Глава 1. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ



страница3/14
Дата22.02.2016
Размер1.89 Mb.
ТипДиссертация
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Глава 1. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ

НА ГЕОЛОГИЧЕСКУЮ СРЕДУ ПРИ ОСВОЕНИИ НЕФТЯНЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ СЕВЕРНОЙ ЧАСТИ ТИМАНО-ПЕЧОРСКОЙ

ПРОВИНЦИИ

Тимано-Печорская нефтегазоносная провинция (ТПНГП) считается одним из перспективных районов добычи углеводородного сырья на Европейском Севере России. Согласно существующим оценкам, объем начальных суммарных ресурсов нефти в пределах суши ТПП составляет около 5,0 млрд. т (Григорьев, Прищепа, 2009). Большая часть извлекаемых запасов нефти (порядка 1,4 млрд. т) содержится в месторождениях, расположенных в северной ее части – на территории Ненецкого автономного округа (НАО) Архангельской области (рис. 1.1). В настоящее время объемы добычи нефти здесь составляют более 14 млн.т. в год. Накопленная добыча нефти в НАО на начало 2013 года составила более 175 млн. тонн. В свою




f:\разное\рис 1_1 обзорная.jpg

Рисунок 1.1 – Обзорная карта месторождений северной части

Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (Цыбин, 2013)

очередь, эффективное и безопасное освоение углеводородных ресурсов региона требует всестороннего изучения его особенностей и главным образом геологического строения, с рассмотрением факторов, влияющих на устойчивость геологической среды и угнетающих ее.



1Основные сведения о геологическом строении территории

Север ТПП занимает центральную и восточную части НАО, входящего в состав Архангельской области, и юго-восток Баренцева моря. Территория к западу от р. Печоры до Белого моря называется Малоземельской тундрой, пространства к востоку от нее до Уральских гор – Большеземельской тундрой. Границы юго-востока Баренцева моря проходят по меридиану мыса Канин Нос на западе, по параллели 72° – на севере, по береговой черте островов и материка на востоке и юге. В данном регионе развиты отложения позднепротерозойского, палеозойского, мезозойского и кайнозойского возраста (Юдахин, Губайдуллин, 2002).

В целом север Тимано-Печорской провинции характеризуется весьма сложным геологическим строением. Выделяющиеся в ее пределах крупные тектонические элементы первого и второго порядков (впадины, мегавалы, прогибы и др.) резко отличаются друг от друга стратиграфической полнотой, мощностью и литолого-фациальными особенностями даже одновозрастных осадочных комплексов, что весьма затрудняет их изучение (Вассерман, 2001).

Тектоническое строение севера ТПП описывается по итогам многолетнего и последовательного изучения результатов геологоразведочных работ различных производственных и научных организаций. В современном структурном плане платформенного чехла севера провинции выделяются три надпорядковые структуры – Тиманская гряда, Печорская синеклиза и Предуральский краевой прогиб.

Печорская синеклиза, к которой приурочена северная часть ТПП, в тектоническом отношении представляет собой обширную структуру, наложенную на Тимано-Печорскую эпибайкальскую плиту и занимающая северо-восточную внешнюю часть Восточно-Европейской платформы (Геология нефти..., 1990). В разрезе осадочного чехла континентальной части исследуемой территории с запада на восток выделяются (Геология, 1983; 1990; и др.) следующие тектонические элементы, принадлежащие Печорской синеклизе: 1) Нерицкая моноклиналь, 2) Ижемская впадина,
3) Малоземельско-Колгуевская моноклиналь, 4) Печоро-Кожвинский мегавал, 5) Денисовский прогиб, 6) Колвинскиймегавал, 7) Вангурейская седловина, 8) Хорейверская впадина, 9) Варандей-Адзъвинская структурная зона (рис.1.2).

рис 1.3

Б – Тиманская гряда, В – Печорская синеклиза, Г– Предуральский краевой прогиб.

