Litologiâ i poleznye iskopaemyeLitologiâ i poleznye iskopaemyeЛитология и полезные ископаемые0024-497X3034-5375The Russian Academy of Sciences65854210.31857/S0024497X24020065zbszgrArticlesСтатьиResearch ArticleStructure, rock types and reservoir properties of altered permian-triassic rhyodacites in the grabens of the Frolovskaya megadepression in Western SiberiaСтроение, петротипы и коллекторские свойства измененных пермско-триасовых риодацитов в грабенах Фроловской мегавпадины Западной СибириSmirnovaM. E.СмирноваМ. Е.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruPanchenkoI. V.ПанченкоИ. В.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruKulikovP. Yu.КуликовП. Ю.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruLatyshevA. V.ЛатышевА. В.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruTokmakovaA. I.ТокмаковаА. И.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruTrushkovaYu. I.ТрушковаЮ. И.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruSapogovaE. E.СапоговаЕ. Е.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruBakulinA. A.БакулинА. А.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruShmakovV. D.ШмаковВ. Д.
Russian Federation
maria_smirnova89@mail.ruCJSC MiMGOЗАО “МиМГО”Lomonosov Moscow State UniversityМГУ им. М. В. ЛомоносоваSсhmidt Institute of Physics of the Earth of the RASИнститут физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАНNK “Ugranefteprom” LLCООО “НК “Югранефтепром””06072024224527620022025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0024-497X/article/view/658542

This article presents results of the comprehensive study (composition, reservoir properties, geophysical parameters and age) of altered felsic volcanic rocks (rhyolites, dacites) associated with the Permian-Triassic intermediate structural level of the West Siberian. As a result of secondary alteration, oil and gas reservoirs can form in these volcanic rocks. Taking into account their occurrence depth (more than 2 km), they are available for study only from core and geophysical data. Based on the results of core studies, 25 petrographic varieties of felsic volcanics were established. The combination of such features as 1) structural and textural features, 2) degree of secondary alteration, and 3) peculiarities of logging curves made it possible to group these numerous petrographic varieties into six key rock types. At the same time, the distinguished rock types are characterized by different reservoir properties (porosity, permeability). All 443 samples representing various rock types are characterized by similar geochemical composition, and the U-Pb ages obtained by the zircons (254 ± 2–248.2 ± 1.3 Ma) indicate that the studied felsic volcanics belong to a single tectonic-magmatic stage at the Permian-Triassic boundary. According to seismic data, it was revealed that within the Frolovskaya megadepression (the central part of Western Siberia), the studied volcanic rocks are distributed within grabens. In particular, the boundaries of a relatively large (70 km wide and 200 km long) graben-like Rogozhnikov-Nazym structure were adjusted, and several similar, but smaller structures were identified. A comprehensive analysis of core, log and seismic data made it possible to determine the morphology and spatial relationships of volcanic bodies composed of various types of felsic volcanic rocks, providing the basis for predicting intervals of the section with the best reservoir properties.

В статье приведены результаты комплексных исследований (состав, коллекторские свойства, геофизические параметры и возраст) измененных вулканитов кислого состава (риолиты, дациты), приуроченных к пермско-триасовому промежуточному структурному этажу Западно-Сибирской плиты. В результате вторичных изменений в этих вулканитах могут формироваться коллекторы нефти и газа. С учетом их глубины залегания (более 2 км), они доступны для изучения только по керну и геофизическим данным. По результатам исследований керна установлено 25 петрографических разностей кислых вулканитов. Совокупность таких признаков, как 1) структурно-текстурные особенности, 2) степень вторичных изменений и 3) выраженность на каротажных кривых позволила сгруппировать эти многочисленные петрографические разности в шесть ключевых петротипов. При этом выделенные петротипы заметно отличаются по коллекторским свойствам (пористость, проницаемость). Все изученные 443 образца вне зависимости от принадлежности к петротипу характеризуются близким геохимическим составом, а полученные определения возраста U-Pb методом по циркону (254 ± 2–248.2 ± 1.3 млн лет) указывают на приуроченность изученных кислых вулканитов к единому тектономагматическому этапу на рубеже перми и триаса. По сейсмическим данным выявлено, что в пределах Фроловской мегавпадины (центральная часть Западной Сибири) изученные вулканиты распространены в пределах грабенов. В частности, уточнены границы относительно крупной (шириной 70 км и протяженностью 200 км) грабенообразной Рогожниковско-Назымской структуры, а также установлено несколько других подобных, но более мелких структур. Комплексный анализ керновых, каротажных и сейсмических данных позволил определить морфологию и пространственное взаиморасположение вулканогенных тел, сложенных различными петротипами кислых вулканитов, что формирует основу для прогноза интервалов и участков разреза с наилучшими фильтрационно-емкостными свойствами.

