В условиях Западной Сибири, где история добычи углеводородов (УВ) насчитывает без малого порядка 70 лет, геологи вплотную подошли к завершению этапа поисков УВ в структурных ловушках, а целенаправленная разведка структур неантиклинального типа осуществляется недостаточно эффективно. В этой связи поиски и разведка неструктурных ловушек имеют решающее значение для наращивания ресурсной базы региона.

Освоение неструктурных ловушек в ходе поисково-разведочных работ (ПРР) может существенно продлить эксплуатационную жизнь ряда «старых» нефтегазодобывающих районов, в том числе и в некоторых регионах Западной Сибири.

Выявление закономерностей размещения неструктурных ловушек УВ в юрских и меловых нефтегазоносных комплексах Западной Сибири наряду с определением взаимосвязей между коллекторскими свойствами пород и выделенными обстановками осадконакопления является приоритетной задачей для нефтегазового комплекса страны в целом. Важным этапом работ является выработка основных критериев для создания классификации неструктурных ловушек УВ, которая позволит более рационально осуществлять поисковые работы.

Известно множество классификаций ловушек нефти и газа, в том числе и неантиклинальных [1]. В соответствии с современными классификациями выделяют четыре основных типа неантиклинальных ловушек: литологически ограниченные, литологически экранированные, стратиграфически экранированные и тектонически экранированные. Каждый из перечисленных типов подразделяется на несколько подтипов и классов, в основу ранжирования положен главный фактор их формирования (рис. 1).

Для картирования неантиклинальных структур применение традиционного комплексирования ловушек юрского и мелового возраста в Западной Сибири крайне затруднительно в связи с особенностями их строения. Многие ученые ищут и предлагают новые подходы к их изучению, поискам и картированию [2, 3, 4, 5].

Вышеупомянутые структуры характеризуются неоднородностью, наличием разнозернистых прослоев, отсутствием выраженной слоистости, наличием неконсолидированных пород, отсутствием качественных признаков коллекторов; их диагностика также осложняется тем, что проводился сокращенный комплекс геофизических исследований скважин (ГИС) и велик процент отбракованных скважин старого фонда и материалов по ним. Лишь грамотное применение литологических, литолого-фациальных, палеогеографических и геохимических методов вкупе с проведением целенаправленных поисков неструктурных ловушек позволит достичь хороших результатов [6, 7].

Особую важность в этой связи приобретают палеогеографические исследования, которые позволяют восстановить историю развития бассейна седиментации и установить важнейшие предпосылки для развития продуктивных неструктурных ловушек УВ. Проведение палеогеографических реконструкций позволяет при использовании прямых и косвенных признаков, которые несет в себе осадочная порода, воссоздать гидродинамику среды древних бассейнов, соответственно, дать более достоверную характеристику нефтегазоносных объектов, обнаруженных геофизическими методами. Лишь небольшой процент структур, выявляемых исключительно геофизическими методами, подтверждается в дальнейшем бурением.

Значение недооцененного ранее ихнофациального анализа в совокупности с другими методами позволяет разделить разрез на ряд зон подводного берегового склона, а также провести типизацию донных осадков и сделать выводы о гидродинамических условиях бассейна осадконакопления и ранжировать их по условиям осадконакопления. Особенно это актуально для градации однотипных отложений юрско-мелового комплекса. Так, в отложениях сенона на месторождениях Ямало-Ненецкого автономного округа выделены пласты и обоснованы их границы в однотипной части разреза по ассоциациям ихнофаций. Анализ керна позволил выявить ассоциации ихнофаций низкой и высокой плотности, а также установить прямую зависимость эффективной пористости от интенсивности биотурбации.

При выявлении ловушек и открытии приуроченных к ним залежей особое значение имеет диагностика генетических условий образования ловушек, поскольку именно она позволяет выделить ряд конкретных поисковых признаков.

Использование совокупности приведенных методов дает положительные результаты при построении седиментационных моделей, палеогеографических реконструкциях юрских и меловых отложений в пределах всего Западно-Сибирского бассейна, на основе которых определены основные закономерности развития неструктурных ловушек.

В отложениях юрского и мелового возраста Западно-Сибирской платформы ведущую роль играют четыре основные группы неантиклинальных ловушек: континентальная и прибрежно-морская; шельфовая; склоновая; глубоководная. Для удобства применения в наименование типа вносится основной поисковый признак. Каждая группа имеет свои характерные поисковые признаки, представленные ниже.

