Lithogenetic aspects of oil and gas systems formation in the Volyno-Podolia silurian deposits

Abstract

З’ясувати динаміку процесів катагенезу відкладів силуру в контексті формування нафтогазових систем. Методика. Методика включає літолого-фаціальний, мінералого-петрографічний, історико-катагенетичний та літофлюїдодинамічний аналізи. Результати. З’ясовано просторово-вікові особливості розвитку у відкладах силуру (профіль св. Ліщинська-1 – Перемишляни-1 – Балучин-1 – Олесько-1) карбонатного (банко-рифова фація), аргілітового (зовнішній та внутрішній шельф) та аргіліто-карбонатного (перехідні фації) комплексів. Вивчені основні післяседиментаційні перетворення порід глинистого комплексу, які полягають в утворенні кварцу, кальциту, піриту, а також формуванні каверн та тріщин, які у більшості випадків сполучаються тонкими каналами, формуючи єдину систему. Встановлено, що протягом палеозою та раннього мезозою режим катагенезу силурійських відкладів розглянутих структур був адекватним. У подальшому відбулася його диференціація, що зумовлено індивідуалізацією розвитку різних тектонічних блоків. На першому циклі катагенезу відклади силуру досягли температурних умов головної зони газоутворення. Осередок генерації вуглеводнів був розташований у західній частині перетину (район Ліщинської площі), а в межах зони вуглеводненагромадження локалізована низка резервуарів літогенетичного типу, формування яких відбулося на різних підетапах катагенезу. Основна фаза акумуляції вуглеводнів приурочена до пізньої крейди. В цей час у Ліщинсько-Перемишлянській ділянці існував вузол резервуарів різної морфології, генезису та часу утворення. Просторова суперпозиція цих резервуарів та наявність різноспрямованої системи тріщин зумовили формування єдиної флюїдної системи. В палеогені акумульовані поклади вуглеводнів зруйновані внаслідок прояву регіональної зони розущільнення. Вуглеводневі флюїди мігрували як по латералі, так по вертикалі з можливим їх нагромадженням у структурних чи літологічних пастках і у відкладах силуру, і девону. Наукова новизна. Вперше визначена періодизація катагенезу силурійських відкладів, встановлена різниця режиму катагенезу на різних тектонічних структурах. Практична значущість. З’ясована стадійність міграції вуглеводневих флюїдів, історія формування резервуарів літогенетичної природи, що дозволило оцінити певні аспекти перспектив нафтогазоносності силурійського та суміжних осадових комплексів.To elucidate the dynamics of catagenetic processes that occurred in the Silurian sediments against the background of an oil and gas systems formation. Method. The method includes lithology-facies, mineralogical-petrographic, catagenetic, and litho-fluido-dynamic analyses. Results. The spatial-temporal development features of carbonate (bank-reefal facies), argillite (outer and inner shelf), and argillite-carbonate (transition facies) complexes located in the Silurian sediments (profile of boreholes: Lishchynska-1 – Peremyshlyany-1 – Baluchin-1 – Olesko-1) have been determined. The main post-sedimentary transformations of clayey compound rocks consistent in the formation of quartz, calcite, pyrite, as well in the formation of caverns and fractures, which in most cases are combined with thin channels forming a single system, have been studied. It has been established that during the Palaeozoic and Early Mesozoic, the regime of catagenesis of the Silurian sediments of the considered structures was identical. Its further differentiation caused by the individualization of various tectonic block development occurred. In the first catagenetic cycle, the Silurian deposits reached the temperature conditions of the main zone of gas formation. The hydrocarbon (HC) generation centre was located in the western part of the studied profile (the Lishynskaya area), and within the zone of hydrocarbon accumulation a number of lithogenetic reservoirs were localized, the formation of which took place at different catagenetic substages. The main phase of hydrocarbon accumulation is confined to the Late Cretaceous. At this time in the Lishchino-Peremyshlyanskaya area there was a knot of reservoirs pertaining to the heterogeneous morphology, genesis, and the time of their formation. The spatial superposition of these reservoirs and the presence of a multi-directional system of fractures led to the formation of a single fluid system. In the Palaeogene, the accumulated oil and gas accumulations were destroyed as a result of the regional fracture zone development. Hydrocarbon fluids migrated both laterally and vertically with their possible accumulation in structural or lithological traps in the Silurian and Devonian sediments. Scientific novelty. The novel periodization of the Silurian deposits catagenesis has been determined, and the difference in the regime of catagenesis which occurred in various tectonic structures has been established. Practical relevance. The hydrocarbon fluids migration stages and the history of conditions during the formation of the lithogenetic reservoirs have been determined, which allowed assessing specific aspects of the oil-and-gas potential of the Silurian and adjacent sedimentary complexes.Выяснить динамику процессов катагенеза отложений силура в контексте формирования нефтегазовых систем. Методика. Методика включает литолого-фациальный, минералого- петрографический, историко-катагенетичний и литофлюидодинамический анализы. Результаты. Выяснены пространственно-возрастные особенности развития в отложениях силура (профиль скв. Лещинская-1 – Перемышляны-1 – Балучин-1 – Олесько-1) карбонатного (банко – рифовая фация), аргиллитового (внешний и внутренний шельф) и аргиллит-карбонатного (переходные фации) комплексов. Изучены основные постседиментационные преобразования пород глинистого комплекса, заключающиеся в образовании кварца, кальцита, пирита, а также формировании каверн и трещин, которые в большинстве случаев соединяются тонкими каналами, формируя единую систему. Установлено, что в течение палеозоя и раннего мезозоя режим катагенеза силурийских отложений рассмотренных структур был адекватным. В дальнейшем произошла его дифференциация, обусловленная индивидуализацией развития различных тектонических блоков. На первом цикле катагенеза отложения силура достигли температурных условий главной зоны газообразования. Очаг генерации углеводородов находился в западной части профиля (район Лещинской площади), а в пределах зоны аккумуляции углеводородов локализирован ряд резервуаров литогенетического типа, которые формировались на разных подэтапах катагенеза. Основная фаза их аккумуляции состоялась в позднем мелу. В это время в Лещинско-Перемышлянском участке существовал узел резервуаров разной морфологии, генезиса и времени образования. Пространственная суперпозиция этих резервуаров и существование разнонаправленной системы трещин обусловили формирование единой флюидной системы. В палеогене аккумулированные залежи углеводородов были разрушены в результате проявления региональной зоны разуплотнения. Углеводородные флюиды мигрировали как по латерали, так по вертикали с возможным их накоплением в структурных или литологических ловушках как в отложениях силура, так и девона. Научная новизна. Впервые определена периодизация катагенеза силурийских отложений, установлена разница режима катагенеза на разных тектонических структурах. Практическая значимость. Определена стадийность миграции углеводородных флюидов, история формирования резервуаров литогенетической природы, что позволило оценить некоторые аспекты перспектив нефтегазоносности силурийского и смежных осадочных комплексов.