О ПОИСКАХ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА, СВЯЗАННЫХ С ЛОВУШКАМИ ЛИТО ЛОГИЧЕСКОГО И СТРАТИГРАФИЧЕСКОГО ТИПА
Н. В. Безносов, И. В. Гришина, В. И. Ермаков
Повышение эффективности геологоразведочных работ связано с необходимостью разработки методов поисков залежей, контролируемых ловушками стратиграфического и ли-тологического типов [1]. Это, в первую очередь, обусловлено значительным сокращением в ряде районов фонда неразбуренных антиклинальных структур; в этом отношении показательны районы Центрального и Восточного Предкавказья, где за последние годы открыто более 40 месторождений нефти и газа, связанных со структурными ловушками в третичных и мезозойских отложениях. Анализ перспектив нефтегазоносности Ставропольского края и прилегающих с востока районов показывает, что основным направлением работ в настоящее время является разводка мезозойского комплекса [2]. Однако при существующих темпах ввода антиклинальных структур в разведку (девять структур в год [3]) в ближайшие 6-7 лет возможный запас структур будет исчерпан. Если принять, что средняя плотность структур не превышает 2-2,5 структуры на 1000 км2, то их общее количество в пределах Ставрополья составит 140-150.
В настоящее время уже выявлено более 80 структур, следовательно, их возможный будущий прирост составит еще 60-70 структур. Причем значительная часть их будет расположена в районах с глубоким (свыше 3,5-4,0 км) погружением мезозойских отложений, часть из которых заведомо бесперспективна.
Таким образом, уже в ближайшие годы для развития нефтегазодобывающей промышленности Ставропольского края будут необходимы поиски новых месторождений, связанных с литолого-стратиграфическими ловушками.
Вопрос о поисках нефти и газа в литолого-стратиграфических ловушках уже неоднократно поднимался в печати (И.О. Брод, А.Г. Алексин, А.И. Цатуров и др.).
Анализ новых данных, полученных в результате разведочных работ, позволяет уточнить особенности строения разреза мезозоя, а также уточнить положение зон выклинивания различных литолого-стратиграфических комплексов.
В пределах Ставропольского края мезозойские отложения содержат четыре литолого-стратиграфических комплекса: нижне-среднеюрский, терригенный; верхнеюрский, преимущественно карбонатный; нижнемеловой, терригенный; верхнемеловой, карбонатный.
Мезозойские отложения трансгрессивно лежат на герцинском складчатом основании, представленные комплексом в различной степени метаморфизованных пород девона, карбона и пермо-триаса.
Распространение и характер изменения отложений нижне-среднеюрского комплекса контролируются древней, унаследованной от герцинского этапа структурой Предкавказья (рис. 1).
Отложения этого возраста наиболее полно представлены в Темрюкской и Чеченской впадинах. Здесь в разрезе нижней и средней юры присутствуют следующие отложения.
1. Плинсбах-домер - угленосная, преимущественно песчаниковая толща с прослоями эффузивов, мощность которых увеличивается в западном направлении. На север толща распространена в Темрюкской впадине до широты Черкесска.
2. Тоар-аален - глины и песчаники мощностью до 200 м.
3. Нижний байос - глины в Темрюкской впадине, переходящие в песчаники в северном направлении и выклинивающиеся примерно по линииКрасногорская - Преградная, и аргиллиты (в Чеченской впадине) с мощными линзами песчаников в нижнейи верхней частях разреза, общаямощность толщи на юге достигает600 м. К северу отложения выклиниваются от верховий р. Тызыл в восток - северо-восточном направлении.
4. Верхний байос - нижний бат. В пределах Темрюкской впадины преимущественно глинистая толща с пачками глинистых алевролитов и отдельными пластами песчаников (IV продуктивный горизонт Баракаевского месторождения). На север эта толща распространяется до широты Армавира. B Чеченской впадине в полосе естественных выходов на южном склоне Скалистого хребта эти отложения были сильно размыты в предкелловейское время. Здесь они представлены аргиллитами и глинистыми алевролитами. Зона выклинивания проходит от верховий р. Тызыл в восток - северо-восточном направлении.
5. Верхний бат (?) - толща грубозернистых песчаников развита в полосе естественных выходов левобережья рек Гижгит и Баксан.
