1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика Земли
  4. № 4, 2023

Физика Земли, 2023, № 4, стр. 135-145

Изменения теплопроводности пород литосферы Западно-Сибирского бассейна в районе СКВ. Тюменская СГ-6

Ю. И. Галушкин *

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Музей землеведения
г. Москва, Россия

* E-mail: yu_gal@mail.ru

Поступила в редакцию 30.04.2022
После доработки 19.12.2022
Принята к публикации 08.02.2023

Аннотация

Численные реконструкции термического режима литосферы Западно-Сибирского бассейна в Колтогорско-Уренгойском грабене в районе сверхглубокой скважины Тюменская СГ-6 используются для анализа распределения теплопроводности пород бассейна с глубиной. Выделяются пять глубинных интервалов, отличающихся характером изменения теплопроводности пород с глубиной: зона пермафроста, осадочный разрез ниже этой зоны, зона аномального разуплотнения пород, консолидированная кора и мантия. Рассмотрены алгоритмы расчета теплопроводности и определены основные факторы, влияющие на ее изменение с глубиной, для каждого из указанных пяти интервалов. Резкое уменьшение теплопроводности пород в низах осадочного чехла и в кровле фундамента в районе скв. СГ-6 связано с разуплотнением пород под влиянием процессов тектонического растрескивания и гидротермального выветривания. Проведенный анализ предполагает, что при измерениях теплопроводности методом оптического сканирования не соблюдаются условия стационарности процесса и что по этой причине указанный метод может завышать действительные значения теплопроводности пород.

Ключевые слова: скважина СГ-6, моделирование бассейнов, теплопроводность, пористость, температура пород, пермафрост.

Список литературы

  1. Балобаев В.Т. Геотермия мерзлой зоны литосферы Севера Азии. Новосибирск: Наука. 1991. 193 с.

  2. Богоявленский В.И., Полякова И.Д., Богоявленский И.В., Будагова Т.А. Перспективы нефтегазоносности больших глубин шельфа и суши Южно-Карского региона // Георесурсы, геоэнергетика, геополитика. 2013. Т. 2(6). С. 1–21.

  3. Галушкин Ю.И. Моделирование осадочных бассейнов и оценка их нефтегазоносности. М.: Научный мир. 2007. 456 с.

  4. Галушкин Ю.И., Ситар К.А., Фролов С.В. Формирование и деградация криогенных толщ на Уренгойской и Куюмбинской площадях Сибири. Часть 1. Применение системы моделирования осадочных бассейнов ГАЛО // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI (1). С. 3–11.

  5. Галушкин Ю.И., Ситар К.А., Фролов С.В. Формирование и деградация криогенных толщ на Уренгойской и Куюмбинской площадях Сибири. Часть 2. Влияние теплофизических параметров мерзлых пород на распределение температуры и теплового потока в осадочной толще с глубиной // Криосфера Земли. 2012. Т. XVI (2) С. 23–29.

  6. 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. 2023a. № 4. С. 115–134.

  7. Горбачев В.И. Тюменская сверхглубокая скважина (СГ-6). Результаты и перспективы. Пермь: АО “КамНИИКИГС”. 2018. 272 с.

  8. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм рядов и произведений. М.: Госуд. изд-во физ-мат. лит. 1963. 1100 с.

  9. Дучков А.Д., Лысак С.В., Балобаев В.Т. и др. Тепловое поле недр Сибири. Новосибирск: Наука. 1987. 196 с.

  10. Дучков А.Д., Соколова Л.С., Аюнов Д.Е., Злобина О.Н, Теплопроводность пород осадочного чехла Арктической части Западной Сибири // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 12. С. 1952–1960.

  11. Ершов Э.Д. Геокриология СССР: Западная Сибирь. М.: Недра. 1989. 456 с.

  12. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука. 1964. 488 с.

  13. Кравченко М. Н. Ресурсный потенциал углеводородов нижне-среднеюрских и доюрских глубокозалегающих горизонтов осадочного чехла северных районов Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. Автореферат канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ им. М.В. Ломоносова. 2012.

  14. Кудрявцев В.А. Мерзлотоведение. М.: изд-во Моск. ун-та. 1981. 240 с.

