Некоторые положения разведки погребенных структур
И.А. ШПИЛЬМАН
В настоящее время в Волго-Уральских районах в широких масштабах ведется разведка нефтяных и газовых залежей, приуроченных к локальным поднятиям.
В комплекс подготовительных работ по открытию залежи такого типа входят структурно-геологическая съемка, позволяющая выявить поверхностную структуру в осадочном покрове, структурно-картировочное бурение, дающее представление о конфигурации пластов на небольшой глубине, и геофизика, в некоторых случаях непосредственно картирующая глубинную структуру.
В результате разбуривания локальных поднятий были открыты десятки новых нефтяных и газовых месторождений. Ориентируясь на поверхностную или неглубоко залегающую структуру, было выявлено много глубинных структурных ловушек нефти.
В процессе разбуривания структур, зафиксированных на поверхности, установлены также факты полного несоответствия поверхностных и глубинных структурных планов.
Это явление несоответствия было отмечено на Шугуровской площади.
Геологи долго не могли примириться с мыслью, что в Шугурах на глубине нет структуры в девоне, а прослеживается очень пологая моноклиналь, тогда как пермские и каменноугольные слои изогнуты в четкую складку с амплитудой до 100 м.
Делались предположения о смещении свода Шугуровской структуры, но последующее бурение показало, что здесь имеет место полное несоответствие структурных форм. Позже было установлено, что такие структуры, как Шугуровская, широко развиты на платформе.
Теперь можно назвать десятки пунктов, где резкие структуры в перми и карбоне не находят своего подтверждения в слоях девона.
Как известно, для проверки глубинного структурного плана и более точной ориентировки глубокого разведочного бурения в последнее время в некоторых районах проводятся глубокое структурно-поисковое бурение и сейсмические работы.
Наряду с явлениями полного несоответствия структурных планов (имеется в виду отсутствие структуры на глубине, в то время как в более высоких слоях наблюдается более или менее редкое локальное поднятие) имеются погребенные структуры, которые, наоборот, не находят отражения в перекрывающих образованиях.
Пока погребенные структуры на платформе выявлены только в отдельных пунктах, но они безусловно представляют большой интерес как потенциальные ловушки нефти и газа.
Погребенные структуры, очевидно, имеют большее распространение, чем мы думаем, и то, что они еще мало известны, свидетельствует лишь о слабой изученности того или иного района, а также о недостатках в методике разведки.
Известный опыт в поисках погребенных рифовых массивов имеется у разведчиков Башкирии.
К сожалению, этого нельзя сказать о методике поисков погребенных платформенных структур. Фактически разведчики не располагают надежными критериями, позволяющими обнаружить погребенную структуру.
Будущее в разведке погребенных структур должно принадлежать сейсмике и другим геофизическим методам, а также глубокому структурно-поисковому бурению. Кроме геофизики и глубокого структурного бурения, при разведке погребенных структур большое значение имеют правильные обработка и истолкование результатов глубокого разведочного бурения. Тщательное изучение материалов глубокого разведочного бурения иногда позволяет делать прогнозы в отношении погребенных структур.
Так, в 1950-1951 гг. в процессе глубокого разведочного бурения на Черемшанской и Ново-Ибрайкинской площадях в Татарии было установлено, что пермские и каменноугольные структурные формы в девоне не подтверждаются. Если в перми и карбоне здесь было выявлено несколько положительных структур, то девонские опорные поверхности обнаруживали равномерное моноклинальное воздымание с юго-запада на северо-восток по направлению к Ромашкинскому поднятию.
Для того чтобы оценить возможности района и определить целесообразность дальнейшего бурения по подъему моноклинали, была построена сводная структурная карта. Изучение этой карты показало, что моноклиналь не имеет равномерного подъема на северо-восток, как это представлялось первоначально.
При сопоставлении со скважинами Ромашкино была установлена зона выполаживания моноклинали, ограниченная на востоке резким подъемом, а на западе менее резким, но все же значительным падением слоев (рис. 1).
