К оглавлению	УДК 553.982.2 552.51 551.763 (471.63)
	Б.Г. Сократов

О РАСПРЕДЕЛЕНИИ НЕФТЕНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ В ПЕСЧАНИКОВО-АЛЕВРОЛИТОВОЙ ТОЛЩЕ МЕЛА ВОСТОЧНОГО СТАВРОПОЛЬЯ

Наиболее крупные залежи нефти в восточной части Ставропольского края приурочены к сравнительно однородной песчаниково-алевролитовой толще меловых отложений (неоком-сеноман) мощностью 600-700 м. Она залегает на терригенных породах средней юры, в интервале глубин от 2400-2500 до 3100-3150 м, выше поверхности палеозойского фундамента на 100-300 м и перекрывается карбонатными отложениями верхнего мела. В этой толще, начиная от базального XIII пласта (В статье используется общепринятая номенклатура пластов. Теперь установлено, что некоторые из них имеют разный возраст (VIII, IV пласты).) до I Пласта включительно, к настоящему времени уже выявлено до десяти нефтеносных горизонтов, лежащих на разных стратиграфических уровнях.

До последнего времени оставалась неясной закономерность распределения нефтеносных горизонтов в песчаниково-алевролитовой толще большой мощности, что затрудняло оценку нефтеносности и выбор объектов для опробования.

В широко распространенных терригенных нефтеносных отложениях распределение нефтяных горизонтов связано с наличием в глинистой толще слоев песчаников и алевролитов, являющихся коллекторами. Для песчаниково-алевролитовой толщи характерно, что от 50 до 70% ее мощности, по существу, является коллектором. Поэтому весьма важно установить, с чем связано распределение нефтеносных горизонтов в такой толще пород.

Терригенная толща мела сложена в основном песчаниками и алевролитами; глины, известняки и гравелиты занимают небольшую ее часть.

 Распространение этих пород на различных месторождениях показано в таблице.

Тип породы	Содержание пород в толще по месторождениям, %
	Колодезное	Величаевское	Зимняя Ставка	Озек-Суат
Гравелиты	2,0	1,5	1,0	1,0
Песчаники и алевролиты:	90,0	86,5	82,0	80,5
проницаемые	71,0	58,0	60,0	47,0
непроницаемые	19,0	28,5	22,0	33,5
Глины	8,0	12,0	16,3	13,5
Известняки	-	-	0,7	5,0

В этой таблице песчаники и алевролиты подразделены на две группы: проницаемые и непроницаемые. Такое разделение основано на данных, полученных прямыми лабораторными методами, а также расчетным путем (с использованием промыслово-геофизических материалов).

В группу проницаемых включены песчаники и алевролиты, обладающие проницаемостью от 4 мд и выше (преобладают значения от 40 до 200 мд); пористость таких пород составляет 12% и более. Таким образом, эту группу составляют породы, которые могут рассматриваться как коллекторы для нефти.

К непроницаемым отнесены песчаники и алевролиты, проницаемость которых менее 4 мд, а пористость менее 12%.

Коллекторские свойства песчаниково-алевролитовых пород зависят, как показали исследования, в основном от содержания карбонатного и глинистого материала. Установлено, например, что при содержании карбонатного материала свыше 10% песчаники и алевролиты практически непроницаемы.

Детальное изучение разрезов показало, что формирование терригенной толщи мела большой мощности шло при неустойчивом тектоническом режиме. Этапы накопления осадков чередовались с перерывами, которые сопровождались в некоторых случаях частичным размывом ранее образовавшихся отложений. Следы таких перерывов четко фиксируются на границах: средней юры и неокома, верхнего баррема и нижнего апта, нижнего апта и верхнего апта, верхнего апта и среднего (?) альба, сеномана (или где он отсутствует - альба) и турона. Это позволяет расчленить разрез терригенных меловых отложений на четыре серии (см. рисунок), стратиграфически принадлежащие неокому (7), нижнему апту (2), верхнему апту (3), среднему (?) альбу-сеноману (4).

Серии различаются по распространению в них тех или иных литологических типов пород, их взаимоотношению и мощности. Однако общим для них является то, что все они начинаются трансгрессивными слоями, а заканчиваются регрессивными.

