Шламовое опробование скважины месторождения Русское
Маринов В.А., Агалаков С.Е., Овчинникова А.С., Колмаков А.Ю.


Тюменский нефтяной научный центр (ОГ ПАО «НК «Роснефть»), Томский государственный университет

Работа посвящена повышению эффективности геолого-разведочных работ и степени обоснованности результатов геологического моделирования путем комплексного применения различных методов стратиграфии и фациального анализа. Рассмотрены особенности выполнения стратиграфических и фациальных анализов по пробам шлама. Ожидаемый экономический эффект от применения шламового опробования связан с доступностью шлама, полнотой характеристики разреза, оперативностью получения результатов. Рассмотрены вопросы минимизации возможных неопределенностей интерпретации данных, возникающих при использовании шлама в качестве материала исследований. Проведена оценка достоверности полученных результатов.
Введение
Целью выполненных исследований является уточнение модели строения и условий формирования газоносных отложений верхнего мела северных районов Западной Сибири для повышения эффективности геологоразведочных работ, прогноза зон улучшенных коллекторов и неструктурных ловушек. Выполнены стратиграфические и фациальные исследования потенциально продуктивных горизонтов по материалам шламового опробования. Уточнялись такие параметры условий седиментации продуктивных пластов, как глубина, соленость, степень гидродинамической активности придонных вод и расстояние от источников сноса. Количество публикаций, в которых такие исследования выполнены по данным анализа шламовых проб, с каждым годом увеличивается. Интерес к анализу шлама определяется его доступностью, возможностью получить геологические и геохимические характеристики геологического разреза целиком, оперативностью проведения анализов. Современный спектр исследований шламовых проб чрезвычайно
широкий [11, 13, 18, 21, 22]. Активное использование шлама для решения самых различных задач связано с развитием инструментальной аналитической базы. Вместе с тем специфика шламового материала предполагает некоторые ограничения при проведении исследований. Необходимо учитывать ряд факторов, которые искажают первичные соотношения объектов исследований и создают неопределенности при интерпретации полученных результатов. Это загрязнение проб породами из верхней части разреза, в том числе обвальное, погрешности определения глубины отбора проб шлама, воздействие на породу внешних факторов, таких как контакт породы с буровым раствором, присутствие продуктов истирания бурового снаряда [16, 24].
Оценка их влияния составляет обязательный раздел работ со шламовым материалом для оценки корректности полученных результатов. Выполнено подробное описание полной последовательности исследований шлама: способа отбора проб, методик пробоподготовки, анализа и интерпретации.
Материал
Материалами для работ явились пробы шлама и керна, отобранные из скважины 5 месторождения Русское, расположенного в бассейне нижнего течения р. Таз, в Омско-Гыданском структурно-фациальном районе (рис. 1).
В интервале глубин 440,0–706,0 м было отобрано 54 пробы шлама. Опробован разрез охтеурьевской, березовской и большелайдинской свит (коньякский-маастрихтский ярусы). Для контроля достоверности результатов исследований шлама были выполнены биостратиграфические и литологические анализы 24 проб кернового материала из интервалов 598–638,8 м, 666–698 м.
Рис. 1. Местоположение скважины Русская 5-05:
1 — местоположение скважины,
2 — зоны отсутствия верхнемеловых отложений,
2 — границы структурно-фациальных районов [10],
4 — номера структурно-фациальных районов

