Вестник нефтегазовой отрасли Казахстана

2707-42262957-806X

KMG Engineering

108953

10.54859/kjogi108953

Conceptual model for the formation of jurassic deposits of the Zhetybay East field based on sedimentological analysis of core data

Bassarbay

Akbota

A.Bassarbay@kmge.kzhttps://orcid.org/0009-0003-2887-1481Morozov

Vitalii Nikolaevich

vmorozov@advnrg-ntl.comhttps://orcid.org/0009-0004-3592-0058Alexeyeva

Yekaterina Vasilevna

e.alexeyeva@kmge.kzhttps://orcid.org/0009-0007-3754-1264

16022026

17062026

ABSTRACT Background. The present study is aimed at integrating core and to refine the lithological framework, identify the main facies environments, and develop a conceptual sedimentological model, which is important for predicting the distribution of productive zones. Aim. Determination of the facies environments of the Zhetybay East field based on core studies. The study and interpretation of facies environments allow for a detailed characterization of the geological conditions of sedimentation, the parameters of the hydrodynamic regime, and the features of the paleoenvironment, which serve as a basis for stratigraphic correlation, paleogeographic reconstructions, and applied geological predictions. Materials and methods. The primary sources of information include historical data for each well in the field, results of laboratory studies (both standard and specialized) of core samples from three wells. Results. As a result of a comprehensive analysis of core materials, a facies interpretation of the Jurassic productive deposits of the Zhetybay East field was performed. The study identified the main facies environments of sedimentation and resulted in the development of a conceptual model of the field. Conclusion. A facies interpretation of the Jurassic deposits of the Zhetybay East field was carried out based on core analysis. The results obtained allow for refinement of the geological model and prediction of the distribution of productive horizons.

deposits, facies, core, interpretation.

кен орны, фация, керн, интерпретация.

месторождения, фация, керн, интерпретация.

