Особенности формирования вторичных коллекторов в карбонатных отложениях палеозоя Западно-Таймырского потенциально нефтегазоносного района

Введение. Мощный осадочный комплекс палеозоя Енисей-Хатангской нефтегазоносной области имеет сложную геологическую историю. Карбонатные породы, слагающие значительную часть палеозойского разреза, несут в себе следы разнообразных вторичных изменений, которые имеют как положительное, так и отрицательное влияние на фильтрационно-емкостные свойства потенциальных коллекторов. Особое значение при геолого-разведочных работах на нефть и газ в карбонатных толщах имеет изучение постседиментационных изменений карбонатных коллекторов и увязка этих изменений с этапами тектонической эволюции региона. Это позволяет решать вопросы генезиса пустотного пространства и делать выводы о распространении коллекторов. В результате бурения первой поисковой скважины на Лескинском лицензионном участке в левобережье Енисейского залива получена уникальная информация о составе, строении и вторичных преобразованиях карбонатных коллекторов палеозоя ЗападноТаймырского потенциально нефтегазоносного района.
Материалы и методы. В скважине на Лескинском лицензионном участке на нескольких стратиграфических уровнях палеозойского разреза по керну выделены интервалы вторичных доломитовых коллекторов. С целью изучения истории их формирования был выполнен отбор образцов. Для всестороннего изучения литологии, минерального состава и диагенетических преобразований пород-коллекторов был привлечен широкий комплекс лабораторных методов. Образцы были изучены с помощью оптических методов (петрографической и катодолюминесцентной микроскопии), растровой электронной микроскопии, микротомографии, получены данные о стабильных изотопах кислорода и углерода, а также предварительные данные по термобарометрии двухфазных газово-жидких включений.
Результаты. Наиболее значимые интервалы распространения вторичных доломитовых коллекторов выделены в силурийско-нижнедевонском и эмсско-верхнедевонском сейсмостратиграфических комплексах (между отражающими горизонтами VII_bot и VIIa, VIa и VII соответственно). Силурийские вторичные порово-каверновые доломитовые коллекторы приурочены к фациям рифового комплекса. Развитая система хорошо связанных вторичных пустот сформировалась по первично пористым и хорошо проницаемым рифогенным известнякам. В эмсском интервале разреза кавернозные вторичные доломиты развиты по первично низкопроницаемым известнякам умеренно глубокой сублиторали; крупные каверны и полости сформировались здесь преимущественно в результате выщелачивания скелетов кораллов и строматопороидей. В верхнедевонских отложениях кавернозно-пористые вторичные доломиты замещают первично низкопористые и слабопроницаемые микробиальные известняки-ламиниты литорали. Для всех интервалов пород-коллекторов реконструирована последовательность вторичных изменений и составлены парагенетические диаграммы.
Заключение. Результаты изучения вторичных доломитовых коллекторов содержат важную информацию для прогноза их распространения в пределах Западно-Таймырского потенциально нефтегазоносного района.

1. Ahr W.M. Geology of carbonate reservoirs: the identification, description and characterization of hydrocarbon reservoirs in carbonate rocks. Hoboken, New Jersey: Wiley, 2008. — 277 p. https://doi.org/10.1002/9780470370650

2. Burchette T.P. Carbonate rocks and petroleum reservoirs: a geological perspective from the industry // Advances in Carbonate Exploration and Reservoir Analysis (Eds. — Garland J., Neilson J.E., Laubach S.E., Whidden K.J.). London: Geological Society, Special Publications, 2012. — V. 370. — P. 17–38. https://doi.org/10.1144/SP370.14

3. Tiab D., Donaldson E.C. Porosity and permeability // Petrophysics: Theory and Practice of Measuring Reservoir Rock and Fluid Transport Properties. Elsevier, 2016. — 67–186 pp. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803188-9.00003-6

4. Клещев К.А., Шеин В.С. Нефтяные и газовые месторождения России: Справочник в двух книгах. Книга вторая — азиатская часть России. М.: ВНИГНИ, 2010. — 720 с.

5. Вилесов А.П., Ершова В.Б., Соловьева А.Д. Литологическая и седиментологическая характеристика разреза палеозойского комплекса Западно-Таймырского потенциально нефтегазоносного района (по данным бурения) // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. — 2022. — № 4 (в печати).

6. Гатовский Ю.А., Вилесов А.П. Биостратиграфическая характеристика осадочных комплексов палеозоя ЗападноТаймырского потенциально нефтегазоносного района по данным бурения // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. — 2022. — № 4 (в печати).