Трансгрессивные слои выражены в основании серий горизонтами гравелитов, кварцево-полимиктовых песчаников и алевролитов, которые выше по разрезу становятся более глинистыми и карбонатными, а затем сменяются глинами и даже в одной из серий - известняками. Выше наблюдается обратная последовательность напластований, переход к более зернистым песчаниково-алевролитовым породам, вслед за накоплением которых наступал перерыв, что отражает уже регрессивные тенденции седиментационного бассейна.

Песчаники и алевролиты в верхней частя серии отличаются от аналогичных пород в трансгрессивных слоях отсутствием полимиктового материала.

Неокомская трансгрессивно-регрессивная серия (7) имеет мощность от 115-170 м в Озек-Суате до 50-70 м в Колодезном. Уменьшение мощности связано со смещением трансгрессивных слоев на более высокий стратиграфический уровень. Если в Озек- Суате они относятся к валанжин(?)-готериву, то на Колодезном они соответствуют баррему. Трансгрессивные слои начинаются несогласно лежащим на породах средней юры базальным горизонтом гравелитов мощностью в 1-2 м или полимиктовых песчаников с рассеянными в них кварцевыми гальками и обломками пород (нижняя часть XIII пласта Озек-Суата, Зимней Ставки и XII пласта Величаевского).

Выше лежат проницаемые кварцево-полимиктовые песчаники, пачка кварцево-глауконитовых карбонатных песчаников и алевролитов различной зернистости, которая расслоена глинистыми алевролитами и глинами небольшой мощности (от 2 до 4 м). Мощность этой части серии до располагающихся выше известняков изменяется от 60 м в Озек-Суате до 20-25 м на восточной периклинали Величаевского месторождения. Среднюю часть серии слагают известняки (XI пласт), мощность которых в Озек-Суате равна 30-40, в Зимней Ставке - 4-10 м, а западнее этих месторождений они отсутствуют.

Выше известняков вновь лежит пачка проницаемых песчаников и алевролитов, иногда расслоенная в верхней части непроницаемыми алевролитами, а также глинами. В верхних горизонтах часто встречаются рассеянные гравийные зерна кварца. По палеонтологическим данным эта часть серии относится к верхнему баррему и соответствует X, IX пластам и нижней части VIII пласта. Выше, с небольшим перерывом лежат фаунистически охарактеризованные слои нижнего апта, относящиеся уже к следующей серии.

Нижнеаптская трансгрессивно-регрессивная серия (2) имеет мощность 100 м. Она начинается пачкой песчаников, алевролитов и алевритистых глин (верхняя часть VIII пласта), принадлежащей дегезитовым слоям средней аммонитовой зоны нижнего апта. Мощность этой пачки 20 м.

В основании ее наблюдаются прослои кварцево-полимиктовых песчаников и алевролитов, содержащие рассеянные гравийные зерна кварца и обломки пород или прослои гравелитов. Выше лежит свита глинистых алевролитов и глин мощностью 60- 75 м, которая покрывается пачкой кварцево-глауконитовых песчаников и алевролитов (нижняя часть VI пласта), имеющей не повсеместное распространение. Наиболее широко она развита на месторождении Колодезное и отсутствует в Озек-Суате, что объясняется несогласным перекрытием ее трансгрессивными слоями верхнего апта, которыми начинается следующая серия.

Несмотря на различие этих двух серий (литологическая разновидность слоев и их взаимоотношения), вторая серия сохраняет ту же особенность строения - наличие трансгрессивной и регрессивной частей. Нижнюю часть составляет песчаниково-алевролитовая пачка в основании серии и свита глинистых алевролитов и глин. Следует заметить, что эта часть нижнего апта в этих же фациях характеризуется широким площадным распространением на Северном Кавказе и трансгрессивным налеганием не только на разные слои неокома, но и на более древние (Т.А. Мордвилко, 1960 г.). Верхняя, регрессивная часть, там, где она сохранилась, выражена слоями хорошо проницаемых кварцево-глауконитовых песчаников и алевролитов (нижняя часть VI пласта месторождений Колодезное, Величаевское).