intermediate structural leveloil reservoirrhyolitedacitesecondary alterationweathering crustPermian-Triassic boundarygrabenпромежуточный структурный этажколлекторы нефтириолитыдацитывторичные изменениякоры выветриванияграница перми и триасаграбеныПравительство РФGovernment of the Russian FederationАльмухамедов А. И., Медведев А. Я., Кидра Н. П. Риолиты – составляющая часть триасового вулканогенно-осадочного комплекса Западно-Сибирской плиты // Доклады Академии наук. 2000. Т. 371. № 2. С. 200‒203.Альмухамедов А. И., Медведев А. Я., Золотухин В. В. Вещественная эволюция пермотриасовых базальтов Сибирской платформы во времени и пространстве // Петрология. 2004. № 12. C. 339–353.Архипов С. В., Замаруев Е. И., Хабарова Т. С. Характерные черты геологического строения и нефтенасыщенности Рогожниковского месторождения // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО – Югры // Двенадцатая научно-практическая конференция. Ханты-Мансийск, 2009. Т. 1. С. 202–213.Атлас “Геология и нефтегазоносность Ханты- Мансийского автономного округа” / Ред. Э. А. Ахпателов, В. А. Волков, В. Н. Гончарова и др. Екатеринбург: ИздатНаукаСервис, 2004. 148 с.Беккина С. М. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности доюрского фундамента в пределах Широтного Приобья / Дисс. … канд. геол.-мин. наук ‒ 25.00.12. Уфа: СургутНИПИнефть, 2010. 149 с.Бочкарев В. С., Брехунцов А. М., Дещеня Н. П. Палеозой и триас Западной Сибири (комплексные исследования) // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 1‒2. С. 120–143.Бочкарев В. С., Брехунцов А. М., Лукомская К. Г. К проблеме пермо-триаса Западной Сибири // Горные ведомости. 2009а. № 2. С. 6–17.Бочкарев В. С., Брехунцов А. М., Лукомская К. Г. Проблемы палеозойско-мезозойского рубежа Западной Сибири в свете общей геодинамики // Горные ведомости. 2009б. № 3. С. 6‒19.Бочкарев В. С., Брехунцов А. М., Алейников Е. А. и др. Типизация пермо-триасовых вулканотектонических депрессий и грабенов Западной Сибири // Горные ведомости. 2010. № 5. С. 6–33.Вещественный состав пород фундамента территории ХМАО. Тюмень: ОАО “СибНАЦ”, 2004. 241 с.Государственная геологическая карта Российской федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Западно-Сибирская серия. Лист Р-42-Ханты-Мансийск. Объяснительная записка. СПб.: Изд-во СПб. картфабрики ВСЕГЕИ, 2009. 266 с.Голубева Е. А., Криночкин В. Г. Сейсмогеологическое строение доюрского основания Рогожниковской площади // Вестник недропользователя ХМАО. 2001. № 6. С. 36–45.Граменицкий Е. Н. Петрология метасоматических пород. М.: Инфра-М, 2012. 20 c.Денисов В. А., Зылева Л. И., Ковригина Е. К. и др. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Западно-Сибирская. Лист Р-42. Ханты-Мансийск. СПб.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2011. 343 с.Иванов К. С., Ерохин Ю. В., Писецкий В. Б. и др. Новые данные о строении фундамента Западно-Сибирской плиты // Литосфера. 2012а. № 4. С. 91–106.Иванов К. С., Ерохин Ю. В., Пономарев В. С. Вещественный состав и возраст гранитоидов из доюрского фундамента Красноленинского свода Западной Сибири (на примере Каменной площади) // Вестник Уральского отделения РМО. Екатеринбург: ИГГ УрО РАН, 2017. № 14. С. 54‒63.Иванов К. С., Ерохин Ю. В., Пономарев В. С. Возраст и состав гранитоидов из фундамента Красноленинского нефтегазоносного района (Западная Сибирь) // Изв. УГГУ. 2018. Вып. 2. № 50. С. 7‒14.Иванов К. С., Ерохин Ю. В., Федоров Ю. Н. О возрасте гранитоидов Нялинской площади фундамента Западной Сибири. Ежегодник-2011 // Тр. ИГГ УрО РАН. 2012б. Вып. 159. С. 207‒210.Иванов К. С., Коротеев В. А., Печеркин М. Ф. и др. История геологического развития и строение фундамента западной части Западно-Сибирского нефтегазоносного мегабассейна // Геология и геофизика. 