О бурении сверхглубоких скважин в Северном Прикаспии (В порядке обсуждения.)
А.Г. Габриэлян, Л.Н. Розанов, Р.Б. Сейфуль-Мулюков
Для усиления поисково-разведочных работ на нефть и газ на территории Прикаспийской впадины ряду научно-исследовательских организаций было поручено разработать генеральный план региональных геолого-геофизических работ, работ по проведению опорного, структурного и разведочного бурения на нефть и газ, а также гидрогеологических исследований для изыскания источников водоснабжения в Северном Прикаспии.
Желательно, чтобы широкий круг геологов-нефтяников, работающих в территориальных геологических управлениях и геологических управлениях совнархозов, расположенных на территории Прикаспийской соляно-купольной области и на ее обрамлении, принял активное участие в обсуждении намеченного плана работ.
В числе различных методов исследования генеральным планом предусмотрено бурение двух опытных скважин глубиной 7 тыс. м каждая. Поскольку данные, которые при этом будут получены, имеют огромное значение для познания особенностей геологического строения солянокупольной области Северного Прикаспия, важно правильно выбрать места заложения этих скважин. Учитывая наши знания о геологическом строении этого региона и те задачи, которые ставятся перед сверхглубоким бурением, можно с уверенностью говорить о том, что в настоящее время нельзя достаточно обоснованно выбрать места для двух сверхглубоких скважин в центральных частях впадины.
В свете современных, главным образом региональных геофизических данных, центральные части Прикаспийской солянокупольной области, расположенные в основном в междуречье Волги и Урала, представляют собой наиболее погруженную ее часть. Здесь широко распространены соляные купола, которые в отличие от аналогичных структурных поднятий восточной части области достигают значительных размеров.
Площадь каждого из таких куполов как Индер, Круглый, Сахарный, Эльтон, Баскунчак и другие превышает сотни квадратных километров.
Комплекс отложений, залегающий между гидрохимической толщей кунгура и верхним плиоценом, вскрыт на указанной территории лишь в нескольких пунктах. Его суммарная мощность намного превышает 3000 м. Сравнительно полнее охарактеризован верхнеплиоценово-четвертичный комплекс отложений, мощность которого в центральных частях междуречья достигает 800 м.
О структуре надсолевого комплекса известно очень немного. Одни исследователи выделяют в этой части впадины пологие прогибы в мезо-кайнозойском комплексе, соответствующие Приволжскому и Узеньскому региональным минимумам силы тяжести, а также предполагаемую Уральскую флексуру. Другие исследователи, наоборот, некоторые из названных региональных минимумов трактуют как приподнятые зоны.
В центральной части впадины геофизическими работами были выявлены два региональных гравитационных максимума силы тяжести - Аралсорский и Хобдинский. Природа их до сих пор не ясна. С самого начала их установления неоднократно выдвигались различные гипотезы. Так, одни исследователи связывали региональные гравитационные максимумы Северного Прикаспия с уменьшением или выклиниванием гидрохимических толщ нижней перми. Эта точка зрения впоследствии не подтвердилась. Другие исследователи рассматривали их как отражение петрографических особенностей пород фундамента. Третьи склонны связывать их возникновение с неглубоким залеганием базальтового подкорового вещества.
Несмотря на различие интерпретаций, большинство исследователей считает, что региональным аномалиям в мезозойском и палеозойском комплексах отложений отвечают пологие сводовые поднятия платформенного типа. Решение этого вопроса имеет большое практическое значение, так как площадь, на которой отмечается Аралсор- ский региональный максимум, изобилует интенсивными поверхностными газопроявлениями. (Фактически области газопроявлений находятся сбоку от гравитационного максимума. - Ред.) Если бы отражение гравитационных максимумов в осадочном чехле в виде сводовых поднятий было твердо установлено, это послужило бы достаточным основанием для постановки сверхглубокого бурения.
На данном этапе наиболее рациональным способом раскрытия их природы нужно считать проведение региональных геофизических профилей, секущих максимумы в различных направлениях, в комплексе с параметрическим бурением.
Для изучения стратиграфического разреза на Аралсорском гравитационном максимуме необходимо уже сейчас заложить одну сверхглубокую скважину.
Преждевременность бурения двух сверхглубоких скважин в центральных частях Прикаспийской солянокупольной области вытекает и из других соображений. Предположим, что суммарная мощность мезо-кайнозойского и пермского комплексов отложений, включая гидрохимическую толщу нижней перми, на Аралсорском и Хобдинском максимумах меньше 7 тыс. м. В данном случае, если сверхглубокие скважины заложить на указанных максимумах, обе они по существу только войдут в отложения карбона и, таким образом, сверхглубокое бурение не осветит наиболее интересную часть палеозойского разреза.
В то же время, если бы подтвердилось предположение о приуроченности к Аралсорскому и Хобдинскому региональным максимумам сводового поднятия в мезо-кайнозойском комплексе, то, очевидно, мощность этого комплекса в разделяющих поднятия прогибах будет еще больше. В этих условиях, если одну из сверхглубоких скважин заложить в прогибе, вскрытие подсолевых отложений будет еще менее вероятным.
