз перспективных на нефть и газ площадей в венд – рифейских отложениях Юрубчено – Тохомской зоны базируется на выявлении зон активной пострапповой гидротермальной деятельности, приведшей к появлению в трещиноватых доломитах большого числа каверн и пор, т.е. высокоемких коллекторов. Породами – индикаторами таких зон являются ложные карбонатиты, развитые по пермо – триасовым габбро – долеритам.
По итогам получен патент РФ на изобретение № 2276390. Способ поиска залежей углеводородов. Авторы А.Д.Коробов и Л.А.Коробова.
Основные результаты исследований изложены в статье: Коробов А.Д., Коробова Л.А. Эпигенетические изменения рифей - вендских карбонатных толщ и пермо - триасовых интрузивов Байкитской антеклизы в связи с проблемой формирования трещино – каверновых коллекторов //Геология нефти и газа. 2008. № 1. С. 16 – 24.
В 2007 – 2008гг. выполнялась НИР «Обоснование генезиса коллекторов в доюрских породах Шаимского нефтегазоносного района на основании лабораторных исследования керна». Договор № 07СТФО11 с Тюменским филиалом ООО «Когалым НИПИ нефть» (г. Тюмень). Научный руководитель и ответственный исполнитель: А.Д.Коробов. Исполнители: Т.Ф.Букина, Л.А.Коробова, З.А.Яночкина, Л.М.Медведева, Д.А.Шелепов.
Установлено следующее. Доломитизация известняков палеозойского фундамента Западно – Сибирской плиты проходила в условиях погребенного континентального рифта в результате тектоногидротермальной активизации. Последняя наиболее активно проявлялась на рубеже юры и мела и неоднократно возобновлялась в дальнейшем.
Источником Mg при метасоматической доломитизации известняков были базальты туринской серии (Т1-2), выполняющие рифтовые мегапрогибы и генетически сопряженные с ними изолированные впадины. В этих структурах активизации функционировали рифтовые гидротермальные системы.
Вторичные доломиты формировались в результате воздействия ресургентных гидротермальных растворов, одновременно обогащенных Mg, Fe и другими элементами, а также УВ – флюидом на толщи известняков в обстановке почти закрытой системы с повышенными температурами. Это вызывало синхронное образование карбонатных коллекторов в породах фундамента и их насыщение УВ. Битумы мобилизовались из нефтематеринских пород осадочного чехла нисходящими потоками ресургентных терм в кровлю доюрского комплекса по ослабленным направлениям.
Можно уверенно предполагать, что в районе развития карбонатных коллекторов фундамента резервуары нефтегазоносных горизонтов зоны контакта складчатого фундамента и осадочного чехла локализованы в анкеритизированных известняках.
Отсутствие нефтепроявлений в карбонатных толщах Новомостовской площади (Шаимский район), связано с весьма незначительной гидротермальной проработкой палеозойских органогенных известняков (развиты рифовые постройки), выразившейся в их анкеритизации и доломитизации. Обусловлено это, скорее всего, удаленностью территории от ископаемого рифтового мегапрогиба, в ареале которого интенсивно проявлена интрузивная базальтоидная и гидротермальная деятельность.
Основные результаты исследований изложены в статьях.
В 2008-2009 гг. выполнялась НИР «Исследование эпигенетических изменений пород по керну и шламу скважины 2051 Северо-Хальмерпаютинской площади минералого-петрографическими методами». Договор № 343.08.170 с Тюменским филиалом ООО «Когалым НИПИ нефть» (г. Тюмень). Научный руководитель и ответственный исполнитель: А.Д. Коробов. Исполнители: Л.А. Коробова, Е.Ф. Ахлестина, Л.М. Медведева, З.А. Яночкина, Д.А. Шелепов, К.А. Лыженкова (студентка IV курса).
Установлено, что терригенные породы нижнего мела (валанжинский ярус), вскрытые поисковой скважиной 2051 Северо-Хальмерпаютинской площади (Большехетская синеклиза, район Тазовской губы), испытали гидротермально-метасоматические изменения. Последние были связаны с тектонической активизацией, которая произошла в позднем мелу - раннем палеогене. Изменения выразились в пропилитизации – слабо выраженный среднетемпературный (от 290 до 380ºС) и широко проявленной низкотемпературной (от 200 до 290ºС). Низкотемпературная пропилитизация представлена двумя фациями: цеолитовой (характерный минерал ломонтит) и трансильванской (минерал-индикатор кальцит).
В любых породах, испытавших интенсивную низкотемпературную пропилитизацию, ломонтит является индикатором коллекторов, а кальцит – флюидоупоров. Глинистые минералы и их парагенезисы являются чуткими индикаторами многообразия процессов преобразования терригенных валанжинских толщ горячими растворами. Количество находящихся в коллекторах смешанослойных образований и соотношение в них разбухающих (смективных) и неразбухающих (хлоритовых, слюдистых) пакетов позволяют оценить качество ловушки и вероятность присутствия в ней УВ. Формирование вторичных (пропилитовых) коллекторов в валанжинских толщах осадочного чехла Северо-Хальмерпаютинской площади и их заполнение УВ происходило почти одновременно. Возникновение залежей УВ было свяано с конкретными этапами тектоно-гидротермальной активизации региона и приходилось, скорее всего, на их завершающие стадии.
В результате проведенных работ были получены два патента на изобретение:
1. № 2352965 Способ поиска газовых и газоконденсатных залежей. Авторы А.Д. Коробов и Л.А. Коробова.
2. № 2352966 Способ прогнозирования аварийных ситуаций при строительстве нефтегазодобывающих скважин. Авторы А.Д. Коробов и Л.А. Коробова.
Основные результаты исследований изложены в статьях.
Главные итоги проведенных фундаментальных исследований за последние пять лет.
- Выявлена последовательность развития палеорифтов Западно-Сибирской плиты по схеме: формирование континентальных рифтов и сопряженных с ним гидротермальный литогенез образование рифтогенных осадочных бассейнов, при котором наблюдается чередование периодов глеевого эпигенеза как отражение относительного тектонического покоя и гидротермальной деятельности как порождение тектонической активизации. Показано место возникновения в этом процессе нетрадиционных резервуаров жильного типа в породах доюрского комплекса.
- Разработана минералого-катагенетическая шкала фазовой зональности углеводородов для осадочных бассейнов с ископаемым континентальным рифтом. Она отражает принципиальную схему сопоставления шкал катагенеза и углефикации органического вещества и вертикальной зональности нафтидогенеза с вертикальной температурной и метасаматической зональностью гидротермальных систем рифтогенных осадочных бассейнов.
- Установлено, что фазовая зональность нафтидов в седиментационных бассейнах с погребенным континентальным рифтом контролируется региональной метасоматической зональностью, возникшей в нефтегазоматеринских породах при тектоногидротермальной активизации: газ (пропилиты среднетемпературные 290-380ºС) газоконденсат (пропилиты низкотемпературные 200-290ºС) нефть+газоконденсат (гидротермальные аргиллизиты 170-200ºС) нефть (гидротермальные аргиллизиты 60-170ºС).
- Обосновано существование в Западной Сибири единой нефтегазогенерирующей и нефтегазоносной системы, объединяющей нетрадиционные коллекторы в вулканитах переходного комплекса (фундамента) и вторичные коллекторы новой генетической природы осадочного чехла. Это доказывает существование особого рифтогенно-осадочного формационного комплекса платформ, который необходимо рассматривать как новый нефтегазоперспективный поисковый объект.
