|
УДК 550.8 (471.56) |
МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ПЛОЩАДЕЙ К ГЛУБОКОМУ БУРЕНИЮ В ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ (В порядке обсуждения.)
А.В. Овчаренко
В Оренбургской области для подготовки площадей к глубокой разведке в основном применяется метод структурного бурения, по данным которого, помимо изучения структурного плана пермских отложений, можно также давать оценку их нефтегазоносности. За последние годы в области значительно возросли объемы сейсморазведочных работ, эффективность которых по выявлению локальных нефтеносных структур повысилась. Другие методы поисков структур и возможность их применения в различных геологических условиях Оренбургской области, а также их развитие во времени освещены в работе М.Ф. Свищева [1].
При постановке детальных геолого-поисковых и геофизических работ должны учитываться результаты проведенных ранее на территории области региональных исследований, позволяющие оценить условия нефтегазоносности, а также определить положение линейных зон дислокаций, к которым обычно приурочены локальные структуры - непосредственные объекты разведки.
По основным чертам геологического строения и нефтегазоносности на территории Оренбургской области можно выделить шесть нефтегеологических районов [1]. Методика поисков структур для глубокого бурения рассматривается нами отдельно для каждого района, исходя из особенностей геологического разреза и установленных размеров поднятий. Северо-Кинельский район за истекшие годы полностью покрыт структурно-геологической съемкой, электроразведкой и редкой сетью профильных структурных скважин. Указанные виды исследований применялись для верхнепермских отложений, которые, как это было установлено последующим структурным бурением, не соответствуют нижнепермским осадкам (Абдулинская и Кандызская площади). Вследствие установленного несоответствия верхнепермского структурного плана с нижнепермским, подготовка объектов к разведке в Северо-Кинельском районе проводится структурным бурением по кровле ассельского яруса нижней перми, как наиболее четкой литолого-стратиграфической границе, расположенной ниже известных границ несогласия. По результатам глубокого разведочного бурения, проведенного на Аркаевской, Кислинской и других площадях, установлено, что поверхность продуктивных турнейских и пашийских горизонтов лишь отдаленно повторяет структурный план нижней перми (рис. 1), поэтому перед вводом в глубокое бурение подготовленного поднятия необходимо на нем пробурить 2-3 структурные скважины малого диаметра до турнейского яруса с целью более рационального заложения поисково-разведочных скважин.
В связи с неблагоприятными сейсмогеологическими условиями (значительная расчлененность рельефа, распространение на поверхности преимущественно карбонатно-сульфатных образований) проведение сейсморазведки в Северо-Кинельском районе нецелесообразно.
Большекинельский район сравнительно с другими нефтегеологическими районами Оренбургской области наиболее изучен. Территория его полностью покрыта геологической съемкой, электроразведкой; на значительной площади проводились структурное бурение и сейсморазведка. Почти для всей территории района отмечается сравнительное соответствие верхне- и нижнепермских структурных планов. Поднятия, выявленные или подтвержденные по нижнепермским отложениям (артинский ярус), как правило, прослеживаются и по нижележащим горизонтам карбона и девона (Султангуловская, Ашировская, Самодуровская, Пономаревская и другие площади).
Установлено, что соответствие верхне- и нижнепермских структурных планов наблюдается там, где крутое крыло Большекинельского вала четко прослеживается по горизонтам обоих отделов перми. К востоку от Пономаревки, где крутое крыло вала трассируется лишь по нижнепермским отложениям, а по кровле калиновской свиты верхней перми его морфология становится неясной и вал теряется на фоне моноклинального погружения слоев, отмечается несоответствие верхнепермского структурного плана лежащим ниже отложениям (рис. 2). Этому району соответствует появление в разрезе кунгурского яруса мощных пластов каменной соли, которые, с одной стороны, способствуют нивелировке подкунгурского ложа, а с другой - осложняют структуру верхнепермских осадков такими элементами, которые не находят отражения в подсолевых отложениях. Поэтому структуры в восточной части Большекинельского района необходимо подготавливать только по нижнепермским маркирующим горизонтам.
Вследствие указанной зависимости между морфологическими особенностями верхнепермских структур и характером их соответствия нижнепермским необходимо при выборе маркирующего горизонта руководствоваться в основном тектоническим строением крупных структур (валы, флексуры) и в качестве маркирующего принимать первый от дневной поверхности горизонт, по которому известны здесь крупные структуры или зоны поднятий с четко выраженной морфологией.
При проведении геолого-поисковых работ в Большекинельском районе необходимо учесть, что поднятия северного крыла вала не являются его единственным положительным осложнением. Структурным бурением на Софиевской площади установлена Терентьевско-Хомутовская группа поднятий, простирающаяся параллельно валу и отделенная от него узким синклинальным прогибом. Данная группа поднятий или ее аналоги не закартированы на смежных площадях района. Это объясняется тем, что геолого-поисковые работы, которые ранее проводились в Большекинельском районе, ориентировались в основном на разведку поднятий, прижатых непосредственно к крутому крылу флексуры. Для поисков погребенных структур южнее и севернее Большекинельского вала целесообразно проводить сейсморазведку MOB.
Токско-Кинельский район в геологическом строении пермских отложений имеет ряд сходных черт с Большекинельским. Район полностью изучен структурно-геологической съемкой и электроразведкой, а на отдельных площадях проводились сейсморазведка, структурно-поисковое и разведочное бурение, которыми в общих чертах охарактеризовано его глубинное строение и нефтегазоносность. Для этого района характерна региональная газоносность пермских отложений (уфимский и артинский ярусы). Газовые залежи обычно связаны с небольшими поднятиями, имеющими амплитуды не более 10-15 м. Вследствие этого картирование таких поднятий возможно только структурным бурением непосредственно до верхнего продуктивного горизонта или калиновской свиты, залегающей на газоносном комплексе. Поэтому бурение структурных скважин на эти отложения - необходимый этан при подготовке структур к глубокому бурению и поисках залежей газа в горизонтах перми.
В западной и центральной частях Токско-Кинельского района до меридиана Ивановки в качестве опорного горизонта используется калиновская свита, которая, как установлено на Городецкой, Жуковской, Ивановской площадях, соответствует нижнепермским отложениям. В случае выявления поднятий на них в процессе структурного бурения закладываются оценочные скважины для изучения газоносности пермских отложений.
Восточнее Ивановки отмечается несоответствие между верхне- и нижнепермскими структурными планами, обусловленное изменением мощности каменной соли кунгурского яруса. Так, на Алябьевской и Шарлыкской площадях структуры, выявленные бурением по верхнепермским отложениям, последующими работами по нижней перми не подтвердились. Несоответствие пермских структурных, планов особенно наглядно иллюстрируется различием в простирании разновозрастных слоев (рис. 3).
Основные положительные структурные элементы площадей - Алябьевское, Шарлыкское и Илькульганское поднятия, отображенные в надсолевом верхнепермском структурном плане, по нижнепермским отложениям отсутствуют. На их месте по подсолевым отложениям отмечается моноклинальный подъем слоев в северном направлении. Вследствие этого подготовку структур к глубокому бурению в восточной части Токско-Кинельского района необходимо проводить по подсолевым отложениям - кровле артинского яруса.
Для выяснения соотношения пермских структур с лежащими ниже отложениями и для правильного заложения поисковых скважин на каменноугольные и девонские отложения, кроме структурного бурения, необходимо применять сейсморазведку MOB. Для обоснования геофизических данных в бурящихся структурных скважинах целесообразно проводить сейсмокаротаж с целью изучения скоростной характеристики разреза, чтобы получить параметры, необходимые для определения изменения скоростей распространения сейсмических волн.
Самаркинский район изучен структурно-геологической съемкой, электроразведкой, частично структурным бурением и сейсморазведкой. Наиболее изучена западная часть района, где на многих площадях проводилось и разведочное бурение. Результаты геологопоисковых работ 1961-1962 гг. показали, что выявленные ранее две зоны поднятий прослеживаются далее на восток, и в пределах изучен ной части Самаркинская дислокация повсеместно представлена двумя группами поднятий. На всем протяжении дислокация по верхнепермским отложениям выражена цепочкой структур обычно субширотного простирания, ограниченных на севере прогибом, простирающимся аналогично дислокации. Указанные структурные элементы к востоку значительно ослабляются, и в районе Малаховского поднятия Самаркинская дислокация по верхнепермским отложениям затухает, сливаясь с общим моноклинальным наклоном слоев; дальнейшее ее положение не выяснено. Очевидно, такое изменение строения структурной зоны объясняется увеличением в восточной части района мощности галогенного кунгура, который нивелирует структурный план подсолевого ложа.
Строение этого участка Самаркинской дислокации аналогично строению восточной части Большекинельского района (восточнее Пономаревки), где установлено несоответствие верхне- и нижнепермских структурных планов, обусловленное влиянием галогенной толщи кунгура. Поэтому нами предлагается структурное бурение восточнее Малаховского поднятия проводить на нижнепермские подсолевые отложения, а к западу от него бурение ориентировать на верхнепермский структурный план - кровлю калиновской свиты. Структурное бурение целесообразно комплексировать с сейсморазведкой для проверки соотношения пермского структурного плана с нижележащими. При проведении геологопоисковых и геофизических работ сейсмические профили и профили структурных скважин необходимо закладывать с таким расчетом, чтобы осветить обе зоны поднятий Самаркинского района.
Южно-Оренбургский район в геологическом отношении слабо изучен. Однако имеющиеся данные показывают, что он значительно сложнее, чем описанные выше районы. В стратиграфическом разрезе района принимают участие мезозойские отложения и мощные пачки каменной соли в пермских осадках. Это предопределяет более сложное соотношение верхних структур с нижележащими, обусловленное влиянием солянокупольной тектоники, несогласиями между палеозоем и мезозоем. Вместе с тем, Южно-Оренбургский район представляет значительный интерес для поисков крупных залежей нефти и газа в палеозойских отложениях, как район, расположенный на северном борту Прикаспийской впадины и характеризующийся благоприятными условиями сохранности залежей. Однако разведочные работы здесь сдерживаются из-за отсутствия надежных структур, подготовленных к глубокому бурению.
На современном этапе геологической изученности Южно-Оренбургский район можно разделить на две части: северную, примыкающую к Самаркинской дислокации, и южную, расположенную на погружении рельефа палеозойских отложений вплоть до южной границы области.
Северная часть района изучена геологической съемкой, электроразведкой; на многих площадях проводилось структурное бурение на различные горизонты верхней перми. Здесь пробурено несколько поисково-разведочных скважин на средний и нижний карбон. Проведенными работами установлено, что поверхность калиновской свиты не отражает рельефа нижнепермских и каменноугольных отложений (структурные планы последних соответствуют один другому). Нижнепермские структуры смещаются относительно верхних, как правило, к северуи северо-западу (рис. 4). Учитывая это, подготовку структур в северной части Южно-Оренбургского района необходимо осуществлять бурением до калиновской свиты с последующей проверкой выявленных поднятий несколькими скважинами, проведенными до кровли артинского яруса с одновременной оценкой нефтегазоносности пермских отложений.
Южная часть Южно-Оренбургского района слабо изучена геологопоисковыми работами, а те исследования, которые здесь проводились (геологическая съемка, структурное бурение), ориентировались на мезозойские или верхнепермские осадки и из-за резких колебаний мощностей галогенных осадков верхней и нижней перми практического интереса в смысле подготовки структур к глубокому бурению не представляют. Поэтому очень своевременна постановка в данном районе региональных сейсмических и буровых работ, которые намечено провести Оренбургским геологическим управлением в 1962-1965 гг. [3].
В комплексе геолого-поисковых работ второго этапа после проведения региональных исследований первостепенное значение будут иметь сейсморазведка и бурение редкой сети параметрических скважин на подсолевые отложения, которые смогут дать параметры, необходимые для более уверенного определения глубин отражающих горизонтов.