Опыт исследования показывает, что значительное количество залежей в юрских отложениях контролируется не только структурным фактором, но и литологическими, тектоническими, стратиграфическими экранами. В морфологическом отношении ловушки аллювиальных отложений представлены рукавообразными (шнурковыми) песчаными телами русловых осадков, заключенных в слабопроницаемую алевритово-глинистую толщу пойменных отложений. В зависимости от направления течения палеореки конфигурация песчаных тел может быть линейно вытянутой или дугообразной. Значительное увеличение ширины подобных тел возможно в зоне развития меандрирующих русел. Ограничение подобных залежей по латерали происходит за счет замещения песчаников непроницаемыми песчано-глинистыми и глинистыми разностями [8]. Подобные ловушки выделяются на различных стратиграфических уровнях отложений осадочного чехла юго-восточной части Томской области.

Особую важность имеет картирование врезанных речных долин (рис. 2). Высокая продуктивность комплекса заполнения врезанных долин уже доказана на Каменной площади, где еще в 2006–2007 гг. были оконтурены 3 нефтяные залежи (две — в отложениях заполнения Сеульской долины и одна — в заполнении Кальмановской долины). Залежи эти приурочены к локальным структурным поднятиям, в то же время их геометрия контролируется распределением песчаников-коллекторов в пределах заполнения долин. Залежи отнесены к структурно-литологическому типу и являются важным высокопродуктивным объектом [9].

Региональные перспективы нефтегазоносности, открывающиеся в результате идентификации врезанных долинных систем, связаны как с поиском их продолжений (особенно продолжения Кальмановской врезанной долины, соотносимой с палео-Обью), так и с выявлением самостоятельных подобных объектов, например, в верхней части викуловской свиты. В качестве дополнительных поисковых критериев здесь могут быть использованы региональный уклон позднеаптской поверхности осадконакопления и структурный контроль положения врезанных речных долин.

Разделение континентальных, морских и переходных фаций возможно по палеонтологическим данным терригенно-минералогического и ихнофациального анализов. Приведенные методы также не позволяют однозначно определить среду осадконакопления без гранулометрического распределения и привлечения электрометрических моделей. Именно с этим необходимо применение следующих методов.

Петрохимический метод. Содержание ряда химических элементов, средних значений химического состава и их отношений может быть использовано для характеристики условий осадконакопления. Геохимические параметры на основе данных спектрального анализа являются показателями фациальных условий, палеоклимата, степени выветривания и др.

Терригенно-минералогический анализ проводится на основе изучения акцессорных минералов с целью выявления источников сноса и путей миграции терригенного материала. Состав пород питания, климатические условия выветривания, сортировка материала по физической и химической устойчивости и гидравлической крупности предопределяют первичный исходный состав минералогических ассоциаций. При этом особенности х набора аутигенных минералов маркируют характер обстановок осадконакопления и диагенеза. Минералогические исследования позволяют выявлять зоны, генетически связанные с неструктурными ловушками, на основании пространственной изменчивости комплексов терригенных минералов. Таким образом, картирование распределения минералов по площади дает возможность установить береговые линии, прослеживать пути миграции терригенного материала, границы его распространения и наметить возможные региональные зоны выклинивания.

Палеоструктурный анализ позволяет определить распределение первичных коллекторов, которые связаны с источниками сноса, транспортировки и аккумуляции обломочного материала. Поэтому при прогнозе коллекторов в терригенных отложениях необходимо учитывать особенности палеоструктурного плана, существовавшего на момент формирования отложений.
Использование совокупности приведенных методов дает положительные результаты при построении седиментационных моделей, палеогеографических реконструкциях юрских и меловых отложений большинства нефтегазоносных областей (НГО) Западно-Сибирского НГБ, на основе которых определены основные закономерности развития неструктурных ловушек.

В ачимовском нижнемеловом нефтегазоносном комплексе (НГК) преобладают литологически-ограниченные типы ловушек, связанные с глубоководными конусами выноса. По результатам палеодинамических и палеоструктурных реконструкций ачимовских песчаников Кальчинского, Восточно- Уренгойского, Приобского месторождений Западной Сибири установлено, что наиболее перспективные ловушки с хорошим первичным коллектором и значительным объемом песчаного материала связаны с глубокозалегающими телами, сформированными турбидитными потоками на регрессивном этапе осадконакопления. Причем наиболее высокие значения коэффициентов палеодинамической активности среды седиментации приурочены к питающим каналам и к проксимальным частям конуса выноса. Хорошая отсортированность зрелых песчаников проксимальной части конусов выноса связана с высокой динамической активностью среды осадконакопления, и в том числе с переработкой обломочного материала глубоководными вдольконтурными течениями. Наиболее грубозернистый материал располагается в проксимальной части конуса выноса, образованной у основания склона, устья питающих каналов [10, 11].

