Общая толщина отложений горелой свиты по данным сейсморазведки изменяется от 50 м до 240 м.
Тюменская свита (J2a-J3k1) выделяется в основном в составе отложений среднеюрского возраста. Отложения свиты вскрыты на глубинах 2800-2950 м. Литологически они представлены неравномерным чередованием и переслаиванием аргиллитов, алевролитов и песчаников. Песчаники серые, светло-серые, мелко- и среднезернистые, алевритистые, плотные, крепкие, с тонкими пропластками углистого материала, что обуславливает в породе горизонтально-волнистую слоистость. Алевролиты от светло-серых до темно-серых, кварцево-полевошпатовые, известковистые, с глинистым и карбонатно-глинистым цементом. Аргиллиты темно-серые с коричневатым оттенком и черные, плотные, крепкие, с полураковистым, неровным изломом, с включениями конкреций рассеянного пирита.
Нефтегазоносность отложений тюменской свиты связана обычно с верхним в ее разрезе горизонтом ЮС2. На месторождении выявлено крупное по площади скопление нефти в пластах ЮС21 и ЮС22, которое является продолжением единого нефтеносного поля Русскинского месторождения.
Васюганская свита (J3k-o) вскрыта всеми пробуренными скважинами на глубинах 2765-2848 метров. По характеру своего строения свита подразделяется на две подсвиты.
Нижняя подсвита, представлена аргиллитами серыми, темно-серыми почти черными, слюдистыми, средней крепости, неоднородными. Для толщи характерны прослои алевролитов, иногда песчаников, образующих неправильную линзовидную слоистость. Встречаются включения пирита и мелкорассеянного углистого детрита. Верхняя граница нижневасюганской подсвиты проводится условно по кривой кажущегося сопротивления, на которой выделяется пачка с повышенным сопротивлением. К этой границе в разрезах, охарактеризованных фауной, приурочена смена келловейских комплексов фораминифер и аммонитов оксфордскими.
Верхняя подсвита сложена песчано-глинистыми осадками с преобладанием песчаных разностей. Песчаники от светло-серых до темно-серых, мелко-, средне-, разнозернистые, средней крепости, слюдистые, с горизонтальной, пологоволнистой слоистостью, монолитные, на глинистом и карбонатном цементе. Наблюдаются включения рассеянных обуглившихся растительных остатков, а также редкие включения углистого детрита.
Алевролиты светло-серые, серые, темно-серые до черных, за счет сильного обогащения углисто-растительным детритом. Среднезернистые, разнозернистые, крепкосцементированные, слюдистые, наблюдаются глинистые, слабоизвестковистые разности, с многочисленными намывами растительного детрита и чешуек слюды, подчеркивающих полого-волнистую структуру породы.
Аргиллиты от серых до буровато-черных, алевритистые, слюдистые, крепкие, горизонтально- и косоволнисто-слоистые за счет тонких прослоев песчаника, с полураковистой поверхностью излома, на которой отмечается растительный детрит и остатки обугленных стеблей растений. Встречаются линзы и вкрапления мелкозернистого пирита, единичные прослои известковистого материала.
К песчаникам верхней подсвиты приурочены продуктивные пласты ЮС11 и ЮС12, с которыми связаны залежи структурного и структурно-литологического типа.
Кровля верхнего пласта ЮС11 совпадает с резкой литологической границей: серые песчано-алевритовые породы сменяются вверх по разрезу зеленовато-серыми глауконитовыми глинисто-алевритовыми породами георгиевской свиты.
Нижняя подсвита представлена в основном глинами и глинистыми алевролитами с редкими спорадически развитыми прослоями песчаников.
Возраст свиты по фаунистическим данным и спорово-пыльцевым комплексам определен келловей-оксфордским. Толщина васюганской свиты изменяется от 60 м до 80 метров.
Георгиевская свита (J3km). Отложения ее согласно залегают на породах васюганской свиты. Представлена аргиллитами от темно-серых до черных с зеленоватым оттенком, тонкоотмученными, слюдистыми, с включениями глауконита, серпулами и стяжениями пирита, многочисленными остатками детрита. Встречаются ростры белемнитов, обломки раковин пелеципод.
На электрокаротажных диаграммах георгиевская свита четко фиксируется по индукционному каротажу резким уменьшением величины удельного электрического сопротивления пород, по сравнению с выше-, и нижележащими породами.
Возраст свиты определен киммериджским по комплексам фораминифер.
Толщина отложений свиты колеблется от 1,2 м до 3,4 метров.
Баженовская свита (J3v) согласно залегает на породах георгиевской свиты на глубинах 2709 – 2832 м.
Разрез свиты представлен темно-серыми, черными и буровато-черными битуминозными, уплотненными аргиллитами, тонкоотмученными, слюдистыми, листоватыми, в основном, массивными, с плоскопараллельной поверхностью излома, на которой отмечаются обуглившиеся растительные остатки, обильный рыбный детрит. Встречаются многочисленные стяжения пирита, а также водоросли нитевидной формы диаметром до 1 мм, выполненные пиритом. Наблюдаются раковины аммонитов плохой сохранности, характерно присутствие отпечатков моллюсков.