Если в восточной части изучавшейся территории падение пашийских слоев составляло 25 м на 1 км, а в западной 5 м на 1 км, то в зоне выполаживания моноклинали оно не превышает 1,5 м на 1 км.
На других участках моноклинали падение пашийских слоев не менее 5 м на 1 км.
Это дало основание сделать предположение, что выполаживание моноклинали обусловлено погребенной пашийской структурой, которая как бы является возмущающим фактором.
Заложенные в районе Ново-Елхово скважины подтвердили этот прогноз и открыли новую крупную нефтяную залежь в девоне (рис. 2). Залежь связана со структурой, не находящей достаточного отражения в поверхностных горизонтах.
Таким образом, участки неравномерно изменяющегося падения слоев на моноклинали представляют определенный интерес для поисков погребенных структур.
Анализ имеющегося фактического материала позволяет уже сейчас выделить некоторые районы, где могут быть начаты работы по разведке подобных структур и связанных с ними залежей нефти.
В частности, на границе Татарии и Куйбышевской области, на Ойкино-Алтунинской площади, в свое время было пробурено несколько глубоких скважин, которыми установлено полное несоответствие структурных планов перми и карбона, с одной стороны, и девона - с другой. Но вместе с тем эти скважины дают основание говорить о возможности встретить в этом районе погребенную девонскую структуру. Здесь на общем моноклинальном фоне имеется резкое выполаживание пашийских слоев, очевидно, обусловленное погребенной девонской структурой (рис. 3).
Такое же аномальное залегание пашийских слоев на общем фоне моноклинали фиксируется западнее Кутемы в Татарии и на некоторых других участках. Все эти пункты заслуживают самого тщательного внимания, при разведке погребенных структур.
Как первоочередные объекты глубокой разведки для выявления погребенных структур следует рассматривать участки на моноклиналях, где намечаются падения слоев, противоположные общему падению моноклинали.
Один такой участок недавно обнаружен на севере Оренбургской области в районе Петровки - Родниковки (рис. 4).
Как известно, от Бавлов на юг к Большому Кинелю терригенные отложения девона испытывают общее погружение, амплитуда которого измеряется от 800 до 1000 м. Падение на 1 км 6-8 м.
Скважины, пробуренные на Татарском участке этого моноклинального склона, показывают весьма неравномерное падение слоев на юг. Резкие, крутые склоны сменяются более пологими, а на севере Оренбургской области, в районе д. Родниковка, опорные поверхности живетского яруса и кровли бавлинской свиты отчетливо воздымаются в южном направлении. Местный подъем слоев на фоне и по направлению общего моноклинального погружения свидетельствует о погребенной локальной структуре.
Возможно, что положение погребенной структуры у Родниковки окажется несколько иным, чем это показано на рис. 4, но тем не менее такая структура существует и задача состоит в том, чтобы в кратчайший срок разведать нефтяную залежь, связанную с ней.
Буровыми работами последних лет в Татарии выявлены крупные залежи нефти в пашийских и кыновских слоях девона непосредственно за пределами внешнего контура нефтеносности Ромашкинского месторождения. Располагаются они на западном моноклинальном склоне Татарского свода на фоне общего регионального наклона терригенных отложений девона.
Своеобразие этих залежей состоит в том, что они имеют водо-нефтяной контакт на 30-40 м ниже, чем в Ромашкино, а поднятия отделены от Ромашкинской структуры узким прогибом, прослеживающимся только по терригенным осадкам девона. Этот прогиб полностью компенсируется увеличением мощности шугуровских слоев, поэтому по более высоким горизонтам он не улавливается.
Подобные залежи мы назвали залежами II ступени, имея в виду их ступенчатое положение относительно Ромашкино - Миннибаево. Эти залежи фактически также связаны с погребенными структурами, не имеющими отражения в вышележащем напластовании.
Эти структуры (А, рис. 5) существенно отличаются от обычных локальных поднятий. Формирование их обусловлено, с одной стороны, наличием древнего прогиба (Б) и, с другой стороны, общими региональными подвижками (В), приведшими к моноклинальному погружению западного склона Татарского свода.
Здесь не было движений, которые сформировали бы непосредственно данную структуру (А), а были древние движения, которые привели к прогибанию слоев в зоне Б, и более молодые, которые придали общий региональный наклон В всей территории.
Следовательно, погребенные структуры, к которым приурочены залежи нефти II ступени, располагаясь на обширной моноклинали, имеют тесную связь с древними прогибами и как бы непосредственно примыкают к ним.
Как уже упоминалось, эти прогибы фиксируются только по опорным поверхностям терригенной толщи девона и рельефу кристаллического фундамента. Мощности кыновских, пашийских и живетских слоев в зоне прогиба и на окружающих участках примерно одинаковые.
Лишь мощность шугуровских слоев здесь резко увеличивается (рис. 6), что привело почти к полному нивелированию древнего погружения, которое по среднефранским и фаменским слоям девона, а также по горизонтам карбона и перми уже не прослеживается.
Таким образом, погребенные структуры, содержащие залежи нефти II ступени, примыкают с запада к древним прогибам, которые характеризуются резким увеличением мощности шугуровских слоев по сравнению с примыкающими площадями (см. разрезы, рис. 6). Иными словами, зная характер распределения мощностей шугуровских слоев, можно делать прогнозы и направлять разведку на открытие новых залежей нефти II ступени. Погребенные структуры следует ожидать западнее зоны больших мощностей шугуровских слоев. Обязательным условием при этом должно быть совпадение простирания зоны больших мощностей шугуровских слоев с общим простиранием моноклинали.
На рис. 6 показаны изопахиты шугуровских слоев некоторых районов Татарии и намечены участки, благоприятные для постановки разведочных работ по открытию новых погребенных структур и залежей нефти II ступени.
Многими трестами и совнархозами ведутся большие разведочные работы на моноклинальных склонах крупных платформенных элементов первого порядка (Татарский, Оренбургский, Башкирский, Жигулевско-Пугачевский своды), где имеются реальные условия для открытия залежей нефти не только в обычных структурах, картируемых по поверхностным и неглубоко залегающим горизонтам, но и в погребенных поднятиях.
На разведку погребенных структур необходимо ориентировать и геофизику и глубокое структурное бурение.
Наряду с этим погребенные структуры могут быть выявлены путем тщательного анализа имеющегося фактического материала и разбуривания: а) зон аномального падения моноклинали; б) участков с противоположным азимутом падения на общем фоне моноклинального погружения; в) площадей, примыкающих к древним прогибам.
Оренбургский совнархоз
Рис. 1. Предполагавшаяся погребенная девонская структура в районе Ново-Елхово (1952 г.).
1-пробуренные скважины; 2-изолинии кровли пашийских слоёв; 3-предполагавшаяся погребенная структура.
Рис. 2. Структурная карта Ново-Елховского поднятия (1957 г.)
1-пробуренные скважины; 2-изолинии кровли пашийских слоев.
Рис. 3. Предполагаемая погребенная структура на моноклинальном склоне. Ойкинско-Алгурнинская площадь.
1-скважины, вскрывшие пашийские слои; 2 - предполагаемая погребенная структура; 3-изолинии по кровле пашийских слоев.
Рис. 4. Схема залегания терригенной толщи девона на южных склонах Татарского свода между Бавлами и Аширово.
1-терригенные отложения девона; 2-предполагаемая локальная структура.
Рис. 5. Схема формирования погребенных структур на западном склоне Татарского свода.
Рис. 6. Схема изопахит шугуровского горизонта и схематические разрезы через выявленные и предполагаемые залежи II ступени.
1-изопахиты шугуровского горизонта; 2-выявленные залежи нефти II ступени в пашийских слоях; 3 - предполагаемые залежи нефти II ступени в пашийских слоях; 4 - пробуренные скважины; 5-залежи нефти I ступени в пашийских слоях.