Очередные задачи геологоразведочных работ на нефть и газ в Западной Сибири
Е.Я. ДМИТРИЕВ, Л.И. РОВНИН, Ю.Г. ЭРВЬЕ
Поисково-разведочные работы в Западно-Сибирской низменности за последнее время увенчались крупными успехами - помимо ранее открытых месторождений природного газа, открыты высокопродуктивные месторождения нефти.
Согласно современным представлениям Западно-Сибирская низменность по геологическому строению является крупнейшей плитой. Платформенный чехол состоит из осадочных образований мезозоя и кайнозоя.
Промышленная нефтегазоносность связана с прибрежно-морскими и прибрежно-континентальными отложениями юры и нижнего мела, составляющими нижнюю часть платформенного чехла Западно-Сибирской плиты. Мощность осадочного чехла в краевых частях составляет 1-1,5 тыс. м, к центру низменности она увеличивается до 3- 4 тыс. м.
Мезозойские отложения залегают на древнем сильно дислоцированном палеозойском фундаменте, представленном комплексом изверженных, осадочных и метаморфических пород - гранитами, гранито-гнейсами, порфиритами, диабазами, глинистыми сланцами.
Согласно схеме тектонического строения (рис. 1), составленной в декабре 1961 г. группой геологов Тюменского геологического управления, в западной и центральной частях Западно-Сибирской низменности выделяются крупные региональные структуры - своды и впадины.
Северо-Сосьвинский тектонический свод, к которому приурочены газовые месторождения Березовского района, смыкается на юге с Туринским, а на севере с Щучьинским выступами; на западе он отделен от Урала Ляпинской впадиной, на востоке граничит с Верхне-Кондинской и Надымской впадинами. На вершинах этого свода отложения юры и частично валанжина отсутствуют и появляются лишь на склонах.
Аналогичные черты строения имеет и Кондинский свод, соединяющийся на юго-западе с Туринским выступом и граничащий на северо-востоке с Ханты-Мансийской впадиной. К Кондинскому своду приурочена Шаимская группа нефтяных месторождений.
Для Ляпинской, Надымской, Верхне-Кондинской и Ханты-Мансийской впадин характерны большие мощности мезозоя (от 3200 до 4000 м и более) и повсеместное развитие мощной толщи юрских отложений. На Обском, Нижне-Вартовском и Александровском сводах мощности мезозоя сокращаются до 2500-2700 м. Геологический профиль по линии Урал - Шаим - Фролы - Сургут - Ларьяк отражает указанные черты строения Западно-Сибирской низменности (рис. 2).
К западу от Ханты-Мансийской впадины наблюдается региональное сокращение мощности юрских отложений до полного их выклинивания. Эта зона регионального выклинивания юрских отложений шириной до 200 км прослеживается вдоль Северо- Сосьвинского и Кондинского сводов и Туринского выступа и является зоной регионального газонефтенакопления в верхнеюрской песчано-глинистой толще. К ней приурочены Березово-Игримская группа газовых месторождений и Шаимское нефтяное месторождение. В Березовском газоносном районе открыты и разведаны 14 месторождений газа.
Залежи газа приурочены к базальному песчаному горизонту, залегающему на выступах палеозойского фундамента. Песчаники этого горизонта на сводах структур часто отсутствуют и появляются на их крыльях, окаймляя так называемые «лысые» своды (рис. 3). Покрышкой газовых залежей служит толща аргиллитов валанжина мощностью 70-100 м. На разведанных месторождениях промышленные горизонты залегают на глубине 1200-1780 м, пластовые давления в зависимости от этих глубин составляют 127 - 184 атм. Дебиты газа колеблются от 500 до 5000 тыс. м3/сутки.
Открытие в 1961 г. Сысконсыньинского и Пунгинского месторождений газа к югу и юго-западу от Игримской группы существенно увеличило перспективы поисков газа на следующей к югу Шухтунгуртской группе структур.
Заслуживает внимания открытые на западном крыле Пунгинского поднятия базального песчаника с эффективной газонасыщенной мощностью более 80 м. При испытании нижних 2 м этого горизонта получен фонтан газа с дебитом более 2 млн. м3/сутки.