2009. Т. 50. № 4. С. 484–501.Иванов К. С., Конторович В. А., Пучков В. Н. и др. Тектоника Урала и фундамента Западной Сибири: основные черты геологического строения и развития // Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири. 2014. № 2. С. 22‒35.Запивалов Н. П. Нефтегазоносность фундамента Западной Сибири // Горные ведомости. 2004. № 3. С. 2–11.Зубков М. Ю. Вторичные коллекторы тектоно-гидротермального происхождения в кровельной части доюрского комплекса Западно-Сибирской плиты и способы их прогноза // Геология нефти и газа. 2015. № 6. С. 78–95.Каталог литолого-стратиграфических разбивок разрезов поисково-разведочных скважин. Ханты-Мансийский автономный округ / Ред. В. Ф. Гришкевич, Е. А. Тепляков. Ханты-Мансийск, 2000. Т. 1. 432 с.Казаков А. М., Константинов А. Г., Курушин Н. И. и др. Стратиграфия нефтегазоносных бассейнов Сибири. Триасовая система / Ред. А. М. Казаков. Новосибирск: СО РАН, филиал “ГЕО”, 2002. 322 с.Казанский А. Ю., Казанский Ю. П., Сараев С. В. и др. Граница перми и триаса в вулканогенно-осадочном разрезе Западно-Сибирской плиты по палеомагнитным данным (по материалам изучения керна Тюменской сверхглубокой скважины СГ-6) // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. № 3. С. 327–339.Киричкова А. И. Особенности литологии континентального триаса Западной Сибири // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2011. Т. 6. № 1. С. 1–28.Клещев К. А., Шеин В. С. Перспективы нефтегазоноснос- ти фундамента Западной Сибири. М.: ВНИГНИ, 2004. 214 c.Ковешников А. Е. Резервуары нефти и газа в доюрских образованиях Западно-Сибирской геосинеклизы // Известия Томского политехнического университета. 2011. Т. 319. № 1.Конторович В. А. Сейсмогеологические критерии // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 5. С. 538–547.Коровина Т. А., Кропотова Е. П., Минченков Н. Н. и др. Доюрское основание (ПСЭ) в Западной Сибири – объект новых представлений на природу нефтегазоносности (из опыта исследований и практического освоения Рогожниковского ЛУ) // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО – Югры // Двенадцатая научно-практическая конференция. Ханты-Мансийск, 2009. Т. 1. С. 214–218.Короновский Н. В., Демина Л. И. Магматизм как индикатор геодинамических обстановок. М.: КДУ, 2011. 234 с.Кос И. М., Белкин Н. М., Курышева Н. К. Сейсмогеологическое строение доюрских образований Рогожниковского лицензионного участка // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО – Югры // Седьмая научно-практическая конференция. Ханты-Мансийск, 2004. Т. 2. С. 153–163.Кропотова Е. П., Коровина Т. А., Гильманова Н. В. и др. Условия формирования залежей углеводородов в доюрских отложениях на Рогожниковском лицензионном участке // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО – Югры // Десятая научно-практическая конференция. Ханты-Мансийск, 2007. Т. 1. С. 372–383.Кузина М. Я., Коржов Ю. В., Исаев В. И. Геохимическое и литологическое обоснование концепции “главного источника” доюрских залежей нефти Красноленинского свода (Тюменская область) // Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 324. № 1. C. 32–38.Лобова Г. А., Коржов Ю. В., Кудряшова Л. К. Генезис доюрских залежей нефти Рогожниковской группы месторождений по данным гравиразведки и геохимии (Тюменская область) // Известия Томского политехнического университета. 2014. Т. 324. № 1. C. 65–72.Лобова Г. А., Исаев В. И., Кузьменков С. Г. и др. Нефтегазоносность коллекторов коры выветривания и палеозоя юго-востока Западной Сибири (прогнозирование трудноизвлекаемых запасов) // Геофизический журнал. 2018. Т. 40. № 4. С. 73–106.