Верхнеаптская трансгрессивно-регрессивная серия (3) имеет мощность 130-150 м. Она начинается горизонтами гравелитов и кварцево-полимиктовых некарбонатных песчаников, содержащих гравийные угловатые обломки кварца, роговиковых пород и обломки макрофауны, в том числе характерной для фуркатовой зоны нижнего апта. Эти горизонты составляют верхнюю часть VI пласта. Выше расположена свита глинистых алевролитов и глин мощностью 100-125 м, верхняя часть которой на месторождении Колодезное замещается песчаниками и алевролитами.

Разрез серии заканчивается кварцево-глауконитовыми проницаемыми песчаниками и алевролитами мощностью до 20 м (нижняя часть IV пласта), относящимися по палинологическим данным к верхнему апту.

Среднеальбская-сеноманская трансгрессивно-регрессивная серия (4) имеет наибольшую мощность (300- 340 м). В основании ее лежит трансгрессивная пачка рыхлых некарбонатных песчаников, содержащих иногда прослои гравелитов. В кровле этой пачки на соседней с Колодезненской- Максимокумской структуре были обнаружены альбские моллюски, среди которых - иноцерамы, характерные для среднего и верхнего альба. Мощность пачки уменьшается в направлении от Колодезного к Зимней Ставке и Озек-Суату от 20-25 до 5-12 м. Выше лежат глинистые алевролиты и глины, общая мощность которых невелика: от 5-15 м в Колодезном до 40-45 м в Зимней Ставке и Озек-Суате.

Основную часть серии составляет располагающаяся выше более чем 250-метровая свита высокопроницаемых кварцево-глауконитовых песчаников и алевролитов (I и II пласты) с выдержанным в этом районе прослоем глин мощностью 7-20 м, примерно в средней ее части. В разрезах месторождений Колодезное и Величаевское на этой свите лежит 11 - 25-метровая пачка глинистых алевролитов и глин и местами горизонт кварцево-глауконитовых алевролитов с тонкими прослойками алевритистого известняка. Мощность этого горизонта изменяется от 0 до 6 м, а возраст его датируется сеноманом. Выше распространены турон-коньякские известняково-мергельные отложения, которыми начинается карбонатная толща верхнего мела.

В Зимней Ставке отсутствует сеноманский горизонт, и там верхнемеловая карбонатная толща лежит на верхнеальбской глинистой пачке. Этой пачки нет в Озек-Суате; здесь карбонатная толща мела непосредственно контактирует с песчаниково- алевролитовой свитой верхнего альба, причем характер контакта свидетельствует о наличии погребенного эрозионного рельефа, сформировавшегося в предтуронское время.

В первой серии залежи нефти выявлены в нижней и верхней ее частях. Нефтеносность в нижней части серии связана с двумя горизонтами (ХIII_2-3 и XIII₁) в базальных валанжин (?)-готеривских слоях (XIII пласт), сложенных гравелитами и кварцево-полимиктовыми песчаниками и алевролитами. Оба горизонта имеют мощность от 10 до 20 м и разделены слабопроницаемыми глинистыми алевролитами с тонкими прослойками известняка; мощность этого раздела 7-10 м.

Нижний нефтеносный горизонт лежит на песчаниково-глинистых отложениях средней юры, причем из-за углового несогласия в своде Озек- Суатского поднятия этот горизонт непосредственно контактирует с двумя нефтеносными горизонтами (II и III) средней юры. В этом случае наблюдается связь залежей в среднеюрских горизонтах с залежью в базальном меловом горизонте, что подтверждено сходством их нефтей. Залежь нефти в XIII пласте - пластовая сводовая.

Эти же базальные слои мела распространены северо-восточнее Озек-Суата и выклиниваются на южном крыле поднятия Зимняя Ставка, где с ними связана стратиграфически и литологически экранированная залежь нефти. Здесь, как и в Озек- Суате, нефтеносны гравелиты и кварцево-полимиктовые песчаники и алевролиты, заключенные между лежащими ниже поверхности несогласия глинами средней юры и глинистыми карбонатными алевролитами (XII пласт), которыми перекрыт нефтеносный горизонт.

На других поднятиях (Величаевском и Колодезном) в базальных слоях мела, имеющих более высокий стратиграфический уровень и лежащих также несогласно на песчаниково-глинистых отложениях средней юры, нефтяные залежи не выявлены. Возможно, что для Колодезного это можно объяснить сравнительно однородным песчаниково-алевролитовым составом всей серии, обладающей хорошей проницаемостью, что при относительно небольшой мощности ее исключило скопление здесь нефти. Последняя скопилась выше, у поверхности несогласия.

Наиболее широко нефтеносна верхняя часть первой серии. Здесь содержит нефть вся песчаниково-алевролитовая пачка, расположенная между поверхностью несогласия, которой отделяется от нижнеаптской серии, и подстилающими эту пачку глинисто-карбонатными отложениями. В ней на всех месторождениях установлен ряд нефтеносных горизонтов (X, IX, VIII_2-4), которые разобщаются непроницаемыми прослоями алевролитов и глин, имеющими небольшую мощность (до 4 м). Тип залежей нефти пластовый, сводовый, а в верхних горизонтах, лежащих у поверхности несогласия, тип залежей контролируется не только структурными, но и литологическими условиями. Последнее выражено замещением средне- и мелкозернистых проницаемых песчаников и алевролитов сильно глинистыми или высококарбонатными.

Во второй серии залежи нефти выявлены пока в одном горизонте (VIII₁), приуроченном к самым нижним слоям у поверхности несогласия, которым отделяется она от подстилающей. Этот горизонт мощностью от 7 до 12 м нефтеносен на месторождениях Колодезное, Величаевское и Зимняя Ставка. В Озек-Суате при опробовании его в двух скважинах получена высокоминерализованная вода, причем дебит одной из них 85 м³/сутки. Однако такой результат нельзя рассматривать в настоящее время окончательным для оценки нефтеносности этого горизонта на Озек-Суате.

Рассматриваемый горизонт везде сложен гравелитами, песчаниками и алевролитами; залежи нефти в нем (Колодезное, Величаевка и Зимняя Ставка) пластовые, сводовые с литологическим экранированием, как правило, в наиболее повышенной части структур.

На месторождении Колодезное этот горизонт контактирует с проницаемыми песчаниками и алевролитами, лежащими под поверхностью несогласия. Здесь возможно наличие одной нефтяной залежи, но это еще не доказано, так как самый верхний горизонт песчаников и алевролитов под поверхностью несогласия не опробовался.

На месторождениях Величаевское и Зимняя Ставка между нефтеносными горизонтами первой и второй серий лежат глинистые алевролиты и глины мощностью до 10 м, разобщающие залежи. Другой проницаемый горизонт составляют песчаники и алевролиты в кровле второй серии (нижняя часть VI пласта) на месторождениях Колодезное и Величаевское. Однако он еще не опробован.

В третьей серии к настоящему времени выявлены два нефтеносных горизонта только на месторождении Колодезное. Нижний расположен в основании серии, непосредственно у поверхности несогласия, верхний на 25-30 м ниже другой поверхности несогласия, которой эта серия отделяется от вышележащей. Нижний нефтеносный горизонт сложен в основании гравелитами, которые выше сменяются кварцево-полимиктовыми песчаниками и алевролитами (верхняя часть VI пласта); мощность его 10-15 м. Второй нефтеносный горизонт приурочен к верхней части 50-метровой пачки песчаников и алевролитов. По результатам опробования нефтеносны верхние 14 м этой пачки. В настоящее время тип залежи нефти неясен; возможно, она массивная. Восточнее месторождения Колодезного эта пачка постепенно замещается глинистыми алевролитами и глинами.

Самый верхний песчаниково-алевролитовый горизонт (нижняя часть IV пласта), расположенный под поверхностью несогласия и имеющий широкое распространение, кроме Озек-Суата, пока нигде не опробован. Одна из Озек-Суатских скважин опробовалась при бурении испытателем пластов; в результате получена высокоминерализованная вода с горючим газом.

В четвертой серии нефтеносные горизонты выявлены также в нижней и верхней частях. На месторождении Колодезное нефтеносны нижние трансгрессивные слои, сложенные в основании гравелитами, а выше - кварцево-полимиктовыми песчаниками и алевролитами, общей мощностью до 20 м (верхняя часть IV пласта). Нефтеносный горизонт ограничен в подошве поверхностью несогласия, а в кровле - пачкой глинистых алевролитов и глин, которые отделяют его от высокопроницаемой песчаниково-алевролитовой свиты большой мощности (II и I пласты).

В верхней части этой серии на месторождении Величаевское выявлен другой нефтеносный горизонт. Залежь нефти в нем еще не разведана; по-видимому, она является массивной, экранированной в кровле пачкой глинистых пород. Последняя лежит под поверхностью несогласия и отделяет терригенную толщу мела от карбонатной.

Из рассмотрения распределения нефтеносных горизонтов можно сделать вывод о приуроченности скоплений нефти к определенным частям разреза терригенного мела - к нижним слоям трансгрессивных и к верхним слоям регрессивных частей серий, к граничным с поверхностями несогласий отложениям.

Эта общая закономерность наблюдается во всех разрезах месторождений восточного Ставрополья. Она обусловлена созданием у поверхностей несогласий зон, обладающих повышенной пористостью и проницаемостью. Последняя определяется как свойственным для трансгрессивных и регрессивных горизонтов литологическим составом пород, так и теми вторичными изменениями пород в верхних регрессивных слоях, которые вызываются денудационно-эрозионной деятельностью даже при кратковременных перерывах в осадконакоплении.

Наибольшее число нефтеносных горизонтов выявлено на месторождении Колодезное. Здесь они распространены во всех сериях, в то время как в Озек-Суате - только в нижней, неокомской. Это можно объяснить тем, что разрез месторождения Колодезное более песчаный, трансгрессивные и регрессивные слои здесь выражены более грубозернистыми отложениями, что способствовало более широкой вертикальной миграции нефти. Наличие такой миграции нефти и связь ее со среднеюрскими отложениями недавно подтверждены С.Г. Неручевым (Неручев С.Г. О геохимической характеристике нефтей месторождений Прикумской зоны Предкавказья. Геология нефти и газа, 1961, № 12.) на примерах изменения состава и свойств нефтей в вертикальном разрезе юрских и меловых отложений. В частности, им показано закономерное уменьшение удельного веса нефтей за счет вертикальной миграции наиболее легких фракций по мере перехода от наиболее глубоких горизонтов средней юры к горизонтам нижнего мела.

В качестве примера можно привести уменьшение удельного веса нефти от 0,824 в самом верхнем продуктивном горизонте средней юры и базальном меловом (XIII пласт) до 0,816 в верхнем горизонте (IX пласт) неокомской серии. Соответственно этому происходит обогащение нефтей легкими фракциями (от 12 - 12,5% в нефтях среднеюрского и базального мелового горизонтов, до 16% - IX горизонта мела).

Наряду с этим, о связи нефтеносности меловых отложений с нефтеносностью среднеюрских свидетельствует и тот факт, что все выявленные залежи нефти в терригенной толще мела сосредоточены в определенной части Арзгиро-Озек-Суатской структурной ступени, осложняющей северный склон Терско-Кумской впадины, где эта толща подстилается отложениями средней юры мощностью свыше 150 м. Там, где отсутствуют среднеюрские отложения, нефть в терригенном мелу не обнаружена.

Изложенные в статье данные и закономерность в распределении нефтеносных горизонтов в песчаниково-алевролитовой толще большой мощности показывают необходимость детального изучения таких толщ, с целью выявления ритмичности их строения и несогласий. Из этой работы следует, что даже непродолжительные по времени перерывы, обусловливающие появление в разрезе несогласий, часто достаточны, чтобы создать впоследствии благоприятную для нефтенакопления обстановку. Опробованию пластов в таких частях разреза аналогичных терригенных толщ должно уделяться особое внимание.

СФ ГрозНИИ

Рисунок Разрез терригенной толщи мела восточного Ставрополья.

Месторождения: А - Колодезное; Б - Величаевское; В - Зимняя Ставка; Г - Озек-Суат. а - песчаники и алевролиты (проницаемые); б - песчаники и алевролиты (непроницаемые); в - глины; г - гравелиты; д - известняки; е - терригенные породы средней юры; ж - карбонатные породы верхнего мела; з - трансгрессивно-регрессивные серии; и - интервалы опробования, давшие нефть; к - перерывы.