«Жизнь Земли» — междисциплинарный научно-практический журнал
Перейти в оглавление выпуска:
Выпуск T. 46 № 2
Go to the issue table of contents:
Выпуск T. 46 № 2

Данные статьи

Description

DOI

10.29003/m4154.0514-7468.2023_46_2/144-162

Авторы:

Authors:

Галушкин Ю.И.

Ключевые слова:

Keywords:

скважина СГ-6, температура пород, криолитозона, тепловой поток, моделирование бассейнов.

Скачать pdf статьи:

Download the article:

Ссылка для цитирования:

For citation:

Галушкин Ю.И. Термическая история формирования криолитозоны в осадочном разрезе Тюменской сверхглубокой скважины СГ-6 // Жизнь Земли. 2024. Т. 46, № 2. С. 144–162. DOI: 10.29003/m4154.0514-7468.2023_46_2/144-162.

Термическая история формирования криолитозоны в осадочном разрезе Тюменской сверхглубокой скважины СГ-6

Термическая эволюция криолитозоны в осадочном разрезе Тюменской сверхглубокой скважины СГ-6 численно восстановлена с использованием программного пакета ICE2020, представляющего часть системы моделирования плоских бассейнов ГАЛО. Термическая эволюция осадочной толщи в последние 3,5 млн лет рассматривается как заключительный этап моделирования бассейна, формирование которого началось с континентального рифтогенеза в поздней перми. Резкие изменения климата в позднем плиоцене–голоцене привели к снижению температуры пород на 15–20 °C в верхних 1–1,5 км осадочного разреза скв. СГ-6. Максимальная мощность криолитозоны в исследуемом районе составляла около 711 м и достигалась около 2,6 млн лет назад. Для последнего ледникового периода (23–18 тыс. лет назад) максимальная мощность криолитозоны в районе скв. СГ-6 достигалась около 14,5 тыс. лет назад, составляя около 412 м. Согласно моделированию, в настоящее время основание криолитозоны в том же районе находится на глубине около 311 м, и сама зона деградирует со скоростью около 13 м/1000 лет. Результаты расчётов с базой климатических данных, ограниченной последними 50 и 100 тыс. лет, заметно отличаются от результатов моделирования с полной базой данных за последние 3,5 млн лет.