В1 – Нерицкая моноклиналь: В1.1 – Тобышская ступень, В1.2 – Седуяхинский вал;

В2 – Ижемская впадина; В3 – Малоземелье Колгуевская моноклиналь; В5 – Денисовский прогиб; В6 – Колвинский мегавал: В6.1– Ярейюский вал, В6.2 – Харьягинский вал;

В7-8 – Хорейверская впадина: В7 – Вангурейская седловина, В8 – Большеземельский свод;

В9 – Варандей-Адзьвинская структурная зона; Г – Коротаихинская впадина;

Г2 – Воркутское поперечное поднятие; Г3 – гряда Чернышова
Рисунок 1.2 – Тектонические структуры платформенного чехла

севера ТПП (1: 5 000 000) (Губайдуллин, 2002)

Варандей-Адзъвинская структурная зона, занимает крайнюю северо-восточную часть Печорской синеклизы. Это сложнопостроенная область северо-западного простирания размером 190x80 км, сужающаяся к северу до 40 км и погружающаяся под воды Печорского моря. В позднепалеозойское время эта краевая зона была вовлечена общими восходящими движениями Урала, что еще больше усложнило ее структурно-тектоническое строение. На востоке и юге зона ограничена грядами Чернова и Чернышова, на западе переходит в Хорейверскую впадину. Зона характеризуется чередованием валов и депрессий, выраженных по всему осадочному чехлу палеозоя. Почти все структуры осадочного чехла напрямую унаследованы от фундамента. Нижняя часть осадочного чехла отличается резко контрастным рельефом в соответствии с морфологией фундамента. Абсолютные отметки поверхности фундамента колеблются от 4 до 8,8 км в пределах этой территории (Юдахин, Губайдуллин, 2002). Здесь характерно чередование валов и депрессий, выраженных по всему разрезу палеозоя. Основные положительные структуры: вал Сорокина, вал Гамбурцева, Медынско-Сарембойская антиклинальная зона и Талотинский вал (рис. 1.3).

c:\documents and settings\admin\рабочий стол\рис 1_3 тектоника.jpg

Тектонические элементы: 32- Варандей-Адзъвинская структурная зона (авлакоген),

32-1 – Вал Сорокина, 32-2 Мореюская депрессия, 32-3 Сарембой-Лаккеягинский вал,

32-4 Вал Гамбурцева, 32-6 Талотинский вал

Рисунок 1.3 - Тектоническая схема Варандей-Адзъвинской

структурной зоны [1]

1.1.1 Краткое описание глубинного геологического строения региона

В геологическом отношении рассматриваемая территория занимает северную часть Тимано-Печорской (Печорской) плиты Восточно-Европейской древней платформы. Байкальский складчатый фундамент верхнепротерозойского возраста перекрыт чехлом, сформировавшимся в течение палеозоя и мезозоя. На поверхности залегают четвертичные и современные осадочные отложения. В разрезе осадочного чехла ей соответствует Печорская наложенная синеклиза. Здесь развиты позднепротерозойские, палеозойские, мезозойские и кайнозойские отложения, которые наиболее полно изучены в континентальной части территории. В пределах акватории располагается самая северная структура плиты – Печороморская впадина.

Верхнепротерозойские породы слагают цоколь плиты, и представлены слабометаморфизованными сланцеватыми образованиями, местами прорванными интрузиями разнообразного состава. Верхнепротерозойские породы в пределах плиты вскрыты отдельными скважинами на глубине более 3000–4000м, а на Северном Тимане выходят на дневную поверхность (Губайдуллин, 2008).

В основании осадочного чехла залегает толща кембрий-ордовикских нерасчлененных отложений, представленных песчаниками, алевролитами, аргиллитами, известняками и доломитами. Мощность толщи варьируется в диапазоне от 200 до 1000 м и более.

Отложения силура залегают в основном на глубине 3000–3500 м под осадками девона. Силурийские отложения преимущественно терригенно-карбонатного состава и представлены известняками, доломитизированными известняками и доломитами. Мощность отложений достигает 800–1200 м.