Только после проведения всех запланированных на 1960-1962 гг. работ, когда познание глубинного строения внутренних частей впадины значительно расширится, можно будет обоснованно подойти к увеличению объема сверхглубокого бурения. Несомненно, что скважины глубиной 7 тыс. м в настоящее время нужно закладывать в тех частях впадины, где имеется реальная возможность достижения перспективных отложений девона и карбона, нефтегазоносность которых доказана в прилегающих к Северному Прикаспию более приподнятых частях платформы. Бортовые части Прикаспийской впадины представляют собой именно такие районы, где палеозойские отложения залегают на сравнительно небольшой глубине и где нефтегазоносность этих пород можно изучать сверхглубоким бурением. Поэтому более целесообразно заложить одну сверхглубокую скважину на западном борту впадины в Сталинградской области.
Западный борт Прикаспийской солянокупольной области в структурном отношении представляет собой переходную зону между Воронежским сводом и впадиной. В этой зоне фундамент, вероятно, уступами спускается в сторону впадины. В осадочном чехле эти уступы проявляются флексурообразными изгибами. На карте гравитационных аномалий они отражаются в виде региональных гравитационных ступеней, как правило, со значительным градиентом силы тяжести. Вдоль западного и северного бортов впадины прослеживаются очень крупные гравитационные ступени.
Одним из элементов переходной зоны является неоднородно построенная полоса Доно-Медведицких поднятий. В ее пределах на ряде антиклинальных поднятий установлена нефтегазоносность палеозойских и мезозойских отложений. К востоку эти отложения погружаются и одновременно увеличиваются их мощности.
Непосредственно за основной гравитационной ступенью в пределах впадины располагается зона развития соляных антиклиналей. В последних юрские отложения вскрываются уже на глубинах 400-600 м, в то время как в депрессиях, разделяющих соляные антиклинали, на этих глубинах еще залегают третичные отложения.
Судя по геофизическим данным, полученным не только на западном, но и на восточном борту впадины, и подкрепленных результатами бурения, мощность гидрохимических толщ нижней перми в полосе развития соляных антиклиналей обычно не более 800-1200 м. Если учесть, что мощность отложений верхней перми и триаса в этой зоне не превышает 1500 м, то вероятность вскрытия верхне- и среднепалеозойских отложений на глубинах порядка 3500-4000 м в полосе распространения соляных антиклиналей, непосредственно за основной гравитационной ступенью, нужно считать вполне реальной.
Бурение в бортовой зоне скважины глубиной 7 тыс. м позволит изучить условия нефтегазоносности значительной части палеозойских отложений. Именно на борту впадины располагаются зоны выклинивания коллекторских толщ палеозойских, пермо-триасовых и мезозойских отложений, с которыми могут быть связаны крупные залежи нефти и газа. В северной части Северокаспийского нефтегазоносного бассейна, в пределах Волго-Уральской области, с этими зонами регионального выклинивания коллекторских пластов и пачек связаны наиболее крупные по запасам залежи нефти и газа.
В бортовой зоне впадины интересна задача поисков верхнепалеозойских рифовых фаций. Эту задачу также в какой-то мере может решить сверхглубокое бурение.
Постановка сверхглубокого бурения в бортовых частях Прикаспийской солянокупольной области также необходима для стратиграфической привязки уже имеющихся и проводимых в настоящее время многочисленных геофизических профилей, пересекающих бортовую зону.
Таким образом, изучение геологического строения, характера изменения разреза, коллекторских свойств пород и условий нефтегазоносности в бортовой зоне Прикаспийской солянокупольной области имеет большое практическое и теоретическое значение также и для центральных районов области прогибания Северного Прикаспия. Одним из главных способов решения этих вопросов нужно считать бурение скважины глубиной 7 тыс. м.
В качестве дополнения к генеральному плану развития геологопоисковых работ в Северном Прикаспии, разработанному комиссией Министерства геологии и охраны недр СССР, предлагается следующее.
1. Пробурить только одну сверхглубокую скважину в центральных районах Прикаспийской солянокупольной области, так как в настоящее время имеются предпосылки для заложения одной скважины, в частности, в районе оз. Арал-сор. Эта скважина должна изучить разрез надсолевых отложений в наиболее прогнутой части впадины. Если при глубине 7 тыс. м удастся пройти соленосные отложения нижней перми, то будет получена характеристика и самой верхней части отложений карбона. Разрез этой скважины позволит стратифицировать разрезы, получаемые сейсмическим профилированием.
2. Заложить вторую скважину на западном борту впадины.
3. Непосредственная близость районов с установленной нефтегазоносностью мезозоя и палеозоя, возможность достижения перспективных палеозойских отложений, а также получение данных, необходимых для выяснения структуры внутренних частей впадины, ставят сверхглубокое бурение на западном борту впадины в разряд первоочередных задач.
Управление Сталинграднефтегаз, Сталинградский научно-исследовательский институт нефтяной и газовой промышленности, Комплексная нефтегазовая геологическая экспедиция АН СССР.