Список литературы

  • Архипов С.А., Волкова В.С., Зыкин В.С. Календарь биотических и абиотических событий позднего кайнозоя Западной Сибири // Стратигр. геол. корреляция, 1993. Т. 1, № 6. С. 53–58.
  • Астахов В.И. К позднекайнозойской истории запада Евразийской Арктики // Вестник С-Пб ун-та, 2007. Сер. 7. Вып. 1. C. 3–20.
  • Балобаев В.Т. Геотермия мёрзлой зоны литосферы Севера Азии. Новосибирск: Наука, 1991. 193 с.
  • Балобаев В.T., Тетельбаум A.C., Мордовский C.Д. Двумерная численная модель гидродинамического поля под зоной мерзлоты при вариациях её толщины // Криосфера Земли, 1999. Т. III, № 4. С. 48–53.
  • Белоконь-Карасёва Т.В., Башкова С.Е., Беляева Г.Л. и др. Перспективы нефтегазоносности глубокопогружённых отложений севера Западной Сибири по данным сверхглубокого бурения. 2006 (http://www.geolib.ru/OilGasGeo/2006/06/Stat/stat01.html).
  • Беляева Г.Л. Закономерности изменения степени катагенеза ОВ пород больших глубин в связи с прогнозом нефтегазоносности (на примере глубоких и сверхглубоких скважин). 2005. Автореф. канд. геол.-мин. наук. Пермь. Пермский гос. тех. унив.
  • Величко А.А. (ред.) Изменение климата и ландшафтов за последние 65 млн лет (кайнозой: от палеоцена до голоцена). М: ГЕОС, 1999. 260 с.
  • Гаврилов А.В. Типизация арктических шельфов по условиям формирования мёрзлых толщ // Криосфера Земли, 2008. Т. XII, № 3. С. 69–79.
  • Галушкин Ю.И. Моделирование осадочных бассейнов и оценка их нефтегазоносности. М.: Научный мир, 2007. 456 c.
  • Галушкин Ю.И. Термическая история литосферы Колтогорско-Уренгойского грабена Западно-Сибирского бассейна в районе скв. СГ-6 – численная реконструкция в рамках системы моделирования плоских бассейнов ГАЛО // Физика Земли, 2023. № 4. С. 115–134.
  • Галушкин Ю.И., Ситар К.А., Фролов С.В. Формирование и деградация криогенных толщ на Уренгойской и Куюмбинской площадях Сибири. Ч. 2. Влияние теплофизических параметров мёрзлых пород на распределение температуры и теплового потока в осадочной толще с глубиной // Криосфера Земли, 2012. Т. XVI, № 2. С. 23–29.
  • Дучков А.Д., Лысак С.В., Балобаев В.Т. и др. Тепловое поле недр Сибири. Новосибирск: Наука, 1987. 196 с.
  • Ершов Э.Д. (ред.). Геокриология СССР: Западная Сибирь. М.: Недра, 1989. 456 с.
  • Истомин В.А., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. 236 с.
  • Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. М.: Недра, 1975. 250 с.
  • Кравченко М.Н. Ресурсный потенциал углеводородов нижне-среднеюрских и доюрских глубокозалегающих горизонтов осадочного чехла северных районов Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. 2012. Автореф. канд. геол.-мин. наук. Москва, МГУ им. М.В.Ломоносова.
  • Кудрявцев В.А. Мерзлотоведение. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. 240 с.
  • Кудрявцев С.А. Численные исследования термофизических процессов в сезонно промерзающих грунтах // Криосфера Земли, 2003. Т. VII, № 4. С. 76–81.
  • Курчиков А.Р. Гидрогеологические критерии нефтегазоносности. М.: Недра, 1992. 231 с.
  • Мясникова Г.П., Оксенойд Е.Е. Некоторые геологические результаты сверхглубокого бурения в Западной Сибири // Нефть и газ. 2012. № 3. С. 13–19.
  • Облогов Г.Е. Эволюция криолитозоны побережья и шельфа Карского моря в позднем неоплейстоцене–голоцене. Дисс. канд. геол.-мин. наук. ФГБУН Ин-тут криосферы Земли. Сиб. отд. РАН. Тюмень, 2015. 197 с.
  • Полякова И.Д., Богоявленский В.И. Баженовская свита – источник промышленных нефтей и жирных газов в титон-неокомских отложениях Южно-Карского региона // ДАН. 2011. Т. 440, № 1. С. 105–110.
  • Предтеченская Е.А., Шиганова О.В., Фомичев А.С. Катагенетические и гидрохимические аномалии в нижне-среднеюрских нефтегазоносных отложениях Западной Сибири как индикаторы флюидодинамических процессов в зонах дизъюнктивных нарушений // Литосфера. 2009. № 6. С. 54–65.
  • Розенбаум Г.Е., Шполянская Н.А. Позднекайнозойская история криолитозоны Арктики. М.: Научный мир, 2000. 104 с.
  • Cигунов Ю.А., Фартышев А.И. Исследования эволюции криолитозоны Арктического шельфа методами математического моделирования // Геология и геофизика. 1991. № 8. С. 24–31.
  • Cигунов Ю.А., Фартышев А.И. Промерзание и протаивание Восточно-Арктического шельфа в позднем плейстоцене (вычислительный эксперимент) // Геология и геофизика. 1995. Т. 36, № 9. С. 36–41.
  • Фомин А.Н., Конторович А.Э., Красавчиков В.О. Катагенез органического вещества и перспективы нефтегазоносности юрских, триасовых и палеозойских отложений северных районов Западно-Сибирского мегабассейна // Геология и геофизика. 2001. Т. 42, №№ 11–12. С. 1875–1887.
  • Фотиев С.M. Современные концепции эволюции криогенных областей Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (часть 1) // Криосфера Земли. 2005. Т. IX, № 2. С. 3–22.
  • Фотиев С.M. Современные концепции эволюции криогенных областей Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (часть 2) // Криосфера Земли. 2006. T. X, № 2. C. 3–26.
  • Carslaw H., Jaeger J. Conduction of heat in solids, 2nd edn. Oxford University Press: Oxford, 1959. 510 p.
  • Deming D., Chapman D.S. Thermal histories and hydrocarbon generation: Example from Utah-Wyoming thrust belt // AAPG Bull. 1989. V. 73, no. 12. P. 1455–1471.
  • Galushkin Yu.I. Numerical simulation of permafrost evolution as a part of basin modeling: permafrost in Pliocene-Holocene climate history of Urengoy field in West Siberian basin // Canad. J. Earth Science. 1997. V. 34, no. 7. P. 935–948.
  • Galushkin Yu.I. Thermal history of the permafrost zone in the vicinity of the deep Tyumen SG-6 well, West Siberian Basin // Permafrost and Periglacial Processes. 2023. V. 134, no. 1. P. 108–121 (http://doi.org/10.1002/ppp.2168).
  • Galushkin Yu.I., Simonenkova O.I., and Lopatin N.V. Thermal and maturity maturation modeling of the Urengoy field, West Siberian basin: some special considerations in basin modeling // AAPG Bull. 1999. V. 83, no. 12. P. 1965–1979.
  • Galushkin Yu.I., Yakovlev G.E. Burial and thermal history of the West Bashkirian sedimentary basins // Tectonophysics. 2004. V. 379. P. 139–157.
  • Jame Y-W., Norum D.I. Heat and mass transfer in a freezing unsaturated porous medium // Water resources research. 1980. V.16, no. 4. P. 811–819.
  • Lachenbruch, A.H.,Sass, J.H.,Marshall, B.V., et al. Permafrost, heat flow and the geothermal regime at Prudhoe Bay, Alaska // J. Geophys. Res. 1982. V. 87. P. 9301–9316.
  • Lebret, P., Dupas, A., and Clet, M., et al. Modeling of permafrost thickness during the late glacial stage in France: preliminary results // Canadian J. Earth Sci. 1994. V. 31. P. 959–968.
  • Nixon J.F. Thermal simulation of subsea saline permafrost // Canad. J. Earth Sci. 1986. V. 23. P. 2039–2046.
  • Sloan E.D. Clathrate hydrates of natural gases. New York, Marcel Dekker Inc., 1990. 641 p.

