Крупная залежь в карбонатных коллекторах на месторождении Зыбза и перспективы открытия подобных месторождений на Кубани
В.E. ОРЕЛ, M. В. ШЕЙГИН, Ф. И. ЛЕВКИН
Зарождение нефтяной промышленности на Кубани связано с получением в 1865 г. А.Н. Новосельцевым из первой скважины, пробуренной в Кудакинском районе, 16 т нефти в сутки из миоценовых отложений.
Почти одновременно в Старо-Ильском районе из четырех скважин, пробуренных близ естественных выходов нефти, получены были незначительные притоки нефти. Спустя 15 лет обществом «Русский Стандарт» и другими фирмами в Ильской долине и балках Гнилой и Кулинской было пробурено около 150 скважин глубиной до 300 м, из которых только 25 скважин дали промышленные притоки нефти. За 20- летний период эксплуатации района было добыто около 320 000 т нефти с площади 27 га.
Многими исследователями Ильского района и особенно детальными работами К.И. Кийко были установлены многочисленные выходы тяжелой нефти из ноздреватых доломитизированных известняков среднего сармата по балкам Карской, Гнилой, Кипячей и др.
В Ильской долине нефтесодержащими породами являлись трещиноватые и брекчиевидные доломиты чокракского возраста, максимальная мощность которых 60 м. По результатам бурения скважин было выяснено, что доломиты имеют форму большой линзы, разделяющейся к периферии на несколько пачек, переслаивающихся глинами. Доломиты постепенно уменьшаются по мощности, а затем вовсе исчезают из разреза, замещаясь полностью глинами.
В 1908 г. были начаты разведочные работы в Калужском районе, которые привели к открытию высокопродуктивной залежи тяжелой нефти в карагане и чокраке. Начальные дебиты отдельных скважин достигали 160 т нефти в сутки. Нефтесодержащими породами оказались преимущественно брекчиевидные доломиты и доломитовые известняки, переходящие иногда в доломитовый гравий. Формы нефтяных залежей имеют довольно прихотливый характер и изменяются на небольшом расстоянии.
Кроме доломитовых образований, в Калужском районе коллекторами являются мшанковые известняки, которые залегают в виде рифовых образований среди глин чокракских отложений.
В связи с открытием в 1909 г. высокодебитного Майкопского месторождения нефти внимание к западным районам Кубани ослабло, а когда к ним временами и возвращались, то разведку ориентировали на поиски залежей в майкопских слоях. Разведка миоценовых отложений почти не велась.
Только за год до Великой Отечественной войны и после освобождения Кубани были развернуты буровые работы на площади Зыбза. Пробуренная в 1945 г. скв. 2 при опробовании миоценового горизонта дала фонтан тяжелой нефти с дебитом 40 т в сутки.
Дальнейшими разведочными работами к 1947 г. была разведана и оконтурена крупная залежь нефти в миоценовых отложениях на площади Зыбза.
Месторождение Зыбза имеет сложное геологическое строение (рис. 1). Комплекс неогеновых и олигоценовых пород залегает моноклинально. Моноклиналь имеет почти широтное простирание. Наклон слоев к северу изменяется от более молодых отложений к более древним от 10 до 45°.
Изменение положения береговых линий неогеновых бассейнов, продвигавшихся с севера на юг, обусловило выпадение из разреза в южном направлении ряда стратиграфических горизонтов. Угловые несогласия между отдельными свитами и горизонтами, а также резкое изменение их мощностей создали благоприятные условия для образования стратиграфически экранированных залежей нефти.
Отложения домайкопского возраста сложены в антиклинальную складку. Ось складки имеет направление, близкое к широтному, а форма складки асимметрична -северное крыло круче (40-50°), южное положе (20-30°). Антиклинальная складка, получившая название Глубокоярской, имеет ряд тектонических нарушений широтного направления типа сбросов, которые не прослеживаются в пределах моноклинали.
На месторождении Зыбза в разрезе миоцена от чокрака до мэотиса выделялось 10 связанных друг с другом эксплуатационных горизонтов. Каждый горизонт отличается друг от друга только распространением по площади. С запада, юга и востока залежи тяжелой нефти в горизонтах миоцена ограничиваются выклиниванием проницаемых пород, переходящих в глинистые разности. С севера залежи ограничены контурными водами.
Нефть миоценовых горизонтов площади Зыбза относится к вязким малопарафинистым тяжелым нефтям удельного веса 0,948-0,988. Она обладает большой смолистостью и необыкновенно высокой органической кислотностью.
Вязкость дегазированной нефти при 45° С составляет 470 сантипуаз.