В шельфовых нижнемеловых нефтегазоносных комплексах преобладают неструктурные ловушки УВ, связанные преимущественно с проксимальными конусами выноса и каналами дельтовых комплексов. По результатам комплексных исследований, проведенных различными исследователями (Шиманский В.В., Танинская Н.В. и др.) на территории восточного борта Болшехетской впадины в отложениях берриаса — нижнего готерива нижнего мела, представленного отложениями нижнехетской свиты, построены седиментационные модели и установлено, что отложения нижнехетской свиты формировались в прибрежно-морских условиях.
В юрских нефтегазоносных комплексах присутствуют преимущественно литологически ограниченные ловушки, связанные с русловыми и прибрежными аккумулятивными песчаными телами, и тектонически экранированные ловушки.

Перспективным объектом для поисков и разведки неструктурных ловушек также является клиноформная толща неокома, которая является основным, но при этом малоизученным нефтегазоносным комплексом региона в плане выявления ловушек неструктурного типа. В свете вышеизложенного хорошие результаты по Западной Сибири дают сейсмостратиграфические методы при детальной расшифровке возрастных напластований сложных геологических тел.
Изучение и классификация неантиклинальных ловушек в этой толще — одна из первоочередных задач. Создание такой классификации позволит повысить эффективность поисковых работ и целенаправленно проводить опоискование.

Вместе с тем значительный объем выявленных к настоящему моменту скоплений УВ, связанных с неструктурными ловушками, требует проведения предварительного изучения и анализа имеющегося материала, так как часто встречается неправильное понимание или неоднозначная интерпретация генезиса ловушек.

На поисковом этапе работ важно в основу выделения типов ловушек закладывать генетический принцип, под которым понимается совокупность геологических процессов, предопределяющих происхождение ловушки. Наиболее целесообразно выделять отдельные типы ловушек по трем основным элементам клиноформы, поскольку в пределах этих элементов существуют близкие фациальные условия, обеспечивающие формирование соответствующих песчаных тел и определяющие родственные типы ловушек [12].

В морфологическом отношении ловушки аллювиальных отложений представлены рукавообразными (шнурковыми) песчаными телами русловых осадков, заключенных в слабопроницаемую алевритово-глинистую толщу пойменных отложений. В зависимости от направления течения палеореки конфигурация песчаных тел может быть линейно вытянутой или дугообразной [8].

Ловушки фациальных замещений. При образовании такого типа ловушек основными геологическими процессами являются структурно-седиментационные. Ловушки приурочены к зонам региональной глинизации песчаных пластов. Ловушки, ограниченные несогласием. Главную роль в их формировании играют седиментационные процессы.

Ловушки опущенных тектонических блоков. Их развитие обязано аккумулятивно-дизъюнктивным процессам и предопределяется спецификой заполнения осадочного бассейна за счет бокового наращивания склона. Опущенные по нарушениям краевые части шельфового комплекса создают обозначенный тип ловушек.

Ловушки поднятых тектонических блоков. Их образование вызвано фациально-дизъюнктивными процессами. От предыдущего случая эти сбросы отличаются более значительной конечной амплитудой и дальнейшим развитием, выражающимся в возвратном эффекте после
выравнивания нагрузки.

Ловушки депрессионных зон обусловлены структурно-аккумулятивными процессами. Образование этого типа ловушек связано с наличием депрессионных участков по простиранию
краевой части шельфа.

Ловушки баровые. Их развитие контролируется аккумулятивными процессами. К этому типу ловушек можно отнести все аккумулятивные формы поверхности песчаных пластов (косы, отмели, устьевые и барьерные бары и т.д.). В условиях аллювиально-морской равнины возможно наличие любой из них. Этот тип ловушек практически не изучен.

В склоновой части клиноформы выделяется один тип ловушек — уступов склона. На уступах склона периодически преобладают или эрозионные, или аккумуляционные условия, в целом приводящие к накоплению линз песчаного материала.

В глубоководной части клиноформы, у подножия шельфового склона, выделяется три типа ловушек.
Ловушки турбидитно-седиментационные. На их формирование влияют аккумулятивные процессы. Ловушки приурочены к турбидитным песчаникам (ачимовской пачки).

Ловушки турбидитно-денудационные вызваны эрозионно-аккумулятивными процессами. По существу, это ловушки, обусловленные спецификой внутренней структуры ачимовских песчаников.
Ловушки донных и гравитационных течений. Их развитие зависит от эрозионно-аккумулятивных процессов. Этот тип ловушек можно только предполагать. Песчаные отложения, связанные с направленными течениями, обладают улучшенными коллекторскими свойствами, поэтому ловушки донных и гравитационных течений являются наиболее перспективным поисковым объектом.
Очевидно, имеет смысл провести типизацию ловушек на основе конкретных объектов и ревизию строения залежей в глубоководных песчаных телах, так как это позволит выбрать оптимальные направления дальнейших поисково-разведочных работ в регионе и уточнить связанные с ними запасы УВ.