1.2 Геологическая характеристика месторождения

Рассматриваемое месторождение расположено в северной части южной геокриологической зоны, где подмерзлотный талик прослеживается до глубины около 150–200м.

Реликтовые мерзлые породы приурочены к низу новомихайловской и верху атлымской свит олигоцена толщиной в 50–100 м, уменьшающейся до полного уничтожения и формирования сквозных таликов под руслами рек, в частности в районе течения реки Нонг-Еган.

Слой мерзлых осадочных пород имеет сложное строение. Пески кварцевые, разнозернистые, но преимущественно мелко и тонкозернистые. Эти породы имеют температуру не ниже –0,5 °C.

Слой древней мерзлоты толщиной 30–50 м подстилается водонасыщенными песками и супесками низа атлымской свиты. Ниже залегают глины тавдинской свиты, являющиеся мощным водоупорным разделом. Подмерзлотная вода пресная, гидрокарбонатно-кальциевая. В ней содержится растворенный газ, состоящий из кислорода, углекислого газа и сероводорода в количествах соответственно 1,5, 74,8, 1,95 мг/л, что придает этим водам агрессивные свойства по отношению к металлу и бетону.

В зоне повсеместного распространения талика, т. е. в слое сезонного теплообмена до глубины около 10–15 м ниже дневной поверхности, фиксируются положительные температуры в пределах 0,5–2,0 °C и отсутствие современной мерзлоты. На диаграммах замера температуры, выполненных без длительного простоя скважин для замера термоградиента, положительные температуры прослеживаются до глубины 100–200 м, а ниже расположен безградиентный интервал с отрицательными температурами порядка –0,5 ⁰С, где расположена толща реликтовых мерзлых пород с нулевой температурой в ее подошве. Среднегодовая температура воздуха –2,9 °C складывается из максимальной +36 °C в июле и минимальной в январе –52 °C. Эта резкая нестабильность температурного режима, геологического разреза до образования мерзлоты на относительно больших глубинах, чему способствует техногенная деятельность человека. Болота промерзают до глубины 10 м, а при постоянном удалении снежного покрова на участках распространения суглинков с влажностью в 20% за 10 лет они промерзают до глубины 12 м. Увеличение глубины сезонного промерзания приводит в этих районах к пучению пород.

1.3 Литолого-стратиграфическая характеристика и физико-механические свойств горных пород по разрезу скважины

Геологический разрез Ключевого месторождения представлен породами мезозойско-кайнозойского осадочного чехла, подстилаемых метаморфизированными породами палеозойского осадочного чехла. Ниже приводится подробное описание разреза и особенностей геологического строения разреза месторождения.

Палеозойский фундамент. Фундамент представлен известняками серыми, микрокристаллическими, плотными, местами переходящими в доломит, а также аргиллитами темно-серыми, зеленовато-серыми, плитчатыми. Судя по составу пород, эти отложения относятся к верхнему девону.

Юрские отложения. Совместно с породами тампейской серии несогласно залегают на породах фундамента. Представлены тремя отделами: нижним, средним и верхним. Средний отдел представлен отложениями тюменской свиты, также континентального происхождения. Морские отложения верхнего отдела подразделяются на васюганскую и баженовскую свиты.

Тюменская свита представлена неравномерным чередованием уплотненных темно-серых глин, глинистых песчаников, алевролитов часто с буроватым оттенком, с прослоями углей. Встречаются растительный детрит, корневые системы, пирит.

Васюганская свита по своему литологическому составу делится на две подсвиты. Характерен пирит. Она представлена песчаниками серыми с буроватым оттенком разной степени интенсивности, средне- и мелкозернистыми, с прослоями карбонатных разностей, глин и алевролитов.

Баженовская свита представляет собой наиболее глубоководные морские остатки юры. Сложена она черными и буровато-черными битуминозными аргиллитами с тонкими прослоями глинистого материала и известняков. Породы обогащены растительным детритом, пиритизированными остатками фауны.

Отложения меловой системы представлены тремя отделами: нижним, средним и верхним. Нижний отдел включает в себя породы двух свит: мегионской и ванденской; средней – алымской и покурской; верхней – кузнецовской, березовской и ганькинской.

Мегионская свита содержит в своем разрезе пачку аргиллитоподобных глин, темно-серых, прослоями битуминозных. Выше залегает ачимовская толща, представленная аргиллитами серыми, слюдистыми с подчиненными прослоями песчаников светло-серых, мелкозернистых, часто известковистых. Ачимовские отложения перекрываются толщей аргиллитоподобных глин. Вышележащие породы мегионской свиты представлены песчаниками серыми с прослоями аргиллитов и алевролитов.

Ванденская свита слагается морскими отложениями в виде неравномерного чередования аргиллитов и песчаников. Характерен обугленный детрит, отпечатки флоры, корневидные растительные остатки.

Алымская свита представлена серыми глинами с прослойками песчаников, аргилиты. Характерен растительный детрит, остатки растений.

Покурская свита представляет собой неравномерное чередование песчаников, алевролитов, аргиллитов, плотных аргиллитоподобных глин и глинистых известняков. Породы преимущественно серые. Характерен растительный детрит, остатки растений, углистые прослои, включения пирита, конкреции сидерита.

Кузнецовская свита начинает цикл морских осадков верхнего мела и трансгрессивно залегает на образованиях покурской свиты. Представлена плотными глинами темно-серыми, слабослюдистыми, изредка известковистыми. Встречаются пиритизированные водоросли, включения зерен глауконита, остатки микрофауны.

Березовская свита подразделяется на две подсвиты. Нижняя подсвита слагается толщей серых и голубовато-серых опок, переходящих в опоковидные глины с прослоями алевролитов. Верхняя подсвита представлена глинами серыми, зеленовато-серыми, с редкими прослоями опоковидных глин и опок. Отмечаются конкреции сидерита и пирита.

Ганькинская свита завершает разрез меловых отложений и представлена морскими глинами серого и темно-серого цвета с зеленым оттенком, прослоями известковистых, алевритистыми, с обрывками пиритизированных водорослей по плоскостям наслоения.

Палеогеновая система в нижней части представлена морскими осадками и только в верхней части олигоцена развиты породы прибрежно-морского и континентального происхождения. В палеогене выделяется ряд свит: талицкая, люлинворская, чеганская, атлымская, новомихайловская и журавская.

Талицкая свита сложена преимущественно глинами темно-серыми, алевритистыми с прослоями кварцево-глауконитовых песчаников в верхней части.

Люлинворская свита представлена глинами алевритистыми с полурастворенной органикой, в нижней части опоковидными с прослоями диатомовых глин.

Тавдинская свита сложена алевритистыми глинами с прослоями глауконитового песка.

Атлымская свита сложена песками кварцево-полевошпатовыми с прослоями алевритов и глин.

Новомихайловская свита характеризуется неравномерным чередованием глин коричневато-серых, алевритистых, алевритов, песков.