Реконструкции геотермического режима нефтематеринской Китербютской свиты Арктического региона Западной Сибири с учетом влияния палеоклиматических факторов

Abstract

Актуальность. Арктические районы Западной Сибири, ставшие приоритетным регионом изучения и поисков, имеют уникальные палеоклиматические особенности, инверсионную седиментацию в палеоген-неогене, значительные вариации характеристик нефтематеринских отложений. Это обусловливает необходимость совершенствовать схемы и определять параметры количественной оценки ресурсов углеводородов объемно-генетическим методом, основанным на палеореконструкциях геотермического режима материнских отложений. Цель исследования: выявить и оценить влияние факторов палеоклимата - векового хода температур на земной поверхности и неоплейстоценовых толщ мерзлоты, ледниковых покровов - на расчетный геотермический режим нефтематеринской нижнеюрской китербютской свиты. Объект исследования: китербютские отложения мезозойско-кайнозойского разреза, вскрытые глубокими скважинами на площадях Малоямальского, Арктического и Бованенковского месторождений (п-ов Ямал). Методика исследования базируется на оригинальном компьютерном палеотемпературном моделировании, учитывающем параметры седиментационной истории и истории теплофизических свойств осадочной толщи, включающей вечномерзлые породы и ледники, и не требующем априорных сведений о величинах и природе глубинного теплового потока. Результаты исследования на представительных мезозойско-кайнозойских разрезах месторождений, расположенных в южном, центральном и северном районах п-ва Ямал, позволили сделать выводы и дать рекомендации. Учет палеоклимата обусловливает наиболее точную термическую историю материнских отложений, увеличение расчетного палеотемпературного максимума в истории китербютских отложений на 5-18 °С. При определении ресурсов китербютских нефтей объёмно-генетическим методом на землях арктического региона рекомендуется применять индивидуальный для территории «арктический» вековой ход температур и учитывать динамику толщи неоплейстоценовой мерзлоты мощностью 300-600 м. Отмечено несущественное влияние ледникового покрова на реконструкции термического режима китербютских отложений. В случае неучета мерзлоты и палеоклиматического хода температур расчетные ресурсы углеводородов могут быть занижены от 30 % до 3-х раз. Достоверность выводов уверенно контролируется геофизическим критерием «невязки», сопоставлением с экспериментальными данными о тепловом потоке на территории исследований, согласованностью с данными бурения и испытания скважин.

The relevance. The Arctic regions of Western Siberia became a priority area of research and exploration. They have the unique paleoclimate features, the inversion sedimentation in Paleogene-Neogene and the considerable variations of petromaternal deposit characteristics. This causes the necessity to improve schemes and determine parameters of quantitative assessment of hydrocarbon resources by volume-genetic method based on geotemperature mode paleoreconstructions of petromaternal deposit. The main aim of the research is to identify and estimate the impact of paleoclimate factors - temperature secular variation of the Earth surface and Neo-Pleistocene permafrost thicknesses, glacial covers - on the settlement geothermal mode of the petromaternal Early Jurassic Kiterbutsk suite. Object: Kiterbutsk deposit of Mesozoic and Cenozoic sections opened by deep wells on areas of Maloyamalskoye, Arkticheskoye and Bovanenkovskoye fields (Yamal peninsula). Method of the research is based on the original computer paleotemperature modeling considering the parameters of sedimentation history and the history of thermophysical properties of sedimentary thickness, including permafrost rocks and glaciers, and not demanding aprioristic data on the origin and quantity of deep heat flow. Research results of the representative Mesozoic-Cenozoic sections of the fields located in southern, central and northern regions of Yamal peninsula, allowed drawing the conclusions and making recommendations. Consideration of the paleoclimate causes the most accurate thermal history of maternal deposits, increase in 5-18 C the calculated paleotemperature maximum in the history of Kiterbutsk deposit. The authors recommend to apply the unique for the area «arctic» secular temperature variation and take into account the dynamics of permafrost Neo-Pleistocene strata about of 300-600 meters in determining the kiterbutsk petroleum resources by volumetric-genetic method on the territory of Arctic region. The authors noted insufficient influence of glacial cover on thermal mode reconstruction. When neglecting the permafrost and paleoclimate secular temperatures variation the calculated hydrocarbon resources may be undervalued from 30 percent to triple. The reliability of conclusions is confidently controlled by the geophysical «residual» criterion, comparing with experimental heat flow data of the studied area and consistency with data of drilling and testing wells.