Методика исследований
Шламовые пробы весом около 400 грамм отбирались с поверхности шламовых сит. Положение шламовых проб к разрезу было привязано с учетом скорости циркуляции раствора, а также путем привязки проб по данным радиометрии к диаграмме радиоактивного каротажа.
Комплекс работ включал биостратиграфические, магнитостратиграфические, литологические исследования и биофациальный анализ. Используемая в работе стратиграфическая схема, обоснование возраста стратиграфических подразделений и карта фациального районирования опубликованы ранее [9, 10].
Вес пробы для микропалеонтологического анализа составлял 100 грамм. Обработка микрофаунистических проб выполнена стандартными методами [17] с удалением глинистых частиц. Методика микрофаунистического анализа шламовых проб отличается от общепринятой, когда границы зональных подразделений проводятся по уровню первого появления видов фораминифер. Поскольку избежать загрязнения образца породой из верхних частей разреза при шламовом опробовании невозможно, нижняя точка присутствия вида может являться не уровнем его появления в разрезе, а следствием заражения пробы. Поэтому границы зон по фораминиферам проведены по уровням первого появления видов в шламе, что отвечает уровню их последнего появления в разрезе.
Палеогеографические построения были проведены с использованием методик биофациальных реконструкций, предложенных [2, 3, 4, 5] и некоторыми другими исследователями. Индикаторами фациальной принадлежности отложений явились состав и структура комплексов фораминифер. Ключевой характеристикой комплексов служит состав доминантов палеосообществ, видов, которые стабильно присутствуют и составляют более 5 % от общего количества экземпляров в составе комплекса. Для характеристики структуры сообществ микрофауны использовались фораминиферовое число (количество фораминифер в 100 граммах породы), индекс таксономического разнообразия Симпсона (D) и видового богатства (S). Принятая систематика надродовых таксонов фораминифер изложена в работах [19, 20].
1. Астроризидовые сообщества. Общее количество видов (S) не превышает 5–7.
Значения их таксономического разнообразия минимальны (D = 1,5–3). Фораминиферовое число обычно не превышает 40 экземпляров. Доминируют таксоны из отряда Astrorhizida (роды Bathysiphon, Psammoshaera, Saccammina), отряд Lituolida (роды Proteonina, Reophax). Они обитали в обстановках внутренних заливов, лагун и эстуариев с нестабильной соленостью и нарушением газового режима придонных вод.
2. Аммодисцидовые сообщества. Доминируют представители отрядов Ammodiscida, (роды Ammodiscus, Glomospira), Lituolida (род Asanospira), Loftusiida (род Cyclammina). Сообщества населяли морское мелководье с активной гидродинамикой, нестабильной и пониженной соленостью вод. Современными аналогами таких обстановок являются мелководные эпиконтинентальные моря, например Балтийское. Характерны низкие значения видового богатства (S), около 3–5; и таксономического разнообразия (D = 1,5–2). Фораминиферовое число может достигать 100.
3. Трохамминидовые ассоциации. Доминируют представители подотряда Trochamminina (род Trochammina). Ассоциации обитали в обстановках со слабой гидродинамикой и экстремально низкими показателями солености вод, от солоноватоводных до практически пресных, и низким содержанием кислорода в придонном слое вод. Количество видов в сообществах не превышало 3–4, из которых доминировал один. Часто встречаются моновидовые сообщества. Значения таксономического разнообразия низкие, составляют 1–2. Фораминиферовое число может быть очень высоким, до 1 000 экземпляров.
