tumnigИзвестия высших учебных заведений. Нефть и газOil and Gas Studies0445-01083033-8174Industrial University of Tyumen10.31660/0445-0108-2024-4-64-83tumnig-1232Research ArticleГЕОЛОГИЯ, ПОИСКИ И РАЗВЕДКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗАGEOLOGY, PROSPECTING AND EXPLORATION OF OIL AND GAS FIELDSНеравномерная трансформация осадочного кремнезема Западной Сибири (на примере сантонских опок хэяхинской пачки)Uneven transformation of sedimentary silica in Western Siberia (a case study of the Santonian gaizes of the Hayakha formation)КудамановА. И.KudamanovA. I.

Кудаманов Александр Иванович, кандидат геолого-минералогических наук, эксперт

Тюмень

Alexander I. Kudamanov, Candidate of Geology and Mineralogy, Expert

Tyumen

aikudamanov@tnnc.rosneft.ruКарихТ. М.KarikhT. M.

Карих Татьяна Михайловна, главный специалист ЦИК

Тюмень

Tatyana M. Karikh, Chief Specialist of CEC

Tyumen

АгалаковС. Е.AgalakovS. E.

Агалаков Сергей Евгеньевич, доктор геолого-минералогических наук, старший эксперт

Тюмень

Sergey E. Agalakov, Doctor of Geology and Mineralogy, Senior Expert

Tyumen

ПавлуткинИ. Г.PavlutkinI. G.

Павлуткин Илья Геннадьевич, главный специалист ЦИК

Тюмень

Ilya G. Pavlutkin, Chief Specialist of CEC

Tyumen

ООО «Тюменский нефтяной научный центр»РоссияTyumen Petroleum Research Center LLCRussian Federation202405092024046483Copyright © Кудаманов А.И., Карих Т.М., Агалаков С.Е., Павлуткин И.Г., 20242024Кудаманов А.И., Карих Т.М., Агалаков С.Е., Павлуткин И.Г.Kudamanov A.I., Karikh T.M., Agalakov S.E., Pavlutkin I.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1232

Верхнемеловые, потенциально газоносные опоки хэяхинской пачки (сантон) Западно-Сибирской плиты, распространенные на площади порядка 2,5 млн км2 в виде пласта мощностью 20–30 м, характеризуются крайне неравномерной степенью кристаллизации агрегата кремнезема (опал-кристобалит-тридимита или ОКТ-фазы) — важным параметром для оценки фильтрационно-емкостных свойств. Кристаллизация ОКТ-фазы (старение) в природных системах может быть обусловлена различными причинами. В настоящее время изучение особенностей преобразования кремнезема верхнемеловых опок требует унифицированного и системного подхода. Для оценки степени старения опок в керне более 30 скважин был использован комплекс лабораторных методов — петрографическое описание прозрачных шлифов, рентгеноструктурный анализ общий (РСАобщ) и тонкодисперсной фракции (РСАглин), а также растровый электронный микроскоп (РЭМ). На бόльшей части территории Западно-Сибирской плиты в опоках хэяхинской пачки содержание кварца по данным РСАобщ колеблется от 5–10 до 30–45 %, при этом доля ОКТ-фазы установлена в количестве 30–50 %. Но на западе и юго-западе Западно-Сибирской плиты кварц составляет до 80 % и больше, при этом ОКТ-фаза методом РСАобщ не выявлена. Морфологические различия обособлений кремнезема установлены на изображениях РЭМ при увеличении в 5–6 тысяч раз. В изучаемых толщах участки пород с повышенной степенью старения ОКТ-фазы пространственно не совпадают с участками пород, имеющих признаки трансформации набухающих глинистых минералов (монтмориллонита) в иллит. На основании накопленных новых данных, а также с учетом обнаруженных на сейсмических разрезах в западной части Западно-Сибирской плиты врезанных форм рельефа (русел) в среднем маастрихте сделан следующий вывод: отсутствие ОКТ-фазы и аномально высокая доля кварца в опоках хэяхинской пачки в западной области Западно-Сибирской плиты обусловлены полной кристаллизацией ОКТ-фазы в обстановках субаэральной экспозиции (экзогенные условия) отложений верхнего мела в среднем маастрихте.