<h2>Введение</h2> Газонефтяное месторождение Жетыбай Восточный открыто в октябре 1967 г. при получении притока нефти в скважине 1 с дебитом 0,8 м³/сут из ааленских отложений. Месторождение вскрыто глубокими скважинами, вскрывающими мезо-кайнозойские отложения мощностью до 2800 м. Целью данного исследования является определение фациальных обстановок месторождения Жетыбай Восточный по результатам седиментологического изучения керна. Интерпретация фациальных обстановок позволяют детально охарактеризовать геологические условия осадконакопления, параметры гидродинамического режима и особенности палеосреды, что является основой для стратиграфической корреляции, палеогеографических реконструкций и прикладных геологических прогнозов. Геологическое строение месторождения Месторождение Жетыбай Восточный находится в пределах Жетыбай-Узеньской тектонической ступени и расположено на восточном окончании Жетыбайской антиклинальной линии, приуроченной к Мангышлакско-Устюртской системе прогибов и поднятий (рисунок 1). Рисунок 1. Тектоническая схема Figure 1. Tectonic scheme Основная часть Определение фаций по результатам изучения керна. Определение фаций по результатам изучения керна – это комплексный анализ литологического состава, гранулометрии, седиментационных текстур, включений, ихнофосиллий, направленный на установление условий осадконакопления и реконструкцию обстановок седиментации. Интерпретация фаций выполнена в соответствии с общепринятыми положениями фациального анализа, разработанными в трудах Allen J.R.L., Pemberton S.G., Барабошкин Е.Ю [1,2,3,4] В пределах месторождения Жетыбай Восточный по результатам проведённых исследований выделены четыре основные обстановки осадконакопления в юрской части разреза. Обстановки осадконакопления фронта дельты Фация проксимального фронта дельты представлена средне- и мелкозернистыми слабоглинистыми песчаниками с пологоволнистой и горизонтальной слоистостью. Отмечаются элементы бугорчатой слоистости, ряби течения и волнения, глинистые намывы и рассеянный углефицированный детрит. Зафиксированы вертикальные ходы илоедов (Diplocraterion, Skolithos, Arenicolites), характерные для прибрежно-морских обстановок. Осадконакопление происходило в проксимальной части подводной дельты при замедлении речного потока, что приводило к формированию мощных устьевых баров авандельты. Фация дистального фронта дельты представлена переслаиванием тонко- и мелкозернистых песчаников, алевролитов и глин с волнисто- и горизонтальнослоистой, местами прерывистой текстурой. В песчаниках фиксируются элементы бугорчатой слоистости, ряби течения и прослои темпеститов, отражающие влияние штормовой и волновой динамики. Биотурбация варьирует от слабой до интенсивной, отмечены ходы илоедов. Thalassinoides, Planolites характерны для прибрежно-морских и морских обстановок. [5] Осадконакопление происходило в дистальной части фронта дельты и связано с формированием маломощных устьевых баров авандельты при замедлении речного стока. Фация продельты сложена серыми и тёмно-серыми глинами с прослоями песчанистых алевролитов и редкими тонкозернистыми песчаниками (рисунок 2). Характерна и горизонтально-слоистая текстура в алевролитах и тонких песчаниках отмечаются элементы бугорчатой и градационной слоистости, связанные с эпизодическим штормовым воздействием. Биотурбация варьирует от слабой до умеренной; зафиксированы ихнофоссилии Thalassinoides, Planolites и скопления Phycosiphon, характерные для морской ихнофации Cruiziana. Отложения формировались в глубоководной части фронта дельты при накоплении тонкодисперсного материала с редкими темпеститовыми событиями. Выделенные фации соответствуют типовым моделям дельтовых систем, включающим проксимальные и дистальные участки фронта дельты, и продельту, описанным в работах R.G. Walker и J.P. Bhattacharya. [6,7] Рисунок 2. Фации фронта дельты Figure 2. Delta front facies Обстановки дельтовой равнины. Фация дистрибутивного дельтового канала представлена средне- и мелкозернистыми слабоглинистыми песчаниками мощностью 2–6 м для которых характерна массивная текстура или однонаправленная косая слоистость, подчеркнутая скоплением УРД. Нижний контакт эрозионный, нередко с обилием глинистых и углистых интракластов (рисунок 3). Формирование происходило в условиях активного речного стока и высокой гидродинамики водного потока. Фация прирусловых валов сложена мелкозернистыми алевритистыми песчаниками с тонкими глинистыми прослоями, горизонтально-прерывистой слоистостью, которая нарушенна следами и остатками корней, а также текстурами смятия и оползания. Отложения формировались при переливе паводковых вод вдоль русел и аккумуляции материала по их периферии. Фации конусов прорыва и их каналов представлены маломощными (0,2–2 м) тонко- и мелкозернистыми песчаниками с резкой эрозионной подошвой, восходящей рябью течения и углефицированным растительным детритом. Осадконакопление связано с прорывами прирусловых валов во время крупных паводков. Фация поймы характеризуется тонким переслаиванием алевролитов и глин с горизонтальной слоистостью, текстурами взмучивания, продавливания, а также с остатками и следами корней. Формирование происходило на заливных участках поймы в паводковые периоды. Фация межруслового заливасложена алевро-глинистыми породами с линзовидно-волнистой слоистостью и биотурбацией. Осадконакопление происходило в умеренно динамичных условиях межрусловых заливов и лагун под влиянием речного и, вероятно, приливного воздействия; коллекторские свойства ограничены редкими песчаными прослоями. Фация торфяного болота представлена углями и углистыми глинами с остатками корневых систем. Формирование происходило в застойных, бескислородных болотных условиях. Рисунок 3. Схема обстановки дельтовой равнины Figure 3. Delta plain depositional environment scheme Обстановка алювиальной равнины с блуждающим типом реки отражает континентальные условия с развитой системой русел и периодической сменой направлений потоков (рисунок 4). Фация активного русла представлена средне- и мелкозернистыми, местами крупнозернистыми слабоглинистыми песчаниками с массивной и косой слоистостью и эрозионным основанием. Характерны глинистые интракласты, углефицированный детрит и уменьшение размерности зерен к кровле. Отложения формировались в условиях высокой гидродинамики активного руслового потока. Фация наложенных и боковых баров сложена мелкозернистыми, часто глинистыми песчаниками с наклонной и горизонтальной слоистостью, рябью течения и элементами троговой слоистости. Осадконакопление происходило в менее динамичных участках русла, в стороне от основного потока. Фация песчаной поймы характеризуется переслаиванием песчаников, алевролитов и глин с горизонтальной слоистостью и локальными текстурами взмучивания. Тонкие песчаные прослои ассоциируются с эпизодическим внедрением отложений заплеска и конусов прорыва. Фация глинистой поймы представлена алевро-глинистыми отложениями с редкими тонкими прослоями песчаников, нарушенными взмучиваниями, микросбросами и следами корней. Формирование происходило на заливных участках поймы в паводковые периоды. Рисунок 4. Схема обстановки аллювиальной равнины с «блуждающими» типами рек Figure 4. Schematic diagram of the alluvial plain depositional environment with meandering river systems Обстановки врезанной долины с аллювиальным заполнением связаны с обширной эрозией, связанной с колебаниями уровням моря или тектоническими процессами, которые привели к образованию врезанной долины, заполнененной аллювиальными, речными отложениями (рисунок 5). Фация обломочных потокок представлена средне и крупнозернистыми песчаным матриком, в котором сосредоточены обилие окатанных и полуокатанных глинистых интракластов размером от 1 до 10 см. Текстура пятнистая за счёт интракластов. Условия осадконакопления: высокая гидродинамика потока, эрозионное основание вреза, связано с изменением базиса эрозии. Отложения заполнения вреза представлены алллювиальными песчаниками, для которых характерна средне или крупнозернистая структура и массивная или косослоистая текстура, которая подчеркнута глинистыми намывами. Присутствуют глинистые интракласты разного Рисунок 5. Схема аллювиальных фаций заполнения эрозионного вреза врезанной долины с аллювиальным заполнением Figure 5. Schematic diagram of an incised valley with alluvial infil Результаты. На основании детального анализа кернового материала выполнена реконструкция условий осадконакопления юрских продуктивных отложений месторождения Жетыбай Восточный. Выделение и интерпретация фациальных ассоциаций позволили установить закономерности их вертикального и латерального распространения, а также проследить смену осадочных обстановок в разрезе. Полученные результаты послужили основой для обобщения фациальной информации и последующего построения концептуальной седиментологической модели месторождения. По результатам седиментологического анализа установлено, что на месторождении Жетыбай Восточный накопление юрских продуктивных горизонтов происходило в следующих условиях: <ul> <li>Нижние горизонты Ю-XIII – Ю-XI - континентальная аллювиальная равнина с доминированием рек с «блуждающим» типом;</li> <li>Горизонты интервала Ю-XВ – Ю-XБ1 – прибрежная дельтовая равнина;</li> <li>Горизонт Ю-ХА4 - прибрежно-морские обстановки фронта дельты;</li> </ul> <ul> <li>Горизонты интервала Ю-XА3 – Ю-IXA - прибрежная дельтовая равнина;</li> <li>Горизонт Ю-VIIIA – эрозионный врез, заполненный аллювиальными песчаниками;</li> <li>Самые верхние продуктивные горизонты интервала Ю-VII – Ю-VI - прибрежная дельтовая равнина.</li> </ul> Рисунок 6. Концептуальная седиментологическая модель продуктивных горизонтов месторождения Жетыбай Восточный Figure 6 Conceptual sedimentological model of productive horizons of the Zhetybai Vostochny deposit Заключение. В рамках выполненного исследования проведена фациальная интерпретация юрских отложений месторождения Жетыбай Восточный на основе комплексного анализа кернового материала. Установлено, что формирование продуктивных горизонтов происходило в условиях континентальной аллювиальной равнины, прибрежной дельтовой равнины и прибрежно-морских обстановок фронта дельты, что отражает поэтапную эволюцию условий осадконакопления в пределах изучаемой площади. По результатам изучения керна выделены и детально охарактеризованы основные фациальные ассоциации, определены их литолого-структурные особенности. Выявлена закономерная смена фаций по разрезу и по площади, обусловленная изменениями гидродинамического режима и морфологии осадочного бассейна в юрское время. Построена концептуальная седиментологическая модель, отражающая условия осадконакопления и размещение наиболее перспективных коллекторов. Полученные результаты могут быть использованы для уточнения геологической модели месторождения Жетыбай Восточный, повышения надёжности стратиграфической корреляции, прогноза пространственного распределения коллекторов и обоснования направлений дальнейших геологоразведочных и опытно-промышленных работ.

1. Барабошкин Е.Ю. Практическая седиментология. Терригенные резервуары. Пособие по работе с керном. -Тверь, ООО «Издательство ГЕРС», 2011. – 152с.

2. Pemberton S.G., MacEachern J.A. The sequence stratigraphic significance of trace fossils in examples from the Cretaceous of Alberta // Sequence Stratigraphy of Foreland Basin Deposits – Outcrop and Subsurface Examples from the Cretaceous of North America / ed. by J.A. Van Wagoner, G.T. Bertram. – Tulsa: American Association of Petroleum Geologists, 1995. – Memoir 64. – P. 429–475.

3. Allen J.R.L. Sedimentary structures: their character and physical basis. Vol. 1. – Amsterdam: Elsevier Scientific Publishing Company, 1982a. – Developments in Sedimentology, 30A. – 593 p.

4. Allen J.R.L. Sedimentary structures: their character and physical basis. Vol. 2. – Amsterdam: Elsevier Scientific Publishing Company, 1982b. – Developments in Sedimentology, 30B. – 663 p.

5. Buatois L.A., Mángano M.G. Ichnology: Organism–Substrate Interactions in Space and Time. Cambridge University Press, 2011.

6. Walker R.G., James N.P. Facies Models: Response to Sea Level Change. – St. John’s: Geological Association of Canada, 1992. – 454 p.

7. Bhattacharya J.P. Deltas // Facies Models 4 / ed. by N.P. James, R.W. Dalrymple. – St. John’s: Geological Association of Canada, 2012. – P. 237–292.