Отложения девона представлены тремя отделами и распространены на площади повсеместно. Обнажаются в пределах гряды Чернышева и на Северном Тимане, на остальной площади залегают на глубине от сотен до 4500 м и глубже. Отложения представлены глинами, песчаниками, алевритами и карбонатными породами.

Каменноугольные отложения на севере Печорской синеклизы развиты повсеместно и согласно залегают на девонских. Представлены карбонатными породами с прослоями алевролитов, аргиллитов и редкими сульфатами. В основном отложения залегают на глубине от 250 до 2900 м.

Отложения пермской системы в рассматриваемом регионе имеют широкое распространение. Они представлены двумя отделами и сложены преимущественно карбонатными породами в нижней части и терригенными в верхней части разреза. Суммарные мощности пермских отложений составляют 500–1000 м.

Отложения триасовой системы на описываемой территории имеют повсеместное распространение и представлены глинами, алевролитами, аргиллитами, а также песчаниками с прослоями песков и конгломератов. Верхняя часть разреза образований более песчанистая. Мощность триасовых отложений изменяется от нескольких десятков до 1700 м.

Юрские отложения представлены тремя отделами и развиты на большей части Печорской синеклизы, где со стратиграфическим несогласием залегают на образованиях триаса. Литологически юрские отложения сложены глинами, алевролитами, песками. Суммарная мощность отложений системы 200–400 м.

Меловая система на рассматриваемой территории представлена только нижним отделом. Его образования залегают почти горизонтально со стратиграфическим несогласием на юрских отложениях и перекрываются кайнозойскими осадками. Суммарная мощность отложений достигает 250 м.

Отложения кайнозойской группы в Печорской синеклизе развиты практически повсеместно и залегают почти горизонтально на денудированной поверхности нижнего мела или более древних пород. Литологически отложения представлены глинами, суглинками, песками, наблюдаются гравийно-галечные горизонты и мощные линзы галечников. Образования четвертичного возраста развиты повсеместно и залегают почти сплошным покровом мощностью 50–100 м реже 200–250 м. В южном направлении его мощность уменьшается. Четвертичные отложения представлены двумя отделами – плейстоценом и голоценом. В составе плейстоцена выделены образования эоплейстоцена и неоплейстоцена (Губайдуллин, Калашников, Макарский, 2008).

Такая сложная тектоническая и геологическая история региона внесли свой вклад в формирование богатого углеводородного потенциала провинции.
1.1.2 Ресурсный потенциал и нефтегазовое районирование

В Тимано-Печорском нефтегазоносном бассейне на авлакогеновой стадии в раннем палеозое сформировалось много мелких очагов нефтегенерации, которые работают в разное время, что обусловливает многообразие типов нефти в отложениях этой стадии (Геология, 1983; 1990; Геология нефти, 1990).

Стратиграфический диапазон нефтегазоносности севера ТПНГП включает отложения от ордовикско-нижнедевонских до триасовых. Промышленные залежи нефти в основном сосредоточены в средне- и верхнедевонских и нижнекаменноугольных отложениях. Здесь насчитывается большое количество многопластовых месторождений с различными типами пород-коллекторов и ловушек. Коллекторами служат песчаники, известняки и доломиты. Покрышки в основном представлены глинистыми образованиями. Залежи преимущественно антиклинального типа (Губайдуллин, Калашников 2008).