References

  • Архипов С.А., Волкова В.С., Зыкин В.С. Календарь биотических и абиотических событий позднего кайнозоя Западной Сибири // Стратигр. геол. корреляция, 1993. Т. 1, № 6. С. 53–58.
  • Астахов В.И. К позднекайнозойской истории запада Евразийской Арктики // Вестник С-Пб ун-та, 2007. Сер. 7. Вып. 1. C. 3–20.
  • Балобаев В.Т. Геотермия мёрзлой зоны литосферы Севера Азии. Новосибирск: Наука, 1991. 193 с.
  • Балобаев В.T., Тетельбаум A.C., Мордовский C.Д. Двумерная численная модель гидродинамического поля под зоной мерзлоты при вариациях её толщины // Криосфера Земли, 1999. Т. III, № 4. С. 48–53.
  • Белоконь-Карасёва Т.В., Башкова С.Е., Беляева Г.Л. и др. Перспективы нефтегазоносности глубокопогружённых отложений севера Западной Сибири по данным сверхглубокого бурения. 2006 (http://www.geolib.ru/OilGasGeo/2006/06/Stat/stat01.html).
  • Беляева Г.Л. Закономерности изменения степени катагенеза ОВ пород больших глубин в связи с прогнозом нефтегазоносности (на примере глубоких и сверхглубоких скважин). 2005. Автореф. канд. геол.-мин. наук. Пермь. Пермский гос. тех. унив.
  • Величко А.А. (ред.) Изменение климата и ландшафтов за последние 65 млн лет (кайнозой: от палеоцена до голоцена). М: ГЕОС, 1999. 260 с.
  • Гаврилов А.В. Типизация арктических шельфов по условиям формирования мёрзлых толщ // Криосфера Земли, 2008. Т. XII, № 3. С. 69–79.
  • Галушкин Ю.И. Моделирование осадочных бассейнов и оценка их нефтегазоносности. М.: Научный мир, 2007. 456 c.
  • Галушкин Ю.И. Термическая история литосферы Колтогорско-Уренгойского грабена Западно-Сибирского бассейна в районе скв. СГ-6 – численная реконструкция в рамках системы моделирования плоских бассейнов ГАЛО // Физика Земли, 2023. № 4. С. 115–134.
  • Галушкин Ю.И., Ситар К.А., Фролов С.В. Формирование и деградация криогенных толщ на Уренгойской и Куюмбинской площадях Сибири. Ч. 2. Влияние теплофизических параметров мёрзлых пород на распределение температуры и теплового потока в осадочной толще с глубиной // Криосфера Земли, 2012. Т. XVI, № 2. С. 23–29.
  • Дучков А.Д., Лысак С.В., Балобаев В.Т. и др. Тепловое поле недр Сибири. Новосибирск: Наука, 1987. 196 с.
  • Ершов Э.Д. (ред.). Геокриология СССР: Западная Сибирь. М.: Недра, 1989. 456 с.
  • Истомин В.А., Якушев В.С. Газовые гидраты в природных условиях. М.: Недра, 1992. 236 с.
  • Конторович А.Э., Нестеров И.И., Салманов Ф.К. и др. Геология нефти и газа Западной Сибири. М.: Недра, 1975. 250 с.
  • Кравченко М.Н. Ресурсный потенциал углеводородов нижне-среднеюрских и доюрских глубокозалегающих горизонтов осадочного чехла северных районов Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. 2012. Автореф. канд. геол.-мин. наук. Москва, МГУ им. М.В.Ломоносова.
  • Кудрявцев В.А. Мерзлотоведение. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. 240 с.
  • Кудрявцев С.А. Численные исследования термофизических процессов в сезонно промерзающих грунтах // Криосфера Земли, 2003. Т. VII, № 4. С. 76–81.
  • Курчиков А.Р. Гидрогеологические критерии нефтегазоносности. М.: Недра, 1992. 231 с.
  • Мясникова Г.П., Оксенойд Е.Е. Некоторые геологические результаты сверхглубокого бурения в Западной Сибири // Нефть и газ. 2012. № 3. С. 13–19.
  • Облогов Г.Е. Эволюция криолитозоны побережья и шельфа Карского моря в позднем неоплейстоцене–голоцене. Дисс. канд. геол.-мин. наук. ФГБУН Ин-тут криосферы Земли. Сиб. отд. РАН. Тюмень, 2015. 197 с.