Медведев А. Я., Альмухамедов А. И., Рейчов М. К. и др. Абсолютный возраст базальтов доюрского основания Западно-Сибирской плиты (по 40Ar/39Ar данным) // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 6. С. 617–620.Медведев А. Я. Пермотриасовый вулканизм Северо- Азиатского кратона (Западно-Сибирская плита и Тунгусская синеклиза): геохимия, петрология и гео- динамика / Автореф. дисс. … доктора геол.-мин. наук – 25.00.12. Иркутск: ИГХ СО РАН, 2004. 34 с.Мещеряков К. А., Карасева Т. В., Кожанов Д. Д. и др. Триасовый нефтегазоносный комплекс – потенциальный объект для прироста ресурсной базы Западной Сибири // Вестник Пермского университета. Геология. 2019. Т. 18. № 1. С. 73–78.Недропользование в Ханты-Мансийском автономном округе – Югре в 2021 году. Ханты-Мансийск, 2022. 242 с.Москвин В. И., Данилова В. П., Костырева Е. А. и др. Источники нефти в залежах Шаимского нефтегазоносного района Западной Сибири // Геология и геофизика. 2004. Т. 45. № 6. С. 730–741.Нежданов А. А. Сейсмогеологический анализ нефтегазоносных отложений Западной Сибири для целей прогноза и картирования неантиклинальных ловушек и залежей УВ / Дисс. … доктора геол.-мин. наук – 25.00.12. Тюмень, 2004. 371 с.НСАМ 439-РС. Определение фтора, натрия, магния, алюминия, кремния, фосфора, калия, кальция, скандия, титана, ванадия, хрома, марганца, железа, кобальта, никеля, стронция, циркония, ниобия в горных породах, рудах и продуктах их переработки рентгеноспектральным флуоресцентным методом. М.: ВИМС, 2015.НСАМ 499-АЭС/МС. Определение элементного состава горных пород, почв, грунтов и донных отложений атомно-эмиссионным с индуктивно связанной плазмой и масс-спектральным с индуктивно связанной плазмой методами. М.: ВИМС, 2015.ОСТ 41–08–205–04. Управление качеством аналитических работ. Методики количественного химического анализа. Разработка, аттестация, утверждение. М.: ВИМС, 2004. 105 с.Петрографический кодекс России. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования / Издание второе, переработанное и дополненное. СПб.: ВСЕГЕИ, 2008. 200 с.Петрографический кодекс. Магматические, метаморфические, метасоматические, импактные образования. СПб.: ВСЕГЕИ, 2009. 197 с.Породы горные. Методы определения коллекторских свойств. ГОСТ 26450.0–85 – ГОСТ 26450.2–85 / Сборник ГОСТов. М.: Издательство стандартов, 1985.Практическая петрология: методические рекомендации по изучению магматических образований применительно к задачам госгеолкарт / Ред. М. В. Наумов, Е. А. Кухаренко, А. Е. Костин, Д. Н. Ремизов. СПб.: ВСЕГЕИ, 2017. 168 с.Решение 5-го Межведомственного регионального стратиграфического совещания по мезозойским отложениям Западно-Сибирской равнины / Ред. И. И. Нес- теров, В. С. Бочкарев, Ю. В. Брадучан и др. Тюмень: ЗапСибНИИГНИ, 1991. 54 с.Решение 6-го Межведомственного стратиграфического совещания по рассмотрению и принятию уточненных стратиграфических схем мезозойских отложений Западной Сибири / Ред. Ф. Г. Гурари, Н. К. Могучева, Б. Н. Шурыгин и др. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2004. 114 с.Сараев С. В., Батурина Т. П., Травин А. В. Петрология, седиментология, геохимия и абсолютный возраст осадочно-вулканогенных отложений триаса на юго-западе Западно-Сибирской геосинеклизы (Курганская область) // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 8. С. 1107–1128.Скляров Е. В., Гладкочуб Д. П., Донская Т. П. и др. Интерпретация геохимических данных. М.: Интермет- Инженеринг, 2001. 288 с.Сурков В. С., Жеро О. Г. Фундамент и развитие платформенного чехла Западно-Сибирской плиты. М.: Недра, 1981. 143 с.Тугарева А. В., Чернова Г. А., Яковлева Н. П. и др. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности доюрских отложений центральной части Западно- Сибирской плиты // Нефть и газ. 2017. № 5. С. 58–66.Триас Западной Сибири (материалы к стратиграфическому совещанию по мезозою Западно-Сибирской плиты) / Сборник научных трудов / Ред. А. М. Казаков. Новосибирск: СНИИГГиМС, 2001. 226 с.Фомин А. Н. Катагенез органического вещества и нефтегазоносность мезозойских (юра, триас) и палеозойских отложений Западно-Сибирского мегабассейна / Автореф. дисс. … доктора геол.-мин. наук ‒ 25.00.12. Новосибирск, 2005. 30 с.Фролова Т. И., Бурикова И. А. Магматические формации современных геотектонических обстановок. М.: МГУ, 1997. 320 с.Хотылев А. О., Майоров А. А., Худолей А. К. и др. Гранитоидные массивы Красноленинского свода в Западной Сибири: состав, строение, возраст и условия формирования // Геотектоника. 2021. № 2. С. 70‒93.Хромова И. Ю., Кунин К. Н., Кащеев Д. Е. и др. Создание модели продуктивности отложений доюрского комплекса на одном из месторождений Западной Сибири // Док- лад для Российской нефтегазовой технической конференции SPE 26‒28 октября 2015 г. М.: SPE, 2015. 17 с.Чирков Л. В., Коровина Т. А., Кропотова Е. П. и др. Детальное обоснование возраста рогожниковской серии пермо-триаса Ханты-Мансийского района Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции // Горные ведомости. 2016. № 3‒4. С. 86‒93.Шадрина С. В. К вопросу о геодинамической обстановке образования магматитов Рогожниковского ЛУ по новым геохимическим данным // Пути реализации нефтегазового и рудного потенциала ХМАО – Югры // Двенадцатая научно-практическая конференция. Ханты-Мансийск, 2009. Т. 1. С. 219–223.Шадрина С. В., Крицкий И. Л. Формирование коллекторов в вулканогенных породах под влиянием гидротермальных растворов // Нефтяное хозяйство. 2012. № 8. С. 18–21.Шадрина С. В. Состав, строение, возраст пород доюрского основания северо-восточного обрамления Красноленинского свода // Геология нефти и газа. 2018. № 4. С. 27–33.Шкутова О. В. Схема вещественного состава фундамента Западно-Сибирской низменности (в границах Тюменской области) // Труды ЗапСибНИГНИ. 1970. Вып. 17. С. 10‒17.Шустер В. Л. Нефтегазоносность палеозойского фундамента Западной Сибири // Георесурсы, геоэнергетика, геополитика. 2010. № 2. С. 1–20.Яковлева Н. П., Чернова Г. А., Мороз М. Л. Залежи нефти и газа в вулканогенных пермско-триасовых отложениях западной части ХМАО – Югры // Новые идеи в геологии нефти и газа – 2017 // Материалы международной научно-практической конференции. М., 2017. С. 419–423.Burgess S. D., Bowring S. A. High-precision geochronology confirms voluminous magmatism before, during, and after Earth’s most severe extinction // Science Advances. 2015. V. 1. № 7. 14 p.Le Maitre R. W., Bateman P., Dudek A. J. et al. A Classification of Igneous Rocks and Glossary of Terms. Blackwell: Oxford, 1989. 193 p.Reichow M. K., Saunders A. D., White R. V. et al. Geochemistry and petrogenesis of basalts from the West Siberian Basin: An extension of the Permo-Triassic Traps // Lithos. 2005. V. 79. P. 425–452.Rittman A. Volcanoes and their activity. N. Y.: John Wiley & Sons, 1962. 305 p.Sun S. S., McDonough W. F. Chemical and isotopic syste-matics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes // Magmatism in the oceanic basins / Eds A. D. Saunders, M. J. Norry // Geological Society. London. 1989. V. 42. P. 313–345.Vyssotski A. V., Vyssotski V. N., Nezhdanov A. A. Evolution of the West Siberian Basin // Marine and Petroleum Geology. 2006. V. 23. P. 93–126.Winter J. D. Principles of igneous and metamorphic petrology / Second edition. Pearson Education Limited. Harlow, UK, 2014. 738 p.Westphal M., Gurevitch E. L., Samsonov B. V. et al. Magnetostratigraphy of the lower Triassic volcanics from deep drill SG6 in western Siberia: evidence for long-lasting Permo-Triassic volcanic activity // Geophys. J. Int. 1998. № 134. P. 254‒266.