Исходя из современных представлений о структуре осадочного чехла и истории развития осложняющих его элементов, на территории северной части ТПНГП выделяются семь нефтегазоносных областей (рис. 1.4).



d:\ivory\диссертация\карты, схемы, рисунки\рис 4_нго.jpg

Рисунок 1.4 – Схема нефтегазоносного районирования НАО

(Губайдуллин, Калашников, Макарский, 2008)

Рассматриваемая нами Варандей-Адзъвинская нефтегазовая область (НГО) расположена в северо-восточной части Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции. Соответствующая ей одноименная структурная зона представляет собой сложно построенную структуру I порядка. В её составе выделяются структуры второго порядка: валы Сорокина и Гамбурцева, Сарембой-Лекейягинский и Талотинский, Мореюская и Верхнеадзъвинская депрессии. Валы представлены в виде вытянутых линейных структур, разбитых тектоническими блоками, к которым приурочены локальные объекты, как правило, крупные по размеру. В пределах зоны выявлено более 20 месторождений нефти (75 залежей). Разрез осадочного чехла представлен девятью нефтегазоносными комплексами. Практически весь осадочный чехол от силура до триаса является промышленно нефтеносным, хотя концентрация углеводородов по нефтегазоносным комплексам в границах Варандей-Адзъвинской зоны (ВАЗ) неравномерна.

На севере ТПНГП находятся целый ряд достаточно крупных месторождений с извлекаемыми запасами нефти в несколько десятков миллионов тонн: Харьягинское, Южно-Хыльчуюское, Торавейское, Наульское, им. Романа Требса, им. Анатолия Титова и некоторые другие.

Таким образом, на севере Тимано-Печорской провинции создана мощная сырьевая база для нефтедобывающей промышленности. Относительно невысокая степень разведанности начальных потенциальных ресурсов, средняя степень изученности глубоким бурением и сейсморазведкой, перспективность районов для поиска новых структурных и особенно неструктурных ловушек углеводородов ставят рассматриваемую территорию в число регионов с потенциалом устойчивого экономического развития в течение продолжительного времени.

Однако при проведении нефтеразведочных работ, разработке и эксплуатации нефтяных месторождений значительному воздействию подвергается самая верхняя часть литосферы, сложенная четвертичными отложениями.
1.1.3 Особенности строения верхней части геологической среды

прибрежной зоны

Как уже отмечалось ранее, исследуемый район располагается преимущественно в пределах Печорской низменной равнины, между Тиманом и Уралом, и представляет собой местность с холмисто-грядовым рельефом. Она с поверхности сложена мощной толщей четвертичных отложений, представленных осадками различного генезиса, залегающих сплошным чехлом и заполняющих впадины дочетвертичного рельефа. Рыхлые отложения относятся к среднему, верхнему и современному ярусам четвертичной системы. Среди них преобладают морские и ледово-морские осадки всех перечисленных ярусов. В геологическом строении верхней части разреза (до глубины 15 м) залегают отложения современного яруса следующих генетических типов:

- современные биогенные отложения (bIV);

- современные озерные отложения (lIV);

- современные аллювиально-морские отложения лайд и пляжей (amIV);

- морские отложения верхнего и нижнего голоцена (mIV).

Современные биогенные отложения представлены слаборазложившимся сфагново-пушицевым торфом, характеризующимся высокой суммарной влажностью, большой пористостью и низкой несущей способностью. Биогенные отложения распространены на маршах, склонах гряд, плоской и гривистой лайде и залегают на верхнеголоценовых аллювиально-морских отложениях. Средняя мощность биогенных отложений от 0,0 до 0,5 м.

Современные озерные отложения развиты ограниченно и приурочены к озерным котловинам, развиты в современных озерах и слагают их днища. Представлены песками мелкозернистыми, пылеватыми, в верхней части разреза оторфованными, заиленными. Мощность колеблется в пределах 2–3,5 м.

Современные аллювиально-морские отложения лайд и пляжей представлены в верхней части песками серо-коричневыми и светлосерыми мелкими и пылеватыми, оторфованными в нижней части разреза – неравномерным переслаиванием песка, супеси, ила и глины с примесью органики от 3 до 12%. Отложения распространены на всех геоморфологических уровнях, находятся в мерзлом и талом состоянии, малольдистые. Мощность отложений до 8 м.