  • Полякова И.Д., Богоявленский В.И. Баженовская свита – источник промышленных нефтей и жирных газов в титон-неокомских отложениях Южно-Карского региона // ДАН. 2011. Т. 440, № 1. С. 105–110.
  • Предтеченская Е.А., Шиганова О.В., Фомичев А.С. Катагенетические и гидрохимические аномалии в нижне-среднеюрских нефтегазоносных отложениях Западной Сибири как индикаторы флюидодинамических процессов в зонах дизъюнктивных нарушений // Литосфера. 2009. № 6. С. 54–65.
  • Розенбаум Г.Е., Шполянская Н.А. Позднекайнозойская история криолитозоны Арктики. М.: Научный мир, 2000. 104 с.
  • Cигунов Ю.А., Фартышев А.И. Исследования эволюции криолитозоны Арктического шельфа методами математического моделирования // Геология и геофизика. 1991. № 8. С. 24–31.
  • Cигунов Ю.А., Фартышев А.И. Промерзание и протаивание Восточно-Арктического шельфа в позднем плейстоцене (вычислительный эксперимент) // Геология и геофизика. 1995. Т. 36, № 9. С. 36–41.
  • Фомин А.Н., Конторович А.Э., Красавчиков В.О. Катагенез органического вещества и перспективы нефтегазоносности юрских, триасовых и палеозойских отложений северных районов Западно-Сибирского мегабассейна // Геология и геофизика. 2001. Т. 42, №№ 11–12. С. 1875–1887.
  • Фотиев С.M. Современные концепции эволюции криогенных областей Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (часть 1) // Криосфера Земли. 2005. Т. IX, № 2. С. 3–22.
  • Фотиев С.M. Современные концепции эволюции криогенных областей Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (часть 2) // Криосфера Земли. 2006. T. X, № 2. C. 3–26.
  • Carslaw H., Jaeger J. Conduction of heat in solids, 2nd edn. Oxford University Press: Oxford, 1959. 510 p.
  • Deming D., Chapman D.S. Thermal histories and hydrocarbon generation: Example from Utah-Wyoming thrust belt // AAPG Bull. 1989. V. 73, no. 12. P. 1455–1471.
  • Galushkin Yu.I. Numerical simulation of permafrost evolution as a part of basin modeling: permafrost in Pliocene-Holocene climate history of Urengoy field in West Siberian basin // Canad. J. Earth Science. 1997. V. 34, no. 7. P. 935–948.
  • Galushkin Yu.I. Thermal history of the permafrost zone in the vicinity of the deep Tyumen SG-6 well, West Siberian Basin // Permafrost and Periglacial Processes. 2023. V. 134, no. 1. P. 108–121 (http://doi.org/10.1002/ppp.2168).
  • Galushkin Yu.I., Simonenkova O.I., and Lopatin N.V. Thermal and maturity maturation modeling of the Urengoy field, West Siberian basin: some special considerations in basin modeling // AAPG Bull. 1999. V. 83, no. 12. P. 1965–1979.
  • Galushkin Yu.I., Yakovlev G.E. Burial and thermal history of the West Bashkirian sedimentary basins // Tectonophysics. 2004. V. 379. P. 139–157.
  • Jame Y-W., Norum D.I. Heat and mass transfer in a freezing unsaturated porous medium // Water resources research. 1980. V.16, no. 4. P. 811–819.
  • Lachenbruch, A.H.,Sass, J.H.,Marshall, B.V., et al. Permafrost, heat flow and the geothermal regime at Prudhoe Bay, Alaska // J. Geophys. Res. 1982. V. 87. P. 9301–9316.
  • Lebret, P., Dupas, A., and Clet, M., et al. Modeling of permafrost thickness during the late glacial stage in France: preliminary results // Canadian J. Earth Sci. 1994. V. 31. P. 959–968.
  • Nixon J.F. Thermal simulation of subsea saline permafrost // Canad. J. Earth Sci. 1986. V. 23. P. 2039–2046.
  • Sloan E.D. Clathrate hydrates of natural gases. New York, Marcel Dekker Inc., 1990. 641 p.