В связи с увеличением роли Восточной Сибири как потенциально значимого неф­тегазоносного региона страны в ближайшей перспективе встает вопрос не только о расширении геологоразведочных работ отдаленного края, но и в первую очередь о рациональном использовании ранее открытых (60–70-е гг. прошлого столетия) газонефтяных месторождений. Наиболее изученным и промышленно-значимым районом Восточно-Сибирского региона является Республика Саха (Якутия), широко известная не только золотом и алмазами, но и богатейшими залежами углеводородов (УВ). Речь идет о газовых и газоконденсатных месторождениях Хапчагайского мегавала Вилюйской синеклизы, открытых в 60–70-х гг. прошлого столетия, используемых для местных нужд. В настоящее время построена ветка трансконтинентального
неф­тегазопровода Восточная Сибирь — Тихий океан (ВСТО), проходящая в том числе и через
юго-западную территорию Якутии, что существенно повысило ее значимость, особенно при переориентации внешней политики на юго-восточное направление (Китай, Индию и т.д.). Сложность освоения рассматриваемых месторождений заключается в том, что запасы углеводородов в них приурочены к нетрадиционным коллекторам — вулканитам, отличающимся от традиционных, терригенных (песчаных) коллекторов значительной примесью вулканогенного материала, который меняет фильтрационно-емкостные свойства пород-коллекторов [1].

Традиционный подход к ним как нормально-осадочным образованиям порождает ряд неразрешимых вопросов. Известно, например, что с помощью кривой собственной поляризации (ПС) однозначное выделение коллекторов в нижнетриасовых отложениях затруднено. Промышленные притоки газа получены на Соболох-Неджелинском месторождении Хапчагая из плотных межпластий [1], в связи с этим ставится под сомнение пластовая модель строения залежей Хапчагая. Трудно объяснить также значительные притоки газа низкими коллекторскими свойствами пород (Кп = 1,48–6 %, Кпр = 0,01×10⁻¹⁵ м²) в подсчете запасов. Эти противоречия становятся разрешимыми, если учитывать специфику вулканогенных коллекторов, а именно: резкую литологическую изменчивость и неоднородность пород по площади и разрезу, интенсивные вторичные преобразования пород-коллекторов, связь преимущественного развития определенного типа емкостного пространства с конкретным генотипом, наличие проводящих каналов из древних подстилающих толщ, связанных с вулканической деятельностью в индское и оленекское время нижнего триаса, специфические ловушки (вулканические палеоострова) [1]. Отложения вулканогенных пород пермотриасового возраста, которые являются продуктивными, представлены эффузивными вулканокластическими и вулканоосадочными образованиями, промышленно-продуктивными в пределах Вилюйской синеклизы. Как показали детальные исследования вулканитов Вилюйской синеклизы, содержание вулканогенного материала в нижнетриасовых отложениях колеблется от 70 до 100 %. Такая неустойчивая, неравновесная в физико-химическом отношении система на всех этапах существования является ареной интенсивных вторичных процессов. Они начинаются буквально с момента извержения вулкана в воздушную или водную среду. Близкий исходный состав и физико-химические условия осадконакопления определили сходные комплексы глинистых минералов в разновозрастных отложениях [1].

Анализируя материалы глубокого бурения пермотриасовых отложений Хапчагайского мегавала Вилюйской синеклизы, удалось не только установить типы коллекторов пермотриасового возраста, но и построить принципиально иные (по сравнению с первоначальными) модели залежей УВ, обусловленные вулканогенными процессами, происходящими в Вилюйской синеклизе Предпатомского прогиба в пермотриасовое время [1, 2].
Наш подход существенно отличен от первоначальных представлений о коллекторах в подсчете запасов. В основу нашего подхода было принято изучение самого большого газового месторождения Хапчагая — Соболох-Неджелинского, приуроченного (с нашей точки зрения) к зоне извержения вулкана в начале пермско-триасового периода, который является самым значительным в палеозое [2].
Для обоснования рационального комплекса исследований вулканогенных пород-коллекторов было проведено детальное изучение эталонных разрезов неджелинской и мономской свит по керну скважин, пробуренных на Соболох-Неджелинской площади Хапчагайского мегавала и прилегающей территории, где эти отложения залегают на глубинах свыше 4 000 м.