7. Land L.S. Failure to precipitate dolomite at 25oC from dilute solution despite 1000-fold oversaturation after 32 years // Aquatic Geochemistry. — 1998. — V. 4. — P. 361–368. https://doi.org/10.1023/A:1009688315854

8. Machel H.G. Concepts and models of dolomitization: a critical reappraisal // The Geometry and Petrogenesis of Dolomite Hydrocarbon Reservoirs. London: Geological Society, Special Publications, 2007. — V. 235. — P. 7–63. https://doi.org/10.1144/GSL.SP.2004.235.01.02

9. Tucker M.E., Wright V.P. Carbonate Sedimentology. Oxford: Blackwell Scientific Publications, 1990. — 482 p.

10. Warren J. Dolomite: Occurrence, evolution and economically important associations // Earth-Sci. Rev. — 2000. — V. 52. — P. 1–81. https://doi.org/10.1016/S0012-8252(00)00022-2

11. Al-Aasm I.S., Ghazban F., Ranjbaran M. Dolomitization and related fluid evolution in the Oligocene-Miocene Asmari formation, Gachsaran area, SW Iran: petrographic and isotopic evidence // J. Petroleum Geology. — 2009. — V. 32. — P. 287–304. https://doi.org/10.1111/j.1747-5457.2009.00449.x

12. Bernoulli D., Gasperini L., Bonatti E., Stille P. Dolomite Formation in Pelagic Limestone and Diatomite, Romanche Fracture Zone, Equatorial Atlantic // J. Sediment. Res. — 2004. — V. 74. — P. 924–932. https://doi.org/10.1306/040404740924

13. Fu Q., Qing H., Bergman K.M. Dolomitization of the Middle Devonian Winnipegosis carbonates in south-central Saskatchewan, Canada // Sedimentology. — 2006. — V. 53. — P. 825–848. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.2006.00794.x

14. Campbell K.A. Hydrocarbon seep and hydrothermal vent paleoenvironments and paleontology: Past developments and future research directions // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. — 2006. — 232. — P. 362–407. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2005.06.018

15. Saller A.H. Petrologic and geochemical constraints on the origin of subsurface dolomite, Enewetak Atoll: An example of dolomitization by normal seawater // Geology. — 1984. — V. 12. — P. 217. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1984)12<217:PAGCOT>2.0.CO;2

16. Melim L.A., Scholle P.A. Dolomitization of the Capitan Formation forereef facies (Permian, west Texas and New Mexico): seepage reflux revisited // Sedimentology. — 2002. — V. 49. — P. 1207–1227. https://doi.org/10.1046/j.1365-3091.2002.00492.x

17. Makhloufi Y., Samankassou E. Geochemical constrains on dolomitization pathways of the Upper Jurassic carbonate rocks in the Geneva Basin (Switzerland and France) // Swiss J. Geosci. — 2019. — 112. — P. 579–596. https://doi.org/10.1007/s00015-019-00350-5

18. Flügel E. Microfacies of carbonate rocks: analysis, interpretation and application. Berlin: Springer, 2004. — 984 p. https:// doi.org/10.1007/978-3-642-03796-2

19. Caspard E., Rudkiewicz J.-L., Eberli G.P., Brosse E., Renard M. Massive dolomitization of a Messinian reef in the Great Bahama Bank: a numerical modelling evaluation of Kohout geothermal convection // Geofluids. — 2004. — V. 4. — P. 40–60. https://doi.org/10.1111/j.1468-8123.2004.00071.x

20. Nader F.H., Swennen R., Ellam R.M. Field geometry, petrography and geochemistry of a dolomitization front (Late Jurassic, central Lebanon) // Sedimentology. — 2007. — V. 54. — P. 1093–1120. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.2007.00874.x

21. Koeshidayatullah A., Corlett H., Stacey J., Swart P.K., Boyce A., Robertson H., Whitaker F., Hollis C. Evaluating new faultcontrolled hydrothermal dolomitization models: Insights from the Cambrian Dolomite, Western Canadian Sedimentary Basin // Sedimentology. -2020. — V. 67. — P. 2945–2973. https://doi.org/10.1111/sed.12729

22. Qing H., Bosence D.W.J., Rose E.P.F. Dolomitization by penesaline sea water in Early Jurassic peritidal platform carbonates, Gibraltar, western Mediterranean // Sedimentology. — 2001. — V. 48. — P. 153–163. https://doi.org/10.1046/j.1365-3091.2001.00361.x

23. Li K., Cai C., Tan X., Jiang H., Fan J. Massive dolomitization driven by MgSO4-rich seawater and its effects on thermochemical sulfate reduction, Upper Permian Changxing Formation, northeastern Sichuan, China // Energy Explor. Exploit. — 2022. — V. 40. — P. 1315–1343. https://doi.org/10.1177/01445987221083758

24. Sena C.M., John C.M., Jourdan A.-L., Vandeginste V., Manning C. Dolomitization of Lower Cretaceous peritidal carbonates by modified seawater: constraints from clumped isotopic paleothermometry, elemental chemistry, and Strontium isotopes // J. Sediment. Res. — 2014. –V. 84. — P. 552–566. https://doi.org/10.2110/jsr.2014.45

25. Hein J.R., Gray S.C., Richmond B.M., White L.D. Dolomitization of Quaternary reef limestone, Aitutaki, Cook Islands // Sedimentology. — 1992. — V. 39. — P. 645–661. https://doi.org/10.1111/j.1365-3091.1992.tb02142.x