Разрез Калмыцкой впадины, где на разновозрастных образованиях складчатого фундамента залегает толща песчано-глинистых пород, относимая большинством исследователей к средней юре, изучен хуже. Наиболее полные разрезы наблюдаются в центральной части впадины, в районе опорных скважин Артезиан, Джанай и разведочных площадей Промысловая, Ермолинская и Меклетинская. Здесь можно выделить: джанайскую свиту, которая в нижней части представлена толщей преимущественно песчаников, в верхней - глинами, аргиллитами и алевролитами общей мощностью от 95 (Промысловая) до более 390 м (Артезиан); озексуатскую свиту, залегающую на отложениях джанайской свиты с размывом. Последняя литологически представлена преимущественно глинами и алевролитами общей мощностью от 78 (Джанай) до 550-600 м (Промысловая). Толща трансгрессивно перекрыта различными горизонтами верхней юры и нижнего мела.
В разрезах восточного борта впадины строение рассматриваемых отложений меняется. На разновозрастных горизонтах складчатого основания здесь залегает единая толща песчано-глинистых отложений, с преобладанием песчаников в верхней части, мощность которой закономерно сокращается в юго-западном и западном направлениях. Найденная фауна Nannolytoceratidae в совокупности с другими данными позволяет говорить о верхнебайосском и батском возрасте этих отложений.
При сопоставлении с центральными частями впадины эта толща рассматривается как эквивалент верхней - озексуатской свиты. Таким образом, при движении от центра впадины к ее юго-западному борту можно предполагать выклинивание нижней, преимущественно песчаниковой джанайской свиты, трансгрессивный переход верхней, озексуатской свиты на породы складчатого основания, сопровождаемый замещением глин песчаниками и, возможно, пестро-цветными породами в районе Гороховской и Серафимовской площадей.
Отложения верхнеюрского комплекса в пределах Ставропольского края распространены ограниченно. В их составе можно выделить три толщи пород:
1) нижне-среднекелловейскую, представленную в полосе естественных выходов маломощной толщей известковистых песчаников, глин и известняков;
2) верхнекелловейско-оксфордскую - известняки и доломиты, быстро выклинивающиеся к северу от Скалистого хребта;
3) кимеридж-титонскую - на юге известняки и доломиты, в северном направлении замещающиеся гипсоносной пестроцветной толщей, северная граница распространения которой проходит по линии скважин Черкесск - Нагутская - Георгиевская.
Кроме того, верхнеюрские отложения, возможно, присутствуют в юго-восточной части Калмыцкой впадины, где к ним может быть отнесена пачка карбонатных отложений мощностью от 60 м, вскрытая на Артезианской, Южно-Сухокумской и Озек-Суатской площадях.
В нижнемеловую эпоху происходила широкая трансгрессия моря, распространившаяся из области краевого прогиба Кавказа к северу и захватившая Половецкий и Среднекаспийский своды. Постепенное развитие трансгрессии обусловило закономерное выпадение нижних компонентов разреза, что создало благоприятные условия для формирования литолого-стратиграфических ловушек нефти и газа. В разрезе нижнемеловых отложений выделяются следующие толщи.
1. Барремская, преимущественно песчаная толща, покрывающая южную часть Калмыцкой впадины, западную часть Среднекаспийского свода и захватывающая юго-восточное погружение Половецкого свода.
Наиболее полные разрезы толщи в пределах Восточного Предкавказья вскрыты скважинами на Южно-Сухокумской и Озек-Суатской площадях. В их разрезах здесь выделяется пять песчаных пластов-пачек, соответствующих XIII-IX пластам. Общая мощность толщи достигает 130- 135 м. В северном направлении происходит последовательное выклинивание нижних горизонтов разреза. Так, на площади Зимняя Ставка из разреза баррема выпадает XIII пласт. Далее к северу, на Колодезной площади выклинивается XII и XI пласты, а на Величаевской фиксируется только IX и верхняя часть X пласта. На Максимокумской площади отложения баррема отсутствуют. Аналогичная закономерность в изменении строения барремской толщи в направлении ее выклинивания наблюдается повсеместно.
Анализ материалов бурения и палеотектонической обстановки позволяет наметить линию выклинивания баррема, проходящую в субширотном направлении между опорными скважинами Джанай и Артезиан, между площадями Максимокумская и Колодезная, к югу от Серафимовской и далее севернее Черкесской площадей (см. рис. 2).
2. Аптская песчано-глинистая толща распространена на большей площади, залегая трансгрессивно на породах средней юры и складчатого палеозойского основания.
В основании толщи выделяется базальный горизонт, хорошо выдержанный в пределах всего района. Горизонт представлен пачкой проницаемых песчаников (VIII пласт) мощностью до 20 м. Залегающие выше отложения по литологическому составу могут быть разделены на две Части: нижнюю глинистую, содержащую два маломощных песчаных пласта - VII и VI, и верхнюю песчаную. Верхняя песчаная пачка мощностью до 150 м делится прослоями глин и алевролитов на три горизонта - V, IV, III пласты. Общая мощность аптских отложений достигает здесь 370-420 м. В северном и западном направлениях мощность аптекой толщи сокращается за счет утонения слагающих ее пластов, а также в результате срезания ее верхней части трансгрессивно налегающими отложениями.
В разрезах скважин Гороховской площади количество песчаных пластов сохраняется, однако их мощность значительно сокращена, что отвечает общему уменьшению мощности апта до 240-250 м. Далее к западу аптские отложения постепенно перекрываются породами альба при последовательном выпадении из разреза его верхних горизонтов. В пределах свода Мирненского поднятия апт отсутствует, на погружениях фиксируются аналоги нижних песчаных пачек, расслоенных глинами и алевролитами. Мощность апта достигает здесь 100 м. На Садовской площади аптские отложения представлены песчаной толщей мощностью до 72 м, которая полностью выклинивается в западном направлении между Садовской и Петровской площадями. Ипатовская опорная скважина также не вскрыла апт. Данные бурения позволяют провести предполагаемую линию выклинивания аптских отложений к востоку от Ипатовской опорной скважины, между Садовской и Петровской площадями, севернее Нагутской и Невинномысской площадей.
3. Альбская песчано-глинистая толща распространяется повсеместно в пределах Центрального и Восточного Предкавказья и отсутствует только в районе Безопасненского поднятия. Отложения характеризуются в основном двумя типами осадков. На востоке района в основании разреза альба выделяется песчаная толща мощностью 250--285 м, перекрытая 40-50-метровой пачкой глин (Зимняя Ставка, Величаевская, Колодезная, Максимокумская). В западном направлении происходит замещение песчаных пачек глинами и разрез альба приобретает характерное двучленное строение с песчаной пачкой в основании, перекрытой мощной толщей глин. В пределах Мирненской и Садовской площадей мощность песчаной пачки не превышает 20 м, и западнее Петровской площади она полностью замещается глинами. В разрезе Ипатовской опорной скважины альбские отложения также представлены верхней глинистой пачкой мощностью 73 м.
Линия выклинивания нижней песчаной пачки альба проходит восточнее Ипатовской скважины к югу в субмеридиональном направлении и на широте Петровской площади поворачивает к юго-западу, огибая Ставропольское поднятие.
Отложения верхнего мела в пределах Центрального и Восточного Предкавказья распространены повсеместно. Их мощность колеблется от 26 до 250 м и более. В пределах Центрального Предкавказья разрез верхнемеловых отложений представлен карбонатной толщей мощностью от 38 до 100-150 м. Исключение составляет район Белоглинской скважины, где мощность верхнемелового разреза значительно увеличивается (745 м), а карбонатные отложения замещаются толщей глин с прослоями алевролитов и мергелей. Для верхнемеловых отложений характерно почти полное отсутствие песчаных пластов-коллекторов. Поэтому перспективы нефтегазоносности верхнего мела связываются с трещиноватыми карбонатными коллекторами на участках структурных перегибов пластов. Верхнемеловые отложения мало перспективны для выявления ловушек выклинивания.
В течение альпийского этапа развития первоначальная, унаследованная от герцинского этапа структура южной части Русской платформы претерпела изменение, и в современной структуре выделяются следующие крупные элементы (рис. 2):
а) Ставропольский свод, ограниченный с востока крупным Терско-Каспийским предгорным прогибом, а с севера Манычским прогибом;
б) северо-западная часть Терско-Каспийского прогиба, входящая в пределы Ставропольского края, разделяется на северный моноклинальный склон, осложненный Озек-Суатским выступом и Чернолесской впадиной, последняя перемычкой, соединяющей Озек-Суатский и Моздокский выступы, отделяется от Терской впадины;
в) с юга Ставропольский свод Минераловодским выступом соединяется с вовлеченной в поднятие Кавказа Лабино-Малкинской моноклиналью, переходящей на северо-западе в Восточно-Кубанский предгорный прогиб. Наложение региональных зон выклинивания нефтегазоносных комплексов на эти современные структурные элементы позволяет сделать выбор наиболее перспективных участков.
1. Зона выклинивания нижне-среднеюрских отложений пересекает Лабино-Малкинскую моноклиналь, Чернолесскую впадину, Моздокский выступ и проходит по южному и западному склонам Озек-Суатского выступа, уходя в пределы Манычской впадины. С точки зрения возможного образования ловушек, связанных с выклиниванием, структурное положение зоны выклинивания неблагоприятно.
На участке Лабино-Малкинской моноклинали выклинивание юрских отложений происходит по падению пластов, что делает невозможным образование крупных залежей в ловушках выклинивания.
Благоприятным представляется район перемычки, соединяющей Моздокский и Озек-Суатский выступы, разделяющей Терскую и Чернолесскую впадины. Однако ввиду больших глубин залегания юрских отложений в этом районе в настоящее время неизвестно положение зоны их выклинивания и разведочное бурение сопряжено с большими трудностями.
2. Для верхнеюрского комплекса представляет наибольший интерес зона выклинивания пестроцветного комплекса кимеридж-титона на северо-восточном склоне Минераловодской перемычки. В пределах Восточно-Кубанского прогиба и Лабино-Малкинской моноклинали положение зон выклинивания неблагоприятно.
3. Зона выклинивания барремской песчаной толщи перспективна на востоке района в пределах моноклинального склона платформы. Здесь на протяжении более чем 100 км барремские отложения выклиниваются по восстанию пластов с региональным поднятием в сторону глубокой Терской депрессии 100-150 м на10 км. В этом районе от меридиана Красного Камышаника до Каспийского моря можно ожидать наличие как заливообразных залежей на фоне моноклинального падения, таки залежей, связанных с возможными структурными осложнениями в виде структурных носов, пересекаемых зоной выклинивания. В пределах Озек-Суатского выступа и Чернолесской впадины зона выклинивания баррема малоперспективна по своему структурному положению.
4. Зоны выклинивания аптских отложений и песчаной толщи альба по структурному положению в районе находятся в одинаковых условиях и могут рассматриваться совместно. Наиболее перспективен с точки зрения возможной нефтегазоносности участок восточного борта Ставропольского свода. Кровля верхнего мела погружается здесь от отметок -1800, -1700 на меридиане Ипатово - Петровское до -2300, -2500 м в пределах Чернолесской и Манычской впадин. Региональный наклон пластов достигает 100-150 м на 10 км. На фоне общего моноклинального погружения выделяются два структурных носа - южный в районе с. Петровское и северный в районе с. Ипатово. Выклинивание песчаных горизонтов происходит здесь по восстанию пластов, причем зоны выклиниваний пересекают структурные осложнения, создавая благоприятные условия для образования так называемых «козырьковых» залежей нефти и газа. Благоприятен фактор для сохранения залежей - мощная глинистая толща альба, перекрывающая песчаные горизонты.
Следует отметить, что в пределах Восточного склона Ставропольского свода глубокие скважины, вскрывшие песчаные горизонты апта и альба, пробурены в Петровско-Благодарненской структурной зоне и на Мирненской площади. Однако, судя по мощностям песчаных пачек, ни одна из них не находится в непосредственной близости от линии выклинивания. Скважины, расположенные западнее (Ипатовская опорная, Сенгилеевская Р-2), вскрывают уже только глинистую толщу альба, залегающую на дислоцированных нижнекаменноугольных отложениях.
Таким образом, зона выклинивания не освещена глубоким бурением. Аналогичное положение наблюдается и в пределах перспективной зоны выклинивания барремской толщи на моноклинальном склоне платформы.
В результате изложенного можно сделать следующее заключение.
В пределах Центрального и Восточного Предкавказья фиксируются региональные зоны выклинивания песчаных комплексов мезозоя.
Геолого-структурный анализ позволяет оценить район как высоко перспективный для поисков месторождений нефти и газа в зонах выклинивания и трансгрессивных срезов.