The Upper Cretaceous, potentially gas-bearing gaizes of the Hayakha formation (Santon) of the West Siberian Plate, which covers an area of approximately 2.5 million km², is characterized by a highly irregular degree of crystallization of silica aggregate (opal-cristobalite-tridimite or OCT-phase). This is an important parameter for assessing filtration-capacity properties. The gaize is present in 20-30 m thick strata and is distributed across an area of approximately 2.5 million km². The crystallization of the OCT-phase (ageing) in natural systems can be attributed to a number of factors. The study of the transformation features of the Upper Cretaceous gaize rocks currently necessitates a unified and systematic approach. A series of laboratory techniques, including petrographic description of transparent slides, X-ray diffraction analysis of the total (XRD) and fine fraction (XRDclay), and scanning electron microscope, were employed to evaluate the extent of opaque aging in cores from over 30 wells. In most of the West Siberian Plate within the Hayakha formation gaizes the quartz content, according to XRD data, ranges from 5-10 to 30-45 %. Additionally, the proportion of OCT-phase is observed to be 30-50 %. However, in the western and south-western regions of the West Siberian plate, quartz constitutes up to 80 % or more, and OCT-phase is undetected by the XRD method. The morphological differences of silica isolations are established on scanning electron microscope images at a magnification of 5,000-6,000 times. In the examined stratigraphic sequences, the areas of rocks exhibiting an elevated degree of OCT-phase ageing do not correlate with the areas displaying indications of transformation of swelling clay minerals (montmorillonite) into illite. On the basis of the accumulated new data, as well as taking into account the mid-Maastrichtian incised relief forms (channels) detected on seismic sections in the western part of the West Siberian Plate, the following conclusion is made: the absence of OCT-phase and anomalously high quartz fraction in gaizes of the Hayakha formation in the western region of the West Siberian Plate are caused by complete crystallization of OCT-phase in the conditions of subaerial exposure (exogenous conditions) of Upper Cretaceous sediments in the Middle Maastrichtian.

