Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности Кондо-Тобольского Прииртышья
Г.Л. Гришин, А.С. Кузнецов
В результате геолого-геофизических работ и частично бурения, проведенных на территории Западной Сибири в последние годы, уточнены представления о строении фундамента и осадочного чехла, в том числе центральных областей платформы, а также получены новые доказательства проявления молодых тектонических движений. Впервые их проявление и отражение в рельефе дневной поверхности Западной Сибири было отмечено в начале 30-х годов и убедительно доказано рядом исследователей в последние годы.
Так, к сводам антиклинальных поднятий, выявленных колонковым бурением и сейсмическими исследованиями вдоль русла Иртыша, приурочены отмели и перекаты (отмечающиеся на лоцманских картах), само русло в этих местах сужается, а мощность молодых четвертичных отложений сокращается. Русло р. Носка тоже сужается при пересечении Сафроновского поднятия; русло речки Шестаковка становится извилистым перед Согринским поднятием; отмечаются отмели и перекаты на Иртыше выше устья р. Тобол (по-видимому, вследствие продолжения роста собственно Тобольского поднятия, так как ниже устья Тобола глубина Иртыша резко возрастает) и т. д.
На других участках низменности многие реки как бы огибают антиклинальные поднятия: между Тоболом и нижними течениями рек Туры, Исети и др., между Иртышом и нижними течениями рек Шиш, Конды и др., между Обью и нижними течениями рек Парабель, Юган, Вах, Аган, Назым и др., между Большим и Малым Юганом и т.д. По-видимому, отсутствие крупных правых притоков р. Тобол объясняется наличием Тобольского вала.
Имеющиеся данные позволяют считать наиболее перспективными в нефтегазоносном отношении центральные и северные части низменности - Ханты- Мансийскую или Усть-Иртышскую (с наиболее погруженным районом устья р. Демьянка), Надымскую и Усть-Енисейскую впадины и их борта. По-видимому, северо-западные и западные, а также северные и северо-восточные более крутые участки борта Ханты- Мансийской впадины раньше остальных стали испытывать положительные тектонические движения, о чем свидетельствуют сокращение разреза и выпадение некоторых горизонтов на сводах поднятий. Так, юра в Тобольско-Уватском районе залегает на глубине 2100-2500 м, а на Шаимской, Березовской и Чуэльской площадях на глубине 1100-1700 м. Поэтому углеводороды и в первую очередь газ мигрировали прежде всего в указанных направлениях и образовали, в частности, залежи газа в Березовско-Игримском районе (миграция, несомненно, шла и в других направлениях).
По аналогии с Северо-Германской впадиной на севере Западной Сибири можно предполагать наличие краевого прогиба, соляных куполов и связанных с ними залежей нефти и газа. Из северо-восточной, наиболее погруженной части низменности, продолжающей опускаться, углеводороды мигрировали на юг, в связи с чем особый интерес приобретают региональные поднятия между Надымской, Усть-Енисейской и Ханты-Мансийской впадинами (Ляминское, Пимское, Сургутское, Нижне-Вартовское, Александровское и др.), а также поднятия большой амплитуды и длительного развития по бортам низменности и. особенно те, формирование которых началось еще в палеозое и продолжается в настоящее время (Тобольское, Кузнецово-Мулымьинское и др.). С ними могут быть связаны пластовые сводовые, литолого-стратиграфические или экранированные нарушениями залежи нефти и газа (рис. 1).
По песчаным проницаемым породам флюиды мигрировали к краям депрессии и, встречая на своем пути преграды в виде поднятий значительной амплитуды, выклинивания пористых пород или нарушений, широко развитых в породах фундамента и низах мезозоя, образовывали скопления нефти и газа. С приближением к крупным поднятиям, особенно к сложенным гранитными породами и, в частности, к Тобольскому валу, увеличивается мощность песчаных базальных отложений юры и валанжина, улучшаются их коллекторские свойства и общие гидрохимические показатели. На перспективы Тобольского поднятия указывает также то, что процентное содержание и химический состав битумов (Содержание углерода 86,8%, водорода 11,60%, серы 1,01%, азота 0,38%, кислорода 0,55%, отношение углерода к водороду 7,5.), выделенных из юрских пород Тобольской площади (скв. 4-Р, интервал 2114- 2124 м) очень близок к элементарному составу битумов района Колпашево (скв. 2-Р, интервал 1870-2661 м), где получены притоки нефти (Содержание углерода 86,47%, водорода 12,42%, серы 0,14%, азота 0,71%, кислорода 0,26%, отношение углерода к водороду 6,9.). Отношения хлора к брому в водах песчаных горизонтов готерив-баррема Тобольской площади одинаковой минерализации (16 г/л) и имеют значения, характерные для вод нефтяных и газовых месторождений (ниже 180-150). Эти значения изменяются от 163 до 149 как по направлению к своду поднятия, так и к кровле готерив-баррема. Кстати, в Березовском районе в водах продуктивных горизонтов юры и неокома (при минерализации 12-16 г/л) этот коэффициент составляет в среднем 160-170. Как указывает В.Ф. Никонов, Тобольская и Абалакская площади, наряду с Березовской и Челноковской, характеризуется наиболее высокими концентрациями тяжелых углеводородов.