В 1958 г. начаты работы по подготовке площадей в Предуральском краевом прогибе, а двумя годами позже здесь были заложены первые разведочные скважины в предполагаемых зонах развития рифогенных массивов. Установлено, что методика поисков рифов, выработанная ранее в Башкирии, мало подходит для этого района из-за более сложного геологического строения. Поэтому оренбургскими, геологами и геофизиками совместно с работниками ВНИИгеофизики предложена несколько иная методика подготовки площадей к глубокому бурению в Предуральском прогибе. По данным гравиметрии и электроразведки выделяется гравитационная ступень, соответствующая примерному положению западной границы Предуральского прогиба, и намечаются участки, перспективные для постановки рекогносцировочных сейсмических исследований.
В пределах выделенных участков сейсморазведочные работы проводятся в два этапа.
На первом этапе проводятся рекогносцировочные сейсмические работы методами КМПВ и частично MOB с целью уточнения положения западного борта прогиба и выявления ориентировочной конфигурации рифового массива. Учитывая сложное строение границы прогиба, рекогносцировочные профили необходимо проводить в широтном направлении протяженностью 15-25 км и с расстоянием между профилями 2,5-3 км.
Для увязки широтных профилей на участках относительно спокойного залегания кунгурских отложений проводятся меридиональные профили с учетом данных электроразведки.
По материалам рекогносцировочных профилей выделяются локальные зоны аномальной записи и зоны затухания волн от глубоких горизонтов, связанные с сакмаро-артинскими поднятиями, представляющими интерес для постановки детальных работ. На основе рекогносцировочных профилей в наиболее интересных участках закладывается 2- 3 профиля РНП (20-30 км).
По результатам работ первого этапа на участке возможного развития сакмаро-артинского поднятия бурится глубокая параметрическая (оценочная) скважина. По данным этой скважины производится стратиграфическая привязка горизонтов и выбор параметров для построения сейсмических разрезов.
Второй этап заключается в детальной разведке выявленных поднятий сакмаро-артинского возраста методом РНП (примерно 50-60 км на одно поднятие). В результате второго этапа работ составляется карта по условному отражающему горизонту, приуроченному к сакмаро-артинским отложениям, и даются рекомендации по заложению поисково-разведочных скважин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Свищев М.Ф. Геологическое строение и нефтегазоносность Оренбургской области. Гостоптехиздат, 1961.
2. Шпильман И.А. Итоги геологоразведочных работ в Оренбургской области за 1960-1961 гг. и их задачи на ближайшие годы. Геология нефти и газа,1961, № 9.
3. Воробьев А.А., Можаев Н.С, Овчаренко А.В., Савченко Д.А., Шпильман И.А. План региональных работ на нефть и газ в Оренбургской области. Геология нефти и газа, 1962, № 12.
Западная геолого-поисковая экспедиция Оренбургского геологического управления
Рис. 1. Схема соотношения структурных форм Северо-Кинельского района по ассельским турнейским отложениям.
Изогипсы кровли: 1-ассельского яруса; 2-турнейского яруса. Поднятия: а-Кислинское, б - Шалтинское.
Рис. 2. Схематическая структурная карта восточного продолжения Большекинельского вала.
а- по кровле калиновской свиты; б- по кровле артинского яруса. Выявленные поднятия: 1 -Ефремо-Зыковское; 2 - Самодуровское; 3-Терентьевское; 4-Пономаревское; 5 - Ильинское; 6 - Усминское.
Рис. 3. Схема соотношения форм по кровле калиновской свиты и артинского яруса.
Изогипсы кровли: 1 - калиновской свиты; 2 - артинского яруса. Поднятия: а - Алябьевское; б - Бараковское.
Рис. 4. Сопоставление пермских структурных планов Бобровско-Ромашкинской площади.
Изогипсы кровли: 1 - калиновской свиты; 2 - артинского яруса.