Некоторые итоги и перспективы развития геологоразведочных работ в Прикумском районе
М.С. БУРШТАР, Ю.Ф. МЕРЗЛЕНКО
Прикумский нефтеносный район (рис. 1) расположен в пределах Затеречной равнины. Первые представления о геологическом строении этого района были получены в результате исследований, проведенных Ф.Ф. Голынцом, С.А. Гатуевым, Н.Ю. Успенской, Я.С. Эвентовым и др.
До 1951 г. в геологическое познание рассматриваемого района не было внесено ничего принципиально нового.
Новый этап в изучении геологического строения Затеречной равнины наступил с 1951 г., когда эта территория стала систематически покрываться сейсмическими съемками.
Практическим результатом сейсмической разведки явилось обнаружение ряда куполовидных поднятий в Прикумском районе (сел Озек-Суат, Ачикулак и др.). Бурение подтвердило наличие поднятий и установило промышленную нефтеносность третичных и мезозойских отложений.
Таким образом, при помощи сейсморазведки и последующего бурения был открыт новый крупный нефтегазоносный район в платформенной части Восточного Предкавказья.
В 1951 г. на Ачикулакской площади были заложены две разведочные скважины. В результате бурения в 1953 г. было подтверждено поднятие с амплитудой около 30 м и установлено наличие залежи нефти в хадумском горизонте. Однако из-за сравнительно небольших притоков нефти (10-12 т/сутки) разведочные работы в 1955 г. на Ачикулакской площади были временно прекращены.
На Озек-Суатской площади из первых пяти пробуренных скважин четыре дали мощные притоки нефти из мезозойских отложений.
В 1954 г. ставится глубокое бурение на двух соседних площадях - Зимняя Ставка и Величаевка. Как и на Озек-Суатской площади, структуры оказались нефтеносными в мезозойских отложениях.
Все перечисленные выше нефтяные месторождения располагаются в пределах обширной дислоцированной зоны, связанной с выступом палеозойского складчатого основания (см. рис. 1).
В настоящее время палеозойские отложения на Озек-Суатской площади вскрыли 25 скважин. Наивысшее гипсометрическое положение палеозойского фундамента отмечено в скв. 45, где с глубины 3350 м поднят карбонатно-серицитовый сланец, резко отличающийся от вышележащих глинисто-песчаных отложений мезозойского возраста. Средняя глубина залегания кровли палеозоя на других участках месторождения составляет 3500 м.
Свод структуры по нижнемеловым и вышезалегающим слоям вплоть до хадума располагается к северо-западу от указанного участка.
На север и северо-восток отмечается узкий прогиб, отделяющий Озек-Суатское поднятие от поднятия Зимней Ставки. Палеозойский фундамент на последней вскрыт на глубине 3578 м.
Резкое погружение палеозойского складчатого основания к северу сопровождается значительным увеличением в разрезе юрских отложений глинистых прослоев, в то время как увеличение мощности этих отложений к северо-западу в сторону Величаевки происходит за счет появления песчаных прослоев.
В результате глубокого бурения в настоящее время стратиграфия мезо- кайнозойской толщи, слагающей Прикумский район, изучена достаточно детально. Типичным разрезом для всей Затеречной равнины является разрез Озек-Суатского нефтяного месторождения, на котором вскрыт комплекс осадочных пород - от метаморфизованного палеозоя до четвертичных.
Широкое развитие терригенных отложений с преобладанием в разрезе песчаников и алевролитов (до 70% от общего объема пород) позволило оценить данный разрез как благоприятный с точки зрения его коллекторских свойств.
Первые признаки нефтеносности на Озек-Суатской площади были получены в скв. 5 в апреле 1953 г. из интервала 3400-3402 м (юра - палеозой?). Однако первооткрывательницей промышленной нефти явилась скв. 1; в июне 1953 г. из этой скважины был получен через 8-мм штуцер приток нефти дебитом 150 т/сутки. Нефтеносным оказался пласт (ХIII3), залегающий на глубине 3310 м (нижний мел?).
Для удобства сопоставления разрезов скважин была установлена номенклатура песчаных пластов в разрезе нижнего мела.
С кровли до подошвы Сr1 пласты именуются от I до XIII. В 1956 г. разрез юрских отложений был детально изучен и для юрских пластов принята номенклатура также сверху вниз от I до VI пласта.