Мощность базального горизонта на западных склонах локальных поднятий в Березовско-Игримском районе увеличивалась за счет разрушения вершин Северо-Сосьвинского свода (помимо Урала), что обусловило при последующих неравномерных подвижках отдельных блоков фундамента и уплотнении осадков некоторое смещение сводов локальных поднятий по более молодым отложениям к западу и северо-западу. Нарушения могли служить также путями вертикальной миграции углеводородов из низов мезозоя (и палеозоя) вплоть до верхнего мела (особенно на погруженном восточном склоне Урала). Следует также иметь в виду, что на ступенчатом погружении Уральского склона может быть несколько продуктивных зон регионального выклинивания базального горизонта.
Сопоставление структурных карт по данным колонкового бурения и сейсморазведки с гравиметрическими и магнитометрическими картами показывает, что в большинстве случаев положительным тектоническим структурам соответствуют отрицательные гравитационные и реже магнитные аномалии. Это явление, возможно, объясняется тем, что структурные поднятия отражают древние палеозойские или протерозойские антиклинории, в ядрах которых обнажаются разрушенные с поверхности и разбитые трещинами, заполненными водой с газом, граниты или метаморфические породы (кристаллические сланцы, кварциты и т. д.), дающие отрицательные значения силы тяжести, а в погруженных древних синклинориях и грабенах распространены изверженные породы, главным образом основного состава, дающие гравитационные и магнитные максимумы. Так как с разломами часто связаны внедрения преимущественно основных и ультраосновных пород, то они отражаются на магнитных картах узкими и длинными положительными аномалиями.
По грави-, магнито- и частично сейсмометрическим и геолого-геоморфологическим данным выявлена крупная зона поднятий, прослеживающихся от Кузнецова через устье р. Мулымья к северо-востоку через Н. Карымкары и далее, а также Ляминская, Пимская, Салымская зоны и др.
Установлен также ряд высокоперспективных поднятий в междуречье рек Юконда и Ковенская, в нижнем течении рек Конда и Иртыш, на реках Демьянка, Носка, Большой Тан, Васюган, Юган, Туртас, Черная (последнее, по-видимому, отделяется тектоническим уступом от Леушинского прогиба) и др.; и в последнее время - в междуречье Оби и Малой Сосьвы.
Интересно отметить, что на геотектонической схеме С.Б. Шацкого районы Кузнецово-Мулымьинской, Чернореченской и частично Карымкарской зон поднятий отнесены к области молодых поднятий, а зоны Демьянкских поднятий и некоторые другие - к областям, имеющим тенденцию к поднятию. На схеме С.Г. Боча и И.И. Краснова, показывающей зависимость между элементами орографии и структуры, районы Чернореченского и Салымского поднятий обозначены как материки.
Для проверки перечисленных поднятий и выбора оптимальных условий заложения разведочных скважин было бы целесообразно провести через них ряд сейсмических профилей, высокоточную детальную гравиметрическую съемку методом высших производных или глубинное сейсмозондирование, пробурить ряд колонковых и отдельных структурно-поисковых скважин (через пробуренные скважины следует проводить высокоточные сейсмические исследования для прослеживания, в частности, продуктивного горизонта), а также детализировать по возможности площадной сейсморазведкой уже выявленные тем или иным методом поднятия и в первую очередь имеющие наибольшие перспективы. Наряду с детализацией Кузнецово-Мулымьинской зоны поднятий, где на р. Конда в устье Мулымьи выявлено месторождение нефти с попутным газом (Нефть содержится в базальных песчаниках на склоне поднятия, выклинивающихся вверх по восстанию, а также в метаморфизованных алевролитах и разрушенных порфиритах фундамента (рис. 2), пористость выветрелой части последних в скв. 7 составляет 8,5-13,5%, проницаемость до 50 миллидарси, углы падения метаморфических пород 15-20°. Нефть содержит 85% углерода (отношение углерода к водороду 6,3); 13,28% водорода; 0,36% кислорода; 0,46% серы; 0,1% азота. Газ, выделяющийся с нефтью, состоит из метана (54%) с высоким содержанием тяжелых углеводородов: этана (18,7%), пропана (20,8%), бутана (4,2%), изобутана (0,45%) и азота (0,37%).), нужно усилить работы в Карымкарской, Ковенской, Чернореченской, Салымской и других зонах и в первую очередь на поднятиях, приуроченных к крупным положительным структурным элементам, и в частности, указанных на прилагаемой схеме (см. рис. 1).