Современные морские отложения представлены суглинками темно-серыми с линзами, гнездами и прослоями песка серого мелкого, с редким включением обломочного материала. Отложения находятся в талом, пластично-мерзлом и мерзлом состоянии. Морские отложения имеют повсеместное распространение в пределах современных пляжей и лайд и перекрыты аллювиально-морскими и биогенными отложениями. Глубина залегания кровли от 4 до 8 м (Бурков, 2012).

Характерными особенностями поверхностных отложений являются:



  • почти повсеместное отсутствие фракций тонкой пыли;

  • несоответствие значений числа пластичности содержанию глинистой фракции;

  • низкая коллоидная активность глинистой фракции, особенно ледниковых отложений, и, соответственно, не очень высокие емкость поглощения и потенциальная защитная способность пород;

  • относительно пониженные значения плотности твердых частиц, что обусловлено значительной заторфованностью отдельных горизонтов пород.

Почвы в пределах НАО относятся к зоне тундровых почв Субарктики. Для этой территории наиболее характерны типично тундровые почвы, представленные своеобразным комплексом поверхностно-глеевых с остаточно глеевыми почвами (Юдахин, 2002). Формирование таких почв в типичной тундре (мохово-лишайниковой, бугристой, кустарниковой) объясняется развитием поверхностного оглеения под влиянием периодически сильного переувлажнения верхних горизонтов почвы, сменяемого процессами механического перемещения почвенных масс под влиянием вымораживания и выпучивания (Губайдуллин, Калашников, Макарский, 2008).

Микробиологическая деятельность в почвенных слоях при избытке влаги и недостатке тепла замедлена и в значительной степени подавлена суровыми гидротермальными условиями. Она несколько более активна на самом верхнем горизонте почвы (от 0 до 20 см). Ослабленный темп биологической деятельности вызывает в почве крайне слабый круговорот веществ (вода, соли, органические вещества). Избыток влаги создает условия, ведущие к образованию оторфованного горизонта с наличием в нем грубого, кислого гумуса, богатого нерастворимыми перегнойными веществами.

Геоэкологическую ситуацию на Европейском Севере невозможно рассматривать без мерзлотных характеристик. Район характеризуется в основном сплошным распространением многолетних мерзлых пород (Геокриология СССР, 1988; Геокриологические ..., 1992; Основы геокриологии ..., 1998). Здесь расположены как сливающиеся, так и несливающиеся мерзлые толщи. Верхняя поверхность сливающихся мерзлых толщ смыкается со слоем сезонного протаивания. Несливающиеся мерзлые толщи характеризуются опущенной кровлей многолетних мерзлых пород, таким образом, разобщены со слоем сезонного промерзания (Губайдуллин, 2008).

Ведущие геохимические процессы в этих районах обязаны наличию ММП, длительному замерзанию водоемов, широкому распространению болот и заболоченных территорий. Здесь распространен криогенез во всех его проявлениях: термокарст, термоэрозия, солифлюкция, пучение и морозобойное растрескивание грунтов; усиление их тиксотропности, плывунности и др. Все это способствует механической миграции загрязняющих веществ, криогенной метаморфизации воды. Для отнесенных к этому району территорий характерна длительная аккумуляция нефтепродуктов на низкотемпературных, восстановительных и седиментационных барьерах, медленная минерализация в почвах, накопление в водоемах и в донных отложениях, формирование сероводородных обстановок и барьеров (Глазовская, 1988).

Высокая чувствительность природной среды на этих малоизученных территориях со слаборазвитой инфраструктурой определяет необходимость поиска экологически ориентированного подхода к освоению недр, в том числе разработку методических и экологических приемов с целью снижения техногенной нагрузки на геологическую среду (Губайдуллин, 2008; Гаврилов, 2013). В частности распространению первоначально локальных нефтезагрязнений способствует наличие вечномерзлых грунтов, длительное замерзание многочисленных водоемов, развитие болот и заболоченных территорий.


Каталог: diss2 -> files


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14


База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница