УДК 553.98.550.8(282.247.41 + 282 247.42)

ПЕРСПЕКТИВЫ ПОИСКОВ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА В НАДСОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ МЕЖДУРЕЧЬЯ ВОЛГИ И УРАЛА

А. Г. Злизина, Е.К. К ан

К настоящему времени значительные площади междуречья Волги и Урала покрыты не только гравиметрическими, но и различного рода сейсмометрическими исследованиями. Уже на многих соляных куполах проведены детальные геолого-геофизические работы, пробурено три опорных скважины (Новоузенская, Эльтонская, Ново-Казанская), находятся в бурении две параметрических скважины (П-27 бис, П-29) и три закончены бурением (П-28, П-20 и П-26), начата бурением сверхглубокая Аралсорская скважина. На пяти площадях центральной части междуречья - Аукетайчагыл, Ушкультас, Акмаи, Заречный и Джангала - проводилось глубокое разведочное бурение. В приморской части междуречья глубокой разведкой изучены площади соляных куполов: Джамбай, Каратюбе, Новобагатинск и Мартыши.

Таким образом, в настоящее время территория междуречья Волги и Урала не настолько малоизученна, как это представлялось еще сравнительно недавно.

В результате рассмотрения и обобщения всего имеющегося по междуречью геолого-геофизического материала установлено следующее.

1. Среди многочисленных соляно-купольных структур (около 350) междуречья отчетливо выделяются три морфологических их типа.

По сейсмометрическим работам установлено, что наиболее распространенный тин соляных куполов в междуречье - зрелые соляные купола (Акмайский тип), обладающие крупным соляным ядром с крутыми, почти вертикальными склонами. Соляное ядро характеризуется плоской столообразной поверхностью с мощным кепроком, перекрытым непосредственно верхнеплиоценовыми образованиями. В плане соляной массив большей частью имеет округлые очертания эллипсоидальной формы.

Для типа зрелых соляных куполов характерно развитие по периферическим частям соляного массива отчетливо выраженных глубоких компенсационных мульд, которые как бы сплошным кольцом окружают со всех сторон столообразный соляной массив (рис. 1).

Надсолевые отложения в куполах данного типа образуют два структурных этажа.

Нижний этаж, доакчагыльский, здесь слагает крутопадающие крылья купола. Вблизи соляного массива отмечается значительное сокращение мощностей доакчагыльских отложений. Головы пластов размыты и залегают непосредственно под несогласно лежащими глинами акчагыла.

Верхний структурный этаж образован породами верхнего плиоцена и четвертичного возраста. Эти отложения, несогласно перекрывающие разновозрастные породы нижнего структурного этажа и соль, залегают практически горизонтально, образуя весьма слабо выраженный сводообразный перегиб слоев.

Вторым морфологическим типом соляных куполов междуречья являются соляные купола, имеющие несколько удлиненные (Аукетайчагыльский тип) соляные ядра с пологими склонами. Соляное ядро по сравнению с первым типом более глубоко погружено и перекрыто надсолевыми отложениями мезокайно-зойского возраста. Надсолевые отложения образуют над соляным ядром два структурных этажа. Нижний структурный этаж сложен доакчагыльскими породами. По нижнему структурному этажу соляные купола второго типа напоминают купола Южно-Эмбенского района. Для нижнего структурного этажа характерно наличие центрального грабена, выполненного молодыми отложениями верхнего мела и палеогена, и нескольких крыльев, в свою очередь, нарушенных радиальными сбросами небольших амплитуд.

Количество крыльев на куполах различно. Купола могут быть трехкрылые (Аукетайчагыл), четырехкрылые (Ушкультас) и пятикрылые (Фурманово-1).

Верхний структурный этаж, образованный породами верхнего плиоцена и четвертичного возраста, несогласно перекрывает породы нижнего структурного этажа и образует слабо выраженный сводообразный изгиб слоев (рис. 2).

Третьим морфологическим типом соляных куполов, установленным на территории междуречья Волги и Урала, являются так называемые погребенные соляные купола (Заречный и Ащисай). Они еще далеко не изучены и обнаруживаются обычно сейсмометрическими работами в межкупольных зонах (рис. 3). По имеющимся данным, этот тип куполов с ядром округлой формы имеет небольшие размеры, здесь возможно наличие даже трех структурных этажей, так как для таких куполов характерны активный рост в мезозойское время и почти прекращение роста в третичное время. Нижний структурный этаж образован породами мезозоя и сформирован в структуру куполообразного вида, нарушенную радиальными сбросами. Средний этаж сложен породами палеогена и залегает в виде слабоизогнутого свода. Верхний структурный этаж, образованный породами верхнего плиоцена и четвертичными залегает почти горизонтально.

2. Надсолевой комплекс отложений в пределах отдельных соляных куполов, вне зависимости от их морфологического типа, не претерпевает каких-либо существенных литолого-фациальных изменений.

Проявляются лишь незначительные литологические изменения в виде увеличения песчанистости пород к наиболее приподнятым частям купола или увеличения глинистости в грабенах. Надсолевые отложения в пределах соляных куполов междуречья представлены чередованием двух фациальных комплексов пород: карбонатных и терригенных. Карбонатные комплексы по времени соответствуют нижнему триасу, нижневолжскому ярусу верхней юры и турон-сенону. Терригенные комплексы пород характерны для нижней юры, неокома-аптского, альбского и сеноманского ярусов, а также палеогена и неогена. Таким образом, в надсолевой толще соляных куполов междуречья отмечается чередование трех карбонатных и трех терригенных комплексов пород. Такое же чередование фациальных комплексов отмечается и в пределах межкупольных зон. Литологический характер пород и здесь сохраняется почти таким же, как и на соляных куполах, если не считать некоторого увеличения глинистости разреза.

Мощность надсолевых отложений в пределах отдельных соляных куполов в различных их частях неодинакова. На некоторых крыльях она увеличивается от присводовой части к периферии. В зависимости от условий роста куполов мощность надсолевых отложений, накапливавшихся в тот или иной промежуток геологического времени, также различна. Кроме того, мощность надсолевых отложений значительно увеличивается в межкупольных зонах.

3. Соляные купола росли непрерывно-прерывисто в процессе осадконакопления вследствие давления плотных надсолевых пород и колебательных региональных движений Прикаспийской впадины.

После региональных подъемов территории междуречья и размыва надсолевых толщ в сводах куполов отмечаются этапы интенсивного их роста. Это доказывается малыми мощностями отложений, накапливавшихся в сводах куполов после региональных перерывов в осадконакоплении, по сравнению с мощностями тех же отложений в межкупольных зонах. Такие этапы интенсивного роста соляных куполов междуречья соответствуют нижнему триасу, неокому и турону. В последующее время в междуречье повсеместно шел более замедленный рост соляных куполов, что подтверждается незначительной разницей в мощностях отложений, накапливавшихся в это время на куполах и в межкупольных зонах. Начальный этап формирования соляных куполов междуречья относится к концу верхнепермского времени, когда повсеместно в пределах непрерывно прогибающейся западной части Прикаспийской впадины растущие соляные массивы прорвали отложения, верхней перми и вышли на дневную поверхность.

В последующее время каждый соляной купол имел свои индивидуальные особенности роста в зависимости от дифференцированного подъема соляных масс в различных его частях. На это указывают различные мощности надсолевых отложений и неодинаковая полнота стратиграфического разреза как в различных частях одного и того же купола, так и для различных куполов. По имеющемуся в настоящее время материалу установлено, что купол Заречный на протяжении всего мезозоя рос более интенсивно, чем купола Аукетайчагыл, Ушкультас и Джангала, а акмайский тип куполов, по-видимому, в это время рос еще более интенсивно, чем Заречный, на что указывают резко уменьшенные мощности мезозойских отложений в головах пластов размытого крутого крыла.

В палеогеновое время рост соляных куполов междуречья был уже различным. Так, например, установлено, что рост соляных куполов Аукетайчагыл, Ушкультас и Джангала происходил довольно интенсивно, а рост купола Заречный - очень медленно. В предакчагыльское время соляные купола междуречья окончательно оформились в различные морфологические типы.

4. Наиболее благоприятными длят сохранения залежей в присводовых частях соляных куполов являются крылья, характеризующиеся большей стратиграфической полнотой разреза надсолевых толщ.

Среди изученных в пределах междуречья соляных куполов наиболее благоприятны северо-восточное крыло купола Аукетайчагыл, северо-западное и юго-восточное крылья купола Ушкультас. Необнаружение промышленных скоплений нефти и: газа на этих хорошо изученных крыльях объясняется отсутствием, здесь благоприятных ловушек. Все отмеченные крылья незамкнутые. Простирания надсолевых отложений на протяжении указанных крыльев, либо прямолинейные, либо вогнутые, следующие простиранию основных сбросов центрального грабена. Иначе говоря, здесь нет в плане замкнутого контура между изогипсами надсолевых отложений и линией тектонического экрана, т. е. нет ловушек. Поперечные же сбросы на крыльях соляных куполов не играют роли в распределении залежей нефти по крылу, так как они образовались, уже значительно позже формирования скоплений нефти и газа.