Отложения баженовской свиты хорошо выделяются как по керну, так и на диаграммах ГИС (наиболее высокие в терригенном разрезе значения кажущихся сопротивлений, естественной радиоактивности, понижение показаний НКТ по отношению к вмещающим породам).
Меловая система
Меловая система представлена нижним и верхним отделами, сложенными морскими, прибрежно-морскими и континентальными осадками. В разрезе отложений мелового возраста выделяются сортымская, усть-балыкская, сангопайская, алымская, покурская, кузнецовская, березовская и ганькинская свиты.
Сортымская свита (K1b-K1v) на территории месторождения вскрыта на глубинах от 2265 м до 2392 м. Отличительной особенностью строения является наличие в ее разрезе мегакосослоистых комплексов пород клиноформного строения. Только в верней части, непосредственно под глинами чеускинской пачки разрез характеризуется покровным развитием.
Сортымская свита залегает в основании нижнемелового разреза и представлена четырьмя толщами. Первая толща (подачимовская) сложена темно-серыми, почти черными аргиллитами плотными, массивными, слабоизвестковистыми, прослоями битуминозными, содержащими фауну аммонитов, пелеципод и фораминифер берриасского яруса. Толщина подачимовской толщи до 45 метров.
Вторая толща – преимущественно глинистые породы, серые, светло-серые, иногда с голубоватым оттенком, известковистые. Аргиллиты, как правило, содержат до 20%, иногда больше, алевритового материала. К этой части разреза приурочены имеющие спорадическое развитие ачимовские отложения, которые являются на месторождении промышленно нефтеносносными.
Ачимовские отложения представлены переслаивающимися песчано-алеврито-глинистыми породами, имеют сложное строение. Ачимовская толща не выдержана по площади и разрезу. Нижняя граница толщи следится почти четко, а верхняя определяется степенью развития песчаной фации. К этой части разреза приурочены отложения продуктивных пластов группы БС16-БС22.
Общая толщина ачимовской пачки изменяется от 5 м до 163 метров.
Третья толща сортымской свиты – глинистая, представлена глинами аргиллито-подобными темно-серыми, плитчатыми, слюдистыми с прослойками и линзами светло-серого песчаного материала.
Четвертая толща представлена чередованием песчаников и алевролитов с аргиллитами и аргиллитоподобными глинами. К этой части разреза приурочены промышленно нефтеносные пласты горизонтов БС10-БС12.
По керну песчаники серые, преимущественно мелкозернистые, иногда переходящие в крупнозернистые алевролиты. По составу аркозовые, глинистые, однородные. Обломочный материал отсортирован средне, по форме угловатый или угловато-окатанный. Цемент песчаников, в основном, глинистый. Встречаются прослои с глинисто-карбонатным цементом.
Завершается разрез сортымской свиты пачкой аргиллитов темно-серых, плотных, слабо алевритистых. На Сургутском своде эта пачка аргиллитов имеет покровное распространение и в стратиграфической схеме выделена как чеускинская.
В сортымской свите встречена фауна аммонитов и фораминифер берриасского и валанжинского ярусов. Толщина свиты возрастает с запада на юго-восток и изменяется от 400 метров до 506 метров.
Усть-Балыкская (K1 v+g) представляет собой толщу переслаивания песчаников и алевролитов, аргиллитов и аргиллитоподобных глин. Свита делится на две части: нижнюю, включающую в себя пласты БС7-БС9, и верхнюю с пластами БС1-БС6. В пределах нижней подсвиты усть-балыкской свиты выделяется сармановская пачка, которая является зональным репером в пределах Широтного Приобья.
Отложения сармановской пачки, в основном, представленыны глинами аргиллитоподобными от серых до темно-серых, преимущественно однородными, местами с линзовидно-волнистой слоистостью. В верхней части отложения сармановской пачки опесчаниваются (песчаники серые), к ней приурачивается пласт БС7. Осадки свиты накапливались в условиях открытого морского бассейна. В осадках встречаются раковины аммонитов и фораминифер. По литологическому составу породы свиты в пределах Тевлинско-Русскинского месторождения имеют значительное сходство с породами сортымской свиты. Наиболее существенным отличием между ними является обедненность комплексов встреченной фауной и несколько повышенная глинистость песчаников и алевролитов. В пределах верхней подсвиты выделяется пимская пачка, которая представлена темно-серыми, однородными аргиллитоподобными глинами.
Сангопайская свита (K1g+br) Состоит из верхней и нижней подсвит, разделенных тонкотмученными серыми агиллитоподобными глинами быстринской пачки, которая формировалась в условиях мелководья или даже в замкнутых континентальных бассейнах. Подтверждением этому служат состав, окраска пород, а также комплекс органических остатков. Довольно редкие комплексы фораминифер встречаются в нижней части свиты. В верхней же части найдены остатки пресноводных остракод и пелеципод.