Много спорных вопросов возникло вокруг стратиграфической принадлежности XIII нефтеносного пласта. На каротажных диаграммах он представлен в виде трех «пик». По этой причине при установлении номенклатуры он был разделен на три отдельных пропластка с наименованием каждого сверху вниз: ХIII1 ХIII2, XIII3. При этом интересно отметить, что если ХIII2 и ХIII3 пропластки в разрезе меняют мощности и испытывают фациальную изменчивость, то ХIII1 пропласток выдерживается фациально по всей Озек-Суатской структуре. По керновому материалу видна разница в литологическом составе между XIII1 пропластком, с одной стороны, и ХIII2 пропластком, с другой.
Если в разрезе XIII1 пропластка отмечается наличие алевролитов и известняков, то ХIII2 и ХIII3 пропластки в основном представлены средне- и крупнозернистым кварцевым песчаником, сложенным из обломков совершенно неокатанных кварцевых зерен с прослоями черной глины.
К северу XIII пласт выпадает из разреза, что установлено рядом скважин, пробуренных на Зимней Ставке (скв. 38, 1, 9 и др.).
В южном направлении мощность XIII пласта возрастает (скв. 6 Озек- Суат) как за счет XIII1 пропластка, так и XIII2 и ХIII3 пропластков. В кровле XIII1 пропластка установлены нефтяные горизонты. При испытании одного из них был получен приток нефти в скв. 12, расположенной на далеком южном погружении Озек-Суатской структуры.
К началу 1958 г. на Озек-Суатской площади была установлена промышленная нефтеносность IV, III и II юрского пластов, XIII и IX пластов нижнего мела. Кроме того, уже больше двух лет фонтанирует нефтью из хадумских отложений скв. 14 в юго-западной части структуры. Нефтяная залежь в хадуме литологически экранированная, поскольку скв. 25 и 61, пробуренные на этот же пласт в непосредственной близости от скв. 14, притока нефти не дали вследствие резкой фациальной изменчивости пласта.
В настоящее время можно считать доказанным существование на Озек-Суатской структуре нескольких типов нефтяных залежей. Залежи, приуроченные ко II, III и IV юрским пластам относятся к типу стратиграфически экранированных залежей.
Залежи нефти в XIII пласте и в хадуме представляют собой тип литологических залежей. В то же время залежь нефти в IX нижнемеловом пласте относится к типу пластово-сводовых залежей.
Начальные пластовые давления для всех залежей на Озек-Суатской структуре примерно равны гидростатическому или несколько превышают вес водяного столба (на 10-12 ат). Но в процессе эксплуатации залежи ведут себя по-разному.
Пластовые давления залежей, приуроченных к юрским пластам, снижаются менее интенсивно, чем залежей XIII пласта, где пластовое давление снижается очень быстро. По нескольким скважинам начальное давление с 340 ат упало до 200 ат при сравнительно небольшом отборе на 1 ат (2000 т).
Заметного снижения пластового давления в скважинах, эксплуатирующих IX пласт, не наблюдается; отбор нефти на 1 ат падения пластового давления здесь составляет около 18 000 т. Данный факт в совокупности со сравнительно небольшой величиной давления насыщения (120 ат) создает благоприятные условия для эксплуатации скважин, дренирующих IX пласт нижнего мела.
Перспективны в отношении нефтеносности породы верхнего мела, представленные плотными, иногда трещиноватыми известняками. В двух скважинах (скв. 8 и 9) на Величаевской площади из отложений, соответствующих, видимо, маастрихтскому ярусу, с глубины 2478-2501 м были подняты образцы известняков с признаками нефтеносности. Предположение о промышленной нефтеносности верхнего мела подтверждается получением промышленной нефти из отложений этого же возраста на Прасковейской площади, расположенной к западу от Озек-Суата.
Рассматривая общий план размещения структур на территории Прикумского района, можно отметить определенную закономерность в их расположении. Цепь структурных поднятий полукольцом огибает Озек-Суатский палеозойский выступ, располагаясь в пределах его склонов. При этом северная группа структур гипсометрически выше, чем южная. Так, в Зимней Ставке и Величаевке одноименные пласты залегают на 100 м выше, чем в Озек-Суате.
С другой стороны, палеозойские породы фундамента на Озек-Суатской структуре более приподняты; на север и на юг от Озек-Суата наблюдается погружение палеозойского складчатого основания.
Погружение на север компенсируется увеличением мощности среднеюрских отложений. Погружение к югу идет менее интенсивно, чем наклон вышележащих нижнемеловых отложений, и в этом случае наблюдается уменьшение мощности юры вплоть до полного размыва ее в районе Ачикулак. Здесь отложения нижнего мела непосредственно залегают на палеозойских метаморфизованных породах.
Размеры структурных поднятий, выявленных в Прикумском районе, обычно достигают по длинной оси 5-7 км. Амплитуда перегиба слоев 30-60 м.
Высота залежи в IV юрском пласте 30 м. Залежь имеет форму «козырька». Залежи и в остальных юрских пластах в плане выглядят также в виде «козырька» и экранируются перекрывающими их отложениями нижнего мела. Причем площадь контура нефтеносности и высота залежи нефти тем меньше, чем ближе к подошве нижнего мела залегает юрский пласт.
На основании данных глубокого разведочного бурения геологическая история района может быть кратко охарактеризована следующим образом. На месте современной Озек-Суатской структуры с начала мезозоя существовало поднятие; в среднеюрское время это поднятие продолжало расти. К северу от него происходило интенсивное погружение фундамента, о чем свидетельствует резкое увеличение мощности юрских слоев (Зимняя Ставка). К югу от палеозойского выступа также отлагались образования средней юры, но мощность их значительно меньше, чем на северном крыле.
В байос-батское время вся часть этой территории находилась под уровнем моря; в это время отлагались в основном песчано-глинистые осадки.
К верхнеюрскому времени этот участок Затеречной равнины подвергся значительному размыву вплоть до обнажения палеозойского выступа (вскрытого скв. 45 на глубине 3350 м).
В связи с этим ряд характерных фораминифер, определенных А.К. Богдановичем в отложениях средней пачки XIII пласта, как верхнеюрские, видимо, был переотложен в нижнемеловое время. Отложения средней юры с большим угловым несогласием перекрываются отложениями нижнего мела.
Наиболее древними отложениями нижнемелового возраста на Озек-Суатской площади являются отложения барремского яруса (нижней известняковой части его).
Следует отметить, что в сторону Зимней Ставки мощность баррема сокращается за счет выклинивания нижней его части. Видимо, отсутствие низов баррема связано с постепенным подъемом этого участка.
Красноцветные породы (алевролиты), залегающие примерно в середине IX пласта, и наличие гравелитов в его кровле свидетельствуют о мелководности бассейна в начале баррема или же о существовании здесь суши.
В последующее время для этого района характерно медленное погружение вплоть до верхнеальбского века.
На границе между верхним и нижним мелом отмечается перерыв в осадконакоплении, который косвенно доказывается данными электрокаротажа: наблюдается сокращение мощности отдельных слоев альбского яруса, залегающих в кровле Cr1alb (скв. 80, Озек-Суат).
Формирование структур рассматриваемого района, видимо, закончилось к концу олигоцена. Майкопские отложения, залегающие выше, уже имеют моноклинальное строение, погружаясь на юг в соответствии с региональным наклоном в сторону максимального прогиба в районе р. Терек.
Опыт геологоразведочных работ на территории Затеречной равнины показывает, что разведку нефтеносности на подготовленных сейсмикой структурах необходимо проводить при помощи глубокого бурения без проверки структур колонковым бурением.
В задачу глубокого бурения входит, помимо выявления нефтеносности, также и изучение структурных поднятий. Разумеется, что при смещениях сводов структурных поднятий, выявленных сейсморазведкой, после уточнения последующими данными глубокого бурения приходится затрачивать часто большой объем разведочного метража.
Большинство структурных поднятий в Прикумском районе вводилось в разведку глубоким бурением с применением двух перекрещивающихся профилей с одновременным размещением на структуре пяти глубоких разведочных скважин на расстоянии 3-5 км одна от другой.
На примерах Озек-Суата, Зимней Ставки и Величаевки видно, что такая система в начальной стадии разведки оправдывает себя.
Однако последующие работы по оценке и оконтуриванию обнаруженных залежей затягиваются на длительное время, чем задерживаются подготовка и ввод новых месторождений в разработку.
Озек-Суатское месторождение является примером того, как вследствие слабой изученности нефтеносности разреза были сделаны неправильные выводы в отношении перспектив нефтеносности и направления разведки месторождения.
В результате бурения первых пяти скважин на площади Озек-Суат были получены притоки нефти как из нижнемеловых, так и из юрских отложений. После первых данных, полученных в результате каротажа скважин, выяснилось, что свод структуры смещен к югу от поднятия, намеченного сейсмикой.
В южной части структуры было заложено сразу восемь скважин для вскрытия юрских отложений на технически доступную глубину (3500 м), поскольку в 1953-1954 гг. предполагалось, что метаморфизованные породы палеозоя залегают на значительно большей глубине.
Из восьми заложенных скважин только скв. 7 и 10 дошли до проектной глубины (3500 м) и вскрыли отложения палеозоя, пройдя весь разрез юры. Остальные скважины были остановлены при глубинах в среднем 3350 м, так как была поставлена новая задача- оконтуривание залежи нефти в XIII пласте. С ним связывалось основное направление разведки на Озек-Суатской площади.
Увлечение оконтуриванием залежи нефти в XIII пласте сыграло, безусловно, отрицательную роль в разведке нефтеносности не только юрских отложений, но и IX пласта нижнего мела. Этот пласт, как выяснилось в дальнейшем, обладающий высокой продуктивностью, в период с 1953 по 1957 г. ни разу не испытывался.
Таким образом, сосредоточение усилий на изучении XIII пласта, некачественная интерпретация каротажных данных, по которым IX пласт и юрские горизонты интерпретировались как водоносные, и другие технические причины надолго задержали разведку и оценку перспектив нефтеносности Озек-Суатского месторождения в целом.
Учитывая имеющийся опыт, следует считать, что при разведке нефтеносности других перспективных структур этого района необходимо придерживаться правила: первые разведочные скважины бурить до вскрытия фундамента. По результатам бурения первых трех скважин следует определять примерное местоположение свода структурного поднятия, после чего закладывать четвертую скважину с задачей бурения ее с максимально возможным для разведочной скважины отбором кернового материала. Опыт разведки показал, что все известные нефтяные залежи были обнаружены лишь в результате отбора кернов.
В 1958 г. введены в глубокое разведочное бурение Колодезная и Максимокумская структуры, расположенные на соседних с Величаевской площадях. По направлению к этим структурным поднятиям коллекторские свойства VIII и IX пластов сохраняются; песчаник, слагающий IX пласт, к северо-западу от Величаевки переходит из мелкозернистого в крупнозернистый с плохо окатанными зернами. В этом же направлении увеличиваются мощности мезозойских отложений.
Перспективы нефтеносности этих поднятий, исходя из их структурного положения и нефтеносности разреза юрских и нижнемеловых горизонтов на соседней Величаевской структуре, весьма благоприятны. Кроме нижнемеловых и юрских отложений, здесь могут быть нефтеносными также и известняки верхнего мела.
В целом вся зона северного погружения Озек-Суатского выступа, как и всего южного борта Кумско-Манычской впадины, оценивается весьма высоко. Здесь перспективными, помимо мезозойских, могут быть и низы третичных отложений (эоцен, олигоцен).
Открытие крупных промышленных залежей нефти на Озек-Суатской, Величаевской, Зимнеставкинской площадях Прикумского района, а также наличие целого ряда благоприятных признаков, характерных для нефтеносных районов на соседних площадях, выдвигает этот район в число наиболее перспективных нефтеносных областей Восточного Предкавказья.
В настоящее время уже назрела необходимость развития в Прикумском районе поисково-разведочных работ широким фронтом.
Для быстрейшего открытия здесь новых нефтяных месторождений необходимо бурение 2-3 профилей глубоких скважин вкрест простирания южного борта Кумско-Манычской впадины. Материалы бурения этих скважин позволят оценить нефтеносность разреза мезозойских и третичных отложений обширной зоны, расположенной к северу от известных месторождений Затеречной равнины, и правильно ориентировать разведочные работы.
Изучение и обобщение геологических материалов и опыта поисково-разведочных работ будут содействовать повышению эффективности разведки и открытию крупных многопласговых нефтяных месторождений в Прикумском районе.
ВНИГНИ, Ставропольское НПУ
Рис. 1. Структурная схема нефтепромысловых и разведочных участков Прикумского района.
1 - изогипсы по данным сейсморазведки кровли верхнего мела; 2 - изогипсы по кровле IX пласта нижнего мела по данным глубокого бурения; 3 - изогипсы по кровле хадумского горизонта по данным глубокого бурения; 4 - линии профилей.
Рис. 2. Геологический профиль через скв. 7 Озек-Суат - скв. 14 Зимняя Ставка.