В нефти почти полностью отсутствует бензин, а керосин (фракция до 300°) содержится в количествах 10-14% по весу. Основное количество в нефти занимает масляный дистиллят.
|
Общая характеристика нефти |
|
|
Удельный вес |
0,970 |
|
Содержание сернокислотных смол, % |
50 |
|
Содержание серы, % |
0,34 |
|
Содержание парафина, % |
нет |
|
Температура застывания, °С |
минус 18 |
|
Температура вспышки по М. П. |
выше 90 |
|
Кинематическая вязкость при 50° С, сст |
248 |
|
Кислотность, мг КОН на 100 г нефти |
600 |
|
Содержание фракций до 200°, % |
нет |
|
Содержание фракций до 300°, % |
10 |
Нефтесодержащими породами в миоценовых отложениях площади Зыбза являются трещиноватые кавернозные доломиты, доломитизированные мергели, известняки, конгломераты, пески и песчаники, чередующиеся с темно-серыми слоистыми известковистыми глинами. Пески и песчаники играют подчиненную роль. Основными продуктивными коллекторами являются доломитизированные мергели и известняки, которые имеют максимальное развитие в центральной части месторождения. Эффективная мощность коллекторов миоценовых отложений в разрезе отдельных скважин превышает 100 м.
Ввиду очень высокой вязкости нефти и особенностей геологического строения разбуривание месторождения было произведено по 100-метровой сетке. Всего пробурено 305 скважин, причем максимальный уровень добычи нефти был достигнут в мае 1950 г. (4680 т в сутки). Всего за десятилетний период разработки извлечено из миоцена 8,5 млн. т нефти, т. е. более половины общего количества.
В процессе разработки месторождения промысловыми исследованиями были установлены очень высокие потенциальные дебиты отдельных скважин - до 1100 т в сутки, что объясняется исключительно высокой проницаемостью коллекторов, изменяющейся в среднем по залежи от 1 до 30 дарси. В отдельных скважинах проницаемость превышала 100 дарси, что связано с трещиноватостью коллекторов. Месторождение разрабатывалось с поддержанием пластового давления путем закачки воды в законтурную часть пласта.
Многолетней эксплуатацией месторождения установлена на отдельных участках хорошая сообщаемость различных стратиграфических горизонтов миоцена между собой.
По А.К. Богдановичу и Р.Г. Дмитриевой область интенсивного доломитообразования обладала известной изолированностью от открытых вод залива. Подобная изоляция достигалась, вероятно, благодаря наличию прерывистого мшанкового «рифового барьера», протягивавшегося вдоль берега на значительном удалении от суши. Наличие подобного подводного кряжа создавало для «полуотшнурованных» им участков залива весьма специфичный гидрологический режим - сравнительно затрудненную циркуляцию вод (полузастойный режим) и некоторое повышение концентрации солей. На площади Зыбза наряду с образованием карбонатных пород в пределах залива происходило накопление терригенного материала. Рифовые образования обусловили сообщаемость различных стратиграфических горизонтов миоценового возраста между собой, и в них заключены основные запасы нефти.
Аналогичное геологическое строение имеют и другие известные залежи нефти миоценового возраста, расположенные восточнее месторождения Зыбза.
К северу от указанных месторождений комплекс миоценовых отложений представлен в основном глинисто-мергельно-доломитовой фацией. Прослои мергелей и доломитов, чередующиеся с глинами, также обладают литологической изменчивостью, образуя местами сравнительно мощные пачки карбонатных трещиноватых пород, которые являются хорошими коллекторами.
В этой зоне к западу от площади Зыбза известен ряд месторождений нефти в миоценовых отложениях, приуроченных к антиклинальным складкам на фоне моноклинального погружения пород на север. Такими месторождениями являются Северо-Ахтырское, Украинское, Крымское, Кудако-Киевское, Кеслерово, Адагум и др. Все это брахиантиклинальные складки, обладающие крутыми северными и более пологими южными крыльями.
Эти брахиантиклинали расположены в виде цепочки параллельно простиранию Главного Кавказского хребта. Западные поднятия осложнены диапиризмом.
Месторождения нефти Кудако-Киевское, Кеслеровское, Адагум сходны по своему геологическому строению и открыты в довоенный период (рис. 2). Залежи нефти в этих месторождениях приурочены ко всему комплексу миоценовых отложений. Продуктивные горизонты представлены песками, мергелями, доломитами и известняками, которые образуют ряд литологически экранированных залежей.
В послевоенное время открыты Крымское, Украинское и Северо-Ахтырское месторождения. Первые два месторождения связаны с погребенными асимметричными брахиантиклинальными складками в палеогеновых отложениях, перекрытых моноклинально залегающими отложениями неогена. Нефтесодержащими породами являются алевролиты, песчаники и доломитизированные мергели миоценового возраста, которые образуют залежи нефти на далеком погружении моноклинали на глубинах до 1800 м.
В 1956 г. было открыто нефтяное месторождение с залежами в миоценовых отложениях (чокрак) на Северо-Ахтырской брахиантиклинали (рис. 3). В отличие от всех ранее известных типов залежей нефти в отложениях миоценового комплекса южного борта Азово-Кубанского прогиба эта залежь имеет пластовый характер. Коллекторами здесь являются алевролиты, доломиты и известняки, чередующиеся с глинами. В отличие от всех остальных залежей в миоценовых отложениях, удельный вес нефти в которых 0,920-0,970, нефть пластовой залежи Северо-Ахтырского месторождения легкая - удельного веса 0,844-0,854.