  15. Курчиков А.Р., Ставицкий Б.П. Геотермия нефтегазоносных областей Западной Сибири. М.: Недра. 1987

  16. Мясникова Г.П., Оксенойд Е.Е. Некоторые геологические результаты сверхглубокого бурения в Западной Сибири // Нефть и газ. 2012. № 3. С. 13–19.

  17. Попов Ю.А. Теоретические модели метода измерений тепловых свойств горных пород на основе подвижных источников тепловой эенргии. Часть 1 // Геология и разведка. 1983. № 9. С. 97–103.

  18. Попов Ю.А. Теоретические модели метода измерений тепловых свойств горных пород на основе подвижных источников тепловой эенргии. Часть 2 // Геология и разведка. 1984. № 2. С. 81–86.

  19. Попов Ю.А., Рамушкевич Р.А., Попов Е.Ю. Теплофизические исследования пород разреза Тюменской сверхглубокой скважины. Тюменская сверхглубокая скважина / Мазур В.Б. (ред.). Пермь. 1996. С. 163–175.

  20. Попов Ю.А. Проблема качества исходных петротеплофизических и геотермических данных при моделировании осадочных бассейнов и нефтегазоносных систем. EAGE. 2015. “Геомодель – 2015”. Россия. г. Геленджик. 7–10 сентября 2015 г.

  21. 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 дизьюнктивных нарушений // Литосфера. 2009. № 6. С. 54–65.

  22. Фотиев С.M. Современные концепции эволюции криогенных областей Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (часть 1) // Криосферa Земли. 2005. Т. IX. № 2. С. 3–22.

  23. Фотиев С.M. Современные концепции эволюции криогенных областей Западной и Восточной Сибири в плейстоцене и голоцене (часть 2) // Криосферa Земли. 2006. Т. X. № 2. С. 3–26.

  24. Deming D., Chapman D.S. Thermal histories and hydrocarbon generation: Example from Utah-Wyoming thrust belt // AAPG Bull. 1989. V. 73. № 12. P. 1455–1471.

  25. Doligez B., Bessis F., Burrus J. et al. Integrated numerical simulation of the sedimentation heat transfer, hydrocarbon formation and fluid migration in a sedimentary basin. The THEMIS model. Thermal modelling in sedimentary basins / J. Burrus (ed.). Paris. 1986. P. 173–195.

  26. Galushkin Yu.I. Non-standard Problems in Basin Modeling. Springer Internat.Publ. Swizeland. 2016. 268 p.

  27. Hofmeister A. Mantle values of thermal conductivity geotherm from phonon lifetimes // Science. 1999. V. 283. P. 1699–1709.

  28. 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.

  29. McKenzie D., Jackson J., Priestley K. Thermal structure of oceanic and continental lithosphere // Earth. Planet. Sci. Lett. 2005. V. 233. P. 337–339.

  30. Perry H.K.C., Jaupart C., Mareschal J.-C., Shapiro N.M. Upper mantle velocity-temperature conversion and composition determined from seismic refraction and heat flow // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. P. B07301. https://doi.org/10.1029/2005JB003921

  31. Popov Yu.A., Pribnow D.F.C., Sass J.H. et al. Characterization of rock thermal conductivity by high-resolution optical scanning // Geothermics. 1999. V. 28. P. 253–276.

  32. Popov Y., Beardsmore G., Clauser C. et al. ISRM Suggested Methods for Determining Thermal Properties of Rocks from Laboratory Tests at Atmospheric Pressure. Rock Mech Rock Eng. 2016. https://doi.org/10.1007/s00603-016-1070-5

  33. Romushkevich R., Popov E., Popov Yu. et al., 2016. Thermal Properties of West Siberian Sediments in Application to Basin and Petroleum Systems Modeling. EGU2016-12463. URL: https://www.researchgate.net/publication/303985431.

  34. Schatz J.F., Simmons G. Thermal conductivity of Earth materials at high temperatures // J. geophys. Res. 1972. V. 77. № 35. P. 6966–6983.

  35. Ungerer Ph. Modeling of petroleum generation and migration. Applied Petroleum Geochemistry / M.L. Bordenave (ed.). Paris: Technip. 1993. P. 397–442.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика Земли

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал