Перспективы открытия залежей масляных нефтей в Западном Казахстане
Г. Е.-А. АЙЗЕНШТАДТ
Южно-Эмбенский нефтеносный район еще со времени первых доссорских фонтанов отличался высокими качествами масляных нефтей. В процессе дальнейших поисковых и разведочных работ были выявлены залежи легких бензиновых и тяжелых смолистых высокопарафиновых нефтей. К настоящему времени процент масляных нефтей в общей добыче района значительно снизился. Несмотря на успехи, достигнутые в получении различных синтетических смазочных материалов, в народном хозяйстве ощущается значительная и все возрастающая потребность в естественных минеральных маслах высокого качества, особенно в маслах с низкой температурой застывания. Все это вызывает необходимость форсировать работы по поискам новых залежей масляных нефтей, выбирать соответствующие направления и методику работ и пересмотреть имеющиеся геологические и геохимические материалы по этой проблеме.
Проведенное раньше изучение особенностей и характера распределения эмбенских нефтей по площади и по разрезу [1] показало, что при движении с севера на юг, в пределах Южно-Эмбенского нефтеносного района, хорошо фиксируется геохимическая зональность в распределении нефтей разных сортов. Так, в северной группе месторождений (Доссор, Макат, Сагиз, Южный Кошкар и др.) преобладают масляные нефти, южнее - преимущественно бензиновые нефти (Косчагыл, Кулсары), а еще далее на юг, в приморской каратонской группе месторождений (Каратон, Тереньузюк, Караарна, Тажигали), основные промышленные горизонты содержат нефти высокосмолистые и высокопарафиновые, сернистые. На новом месторождении Буран- куль, расположенном в прибортовой зоне Южно-Эмбенского поднятия, в среднеюрских отложениях на глубине свыше 2000 м выявлены газонефтяные горизонты с легкими бензиновыми нефтями, но со значительным содержанием смол, серы и парафина.
Отмеченная закономерность обусловлена тектоникой этой части Прикаспийской впадины, нарастанием мощностей и глубин залегания продуктивных свит в южном направлении, четко выраженной зональностью в расположении соляных куполов разных типов [2], условиями формирования этих структур в мезозое и кайнозое.
Детальное изучение условий формирования различных по своим свойствам нефтей было проведено на одной из промысловых площадей - куполе Южный Кошкар, на юго-западном крыле которого залегают масляные нефти, а на северо-западном в одновозрастных отложениях - бензиновые. Полученные выводы могут быть распространены на другие структуры исследуемой области и район в целом.
При изучении мощностей пермо-триасовых отложений Южного Кошкара и сравнении их с мощностями пермо- триаса соседних куполов удалось установить существование здесь доюрского (пермо-триасового) поднятия, положение свода которого примерно совпадает со сводом современного купола. Установлен неравномерный размыв среднеюрских отложений в разных частях купола - глубокий в пределах юго- восточной части купола и незначительный на северо-западном крыле, что могло произойти только при условии отделения юго-восточной части купола от северо-западной по сбросу в преднеокомское время.
Изучение мощностей всех более молодых осадков выявляет ведущую роль древнего (преднеокомского) структурного плана купола, который наложил свой отпечаток на дальнейший ход геологического развития Южного Кошкара. Юго-восточная часть купола, приподнятая в преднеокомское время, сохраняла тенденцию к более интенсивному подъему на всех этапах его формирования и является приподнятой и в настоящее время. Северо-западное опущенное крыло унаследовало тенденцию к менее интенсивному подъему.
Промышленная нефтеносность на Южном Кошкаре связана с отложениями средней юры, нижнего неокома и альб-сеномана. Нефтяные горизонты, среди которых выделяется несколько типов по условиям их образования и форме залежей, контролируются структурным фактором, и только на юго-западном крыле Кошкара один из контуров залежи в подошве неокома подчиняется выклиниванию песков.
При формировании нефтяных залежей наряду с миграцией нефти по пласту в значительном объеме происходила вертикальная миграция нефти, что подтверждается образованием залежей в альб-сеномане и туроне северо-западного крыла. Нефтесборной площадью для залежей Южного Кошкара могла быть только прилегающая к куполу часть межкупольного пространства, разделяющая куполы Сагиз, Кошкар и Бисбулюк, что доказывается историей формирования этих куполов и залежей нефти на восточном крыле Сагиза.
Время образования нефтяных залежей Кошкара определяется временем образования ловушек. На примере юго-западного Кошкара видно, что ловушки в средней юре образовались после отложения неокома, следовательно, и залежи не могли появиться раньше этого времени. Верхний предел пока уточнить трудно.
Различия в истории формирования разных крыльев купола и связанных с ними залежей отразились на качестве нефтей: на северо-западном опущенном крыле залегают бензиновые нефти, а на юго-западном приподнятом крыле в тех же юрских отложениях залегают масляные нефти первого сорта (см. ниже).
Из анализа всего геологического материала по Кошкару видно, что юрские породы юго-западного крыла несколько раз поднимались до уровня дневной поверхности, оказываясь при этом в совершенно иных гидрогеологических, температурных, геохимических и биохимических условиях по сравнению с породами северо-западного крыла.
Скачки эти происходили в юрское и меловое время по крайней мере 3 раза. Северо-западное крыло принимало участие в общем подъеме купола не в такой резкой форме, как юго-западное.
Под влиянием поверхностных агентов могли измениться каталитические свойства юрских пород, в которых позже сформировались залежи нефти. На северо-западном поле это явление не наблюдалось или проявилось в ослабленной форме из-за лучшей изоляции юрских пород. Серьезное, возможно, и решающее значение имел последний этап в истории формирования купола, связанный с третичным и четвертичным временем, когда разница в глубинах залегания нефтяных горизонтов на крыльях купола достигла максимума и примерно в течение 1-2 млн. лет они находились в разных температурных условиях (разница в 20° С), что могло привести к глубоким изменениям в свойствах нефтей.
Сравнение физико-химических свойств нефтей среднеюрских горизонтов юго-западного и северо-западного участков Кошкара показывает, что основным отличием нефтей юго- западного поля, идущих на производство высококачественных масел, является содержание небольших количеств смол, серы и парафина. Нефти эти обладают высокими начальными температурами кипения и повышенным содержанием тяжелых масляных фракций. Фракционный состав асфальтово-смолистой части масляных нефтей характеризуется пониженным содержанием асфальтенов при их низком молекулярном весе и кислых компонентов (спирто-бензольных смол и асфальтенов). А.П. Шишкова, основываясь на характере распределения твердых углеводородов по фракциям нефтей, считает, что наиболее низкозастывающим остаточным маслам юго-западного поля Кошкара отвечают метановые углеводороды изостроения, а маслам северо-западного поля - метановые углеводороды прямой цепи.
Независимо от того, какой из факторов является решающим при образовании масляных нефтей, отчетливо выступает их связь с глубиной залегания и устанавливается приуроченность к поверхностным зонам отдельных месторождений и менее глубоко опущенным элементам нефтеносных районов, что позволило рекомендовать для Эмбы поиски масляных нефтей в северном направлении, в районе, ограниченном куполами Доссор и Макат на юге, Тамдыкуль и Матенькужа - на севере.
В процессе геологопоисковых работ выяснилось, что к северу от Доссора и Маката преимущественно развиты купола типа Куттубай - Туктубай с неглубоко залегающими плоскими вершинами соляных штоков, сильно нарушенными и глубоко эродированными сводами. Промышленная нефтеносность в этих условиях может быть связана лишь с крыльевыми частями куполов.
На основании установленной закономерности в распределении масляных нефтей, связи их залежей с определенными геоструктурными условиями в региональном плане и на локальных поднятиях, имеющихся данных о распределении на площади района разных типов куполов может быть выдвинуто еще одно направление для поисковых работ на масляные нефти. Имеется в виду охват поисковым бурением малого диаметра куполов не только в зоне, расположенной между Жолдыбаем и Тамдыкулем, где наблюдаются масляные нефти, но и в полосе южнее железной дороги Гурьев - Кандагач, по среднему течению р. Эмба (см. рисунок). Купола приурочены здесь к регионально-приподнятой зоне и по своим структурным особенностям приближаются к доссорскому типу. С этими куполами связаны и обильные нефтепроявления.
Для скорейшей оценки перспектив рекомендуемых районов в отношении запасов масляных нефтей следует организовать несколько партий, вооруженных передвижными буровыми станками и необходимым транспортом для проведения поисковых работ на масляные нефти в крыльевых частях солянокупольных поднятий и на тех участках сводов, где сохранились от размывов отложения пермо-триаса, средней юры или нижнего мела. Эти работы можно ускорить, если их проводить вслед за сейсморазведкой, минуя этап картировочного бурения. За полевой сезон одна поисковая партия сможет охватить три-четыре поднятия и в короткие сроки дать оценку района. Глубины скважин для поисков масляных нефтей не будут превышать 500-700 м.
ЛИТЕРАТУРА
1. Айзенштадт Г.Е.-А. О некоторых закономерностях в распределении нефтей в Южно-Эмбенском районе. ДАН СССР, т. LVIII, № 4, 1947.
2. Айзенштадт Г.Е.-А. О структурной зональности солянокупольной области Северного Прикаспия. Геология нефти и газа, 1959, № 8.
ВНИГРИ
Таблица Общая характеристика исследованных нефтей месторождения Кошкар 1
Крыло (поле) |
№ скважины |
Возраст вмещающих пород |
Номенклатура |
Глубина перфорации, м |
Классификация нефти по групповому составу |
Удельный вес |
% содержания смол в нефти, определенный сернокислотным методом |
% содержания серы |
% содержания азота |
Отношение количества серы к количеству азота |
Кислотность, мг КОН/1 гр. |
Твердые углеводороды нефти по Гольде |
Содержание легких фракций, выкипающих |
Характеристика остаточных масел |
Температура застывания, °С |
Групповой химический состав (по максимальной анилиновой точке), % |
||||||||
промысловая |
общерайонная |
содержание в % на нефть |
температура плавления, °С |
до 200° С |
до 300° С |
выход, % на нефть |
удельный вес |
вязкость, сантистоксы |
ароматических |
нафтеновых |
метановых |
|||||||||||||
100° С |
50° С |
|||||||||||||||||||||||
Юго-западное |
10 |
Пелециподовая свита нижнего неокома |
Первый юрский |
VII5 |
222-224,5 |
Метаново-нафтеновая |
0,876 |
3,5 |
0,04 |
0,03 |
1,3 |
0,28 |
1,2 |
42,0 |
1,0 |
20,5 |
30,0 |
0,883 |
16,5 |
102,4 |
-4 |
11,7 |
40,2 |
48,1 |
|
63 |
То же |
То же |
VII5 |
213-218 |
То же |
0,884 |
13,5 |
0,17 |
0,07 |
2,4 |
1,13 |
1,2 |
45,0 |
3,0 |
21,5 |
|
|
|
|
|
13,2 |
39,2 |
47,6 |
|
|
Пелециподовая и лингуловая свиты |
|
VII5 + X4 |
193-209 |
|
0,887 |
6,0 |
0,08 |
0,05 |
1,6 |
0,71 |
|
|
|
19,5 |
33,0 |
0,892 |
16,2 |
117,1 |
-22 |
|
|
|
|
8 |
То же |
Второй юрский |
VII5+X6 |
200-212 |
Нафтеново-метановая |
0,894 |
9,5 |
0,10 |
0,05 |
2,0 |
2,3 |
1,1 |
41,0 |
- |
21,0 |
26,0 |
0,896 |
21,6 |
177,7 |
-11 |
16,2 |
56,5 |
27,3 |
Северо-западное |
31 |
Альб-сеноманская свита |
Третий альб-сеноманский |
III3 |
343-350 |
Нафтеново-ароматическая |
0,921 |
33,0 |
0,43 |
0,08 |
5,4 |
6,56 |
0,5 |
- |
- |
13,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
23,0 |
58,3 |
18,7 |
|
20 |
Лингуловая свита |
Первый горский |
X1 |
832-838 |
Метаново-нафтеновая |
0,857 |
13,0 |
0,19 |
0,07 |
2,7 |
0,80 |
2,9 |
43,5 |
14,0 |
40,0 |
17,7 |
0,894 |
19,8 |
130,9 |
+ 18 |
12,3 |
36,5 |
51,2 |
|
121 |
То же |
Второй юрский |
Х2 |
863-865 |
То же |
0,856 |
15,0 |
0,26 |
0,05 |
5,2 |
0,85 |
3,7 |
44,0 |
9,0 |
34,0 |
- |
- |
- |
- |
|
14,7 |
29,6 |
55,7 |
|
92 |
» |
Третий юрский |
Х3 |
902-910 |
» |
0,837 |
11,5 |
0,14 |
0,05 |
2,9 |
1,35 |
2,8 |
46,0 |
22,0 |
49,5 |
17,8 |
0,891 |
17,5 |
104,5 |
+ 19 |
9,9 |
33,1 |
57,0 |
1 По данным Ф. Б. Инденбом (ВНИГРИ).
Рисунок Схема распределения основных типов нефтей в Южно-Эмбенском нефтегазоносном районе.
1 - район преимущественного распространения масляных нефтей; 2 - район преимущественного распространения бензиновых нефтей; 3 - район преимущественного распространения высокосмолистых и высокопарафиновых нефтей; 4 - район предполагаемого распространения масляных нефтей; 5 - солянокупольные структуры и платформенные поднятия.