Геологическое строение и нефтегазоносность Западно-Сибирской НГП. Её роль в нефтегазовом потенциале России

Западно-Сибирская плита обладает двухэтажным строением. Отчётливо выражен нижний этаж - гетерогенный фундамент и верхний платформенный чехол, резко несогласно залегающий на фундаменте. В то же время выявлен своеобразный комплекс отложений, тектоническая позиция которого неопределенна и который относят либо к фундаменту, либо к чехлу или придают ему самостоятельное значение. Фундамент плиты включает в себя разновозрастные элементы. В восточной и, возможно, северной частях равнины он сложен комплексами пород байкальской и архейской складчатости, на которых залегают палеозойские образования в платформенных формациях.

В последнее время слабо метаморфизованные палеозойские осадочные породы обнаружены на юго-востоке Западно-Сибирской провинции и предполагаются в некоторых районах Крайнего Севера. К северу от Казахской каледонской складчатой страны, на значительном протяжении к востоку от Урала и на продолжении Томь-Колыванской складчатой зоны фундамент герцинский.

В строении Западно-Сибирской плиты участвуют три структурных этажа (снизу вверх): 1) докембрийско-палеозойский; 2) рэт-лейасовый; 3) мезо-кайнозойский.

По обрамлению равнины, а также в Вагай-Ишимском районе в первом структурном этаже выделяются ещё подэтажи: байкальский, каледонский, салаирский и герцинский. Здесь рэт-лейасовые отложения (челябинская и туринская "серии) выполняют впадины типа грабенов. Большое число таких впадин известно вдоль восточного склона Урала (Челябинский, Волчанский, Байконурский грабены).

На востоке выделяются палеозойские платформенные отложения на байкальском фундаменте. Они составляют нижнюю часть платформенного чехла, особый структурный этаж между фундаментом и платформенным чехлом, именуемый иногда «промежуточным». Для Западно-Сибирской плиты характерен большой стратиграфический диапазон этого этажа и мощность егоиногда достигает 5000м (Надымская впадина).

Наибольшее число неясных вопросов связано с интерпретацией внутреннего строения фундамента, особенно в его центральной и северной частях. Не вызывает сомнения строение фундамента ^краевых частях плиты. На западе устанавливается широкая (200-300 км) полоса с герци неким возрастом складчатости. В её закрытой части установлены рифейские, ордовикские, силурийские, девонские, каменноугольные и пермские отложения, слагающие крупные антиклинории и синклинории. Большая часть структур ограничивается разломами. Рифейские и нижнепалеозойские отложения, слагающие ядра антиклинориев, представлены гнейсами и разнообразными кристаллическими сланцами. Среднепалеозойские толщи слагаются вулканогенными, вулканогенно-осадочными и осадочными отложениями, испытавшими складчатость в среднем - позднем карбоне.

На юге Западно-Сибирской плиты в строении фундамента принимают участие докембрийские гнейсы и кристаллические сланцы, а нижний палеозой представлен зелёнокаменными вулканогенно-осадочными толщами. Также в этом районе широко развиты девонские и нижнекаменноугольные континентальные и осадочно-вулканогенные, морские, терригенно-карбонатные, красноцветные и угленосные отложения.

На юго-востоке плиты располагаются погруженные складчатые структуры герцинских Томь-Колыванской, Салаирской и Алтайской зон. Основание этой полосы слагается рифейскими отложениями - гранито-гнейсами, гнейсами, кристаллическими сланцами. Палеозойские отложения в западной части полосы представлены вулканогенными, вулканогенно-кремнистыми, кремнистыми и карбонатными породами, а в восточной - песчано-глинистыми.

Восточную часть фундамента плиты образует Приенисейская зона байкалид, протягивающаяся вдоль западной окраины Восточно-Сибирской платформы. На основании немногочисленных скважин и геофизических данных в этой зоне предполагается присутствие отложений архея, протерозоя и рифея, причём последние характеризуются отсутствием вулканических пород, что сближает их с разрезами Енисейского кряжа. На байкалидах несогласно и спокойно залегают отложения кембрия, ордовика, силура и девона, представленные карбонатными и терригенными породами без вулканогенного материала. Их общая мощность может достигать 4-6 км.

Области в центре и на севере плиты меньше изучены. Достаточно сказать, только 15 скважин на севере вскрыли допалеозойские отложения.

К концу палеозоя вся территория Западно-Сибирской плиты оказалась консолидированной с вполне сформировавшейся континентальной корой.

Начиная со среднего триаса Западно-Сибирская плита вступает в новый этап развития. продолжающийся до раннего лейаса включительно.