4. Литуолидовые ассоциации. Доминируют представители отряда Lituolida (роды Haplophragmoides, Cribrostomoides, Labrospira, Ammobaculites, Spiroplectammina) и отряда Loftusiida (род Haplophragmium). Обстановки обитания сообществ — мелководно-морские, с неблагоприятными параметрами в придонном слое вод (колебания солености, дизоксия, высокая подвижность вод). Значения основных гидрохимических факторов не выходили за граничные значения для морских условий (соленость 25 ‰, содержание кислорода в придонных водах 4 млг/л). Видовое богатство составляет 15–30 видов, показатели разнообразия (D = 6–9), фораминиферовое число обычно не превышает 100 экземпляров.
5. Лагенидовые сообщества. Присутствуют в доминантной группе полимофиниды (роды Guttulina, Globulina), лагениды (роды Robulus, Nodosaria, Dentalina), эпистоминиды (Epistomina, Reinholdella) и роталииды (Parrelloides, Gyroidinoides, Cibicides). Ассоциации населяют зоны морского мелководья. Видовое богатство ассоциаций составляет 10–20 видов, показатели таксономического разнообразия средние (D = 6–9), фораминиферовое число редко превышает 50 экземпляров.
6. Роталиидовые ассоциации фораминифер. Доминируют представители родов Spiroplectammina, Parrelloides, Valvulinoides, Gyroidinoides, Cibicides, Cibicidoides, Brotzenella, Falsoplanulina, Praebulimina. Сообщества населяли верхнюю часть сублиторали с оптимальным сочетанием условий окружающей среды, удаленную от берега умеренно глубоководную зону. Глубины моря не превышали 50 м, соленость вод была стабильной морской 33–37 ‰, аэрация придонного слоя вод — хорошей, гидродинамика — умеренной. Роталиидовые комплексы имеют высокие показатели разнообразия (D = 8–17), количество видов в них достигает 80.
Фораминиферовое число может составлять десятки тысяч экземпляров.
Магнитостратиграфические исследования включали анализ петромагнитных свойств шлама (магнитной восприимчивости). Методика пробоподготовки магнитостратиграфических образцов включала измельчение шламовых проб массой около 400 гр. в щековой дробилке, после чего материал проб проходил процедуру сокращения методом квартования. Далее выделялась рабочая фракция. Пробы просевались через сито с ячейкой 1 мм и отмывались в чистой воде от глинистых минералов для последующего выделения магнитной фракции. Затем полученная фракция взвешивалась на аналитических весах и анализировалась на бинокулярном микроскопе. Проводилось разделение фракции на составляющие минералы по типичным кристаллографическим формам, цвету, блеску и вторичным изменениям. Каждая выделенная группа минералов отдельно взвешивалась на весах с процедурой приведения к 100 % относительно изначальной массы магнитной фракции. Выполнены измерение магнитной восприимчивости пятидесяти двух проб с помощью каппаметра КТ-6 и построение петромагнитного разреза.
Фациальный анализ проводился с использованием типовых геохимических модулей, которые являются отношением петрогенных оксидов в массовых процентах. Модули отражают особенности бассейна седиментации (глубина, соленость вод, степень удаленности от палеоберега) и климатических показателей областей сноса (Маслов, 2005). Исходными данными для вычисления значений модулей явились результаты рентгенфлуоресцентного анализа 54 образцов шлама и 24 образцов керна.
Вычислены значения следующих модулей:
  • диаграмма Саттнера и Датта SiO2/(Al2O3+K2O+Na2O), (Suttner, Dutta, 1986), а также индекс химического выветривания (CIA), модуль [AI2O3 /AI2O3 + СаО + Na20 + К2О)] × 100 (в молекулярных количествах), позволяют оценить климат области сноса;
  • железо-марганцевый модуль, соотношение Fe/Mn [1]. Позволяет оценить глубину формирования отложений;
  • гидролизатный модуль (ГМ) (А12О3 + ТiO2 + Fe2O3 + FeO+MnO)/SiO2 [12] указывает на специфику кор выветривания областей сноса;