Кузнецово-Мулымьинский, Тобольский и некоторые другие вилообразные поднятия и особенно те, которые отражаются на гравитационных картах отрицательными значениями силы тяжести, по-видимому, представляют собой корни герцинских или более древних складчатых сооружений, сложенных главным образом гранитоидными или метаморфическими породами (Складчатость в центральных районах закончилась раньше, чем на западе, т. е. тектоническая активность и метаморфизм затухают к востоку.).
Интересно отметить, что возраст выявленных на восточном склоне Урала эпигерцинских грабенов меняется от пермо-триасового на востоке до мелового на западе. При этом, как отмечают некоторые исследователи, складки варисской тектонической структуры Урала опрокинуты на запад, т.е. тектонические движения в пермо-триасовое время и позднее были направлены с востока на запад, а, как известно, область более древней складчатости обычно бывает надвинута на более молодую (северная Шотландия, Скандинавия, Центральная Европа и др.). Многие исследователи устанавливают постоянную тенденцию антиклинальных зон к поднятиям (например, скорость воздымания антиклинория Урал-Тау 0,24 мм в год).
Вероятно, Кузнецово-Мулымьинская зона поднятий является продолжением Камышловско-Шадринского антиклинария, а Шаимская мульда - Алапаевско- Каменского погружения (Восточно-Уральского синклинория), в юго-восточной части которого известны обильные нефтепроявления в палеозойских и мезозойских породах. Область Северо-Сосьвинских поднятий, по-видимому, служит продолжением Исетско-Салдинского и Мурзинского антиклинориев, а Ляпинская впадина - Тагильско- Магнитогорского погружения. Крупные антиклинории и синклинории сочленяются по линиям глубинных разломов. В районе пос. Сосьва и Гари в северо- западной части Восточно-Уральского синклинория близ границы с Салдинским антиклинорием известны многочисленные выходы метанового газа со значительным содержанием тяжелых углеводородов.
В заключение можно сделать некоторые обобщающие выводы.
1. Фундамент Ханты-Мансийской и Надымской впадин образован более древней складчатостью, чем герцинская; между погруженной частью восточного склона Урала и этими впадинами должны существовать передовые герцинские прогибы.
2. В пределах впадин в нефтегазоносном отношении могут представлять интерес наряду с мезозойскими и палеозойские образования (например, девонские известняки).
3. Восточный склон Урала омоложен проявлением меловой и (как показали, в частности, наши исследования) третичной, а также четвертичной тектоники, что явилось важным фактором в формировании здесь значительных залежей нефти и газа.
4. Крупные поднятия (в том числе в центральных частях низменности), отвечающие древним антиклинориям и имеющие тенденцию к преимущественному поднятию в мезо-кайнозойское время, стали обширными зонами скопления мигрирующих из впадин углеводородов.
5. Большой интерес в нефтегазоносном отношении представляют зоны выклинивания песчаных горизонтов мезозоя (сеноман, апт, готерив-баррем и особенно базальные горизонты юры-валанжина), в частности в полосе шириной 50-250 км в интервале глубин 1000-2000 м вдоль меридиана 64-66° на западе низменности и вдоль параллели 56-58° северной широты на юге низменности, а также по бортам впадин (Ляпинской, Надымской и др.) и склонам поднятий (Кузнецово-Мулымьинского, Чернореченского и др.).
Таким образом, в Западной Сибири имеются реальные предпосылки для создания в ближайшее время мощных центров добычи нефти и газа.
Главгеология РСФСР
Рис. 1. Структурно-тектоническая схема строения Кондо-Тобольского Прииртышья.
А - Уральский склон; Б - Северо-Казахстанский склон; В - Усть-Иртышская синеклиза. Зоны региональных поднятий: I - Карымкарская, II - Ковенская, III - Кузнецово-Мулымьинская; IV - Чернореченская; V - Тавдинская; VI - Тобольская; VII - Туртасско-Бичанская; VIII - Демьянкская; IX - Салымская; X - Ляминская. Антиклинальные поднятия: 1 - Карымкарское; 2 - Красноленинское и другие; 3 - Верхнетапское; 4 - Мулымьинское; 5 - Трехозерное и другие; 6 - Эргинское; 7 - Макушинское (Пуштинское); 8 - Болчаринское; 9- Тугаловское; 10 - Урматское; 11 -Немчиновское; 12 - Сафроновское; 13 - Атамановское; 14 - Овсянниковское; 15 - Тобольское (Суклемское); 16 - Согринское; 17 - Булашевское; 18 - Ашлыкское; 19 - Шевелево-Каштакское; 20 - Средне-Туртасское и другие.
Рис. 2. Схема корреляции нижней части электрокаротажных диаграмм Мулымьинской площади.