Отложения платформенного чехла на Западно-Сибирской плите начинаются в целом с юры. однако в разных районах нижняя граница чехла несколько скользит по. разрезу, начиная с лейаса на севере и до верхней юры на юге. В основании чехла располагается фациально-изменчивая толща юры (лейа_е_- низы верхней юры), представленная в краевых участках песчано-глинистыми-, часто угленосными отложениями, сменяющимися в северном направлении морскими полимиктовыми песками и песчаниками. Мощность этой толщи достигает 1,0 - 1,5км. Отложения средней юры - нижнего мела (байос - баррем) в северных районах представлены морскими, преимущественно песчаниками, часто глаунитовыми толщами мощностью около 1 км.

Отложения палеогена, вплоть до среднего олигоцена, изучены в естественных обнажениях, так и вскрыты многими скважинами.

Начиная со среднего олигоцена на территории плиты устанавливается континентальный режим, и она превращается в озерно-аллювиальную равнину. В среднем и позднем олигоцене накапливались песчано-глинистые континентальные осадки, с прослоями лигнитов мощностью около 0.2км. Такой же характер осадконакопления был в миоцене и раннем плиоцене. Мощность их сильно колеблется, от первых десятков метров до 0,5 км.

Отложения верхов плиоцена - антропогена образуют горизонтальный обширный покров,
залегающий с размывом на палеогеновых и даже меловых породах. Этот покров занимает почти
всю поверхность плиты, имеет максимальную мощность до 0,2 км и представлен различными
генетическими типами осадков: ледниковыми, водно-ледниковыми, озёрными, озёрно-
болотнымртг аллювиальными, морскими и ледниково-морскими. Оледенения не проникали
далеко на юг и во внеледниковой зоне Западной Сибири формировались другие типы
четвертичных отложений - озёрные, болотные и аллювиальные. Последние представлены
галечниками, пиками, глинами и слагают комплекс разновозрастных террас в долинах крупных
рек.

Геотектоническое строение

Наибольший интерес в нефтегазоносном отношении представляет мезо-кайнозойский платформенный структурный этаж. Юрские и меловые отложения образуют большое количество региональных и локальных структур: своды, впадины, различные валы, разнообразные локальные структуры.

По мезозойским отложениям Западно-Сибирская плита разделяется на три крупных неоднородных региональных тектонических элемента: внешний пояс, центральная и северная тектонические области.

Для внешнего тектонического пояса характерны крупные протяжённые мезо-кайнозойские моноклинали. Среди локальных структур преобладают незамкнутые и полузамкнутые структуры типа структурных носов, занимающие не менее 30% от 1,5 млн. км , приходящихся на внешний пояс. В отличие от многих молодых платформ для этой территории Западно-Сибирской провинции характерно отсутствие крупных прогибов (за исключением Сосьвинского). Площадь центральной тектонической области около 1 млн. км . В её пределах преобладают замкнутые структуры (своды, валы, впадины и прогибы). Крупные отрицательные структуры типа синклиз развиты на периферии внешнего пояса - Усть-Енисейская, Надым-Тазовская на севере, Чулымо-Енисейская на юго-востоке, Средне - иртышская на юге.

Амплитуды по поверхности фундамента сводов и мегавалов в центральной тектонической области 400-600м, при этом вверх псьразрезу они значительно уменьшаются. Общая мощность осадочных мезо-кайнозойских отложений на сводах не превышает 2500 - 3000м, а во впадинах 4000 - 7000м.

Площадь северной тектонической области несколько менее 1 млн. км². Переход от центральной тектонической области осуществляется постепенно. В этой области широко развиты крупные замкнутые структуры типа мегавалов, валов и соответствующих отрицательных структур. Для области характерны большие перепады глубин залегания фундамента, амплитуда по поверхности фундамента для крупных структур 1000 - 1500м.

Для платформенного чехла центральной и северной частей Западно-Сибирской плиты характерны крупные впадины. В южной части они не глубокие. Кулундинская и Тургайская впадины имеют глубины до 1000 м и заполнены верхнемеловыми, палеоген-неогеновыми и четвертичными отложениями. На севере впадины очень глубокие. Глубина до фундамента Усть-Енисейской впадины 9 -10км, Пурского меридионального мегапрогиба (желоба, оконтуренного разломами) - до 11км.

Нефтегазоносность

В конце 1932 г. И.М. Губкин выдвинул и обосновал идею разведки на нефть восточнее

Урала. Прогноз И.М. Губкина сыграл для открытия Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции решающую роль. Эта провинция является важной нефтяной и газовой базой страны. Большинство исследователей рассматривают территорию Западно-Сибирской низменности как единую нефтегазоносную провинцию.

На обширной территории провинции региональное распространение имеют
нефтегазоносные комплексы и горизонты мезо-кайнозойского возраста, связанные с
отложениями юры и мела. Признаки нефти давно отмечались в триасовых и палеозойских
отложениях.