  • титановый модуль (ТМ) TiO2/AI2O3 [12] показывает степень удаленности территории формирования осадка от области сноса;
  • алюмокремневый (AM) AI2O3/SiO2 [12] модуль позволяет оценить интенсивность процессов дифференциации осадочного вещества;
  • фемический модуль (ФМ) (Fe2O3+ FeO+MgO)/SiO2 [12] позволяет разделить петрогенные и вулканогенные породы;
  • натриевый (НМ) NaО/Аl2О3 [12] характеризует процессы химического выветривания и позволяет разделить озерные, морские и прибрежно-морские обстановки;
  • индикатор Ti/Zr [12] используется при оценке дальности переноса терригенного материала и удаленности от областей сноса;
  • индикатор Fe/Fe [1], отношение окисного и закисного железа показывают значения окислительно-восстановительного потенциала в зоне формирования осадка;
  • геохимический модуль Sr/Ba позволяет оценить соленость бассейна осадконакопления [6].
Краткое описание литологии изученного разреза
Разрез опробован в интервале 440–706 м,
включающем верхнюю часть охтеурьевской свиты, нижнеберезовскую подсвиту и большелайдинская свиту.
Охтеурьевская свита
Пласт Т1. Интервал 697–706 м. Сложен зеленовато-серыми глауконитовыми алевролитами и песчаниками с включениями обломков призматического слоя иноцерамид, радиолярий, спикул губок и костей рыб.
Мярояхинская пачка глин. Интервал 690–697 м. Сложена алевролитами, глинами зеленовато-серыми, с включениями обломков раковин двустворок, радиолярий, гипса, пирита, глауконита.
Березовская свита, нижняя подсвита
Пласт НБ4. Интервал 667–690 м. Сложен зеленовато-серыми алевролитами, опоковидными глинами и мелкозернистыми песчаниками глауконитовыми с включениями пирита, скелетов радиолярий, спикул губок.
Пласт НБ3. Интервал 643–667 м. Сложен зеленовато-серыми опоковидными глауконитовыми глинами и алевролитами с конкрециями сидерита и пирита. В породе рассеян раковинный детрит.
Пласт НБ2. Интервал 628–643 м. Сложен зеленовато-серыми опоковидными глинами со стяжениями пирита.
Пласт НБ1 (хэяхинская пачка глин). Интервал 601–628 м. Сложен серыми глинистыми опоками с прослоями кремнистых глин.
Большелайдинская свита
Пласты ВБ2-3. Интервал 585–601 м. Сложены серыми опоковидными алевролитами и глинами с включениями пирита.
Пласт ВБ1. Интервал 561–585 м. Сложен серыми алевролитами опоковидными, со стяжениями пирита, спикулами губок, зернами глауконита.
Пласт ВБ0. Интервал 542–561 м. Сложен серыми алевролитами опоковидными, со спикулами губок и скелетами радиолярий.
Пласт ГН. Интервал 440–542 м. Представляет чередование прослоев глин карбонатных алевритистых, светло-серых с гипсом и обломками раковин двустворок, серых алевролитов и опоковидных алевролитов с включениями гравия и песка, алевролитов зеленовато-серых глинистых, с карбонатным цементом.
Биостратиграфия
Биостратиграфическое и свитное подразделение изученного разреза обосновано анализом распределения зональных комплексов фораминифер (рис. 2). Пробы из интервала глубин 440–479 м, верхней части большелайдинской свиты, содержат обломки раковин агглютинирующих фораминифер, не позволяющие уточнить стратиграфическое положение интервала.
Рис. 2. Распространение характерных видов фораминифер в разрезе скважины Русская 5-05: 1 — интервалы отбора шлама, 2 — интервалы отбора керна, 3–6 — стратиграфическая принадлежность фораминифер: 3 — фораминиферы талицкого горизонта, 4 — фораминиферы ганькинского горизонта, 5 — фораминиферы верхнеберезовского подгоризонта, 6 — фораминиферы нижнеберезовского подгоризонта, 7—10 — количество экземпляров: 7 — 1–2 экз., 8 — 3–4 экз., 9 — 5–6 экз., 10 — 7–10 экз. Сокращения: МЯ — мярояхинская пачка; свиты: А — согласно Решение…, 1991[15].; Б — Маринов и др., 2023 [10] зоны по фораминиферам: C.e., A.с. — Cribrostomoides exploratus, Ammomarginulina crispa