Литологические исследования включали: микроскопическое изучение образцов керна в шлифах, пропитанных бакелитом, изучение естественных сколов пород, пропитанных полимером, на РЭМе (растровый электронный микроскоп), ртутную порометрию, химический и рентгеноструктурный анализы, а также комплекс петрофизических исследований [1]. Полученные данные увязывались с данными опробования и промыслово-геофизическими исследованиями ГИС на скважинах. Было установлено, что в пермотриасовом разрезе Хапчагая присутствуют следующие типы пород:

• эффузивные;
• вулканокластические;
• вулканокласто-осадочные.

Наша точка зрения базировалась на представлениях геологов СНИИГГИМСа (Новосибирск), которые изучали различные аспекты тектоники, магматизма и нефтегазоносности Сибирской платформы [2–4]. Анализ данных по палеотемпературе в конце нижнего триаса — подошвы верхнепалео­зойских отложений показал, что породы находились в главной зоне нефтегазообразования. Палеотемпература в приосевых зонах
Енисей-Хатангского прогиба и в прискладчатых частях Вилюйской синеклизы достигала
90–100° [3]. Повсеместное развитие глинистых образований оленекского и индского ярусов нижнего триаса позволяет предположить наличие достаточно надежного глинистого экрана для скопления УВ в ловушках раннетриасового времени [3].

К концу раннеюрской эпохи были сформированы положительные структуры во внутренних частях Вилюйской синеклизы, а также в западной части Енисей-Хатангского прогиба. Следы этого этапа наблюдаются в Енисей-Хатангском прогибе, на Хапчагайском мегавале и не только [3, 4]. Особенности тектонического развития Вилюйской синеклизы на территории мезозойских прогибов обусловили накопление в осадочном чехле мощных слабопроницаемых зон, имеющих малую теплопроводность и способствующих экранированию УВ залежей [3, 4]. Было установлено, что основной процесс изменения вулканогенного материала пелитовой размерности — глинизация, мелко- и среднеобломочной — хлоритизация, цеолитизация и карбонатизация. Состав исходного вулканогенного материала, физико-химические условия осадконакопления определили сходство комплексов глинистых минералов разновозрастных отложений [1]. Так, в нижнетриасовых отложениях ассоциация глинистых минералов во всех группах пород идентична и представлена следующими эволюционными рядами: Na → монтмориллонит → смешаннослойные и т.д. [1].
Изучение вулканогенных пермотриасовых пород проводилось с 1976 по 1991 г. в лаборатории КНИЛВостСиб Российского государственного университета нефти и газа им. И.М. Губкина
(РГУ нефти и газа), а затем продолжено в ИПНГ РАН (научный руководитель академик РАН
А.Н. Дмитриевский).

По материалам изучения вулканитов была издана монография [1]. Издание вызвало значительный интерес.
Как в осадочных, так и в вулканогенных породах присутствие коллекторов связано с процессами трещинообразования на больших глубинах, а также с активизацией гидротермальных процессов, смешивания глубинных высокоминерализованных растворов с пластовыми водами верхнепермского и нижнетриасового комплекса. Изучение двух типов вод (верхнепермских
и нижнетриасовых) подтверждает вертикальную сообщаемость разрезов, подтверждающуюся увеличением карбонатности глубинных вод [5].
В свете многочисленных примеров присутствия пермотриасовых пород на севере Сибирской платформы, северо-востоке Западной Сибири, включая полуостров Ямал и Карское
море [6–8] (рис. 1–3), считаем необходимым еще раз привести результаты изучения залежей пермотриасового возраста Хапчагайского мегавала Вилюйской синеклизы, так как условия формирования пермотриасовых отложений окраинных прогибов (Предпатомского
и Енисей-Хатанского), а также прогибов прилегающих территорий были подвергнуты влиянию траппового магматизма.

Особенно интенсивным он был в позднепермско-триасовом времени [1, 2, 7, 8]. Результаты интерпретации региональных сейсмопрофилей на северо-западе ЯНАО (включая территорию Карского моря) показывают широкое распространение палеозойских отложений [7, 8] (рис. 2, 3).
На территории Южно-Карской синеклизы подтверждается широкое распространение палеозойских отложений мощностью 2 000 м, а в вулканогенно-терригенных отложениях перми и триаса мощность во впадинах доходит до 1 500 м [8]. По данным [7], в триасовых и палеозойских отложениях севера Западной Сибири выявлено 36 пермотриасовых объектов (13 в триасе
и 23 в палеозое). По категории Д1 ресурсы палеозоя составляют 649,3 млн т условного
топлива [7] (рис. 2).