Нефтепроявления широко известны на восточном склоне Урала в отложениях силура и девона. Небольшие притоки нефти из известняков нижнего карбона отмечены в Тургайской впадине к востоку от Южного Урала.

В юго-восточных частях провинции в Томской и Новосибирской областях притоки нефти и газа из палеозоя могут служить доказательством его промышленной нефтегазоносности. В последние годы нефтегазоносность палеозоя установлена и на других площадях.

Палеозойские нефти отличаются от мезозойских более низкой оптической активностью, а
также изотопным составом серы и углерода и т. п.

Палеозойские отложения перспективны на нефть и газ в ряде районов рассматриваемой провинции.

Из коры выветривания гранитов и складчатых палеозойских пород во многих местах получены промышленные притоки нефти - до 80 - 100 т/сут и газа - до 100 - 150000 м3/сут. Зона выветривания фундамента достигает по мощности 20 - 50м и рассматривается как своего рода нефтегазоносный горизонт, где нефть находится во вторичном залегании и попутно может быть введена в разработку. Такого же типа нефтегазопроявления из палеозоя отмечаются в Шаимском районе. Палеозойские отложения в последнее время стали рассматривать как самостоятельный нефтегазоносный комплекс.

В настоящее время в разрезе мезозойских отложений выделено большое количество свит, в которых насчитывается до 40 нефтеносных и газоносных горизонтов.

Нефть Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции - это ценное сырьё для химической промышленности. Плотность её колеблется от 0,772 до 0,95 г/см³. Содержание серы низкое - до 1.1%; парафина - менее 0,5%, бензиновых фракций - 40 - 60%. В юрских отложениях нефть более лёгкая, чем в меловых.

Особенности в изменении состава углеводородов Западно-Сибирской провинции следующие. По направлению к окраинам платформы и вверх по стратиграфическому разрезу нефтяные залежи сменяются газоконденсатными и газовыми.

С глубиной количество тяжёлых углеводородов увеличивается. В нижних горизонтах (неоком, юра) нефть с метановым основанием, а в верхних горизонтах (сеноман) - с нафтеновым (Русское, Северо-Комсомольское местоскопления).

В центральных частях Западно-Сибирской провинции открыты преимущественно нефтяные местоскопления, приуроченною, как правило, к сводам. 1. Западно-Сибирская провинция.

Западно-Сибирская - это основная провинция РФ. Крупнейший нефтегазоносный бассейн в мире. Расположен он в пределах Западно-Сибирской равнины на территории Тюменской, Омской, Курганской, Томской и частично

Свердловской, Челябинской, Новосибирской областей, Красноярского и Алтайского краев, площадью около 3,5 млн. км2 Нефтегазоносность бассейна связана с отложениями юрского и мелового возраста. Большая часть нефтяных залежей находиться на глубине 2000-3000 метров. Нефть Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна характеризуется низким содержанием серы (до 1,1%) и парафина (менее 0,5%), содержание бензиновых фракций высокое (40-60%), повышенное количество летучих веществ.

Сейчас на территории Западной Сибири добывается 70% российской нефти.

Основной ее объем извлекается насосным способом, на долю фонтанной добычи приходится не более 10%. Из этого следует, что основные месторождения находятся на поздней стадии разработки, что заставляет задуматься над важной проблемой топливной промышленности - старением месторождений. Этот вывод подтверждается и данными по стране в целом.

В Западной Сибири находятся несколько десятков крупных месторождений.

Среди них такие известные, как Самотлорское, Мамонтовское, Федоровское, Усть-Балыкское, Убинское, Толумское, Муравленковское, Суторминское, Холмогорское, Талинское, Мортымья-Тетеревское и другие. Большая часть из них расположена в Тюменской области -своеобразном ядре района. В республиканском разделении труда она выделяется как главная база России по снабжению ее народнохозяйственного комплекса нефтью и природным газом. В

Тюменской области добывается более 220 млн. тонн нефти, что составляет более 90% всей добычи Западной Сибири и более 55% от всего объема добычи по России: Анализируя данную информацию, нельзя не сделать следующий вывод: нефтедобывающей промышленности Российской Федерации свойственна чрезвычайно высокая концентрация в ведущем районе.

Для нефтяной промышленности Тюменской области характерно снижение объемов добычи. Достигнув максимума в 1988 году 415,1 млн. т, к 1990 году нефтедобыча снизилась до 358,4 млн. т, то есть на 13.7%, причем тенденция падения добычи сохраняется и сейчас.

Основные нефтяные компании работающие на территории Западной Сибири, это -ЛУКОЙЛ, ЮКОС, Сургутнефтегаз, Сибнефть, СИДАНКО, ТНК.