Из средней части большелайдинской свиты, пласта Гн, интервала глубин 479–551 м, определены фораминиферы Haplophragmoides sp. ind., Asanospira grzybowski (Mjatliuk), Ammobaculites uvaticus (Bulatova), Spiroplectammina cf. variabilis Neckaja, S. cf. kasanzevi Dain, S. brevis Kisselman, Haplophragmium sp. ind., Pseudoclavulina aff. admota Podobina, Orbignyna cf. sacheri (Reuss), Trochammina pentacamerata Lipman, Bagginoides quadrilobus (Mello) (фототаблица, фиг. 3), Parrelloides sibiricus Neckaja, P. variabilis Marinov, Osangularia navarroana (Cushman), Gyroidinoides turgidus (Hagenow), Brotzenella pseudopapillosa (Carsey) (фототаблица, фиг. 4, 5), Bulimina rosenkrantzi Brotzen, Sitella laevis (Beissel) (фототаблица, фиг. 2). Встречены остракоды рода Orthonatocythere sp. (фототаблица, фиг. 1). В комплексе количественно преобладает вид Brotzenella pseudopapillosa. Ядро комплекса составляют виды зонального комплекса Spiroplectammina kasanzevi, Bulimina rosenkrantzi верхнего маастрихта Западной Сибири. Обнаружены виды-индексы и другие характерные виды зоны Orbignyna cf. sacheri, Parrelloides variabilis, Osangularia navarroana, Brotzenella pseudopapillosa. Остальные виды Ammobaculites uvaticus, Spiroplectammina cf. variabilis, Spiroplectammina brevis Kisselman, Pseudoclavulina aff. admota, Bagginoides quadrilobus, Parrelloides sibiricus, Gyroidinoides turgidus (Hagenow) имеют широкое распространение в пределах всего ганькинского горизонта (маастрихт). Виды Asanospira grzybowski и Trochammina pentacamerata принадлежат к комплексу Ammoscalaria friabilis верхнеталицкого подгоризонта (верхний палеоцен) [14] (Подобина, 2009) и попали в образцы вместе с загрязнением.
Фототаблицы. Все образцы происходят из скважины Русская 5, обр. 13, глубина отбора 531,8 м, большелайдинская свита, маастрихтский ярус. Хранятся в эталонной палеонтологической коллекции ООО «Тюменский нефтяной научный центр».