На основании изложенного можно сделать вывод, что соляные купола аукетайчагыльского морфологического типа должны рассматриваться как перспективные для постановки, глубокой разведки на нефть и газ только в том случае, если структура крыльев дает ясно выраженные ловушки и если разрез надсолевых толщ представлен стратиграфически полно. Заречный морфологический тип структур в мезозойское время мало чем отличался от куполов аукетайчагыльского типа, поэтому его разведка должна быть такой же, как и куполов второго типа.

Многочисленные в междуречье соляные купола акмайского типа характеризовались наиболее активным ростом на протяжении всего мезозоя. Надсолевые толщи в своде быстро растущего купола интенсивно разрушались и мигрирующие сюда подвижные углеводородные соединения улетучивались. В связи с этим отложения триаса, юры и нижнего мела скорее всего бесперспективны для обнаружения в них нефти у крутых крыльев куполов. Исходя из условий развития акмайского типа куполов, основные перспективы в них можно связывать только лишь с отложениями верхней перми. Верхнепермские породы в междуречье могут быть промышленно нефтегазоносными. На это указывают многочисленные признаки нефти в виде капелек и примазок, обнаруженные в солях кунгура, а также промышленные скопления в районах Южной Эмбы.

По-видимому, процессы нефтегазообразования в мощных толщах верхнепермских пород происходили еще до прорыва их соляными штоками. И только после прорыва их солью создались условия для процессов нефтегазонакопления.

Углеводородные соединения начали перемещаться по направлению к соляным куполам и образовывать скопления у крутых склонов соляных ядер. Отложения верхней перми, из которых нефтяные углеводороды практически не уходили, не рассеивались на протяжении геологической истории, можно рассматривать в качестве перспективных и в пределах других типов соляных куполов междуречья, а также у крутых склонов соли. Определение положения крутых склонов соли для акмайского типа куполов не вызывает никаких трудностей, поэтому этот тип следует рассматривать в качестве наиболее благоприятного объекта для разведки верхнепермской нефти. Однако и здесь следует обязательно учитывать структурные особенности крутого крыла.

Необходимые условия для ловушек будут созданы только в том случае, если изогипсы крутого крыла соли в плане образуют с изогипсами пород надсолевого комплекса замкнутый контур. Судя же по куполу Акмай, который со всех сторон окружен глубокими компенсационными мульдами, такие условия отсутствуют. Радиальные поперечные, сбросы, разбивающие крутые крылья, также не представляют интереса как экраны. Вместе с тем, в зонах развития крупных, со столообразными ядрами, соляных куполов междуречья, окруженных со всех сторон глубокими компенсационными мульдами, для поисков верхнепермской и мезозойской нефти представляют большой интерес так называемые пассивные поднятия в межкупольных зонах. С этими поднятиями, тектонически не нарушенными, могут быть связаны крупные сводовые залежи нефти в породах верхней перми и мезозоя. Пассивные поднятия образуются в межкупольных зонах в результате оттока подстилающей верхнепермские породы соли из соседних компенсационных мульд при формировании крупных соляных ядер прорванных куполов акмайского типа (рис. 4).

Следует отметить, что на существование таких пассивных поднятий в провинции Гольф Коста (США) указывал еще в 1936 г. Ритц. Он впервые отметил, что благодаря краевым компенсационным мульдам в межкупольных пространствах могут обособиться области относительных поднятий, представляющие интерес для поисков нефти. В настоящее время из такого рода поднятий в межкупольных зонах Примексиканской впадины получают значительно большие количества нефти, чем с площадей соседних соляных куполов.

Аналогичные пассивные поднятия, несомненно, должны существовать и на территории междуречья Волги и Урала. Такие поднятия намечаются сейсмическими данными в районе Порт-Артура и к югу от купола Акмай. Здесь необходимо провести детальные сейсмометрические исследования для выявления положения свода поднятия и заложить глубокие разведочные скважины на нефть и газ. Очевидно, с такими пассивными поднятиями в межкупольных зонах связаны основные перспективы открытия крупных залежей нефти и газа в надсолевых отложениях междуречья Волги и Урала.

Трест Уралъскнефтегазразведка, Казахский Политехнический ин-т

Рис. 1. Структурная карта купола Акмай.

1 -изогипсы по III отражающему горизонту (подошва неокома); 2-изогипсы по VI отражающему горизонту (поверхность соли)

Рис. 2. Структурная карта купола Аукетайчагыл.

1 -изогипсы по III отражающему горизонту.

Рис. 3. Структурная карта купола Заречный.

1 -изогипсы по III отражающему горизонту; 2 -изогипсы по VI отражающему горизонту.

Рис. 4. Межкупольная зона с пассивным поднятием (участок сейсмического профиля XII, по материалам Казахстаннефтегеофизики).