В присводовой части локальной Шухтунгортской структуры в результате бурения установлено наличие хорошо проницаемого базального песчано-гравелитового горизонта - аналога продуктивного горизонта Игримских месторождений. При испытании аналогичного горизонта на Узюмской структуре получен газовый фонтан со свободным дебитом около 1 млн. м3/сутки, что позволяет высоко оценивать перспективы газоносности Шухтунгортской группы структур в целом.
По тектонической характеристике структур, глубинам залегания продуктивного горизонта и другим параметрам описываемый район сходен с Игримской группой месторождений газа. В связи с этим на Ханлазинской и Верхне-Кондинской группах структур в 1962 г. начали широко проводиться сейсморазведочные работы по подготовке структур для глубокого разведочного бурения.
По предварительным подсчетам прогнозные запасы газа в недрах Березовского газоносного района составляют около 600 млрд. м3. Поэтому основные объемы поисковых работ на газ в 1962 г. сконцентрированы в зоне регионального выклинивания юрских отложений и на участках, прилегающих к ней, в частности на Казымской, Кислорской, Восточно-Полноватской, Самутнельской, Лахсынской структурах, примыкающих к Похромскому и Чуэльскому месторождениям газа.
На Казымской и Кислорской структурах, расположенных на далеком восточном погружении Северо-Сосьвинского свода, в результате поисков можно ожидать открытия более крупных газовых месторождений, чем на своде.
Березовский газоносный район должен стать надежной базой газоснабжения промышленных предприятий Северного Урала.
При проведении поисково-разведочных работ в зоне регионального выклинивания юрских отложений Приуралья предполагается также детально изучить газонефтеносность отложений нижнего мела и сеномана.
Интересно отметить, что в апреле 1962 г. в Тазовской губе в процессе бурения опорной скважины получен мощный газовый выброс с глубины 2636 м предположительно из отложений готерив-баррема. Это значительно расширяет перспективы поисков газовых залежей в Западно-Сибирской низменности.
В зоне регионального выклинивания и нефтегазонакопления юрских отложений, в 400 км южнее Березово, в верховьях р. Конды открыты Шаимское (включая Трехозерное) и Мартымьинское месторождения нефти. Геологический разрез и строение месторождений аналогичны месторождениям газа Березовского района (рис. 4). Нефтяные залежи этих месторождений, приуроченные к зоне выклинивания базального песчаника верхнеюрского возраста, залегающего на фундаменте, характеризуются наличием «лысого» свода и поэтому нефтеносный горизонт имеет непостоянную мощность от 0 до 15-20 м. Покрышкой залежей являются аргиллиты валанжина. Район расположен в 250 км от промышленных центров Северного Урала. В 120 км к северу от нефтяных площадей проходит железная дорога.
Наиболее изучено Шаимское месторождение, на котором с глубины 1480-1490 м получены промышленные притоки нефти, достигающие по отдельным скважинам 100 - 150 т/сутки при 8-10-миллиметровых штуцерах. Нефть легкая, малосернистая. Удельный вес нефтей 0,82-0,84, содержание серы 0,4%, парафина 2,9%, выход светлых 48%, газовый фактор 120 м3/т.
Открытие Мартымьинского месторождения нефти в 30 км севернее Шаимского резко увеличило перспективы поисков нефти на соседних Тетеревской и Окуневской структурах. Большими перспективами обладает Евринская структура, расположенная в 20 км юго-западнее Шаима.
Следует отметить важную особенность залежей нефти и газа в зоне регионального выклинивания юрских отложений Приуралья.
Промышленные притоки нефти (до 60 т/сутки) и газа (до 1 млн. м3/сутки) получены на «лысых» сводах структур из изверженных и метаморфических пород фундамента, обладающих значительной трещиноватостью. Продуктивный базальный песчаник залегает непосредственно на указанных породах фундамента, поэтому газ и нефть естественно проникают в трещины фундамента и насыщают их. В результате анализа газов и нефтей, полученных из песчаников верхнеюрского возраста и из трещиноватых зон фундамента, установлена идентичность их характеристик и составов.
Запасы нефти и газа «лысых» сводов пока не учитываются и поэтому могут быть крупным резервом добычи при разработке указанных месторождений.
На погружении Кондинского свода в северо-восточном направлении расположена обширная Красноленинская зона поднятий. В пределах этой зоны в 180 км от Шаима на Каменной структуре в апреле 1962 г. из базального песчаника получен мощный газо-нефтяной фонтан дебитом до 0,5 млн. м3 газа и 500 т нефти в сутки.
Получение фонтана газа с нефтью в Красноленинской зоне поднятий свидетельствует о региональной нефтегазоносности юрских отложений в пределах этих крупных структур и на территориях, прилегающих к ним.
Крупнейшим событием 1961 г. является открытие в центральной части низменности по среднему течению р. Оби Мегионского и Усть-Балыкского высокодебитных месторождений нефти.
Первое из них расположено на Нижне-Вартовском своде в 400 км к востоку от г. Ханты-Мансийска. Скв. 1, пробуренная на своде структуры, дала фонтан нефти из песчаников валанжина с глубины 2175-2178 м дебитом 110 т/сутки при 8-миллиметровом штуцере и рабочем давлении 32 ат. Нефть легкая, удельного веса 0,856, с содержанием серы 1%, парафина 2,3% и выходом светлых нефтепродуктов 50%; газовый фактор 130 м3/т.
В следующей скв. 2, заложенной в 2,5 км от скв. 1 вниз по падению, на глубине 2155-2172 м, опробован другой горизонт в готерив-барремских отложениях, из которого получен фонтан нефти дебитом до 300 т/сутки через 2,5-дюймовый выкид (рис. 5).
В дни, предшествующие XXII съезду КПСС, было открыто Усть-Балыкское месторождение нефти на крупном Обском своде.
Скв. 62 с глубины 2045-2049 м при 10-миллиметровом штуцере и рабочем давлении 28 am фонтанирует легкой нефтью с дебитом 137 т/сутки из песчаников готерив-баррема. Нефть по качеству аналогична мегионской. По данным бокового каротажного зондирования в скв. 62 выделяются еще три нефтеносных горизонта в готерив-барреме общей мощностью 27 м (рис. 6). Продуктивные горизонты представлены среднезернистыми рыхлыми песчаниками с пористостью 25%.
В январе 1962 г. в скв. 70, пробуренной в 18 м к северу от скв. 62, выявлен пятый нефтяной пласт на глубине 1928--1936 м, из которого получен большой приток нефти с водой. После изоляции воды скважина фонтанирует чистой нефтью с дебитом 35 т/сутки через 6-миллиметровый штуцер.
К северу и югу от широтного течения р. Оби геофизическими работами выявлен ряд крупных сводов и локальных структур. Южнее Усть-Балыкского месторождения сейсморазведкой оконтурена Южно-Балыкская структура. Северо-восточнее расположена крупная Сургутская зона поднятий. Все эти структуры являются высокоперспективными для поисков месторождений нефти.
В отличие от месторождений литолого-стратиграфического типа Приуралья месторождения центральной части Западно-Сибирской низменности являются многопластовыми, сводового типа. Количество нефтеносных пластов колеблется от двух до пяти. Число их, вероятно, будет возрастать к северу. Брахиантиклинальные структуры имеют более правильные очертания и сравнительно крупные размеры.
По предварительной оценке запасы нефти только одного Усть-Балыкского месторождения в 4-5 раз превысят суммарные запасы Шаимского и Мартымьинского месторождений. Поэтому с целью ускорения открытия крупных месторождений нефти в Сургутском районе по среднему течению р. Оби необходимо резко увеличить объемы буровых и геофизических работ, приняв за главное направление поиски многопластовых месторождений нефти в отложениях валанжина, готерив-баррема, апта, альба и сеномана в пределах Обского, Нижне-Вартовского, Александровского, Демьянского сводов и на Салымской зоне поднятий.
При этом не снижается высокая оценка перспектив нефтеносности юрских и нижнемеловых отложений в Надымской, Ханты-Мансийской и Юганской впадинах. В мае 1962 г. получен промышленный приток нефти из готерив-барремских отложений на Межевой структуре в 120 км к северу от г. Барабинска.
Следует отметить большие перспективы поисков нефти и газа на Северном и Тазовском сводах, в пределах которых мощности мезозоя по геофизическим данным превышают 4000 м. Единственным фактическим материалом о нефтегазоносности северной части низменности служит упомянутый выше газовый выброс из Тазовской опорной скважины. На основании выявленной закономерности предполагается, что в более погруженных северных участках Западно-Сибирской низменности, имеющих большую мощность мезозоя, этаж нефтегазоносности будет повышаться. Нефтегазоносными могут оказаться и осадочные породы палеозоя.
Для изучения геологического строения и оценки перспектив нефтегазоносности северных районов низменности необходимо усилить региональные работы с применением, главным образом, сейсморазведки и бурения поисково-структурных и опорных скважин.
Таким образом, открытие указанных выше высокодебитных месторождений нефти и природного газа из отложений юры и мела во многих значительно удаленных друг от друга пунктах свидетельствует о широком распространении нефтегазоносности в Западно-Сибирской низменности и создает предпосылки для организации новой крупной базы для нефтегазодобывающей промышленности на Востоке страны.
После долгих лет исканий проблема промышленной нефтегазоносности Западной Сибири решена положительно. Для усиления геологоразведочных работ на нефть и газ в районах Западной Сибири предусматривается широкое развитие научно-исследовательских, геолого-поисковых, комплексных геофизических и геолого-разведочных работ, а также увеличение объема глубокого разведочного бурения с 233 тыс. м в 1962 г. до 450 тыс. м в 1965 г.
Это обеспечит уже в следующем пятилетии организацию добычи нефти в Западной Сибири в крупных масштабах.
В первую очередь будут подготовлены к разработке основные горизонты Усть-Балыкского, Мегионского и Шаимского месторождений нефти, газовые месторождения Игримской и Шухтунгортской групп, прилегающих к трассе предусматриваемого строительством газопровода Березово-Серов (Урал), и газонефтяное месторождение Каменное.
Учитывая большие трудности освоения указанных районов, необжитость, бездорожье, заболоченность территории и недостаточную техническую оснащенность, необходимо усилить материально-техническую базу разведочных организаций, укрепить их кадрами и приступить к строительству первоочередных жилых, культурно-бытовых и производственных объектов. Необходимо уже теперь продумать вопрос об изыскании и проектировании нефте- и газопроводов, обустройства промыслов, шоссейных и железных дорог и других объектов, связанных с организацией новых нефтяных районов.
В Западной Сибири созданы нефтеразведочные организации, способные решать задачи по усилению геологоразведочных работ и подготовке запасов нефти и газа. Они располагают квалифицированными кадрами геологов и разведчиков, имеющих большой опыт работы в трудных сибирских условиях. Им помогают в решении ответственной задачи - выявлении нефтегазоносности - научно-исследовательские институты - СНИИГГИМС и ВНИГРИ. Предусмотрено оказание материальной помощи нефтеразведочным организациям, их следует оснастить портативными буровыми станками для глубокого бурения и цементировочными агрегатами, высокопроходимым транспортом в условиях болотистой местности северных районов Сибири, новыми типами станков для колонкового бурения, позволяющих вести бурение на глубину 2,5- 3 км, оборудованием для испытания скважин, средствами воздушного транспорта, обеспечивающего проведение геофизических и разведочных работ, и другим оборудованием.
Научно-исследовательским институтам необходимо разработать рекомендации по осуществлению разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений в специфических условиях Западной Сибири.
Для достижения предусмотренного программой КПСС роста добычи нефти и газа как одной из основ материально-технической базы коммунизма требуется уже теперь начать подготовку новых нефтегазовых районов. Одним из таких важнейших районов является Западно-Сибирская низменность с ее огромными потенциальными возможностями.
Главгеология РСФСР, Тюменское геологическое управление
Рис. 1. Тектоническая карта мезо-кайнозоя Западно-Сибирской низменности (Тюменская область). Сост. Н.Ф. Береснев, Г.К. Боярских, В.М. Никитин, Г.И. Опанасенко, Л.И. Ровнин, З.Д. Серебрякова, В.Г. Смирнов, Л.Г. Цибулин, И.Г. Шмелева, Ю. Г. Эрвье.
Структуры второго порядка: I - положительные, II - отрицательные; III - локальные структуры; IV -палеозойское обрамление; V -граница Тюменской области.
Структуры: 1 - Шурышарский прогиб; 2 - Хулгинский прогиб; 3 - Хальмерьюнский структурный нос; 4 - Мансийский вал; 5 - Медведевская группа поднятий; 6 - Мужинская группа поднятий; 7 - Войкарский структурный нос; 8 - Аксарский вал; 9 - Черногорская группа поднятий; 10 - Старо-Устремский прогиб; 11 -Тегинский вал; 12 - Ванзеватский вал; 13 -Алясовский вал; 14 -Полноватский прогиб; 15 - Чуэльская группа поднятий; 16 -Тутлейско-Кочебский вал; 17 - Ванзетурский вал; 18 - Игримский вал; 19 - Сысконсыньяинская группа поднятий; 20 - Кысырьинский прогиб; 21 - Сартыньинская группа поднятий; 22 - Кугинская группа поднятий; 23 - Шухтунгортская группа поднятий; 24 - Танапчинская группа поднятий; 25 - Ярудейская группа поднятий; 26 - Куноватская группа поднятий; 27 - Казымская группа поднятий; 28 - Мозямский вал; 29 - Лыхминский вал; 30 - Родомский вал; 31 - Перегребненский вал; 32 - Унторский прогиб; 33 - Негримская группа поднятий; 34 -Шеркалинский вал; 35 - Сергинский вал; 36 - Хангокуртский прогиб; 37 - Тугровская группа поднятий; 38 - Парусный прогиб; 39 - Хадуттейская группа поднятий; 40 - Уренгойский вал; 41 - Потымецкая группа поднятий; 42 -Ендырская группа поднятий; 43 - Шаимская группа поднятий; 44 - Б. - Тапский вал; 45 - Тавдинская группа поднятий; 46 - Усть-Ишимский вал; 47 - Пимский вал; 48 -- Сургутская группа поднятий; 49 - Угутская группа поднятий; 50 - Охтсурьевская группа поднятий.
Рис. 2. Геологический профиль по линии Урал-Шаим-Фролы-Сургут-Ларьяк. Сост. Н.Ф. Береснев, Г.И. Опанасенко, В.П. Завьялова, 1962 г.
Поверхность: 1 - складчатого фундамента; 2-размыва; границы: 3- стратиграфические; 4 - литологические; 5 - битуминозные аргиллиты; 6 -песчаники; 7 - нефтепроявления и нефтяные залежи; 8 - трещиноватая зона фундамента, заполненная нефтью.
Рис. 3. Геологический профиль Южно-Алясовского месторождения газа.
Рис. 4. Схематический геологический профиль Шаимского месторождения нефти. Сост. Т.Н. Пастухова, 1962 г.
1 -песчаник; 2 -нефтеносный песчаник; 3 -глинистый алевролит; 4 -известняк; 5 - мрамор; 6 -порфирит; 7 - гранит; 8 - сланцы; 9 кора выветривания; 10 - аргиллит; 11 -опорный отражающий горизонт; 12 - притоки нефти из пород фундамента.
Рис. 5. Схематический геологический профиль по линии скв. 3, 2 и 1 Мегионской площади.
1 - аргиллиты, 2 - нефтеносные песчаники, 3 -песчаники, 4 -условный BHK.
Рис. 6. Схематический геологический разрез Партсъездовской (Усть-Балыкской) площади.
Условн. обозн. см. рис. 5.