Фиг. 1. Orthonotacythere austra Lipin in Lybimova, 1960; экз. № 5_Рус_13/1; левая створка: а — вид снаружи, б — вид изнутри, в — вид сбоку.

Фиг. 2. Sitella laevis (Beissel, 1891); экз. № 5_Рус_13/2: а — вид сбоку, б — вид со стороны устьевой поверхности.

Фиг. 3. Bagginoides quadrilobus (Mello, 1969); экз. № 5_Рус_13/3: а — вид со стороны спинной поверхности, б — вид со стороны брюшной поверхности, в — вид со стороны устьевой поверхности.

Фиг. 4, 5. Brotzenella pseudopapillosa (Carsey, 1826). Фиг. 4, экз. № 5_Рус_13/4: а — вид со стороны спинной поверхности, б — вид со стороны брюшной поверхности, в — вид со стороны устьевой поверхности.

Фиг. 5, экз. № 5_Рус_13/5: а — вид со стороны спинной поверхности, б — вид со стороны брюшной поверхности, в — вид со стороны устьевой поверхности

В интервале 551–598 м, в нижней часть большелайдинской свиты, пластах ВБ2, ВБ1 и ВБ0, обнаружены фораминиферы Psammosphaera laevigata White, Psammosphaera fusca Schulze, Recurvoides optivus Podobina, Spiroplectammina kelleri Dain, S. variabilis Neckaja, S. brevis Kisselman, Haplophragmoides sp. ind., Cribrostomoides exploratus Podobina, Cyclammina flexuosa Podobina, Ammobaculites cf. uvaticus (Bulatova), Haplophragmium obesus (Bulatova), Pseudoclavulina aff. admota Podobina, Trochammina cf. boehmi Franke, Quinquelogulina sibirica Putrja, Citharina sp. ind., Parrelloides sibiricus (Neckaja), Parrelloides variabilis Marinov, Osangularia navarroana (Cushman), Brotzenella pseudopapillosa (Carsey). Количественно преобладает вид Cribrostomoides exploratus. Часть этих видов (Parrelloides sibiricus (Neckaja), Parrelloides variabilis Marinov, Osangularia navarroana, Brotzenella pseudopapillosa) принадлежит к зональному комплексу Spiroplectammina kasanzevi, Bulimina rosenkrantzi верхнего маастрихта и попали в образцы вместе с загрязнением. Присутствие в составе комплекса видов Spiroplectammina kelleri, Cyclammina flexuosa, Ammobaculites uvaticus, Haplophragmium obesus, Trochammina boehmi позволяет сопоставить его с зональным Cibicidoides primus, распространенным в нижней части нижнего маастрихта. Остракоды представлены видом Schuleridea sp.ind.
В интервале глубин 598–615,4 м, определимые фораминиферы не обнаружены.
В нижнеберезовской подсвите, в пласте НБ1 из интервала глубин 615,4–624,1 м определены виды фораминифер Glomospirella sp. ind., Cribrostomoides cf. exploratus Podobina, Recurvoides cf. magnificus Podobina, Haplophragmium cf. obesus (Bulatova), Pseudoclavulina admota Podobina, Trochammina sp. ind. Количественно преобладает вид Cribrostomoides cf. exploratus. Состав и структура комплекса характерны для зоны Cribrostomoides exploratus, Ammomarginulina crispa верхней части нижнеберезовского подгоризонта (верхнекампанский подъярус).
Интервал 624,1–666,0 м не содержит определимых фораминифер.
В интервале глубин 666,0–673,0 м, в пластах НБ3 и НБ4, обнаружены раковины фораминифер плохой сохранности фораминиферы Reophax cucurbitiformis (Belousova), Hyperammina aptica (Dampel et Mjatliuk), Ammodiscus sp. ind., Haplophragmoides tumidus Podobina, H. ex gr. eggeri Cushman, Cribrostomoides cretaceus exploratus Podobina, C. ex gr. astrictus Podobina, Labrospira. collyra senonica (Ehremeeva), Recurvoides cf. magnificus Podobina, Adercotryma cf. glomeratoformis(Zaspelova), Cyclammina flexuosa Podobina, Ammobaculites dignus Podobina, A. uvaticus (Bulatova), Ammobaculoides unicus Tanatchova, Haplophragmium cf. incomprehensis (Ehremeeva). H. obesus (Ehremeeva), H. chapmani (Tappan). Gaudryinopsis cf. vulgaris Podobina, Trochammina wetteri Nauss, Parrelloides sibiricus (Neckaja). Количественно преобладает вид Haplophragmium cf. incomprehensis.
В интервале 673,0-681,7 м, в пласте НБ4, определены фораминиферы Crithioina dubia Bulatova, Psammosphaera laevigata White, Technitella spiculitesta Bulatova, Proteonina scherborgiana (Chapman), Proteonina cucurbitiformis Belousova, Saccammina sphaerica (M.Sars), Haplophragmoides sp., Labrospira collyra Nauss, Cribrostomoides sibiricus Podobina, Ammobaculites dignus Podobina, A. uvaticus (Bulatova), Haplophragmium incomprehensis (Ehremeeva), H. chapmani (Tappan), Spiroplectinella baudoniana Orbigny, Textularia cf. anceps Reuss, Trochammina arguta Podobina, Gaudryinopsis angustus Podobina, Dorothia sp. Наибольшую частоту встречаемости имеет вид Ammobaculites dignus.
Интервал 689,28-706,7 м, соответствующий мярояхинской пачке глин охтеурьевской свиты, содержит обедненные комплексы и единичные раковины фораминифер. Определены фораминиферы Saccammina sphaerica (M. Sars), Hyperammina sp., Reophax inordinatus Young, ?Haplophragmoides sp. ind., Haplophragmoides crickmayi Stelck et Wall, Recurvoides memorandus Podobina, Ammobaculites dignus Podobina, A. uvaticus (Bulatova), Haplophragmium incomprehensis (Ehremeeva), H. obesus (Bulatova), Textularia anceps (Reuss). Наибольшую частоту встречаемости имеет вид Haplophragmium incomprehensis.
Совместное нахождение видов фораминифер, обнаруженных в интервалах
666,0–673,0 м, 673,0–681,7 м и 689,28–706,7 м, установлено в пределах зоны по фораминиферам Ammobaculites dignus, Pseudoclavulina admota. Найдены характерные виды зонального комплекса: Haplophragmoides tumidus, Cribrostomoides astrictus, Recurvoides magnificus, Ammobaculites dignus Podobina, Ammobaculoides unicus, Haplophragmium chapmani, Pseudoclavulina admota Podobina, Gaudryinopsis cf. vulgaris. Зональный комплекс распространен в верхней мярояхинской пачке кузнецовского горизонта (нижнеконьякский подъярус) и нижних пластах (НБ4 и НБ3)
березовского горизонта (Маринов и др., 2023 [10]).
В единичных экземплярах в образцах присутствуют виды фораминифер из вышерасположенных горизонтов, что указывает на присутствие загрязнения шламовых проб (рис. 3).
Рис. 3. Петромагнитные характеристики шлама и керна разреза кузнецовского, березовского и ганькинского горизонтов в скважине Русская 5-05: 1 — интервалы отбора шлама; 2 — интервалы отбора керна; 3 — интервалы аномальных положительных значений магнитной восприимчивости; 4, 5 — значения магнитной восприимчивости пород: 4 — в керне, 5 — в шламе. Сокращения: МЯ — мярояхинская пачка; Охт — охтеурьевская свита; Березовская, н/п — березовская свита нижняя подсвита