Таким образом, миоценовые отложения в пределах южного борта Азово-Кубанского нефтегазоносного бассейна регионально нефтеносны и содержат разнообразные по типу залежи.
От Калужской до Зыбзенской площади известные месторождения нефти в миоценовых отложениях приурочены к моноклинально залегающим породам, представленным прибрежными фациями.
К западу от площади Зыбза залежи нефти различного типа в миоценовых отложениях приурочены к относительно глубоководным фациям.
На значительной территории как в пределах моноклинальной полосы, так и в полосе антиклинальных складок и к северу от них комплекс миоценовых отложений разведкой почти не освещен. Например, полоса протяженностью более 35 км, заключенная между Азовским и Старо-Калужским месторождениями, а также площади, расположенные восточнее Старо-Калужской и западнее Зыбзенской площадей, не разведаны или освещены недостаточно (рис. 4).
Можно предполагать на указанной территории наличие в карбонатных коллекторах миоцена ряда нефтяных залежей, среди которых не исключена возможность нахождения крупных, аналогичных месторождению Зыбза.
Вторым перспективным направлением разведочных работ для поисков залежей нефти в миоцене является полоса антиклинальных складок, расположенная на погружении моноклинали от Калужской структуры на востоке до Украинской на западе.
В пределах Калужской, Ново-Дмитриевской и Восточно-Северской площадей в разрезе миоцена имеются мощные линзовидные пачки карбонатных коллекторов, но нефтеносность их изучена слабо, несмотря на прямые признаки продуктивности последних. Так, на Ново-Дмитриевской площади при разбуривании кумского горизонта имели место сильные газопроявления при прохождении караганских отложений, иногда переходившие в открытые газовые фонтаны, осложнявшие дальнейшую проводку скважин и приводящие в ряде случаев к ликвидации последних (скв. 10, 77, 148 и др.).
Пробуренная в 1956 г. разведочная скв. 400 дала из караганских отложений промышленный приток газа и эксплуатируется по настоящее время. Кроме того, в скв. 68 были отобраны из мэотического горизонта боковые грунты, которые при люминесцентном анализе показали наличие нефти.
Третьим перспективным направлением может служить разведка отложений миоцена на погружении южного борта Азово-Кубанского бассейна к северу от полосы антиклинальных поднятий. Азово-Кубанский прогиб в миоценовое время являлся областью накопления терригенного материала, приносимого как с юга, так и с севера. По данным глубокого бурения в области прогиба в миоцене развиты мощные пачки песчаных отложений, которые являются прекрасными коллекторами. К северу и к югу от центральной части прогиба мощность песчаных горизонтов миоцена уменьшается, и в пределах бортовых частей они полностью выклиниваются. Линия выклинивания этих песчаных отложений, ввиду наличия донных течений, разносивших терригенный материал, должна иметь извилистую форму, в связи с которой в условиях моноклинального строения бортов прогиба могут возникнуть хорошие ловушки для образования залежей нефти.
Таким образом, миоценовые отложения в пределах южного борта Азово-Кубанского прогиба, обладая большим разнообразием структурных форм, типов коллекторов и являясь регионально нефтеносными, представляют значительный интерес для поисков залежей нефти и газа.
Несомненно, что при увеличении объема разведочных работ на миоценовые отложения будет открыт ряд крупных высокопродуктивных месторождений, которые послужат дальнейшему развитию нефтяной промышленности на Кубани.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кийко К.И. Нефтеносность миоценовых отложений на Ильской площади. Полевые работы, 1936.
2. Богданович А.К., Дмитриева Р.Г. Палеогеография и условия образования чокракских отложений северо-западного Предкавказья по данным литолого-палеоэкологических исследований 1947 г.
3. Щеряк Е.А. Типы нефтяных залежей неогена Кубано-Черноморской нефтеносной области. Гостоптехиздат, 1955.
НПУ «Черноморнефть»
Рис, 1. Профильный геологический разрез, месторождения Зыбза.
1 - карбонатные коллекторы, содержащие нефть.
Рис, 2. Профильный геологический разрез Кемеровского района (По Е. А. Щерик.)
1 - пески, содержащие газ; 2 - песчаники, содержащие нефть.
Рис. 3. Профильный геологический разрез Северо-Ахтырского месторождения.
1 - залежь нефти в карбонатных коллекторах.
Рис. 4. Схема вероятного расположения залежей нефти в миоценовых отложениях.
I - полоса вероятного расположения залежей нефти в миоценовых отложениях, связанных с песчаными коллекторами; II- полоса вероятного расположения залежей нефти в миоценовых отложениях, связанных с карбонатными коллекторами; III - выявленные залежи нефти и газа в миоценовых отложениях. Месторождения, приуроченные к антиклинальным складкам: 1 - Адагум; 2- Кеслерово; 3- Кудако-Киевское; 4 - Крымское; 5 - Украинское; 6-Северо-Ахтырское; 13-Восточно-Северское; 14 - Ново-Дмитриевское; 15 - Калужское. Месторождения моноклинальной полосы: 7 - Зыбза; 8 - Кипячее; 9 - Карское; 10 - Ильское; 11 -Азовское; 12 -Старо-Калужское.