Для барремской толщи наиболее перспективен, с точки зрения наличия ловушек, район моноклинального склона платформы, а для апт-альбской толщи - восточный борт Ставропольского свода. Основываясь на региональной нефтегазоносности указанных отложений в пределах всего Предкавказья, здесь следует ожидать залежи нефти и газа, связанные с ловушками выклинивания различных типов.
Для уточнения положения зон выклинивания песчаных комплексов и оценки их нефтегазоносности на выделенных участках целесообразно провести необходимый объем глубокого бурения по профилям, ориентированным вкрест простирания зон выклинивания. Представляется целесообразным также постановка сейсморазведочных исследований для выявления зон выклинивания и структурных осложнений в их пределах.
Менее ясны в настоящее время перспективы зон выклинивания юрских песчаных комплексов как вследствие их недостаточной изученности, так и глубокого погружения на благоприятных структурных выступах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Об эффективности геологоразведочных работ. Геология нефти и газа, 1961, № 6.
2. Белов К.А. Основные результаты геологоразведочных работ на нефть и газ в 1960 г. в Ставропольском крае. Геология нефти и газа, 1961, № 9.
3. Белов К.А. Геологические перспективы открытия новых месторождений нефти и газа в Ставропольском крае и Калмыцкой АССР. Геология нефти и газа, 1960, № 4.
4. Брод И.О., Алексин А.Г., Серегин А.М. О перспективах нефтегазоносности Степного района Дагестана. Новости нефт. техн., сер. геолог., № 5,1958.
5. Геология и нефтегазоносность Восточного Предкавказья. Труды КЮГЭ, т. I, Гостоптехиздат, 1958.
ВНИИгаз
Рис. 1. Палеогеологическая схема Предкавказья со снятием верхнеюрских и более молодых отложений.
1 - кристаллический комплекс Ростовского выступа (PreCm); 2 - складчатый комплекс среднего и верхнего палеозоя (Pz2+3); 3-дислоцированный комплекс Среднекаспийской гипотетической суши (Pz ?); 4 - слабодислоцированный комплекс пестроцветных, лагунных и морских отложений пермо-триаса (отложения межгорных и краевых прогибов (Р+Т); 5 - область развития промежуточного триас-юрского комплекса (T+J); 6-нижне-среднеюрские отложения (J1+2); 7 - шовные зоны) (I-I сочленение докембрийской и эпигерцинской платформ; II-II сочленение эпигерцинской платформы и альпийского геосинклинального прогиба); 8 - линии равных мощностей среднеюрских отложений; I - Половецкий свод, II - Среднекаспийский свод, III - Калмыцкая впадина, IV - Темрюкская впадина, V- Чеченская впадина.
Рис. 2. Схема расположения зон выклинивания мезозойских терригенных комплексов на территории Ставропольского края.
Границы распространения отложений: а - среднеюрских; б - барремских; в - аптских; г - песчаной пачки альба.
Газовые месторождения: д - в мезозое; е - в третичных отложениях; ж - нефтяные месторождения в мезозое; з - разведочные площади; и - перспективные зоны; к - изогипсы по кровле верхнего мела. Газовые месторождения: 1 - Ики-Бурульское, 2 - Цубукское, 3 - Олейниковское, 4 - Промысловое, 5 - Мирненское, 6 - Северо-Нагутское, 17 - Петровское, 18 - Журавское, 23 - Северо-Ставропольское, 24 - Пелагиадинское, 25 - Кугультинское, 26 - Грачевское, 27 - Безопасненское,28 - Сенгилеевское.
Нефтяные месторождения: 7 - Прикумское, 8 - Максимокумское, 9 - Колодезное, 10 - Величаевское, 11 - Правобережное, 12 - Зимне-Ставкинское, 13 - Озек-Суатское, 14 - Южно-Сухокумское, 15 - Русский Хутор.
Разведочные площади: 16 - Гороховская, 19 - Меклетинская, 20 - Серафимовская, 21 - Каспийская, 22 - Невинномысская.
I-Ставропольский свод, II- Манычский прогиб, III - Северный моноклинальный склон, IV - Озек-Суатский выступ, V - Чернолесская впадина, IV - Моздокский выступ, VII - Терская впадина, VIII - Минераловодский выступ, IX- Лабино-Малкинская моноклиналь, X- Восточно-Кубанский прогиб.