Однако анализ распределения характерных видов фораминифер в пробах шлама и пробах керна в интервале разреза 666,0–698 м показал соответствие состава характерных видов фораминифер (рис. 4). Таким образом, загрязнение не влияет на выводы о стратификации изученного разреза.
Рис. 4. Распределение ассоциаций фораминифер в разрезе скважины Русская 5-05: 1 — интервалы отбора керна;
2 — интервалы отбора шлама;
3–8 — экологические группировки фораминифер, толщина линий отвечает доле представителей экологической группировки в составе сообществ: 3 — фораминиферы, не переносящие дефицита кислорода, 4 — фораминиферы, переносящие дефицит кислорода, 5 — фораминиферы, не переносящие колебаний солености, 6 — фораминиферы, переносящие опреснение,
7 — фораминиферы, обитавшие в условиях спокойной гидродинамики,
8 — фораминиферы, обитавшие в обстановках с активной гидродинамикой. Сокращения: МЯ — мярояхинская пачка; Кузнец. — кузнецовский горизонт; Охт. — охтеурьевская свита; Березовская, н/п — березовская свита нижняя подсвита

Магнитостратиграфия
Полученные значения магнитных свойств горных пород позволили стратифицировать изученный разрез (рис. 3). Выделены интервалы с низкой и аномально высокой магнитной восприимчивостью пород. Высокие значения магнитной восприимчивости имеют пласты Т1, НБ4, ГН. Низкими значениями характеризуются пласты НБ2 и НБ1. Средние значения имеют ВБ0, ВБ11, ВБ2, ВБ3. Стратиграфическое положение уровней аномальных положительных значений магнитной восприимчивости совпадает с установленными ранее петромагнитными аномалиями пород в северных [7] и центральных [8] районах Западной Сибири.
Рис. 5. Значения геохимического модуля как индикатора условий формирования отложений в разрезе скважины Русская 5-05. Зеленым цветом показаны результаты анализа керна, коричневым — шламовых проб. Сокращения: МЯ — мярояхинская пачка; Охт — охтеурьевская свита; Березовская, н/п — березовская свита нижняя подсвита

Результаты биофациального анализа
В средней части большелайдинской свиты, на глубинах от 479 до 551 м, распространены роталиидовые ассоциации фораминифер, обитавшие в обстановках верхней сублиторали, с глубинами моря, не превышавшими 50 м, удаленных от палеоберега, со стабильной морской соленостью вод 33–37 ‰, хорошей аэрацией придонного слоя вод и умеренной гидродинамикой (рис. 4).
Нижняя часть большелайдинской свиты, нижнеберезовская подсвита и охтеурьевская свита в интервале глубин 551–706,7 м содержат литуолидовые ассоциации фораминифер, обитавших в мелководно-морских обстановках с неблагоприятными параметрами в придонном слое вод (колебания солености, дизоксия, высокая подвижность вод). Значения основных гидрохимических факторов не выходили за граничные значения для морских условий (соленость 25 ‰, содержание кислорода в придонных водах 4 млг/л). Структура ассоциаций в разных пластах несколько отличается. В интервале 551–598 м
значительную долю ассоциаций составляли формы, обитавшие в условиях мелководно-морских, со стабильной соленостью и хорошей аэрацией вод. Верхняя часть нижнеберезовской подсвиты, пласт НБ3 в интервале глубин 615,4–624,1 м, содержит ассоциации фораминифер, обитавшие в обстановках опреснения, не выходящего за граничные значения для морского бассейна. Значительную долю комплекса составляют виды, предпочитавшие спокойный режим гидродинамической активности. Реже встречаются другие экологические группировки фораминифер (обитатели обстановок активной гидродинамики, стабильной морской солености, с высоким содержанием кислорода). Отложения верхов нижнеберезовской подсвиты накапливались в существенно опресненном бассейне на небольших глубинах (15–25 м), в условиях дизоксии придонного слоя вод.
Нижняя часть нижнеберезовской подсвиты, пласты НБ4 и НБ3, и верхняя часть охтеурьевской свиты, мярояхинская пачка глин и пласт Т1, содержат комплексы фораминифер с низким разнообразием, в которых резко преобладают две экологические группировки фораминифер, предпочитавшие обстановки активной гидродинамики в зоне воздействия регулярных волн и переносящие значительное опреснение. Следовательно, пласты формировались в условиях опресненного морского бассейна на глубинах, не превышающих 10–15 м.
Результаты литофациального анализа
Диаграмма Саттнера и Датта показывает, что в области сноса во время формирования пластов НБ3 и Т1 климат был сухим и жарким (аридным). К моменту начала накопления пластов ВБ3 климат изменился на влажный и теплый (гумидный). Расчет производился по данным анализа образцов керна.
Железный модуль для всего изученного разреза одинаков и составляет 1,11. Отложения формировались в окислительных условиях активной среды на незначительных глубинах.
Геохимический фациальный модуль, соотношение Fe/Mn (рис. 6): во время накопления терригенных осадков указывает на нестабильные глубины формирования пластов НБ1-4, во время накопления пластов ВБ1 тенденция углубления становится устойчивой. Повышенные значения модуля в пластах НБ1-НБ4 связаны с эпизодами поступления больших объемов песчаного материала с континента.
Тенденция удаления источника сноса и увеличения глубин проявляется в направленном увеличении солености бассейна. Накопление глин, перекрывающих пласт Т1, происходило в бассейне с морcкой соленостью.
Рис. 6. Состав характерных видов фораминифер в пласте НБ4 и мярояхинской пачки и их количественное распределение в керне и шламе: 1 — интервалы отбора керна; 2 — интервалы отбора шлама; 3, 4 — интервалы распространения фораминифер: 3 — в шламе, 4 — в керне;
5, 6 — значения фораминиферового числа:
5 — в шламе, 6 — в керне