березовская свитахэяхинская пачкаопокилеписферыкристаллизациялитогенезтрансформацияBerezovskaya formationHayakha formationgaizeslepispherescrystallizationlithogenesistransformationАвторы выражают благодарность коллегам — сотрудникам ООО «Тюменский нефтяной научный центр» — А. О. Гордееву, А. В. Калабину, Л. Р. Дистановой, А. В. Ялоза, В. А. Маринову, И. О. Ошнякову, Д. А. Митрофанову, Т. В. Глухову, М. А. Александрову за помощь в обработке информации, оформлении графики и конструктивные замечания к содержанию. Особая благодарность анонимным рецензентам за ценные замечания и комментарии по обсуждаемым в статье вопросам.The authors are grateful to colleagues from Tyumen Petroleum Research Center LLC, namely A. O. Gordeev, A. V. Kalabin, L. R. Distanova, A. V. Yaloza, V. A. Marinov, I. O. Oshnyakov, D. A. Mitrofanov, T. V. Glukhov, and M. A. Aleksandrov for their assistance in the processing of information, graphic design, and constructive comments on the content. The authors are especially grateful to the anonymous reviewers for their valuable comments and feedback on the issues discussed in the article.ReferencesХэяхинская пачка опок и перекрывающие кремнисто-глинистые отложения (верхний мел, Западная Сибирь). Особенности строения / А. И. Кудаманов, Т. М. Карих, С. Е. Агалаков, В. А. Маринов. – DOI 10.30713/2413-5011-2019-11(335)-21-30. – Текст : непосредственный // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2019. – № 11. – С. 21–30.Kudamanov, A. I., Karikh, T. M., Agalakov, S. E., & Marinov, V. A. (2019). Kheyakhinskaya pack of flasks and overlapping siliceous-clayish deposits (the upper cretaceous, Western Siberia). Structural specific features. Geology, geophysics, and development of oil and gas fields, (11), pp. 21-30. (In Russian). DOI: 10.30713/2413-5011-2019-11(335)-21-30Новые находки пирокластики в верхнемеловых отложениях Западной Сибири / Т. М. Карих, А. И. Кудаманов, С. Е. Агалаков, В. А. Маринов. – DOI 10.31087/0016-7894-2020-4-19-28. – Текст : непосредственный // Геология нефти и газа. 2020. – № 4. – С. 19–28.Karikh, T. M., Kudamanov, A. I., Agalakov, S. E., & Marinov, V. A. (2020). New pyroclastics occurrences in upper cretaceous deposits of Western Siberia. Russian oil and gas geology, (4), pp. 19-28. (In Russian). DOI: 10.31087/0016-7894-2020-4-19-28Следы тектонического контроля осадконакопления в туроне Западной Сибири / А. И. Кудаманов, С. Е. Агалаков, В. А. Маринов [и др.]. – DOI 10.30713/2413-5011-2020-10(346)-12-21. – Текст : непосредственный // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2020. – № 10. – С. 12–21.Kudamanov, A. I. Agalakov, S. E. Marinov, V. A., Novoselova, M. Yu., Karikh, T. M., & Glukhov, T. V. (2020). Traces of tectonic control sedimentations accumulated during the turonian age in the Western Siberia. Geology, geophysics and development of oil and gas fields, (10), pp. 12-21. (In Russian). DOI: 10.30713/2413-5011-2020-10(346)-12-21Тихомиров, П. Л. Меловой окраинно-континентальный магматизм Северо-Востока Азии и вопросы генезиса крупнейших фанерозойских провинций кремнекислого вулканизма : специальность 25.00.01 «Общая и региональная геология» : автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора. геолого-минералогических наук / Тихомиров Петр Леонидович. – Москва, 2018. – 43 с. – Место защиты: Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова. – Текст : непосредственный.Tikhomirov, P. L. (2018). Melovoy okrainno-kontinental'nyy magmatizm Severo-Vostoka Azii i voprosy genezisa krupneyshikh fanerozoyskikh provintsiy kremnekislogo vulkanizma. Avtoref. diss. … doct. geol.-mineral. nauk. Moscow, 43 p. (In Russian).Коссовская, А. Г. Генетические типы цеолитов стратифицированных формаций / А. Г. Коссовская. – Текст : непосредственный // Литология и полезные ископаемые. – 1975. – № 2. – C. 23–44.Kossovskaya, A. G. (1975). Geneticheskie tipy tseolitov stratifitsirovannykh formatsiy, Litologiya i poleznye iskopaemye, (2), pp. 23-44. (In Russian).Зорина, С. О. Следы пирокластики в сантон-кампанских отложениях разреза «Вишневое» (Среднее Поволжье) / С. О. Зорина, Н. И. Афанасьева, А. В. Жабин. – Текст : непосредственный // Литосфера. – 2012. – № 3. – С. 3–13.Zorina, S. O., Afanasyeva, N. I., & Zhabin, A. V. (2012). Sledy piroklastiki v santon-kampanskikh otlozheniyakh razreza "Vishnevoe" (Srednee Povolzh'e), Lithosphere, (3), pp. 3-13. (In Russian).Зорина, С. О. «Камуфлированная» пирокластика в верхнемеловых-миоценовых толщах юго-востока Русской плиты / С. О. Зорина, Н. И. Афанасьева. – Текст : непосредственный // Доклады Академии Наук. – 2015. – Т. 463, № 4, – C. 443–445.Zorina, S. O., & Afanas'eva, N. I. (2015). "Camouflaged" pyroclastic material in the upper cretaceous-miocene deposits of the southeastern East European craton. Doklady Earth Sciences, 463(2), pр. 770-772. (In Russian).Кудаманов, А. И. Следы проявления вулканогенно-гидротермальных процессов в глинисто-кремнистых отложениях верхнего мела Западной Сибири / А. И. Кудаманов, Т. М. Карих. – Текст : электронный // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2023. – Т. 18, № 1. – URL: https://www.ngtp.ru/upload/iblock/2c0/4_2023.pdf.Kudamanov, A. I., & Karikh, T. M. (2023). Traces of volcanogenic-hydrothermal processes in upper cretaceous clay-siliceous strata of Western Siberia. Petroleum geology. Theoretical and applied studies, 18(1). (In Russian). Available at: https://www.ngtp.ru/upload/iblock/2c0/4_2023.pdfТипизация глинисто-кремнистых отложений березовской свиты (на примере скважин Харампурского месторождения) / Е. С. Климова, К. Н. Чертина, М. А. Александров [и др.]