Из приведенных данных видно, что палеозой-мезозойские отложения северо-восточной части Западно-Сибирской плиты по условиям формирования, термобарическим условиям, существующим в палеозой-мезозойских глинистых и глинисто-терригенных (вулканогенных и вулкано-терригенных) залежах Вилюйской синеклизы (Хапчагайский мегавал Восточной Сибири) в значительной степени аналогичны.
Вилюйская синеклиза позднего девона, ранней юры являлась и остается объектом поисков
и разведки месторождений нефти и газа на территории Восточной Сибири. Установлено, что объем вулканогенных исследований достаточно велик и вызывает значительный интерес также
в отложениях позднего девона — раннего карбона Кемпендяйской впадины, нижнего триаса Хапчагайского поднятия (содержание вулканогенного материала в этих отложениях колеблется
от 70 до 100 %) [Томилова Н.Н., 2012]. Такая неустойчивая, неравномерная в химическом отношении система (вулканогенный материал) на всех этапах существования породы является ареной интенсивных постседиментационных преобразований. Выявление непрерывности их в разрезе
и по площади является на современном этапе крайне актуальной задачей познания состава, строения и нефтегазоносности разновозрастных вулканогенных пород-коллекторов
и газофлюидоупоров Вилюйской синеклизы. В изученных разрезах отложений Кемпендяйской впадины и нижнего триаса Хапчагайского мегавала встречены три группы пород: эффузивные, вулканокластические и вулканоосадочные. Группа эффузивных пород представлена миндалекаменными спилитами, базальтами, диабазами в нижнем триасе и палагонитовыми долеритами в девоне-карбоне Кемпендяйской впадины [Томилова Н.Н., 2012]. Вулканогенные кластические породы представлены туфами шлаковыми, пепловыми, палагонитовыми туффитами в нижнем триасе, пепловыми туфами и туффитами в девоне-карбоне [Томилова Н.Н., 2012]. Наконец, требуется принципиально новый подход к оценке условий вскрытия и проходки цеолитоносных вулканогенных пород. Цеолиты выполняют роль «молекулярных сит», давая катион-замещенные формы. Глинистый раствор, соприкасаясь с таким «ситом», полностью меняет те свойства, которые ему заданы. Выбор типа бурового раствора должен производиться с учетом наличия не только монтмориллонитовых горизонтов, но и горизонтов с цеолитовым цементом гейландит или монтмориллонитового состава [1]. В результате дифференцированного подхода к подсчету запасов газа Соболох-Неджелинского месторождения (самого большого на Хапчагае) запасы УВ увеличились в 5 раз по сравнению с ранее подсчитанными. Такое же увеличение запасов, аналогичному по строению, но приуроченному к мономскому и таганджинскому вулканогенным пластам, должны увеличиться в несколько раз на Средневилюйском месторождении Хапчагайского мегавала [1].

Из-за сложной конфигурации и малого диаметра путей фильтрации, а также значительной роли процессов десорбции высокие депрессии при эксплуатации залежей приводят не к повышению притока УВ, а к разрушению пласта и закупорке путей подтока газа и жидкости. С целью количественной оценки трещинной емкости и подтверждения наличия трещинных коллекторов, следует дополнительно проводить наблюдение за гидростатическим давлением, а также за изменением свойств буровых растворов в процессе проводки скважины. Бурение на утяжеленных буровых растворах способствует закупорке призабойной зоны и сухим притокам газа. В статье показано, что в пермотриасовых залежах на Хапчагае (Вилюйская синеклиза Восточно-Сибирского региона) и на северо-­востоке территории Западной Сибири, исходя из общегеологического развития пермотриасовых отложений на больших глубинах, существуют одинаковые термобарические условия формирования залежей, аналогичных Хапчагайским [1, 6, 7, 8].
Огромная работа, проведенная КНИЛВОСТСИБ РГУ им. И.М. Губкина, может
быть использована при освоении как пермотриасовых отложений Западной Сибири,
так и прилегающих морей (Карского и моря Лаптевых). Детали методов изучения вулканогенных коллекторов представлены в монографии [1].