Контроль достоверности полученных результатов
Для контроля достоверности биостратиграфических построений выполнен анализ состава фораминифер с одинаковых глубин в пробах шлама и керна в интервале разреза 666–698 м. Полученные результаты показали соответствие состава характерных видов фораминифер в пробах керна и шлама (рис. 6).
Количество экземпляров в одинаковых по объему пробах керна и шлама существенно отличаются. Шламовые образцы содержат в несколько раз меньше раковин фораминифер, чем керновые, из-за разрушения раковин при бурении. Следовательно, использование для характеристики ассоциаций микрофауны показателя фораминиферовое число является некорректным.
Контроль качества результатов магнитостратиграфических исследований включал измерения магнитной восприимчивости проб шлама и керна с одинаковых уровней (рис. 3).
Сравнительный анализ проб показал хорошую сходимость значений.
Возможность применения геохимических модулей оценивалась по сходимости результатов анализа проб шлама и керна. Установлено, что значения модулей Sr/Ba, Ti/Zr, индекса химического выветривания (CIA) кратно отличаются в шламе и керне. Возможно, это является следствием подвижности ряда элементов в щелочной среде бурового раствора. Повышенное содержание Ba в шламе, по сравнению с керном, связано с баритовыми добавками в буровой раствор. Гидролизатный, титановый, фемический и натриевый модули не удалось определить из-за ограничений считывающих возможностей прибора (портативный РФА-анализатор), который не улавливает такие элементы, как Na и Ti.
Индикатор Fe/Mn [1], отношения количества окисного и закисного железа в шламе и керне совпадают, что позволяет использовать его в качестве геохимического индикатора. Модуль Fe/Mn был сопоставлен с керновыми исследованиями, которые показали высокую сходимость.
Алюмокремниевый модуль не показал корреляции с керновыми данными, это может быть связано с вымыванием глин буровым раствором из пород.
Маринов В.А., Агалаков С.Е., Овчинникова А.С., Колмаков А.Ю.

ООО «Тюменский нефтяной научный центр» (ОГ ПАО «НК «Роснефть»), Тюмень, Россия
Томский государственный университет, Томск, Россия

vamarinov@tnnc.rosneft.ru
Материалами для работ явились пробы шлама (54 пробы) и керна (24 пробы) месторождения Русское. Биостратиграфическими и магнитостратиграфическими методами обосновано подразделение изученного разреза на свиты и подсвиты, пласты и пачки регионального распространения. С помощью геохимических и биофациальных методов реконструированы условия формирования отложений.
верхний мел, Западная Сибирь, палеогеография, стратиграфия, шламовое опробование
Маринов В.А., Агалаков С.Е., Овчинникова А.С., Колмаков А.Ю. Опыт стратиграфических и фациальных построений по результатам шламового опробования скважины месторождения Русское // Экспозиция Нефть Газ. 2024. № 9. C. 30–38. DOI: 10.24412/2076-6785-2024-9-30-38
01.11.2024
УДК 551.763.3:56(571.1)
DOI: 10.24412/2076-6785-2024-9-30-38

Рекомендуемые статьи
© Экспозиция Нефть Газ. Научно-технический журнал. Входит в перечень ВАК
+7 (495) 414-34-88