. – DOI 10.24930/1681-9004-2023-23-2-197-208. – Текст : непосредственный // Литосфера. – 2023. – Т. 23, № 2. – С. 197–208.Klimova, E. S., Chertina, K. N., Aleksandrov, M. A., Solovieva, A. V., & Arzhilovskaya, N. N. (2023). Typification of clay-siliceous deposits of the berezovskaya formation (on the example of wells of the Kharampurskoye field), 23(2), pp. 197-208. (In Russian). DOI: 10.24930/1681-9004-2023-23-2-197-208Кудаманов, А. И. Микроскопические особенности строения глинисто-кремнистых отложений верхнего мела Западной Сибири, на примере пласта НБ1 / А. И. Кудаманов, И. Г. Павлуткин, Т. М. Карих. – DOI 10.24412/2076-6785-2023-8-62-69. – Текст : непосредственный // Экспозиция Нефть Газ. – 2023. – № 8 (101). – С. 62–69.Kudamanov, A. I., Pavlutkin, I. G., & Karikh, T. M. (2023). A case study of NB1 reservoir to evaluate the microscopic structural features of the upper cretaceous clay-siliceous deposits of West Siberia. Exposition Oil & Gas, (8), pp. 62-69, (In Russian). DOI: 10.24412/2076-6785-2023-8-62-69Кристаллохимия и генезис глауконита из разреза «Меловатка» (сеноман, юго-восток Русской плиты) / Н. И. Афанасьева, С. О. Зорина, А. М. Губайдуллина [и др.]. – Текст : непосредственный // Литосфера. – 2013. – № 2. – С. 65–75.Afanas'eva, N. I., Zorina, S. O., Gubaydullina, A. M., Naumkina, N. I., Suchkova, G. G. (2013). Kristallokhimiya i genezis glaukonita iz razreza "Melovatka" (senoman, yugo-vostok Russkoy plity). Lithosphere, (2), pp. 65-75. (In Russian).Япаскурт, О. В. Генетическая минералогия и стадиальный анализ процессов осадочного породо- и рудообразования : учебное пособие / О. В. Япаскурт. – Москва : ЭСЛАН, 2008. – 356 с. – Текст : непосредственный.Yapaskurt, O. V. (2008). Geneticheskaya mineralogiya i stadial'nyy analiz protsessov osadochnogo porodo- i rudoobrazovaniya. Moscow, ESLAN Publ., 356 p. (In Russian).Нассонова, Н. В. Вероятные модели дифференциации литологического состава пласта НБ1 нижнеберезовской подсвиты / Н. В. Нассонова, А. И. Кудаманов, Л. Р. Дистанова. – Текст : электронный // Нефтегазовая геология. Теория и практика. – 2023. – Т. 18, № 4. – URL: http://www.ngtp.ru/rub/2023/42_2023.html.Nassonova, N. V., Kudamanov, A. I., & Distanova, L. R. (2023). Probable models of lithological composition within NB1 reservoir of nizhneberezov subformation. Petroleum geology. Theoretical and applied studies, 18(4). (In Russian). Available at: http://www.ngtp.ru/rub/2023/41_2023.htmlБурлин, Ю. К. Фазовые переходы кремнезема в нефтеносных толщах / Ю. К. Бурлин, И. И. Плюснина. – Текст : непосредственный // Вестник Московского Университета. Серия 4. Геология. – 2008. – № 3. – С. 24–31.Burlin, Yu. K., & Plyusnina, I. I. (2008). Fazovye perekhody kremnezema v neftenosnykh tolshchakh. Vestnik Moskovskogo Universiteta. Seria 4: Geologia, (3), pp. 24-31. (In Russian).Выполнить прогноз и оценить ресурсы УВ зон высокоемких коллекторов в кайнозойских кремнистых отложениях Охотского моря : отчет по объекту. Глава 2 / Всероссийский нефтяной научно-исследовательский геологоразведочный институт. – Санкт-Петербург, 2009. – № 643м-08-37. – Текст : непосредственный.Vypolnit' prognoz i otsenit' resursy UV zon vysokoemkikh kollektorov v kaynozoyskikh kremnistykh otlozheniyakh Okhotskogo morya: otchet po ob''ektu. Glava 2. № 643m-08-37. (2009). St. Petersburg. (In Russian).Емельянов, Е. М. Барьерные зоны в океане = The barrier zonez in the ocean : осадко- и рудообразование, геоэкология / Е. М. Емельянов ; Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН. – Калининград : Янтарная сказка, 1998. – 410 с.Emelyanov, E. M. (1998). The barrier zonez in the ocean: osadko- i rudoobrazovanie, geoekologiya. Kaliningrad, Yantarnaya skazka Publ., 410 p. (In Russian).Денискина, Н. Д. Благородные опалы, их синтез и генезис в природе / Н. Д. Денискина, Д. В. Калинин, Л. К. Казанцева ; под редакцией А. А. Годовикова. – Новосибирск : Наука, 1980. – 65 с. – Текст : непосредственный.Deniskina, N. D., Kalinin, D. V., & Kazantseva, L. K. (1980). Blagorodnye opaly, ikh sintez i genezis v prirode. Novosibirsk, Nauka Publ., 65 p. (In Russian).Тригуб, А. В. Особенности строения и перспективы нефтегазоносности мелового мегакомплекса в рамках западной периферии Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции / А. В. Тригуб. – Текст : непосредственный // ПроГРРесс '23. Геологоразведка как бизнес : сборник материалов 3-й международной научно-практической конференции. – Москва : Геомодель, 2023. – С. 46–49.Trigub, A. V. (2023). Features of the structure and prospects of oil and gas potential of the cretaceous megacomplex within the western periphery of the West Siberian oil and gas province. ProGRRess '23. Geologorazvedka kak biznes: sbornik materialov 3rd mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Moscow, Geomodel Publ., pp. 46-49. (In Russian).Агалаков, С. Е. Геология и газоносность верхнемеловых надсеноманских отложений Западной Сибири : специальность 25.00.12 «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений» : диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук / Агалаков Сергей Евгеньевич. – Тюмень, 2020. – 221 с. – Текст : непосредственный.Agalakov, S. E. (2020). Geologiya i gazonosnost' verkhnemelovykh nadsenomanskikh otlozheniy Zapadnoy Sibiri. Diss. … doct. geol.-mineral. nauk. Tyumen, 221 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.