|
УДК 551.763.3/762.33:553.982(569.1) |
Верхнемеловой нефтеносный рифовый комплекс в Северо-Восточной Сирии
А.С. Николаевский
За последние годы в пределах Месопотамского прогиба выявлены новые залежи нефти, подтверждающие значение мелового рифогенного комплекса, как регионально газонефтеносной толщи. В качестве примера можно указать район Северо- Восточной Сирии, где выявлен ряд нефтяных месторождений и получены новые данные об ископаемых меловых рифах. В связи с высокой продуктивностью, значительными запасами, широким распространением и активными поисками в районах вероятного развития рифогенных толщ несомненна актуальность изучения этого комплекса пород.
Для оценки роли рифовых комплексов в формировании залежей и выбора направления разведки определяющее значение имеет выяснение их генезиса, состава, морфологии, коллекторских свойств и распространения. С этой точки зрения степень изученности обширной территории Северо-Восточной Сирии, расположенной в междуречье Тигра и Евфрата, еще недостаточна.
Более ранние работы Ф. Хенсона [6], Р. Ван-Беллена [5], Г. Даннингтона [1], посвященные изучению третичных и меловых рифов Среднего Востока, почти не затрагивали территорию Сирии. Последний из этих исследователей относил ее ранее к непродуктивным районам из-за «отсутствия верхнеюрских и нижне-среднемеловых нефтематеринских отложений».
В настоящей статье на примере крупных месторождений Румелан-Суэдия и Карачок сделана попытка осветить некоторые вопросы фациальных условий и истории рифообразования, морфологии и распространения коллекторских свойств и нефтегазоносности верхнемеловых рифов северо-западной части Месопотамского прогиба.
Описываемый район является северо-западным продолжением Северо-Иракской нефтегазоносной области, известной богатыми скоплениями нефти в карбонатных толщах мелового и особенно эоцен-нижнемиоценового возраста.
В геотектоническом отношении основные нефтяные площади Сирии находятся в пределах Карачок-Суэдийской антиклинальной зоны северо-западного простирания, относимой к типу шовных валов. Карачок-Суэдийский вал расположен на стыке подвижного склона Аравийско-Нубийского докембрийского щита и южного борта Месопотамского краевого прогиба, заложенного в плиоцене. Вал состоит из северной и южной ветвей, к которым приурочены локальные антиклинали, претерпевшие конседиментационное развитие, начиная с раннемелового времени. Современные хребты и гряды загросского простирания окончательно сформировались в результате позднетретичной (плиоценовой) складчатости.
Породы докембрийского основания в пределах региона скважинами не вскрыты. Не изучен и палеозойский комплекс пород.
Промышленные притоки нефти и газа получены из нескольких горизонтов мезозойских карбонатных пород от триаса до верхнего мела включительно. Основные залежи нефти приурочены к свите массивного известняка (Местное название, отражающее рифогенный характер толщи, принятое для верхнемеловых продуктивных известняков Северо-Восточной Сирии, а также Диарбакирского бассейна и бассейна Сирт в Юго-Восточной Турции.) сеноман-кампанского возраста, залегающей на глубинах от 1600 до 2100 м. Мощность свиты до 400 м. В нефтяных районах Сирии принято подразделение массива на три литологические зоны (сверху): А, В, С.
По литологическим признакам, кривым гамма- и электрокаротажа и петрографическому составу пород в разрезе массива можно выделить до девяти литофациальных пачек (см. таблицу). Характер переслаивания позволяет предполагать седиментацию в сменяющихся условиях мелководного шельфа, полузамкнутых лагун и открытого моря.
Состав, характер, мощности и последовательность смены литофаций приводят к выводу о рифовой природе известняков и доломитов массива. В качестве рифостроителей определены багряные водоросли, рудисты, серпулы, мшанки, кораллы. В рифогенном комплексе выделяются все основные типы [6] рифовых фаций: ядра и склонов, зарифовая, предрифовая, бассейновая.
О рифовом происхождении массивного известняка свидетельствуют также высокая карбонатность (97-99,5%) и активные процессы доломитизации, перекристаллизации, выщелачивания пород.
Развитие меловых рифовых массивов начинается в аптское время, когда трансгрессия, последовавшая после длительного перерыва (титон-неоком), включила район в зону шельфа, где накопились известняки мощностью до 200 м. Восточнее, за пределами района, по-видимому, формировались рифовые сооружения. К началу позднего мела территория превратилась в шельфовую лагуну. В пределах последней отлагались маломощные биохемогенные карбонаты с включениями кристаллов ангидрита и зеленые глины.
С сеномана на фоне развивающейся трансгрессии фиксируется конседиментационный рост отдельных поднятий Карачок-Суэдийской антиклинальной зоны, вызванный подвижками блоков фундамента по активизировавшимся разломам, и зарождение рифовых построек. Интенсивность дальнейшего роста рифовых сооружений вплоть до кампанского времени контролировалась движениями по разломам северо-западного и юго-западного простирания, ограничивающим зону развития рифовых фаций. Незначительная скорость прогибания, периодический рост рифов, неустойчивость органогенных сооружений привели к формированию плоских обширных рифовых «банок» и пластовых тел - биостромов с характерной для этих построек тесной связью фаций ядра и склонов рифа с лагунной фацией, наблюдаемой, например, в разрезах скважин площади Румелан. Такова зона С массива, в которой процессы доломитизации и перекристаллизации изменили текстурно-структурные признаки и переработали скелеты организмов, лишив толщу явно выраженной рифогеной структуры. Подобные условия сохранились и при накоплении осадков зоны В. Процессы эпигенеза привели здесь к образованию пластовых линз крупнозернистых метасоматических доломитов, стилолитизации известняков, превращению биогермных известняков в сахаровидные и стекловидные кристаллические разности. К началу отложения пород зоны А (нижний кампан) глубоководный морской бассейн распространяется на рифовые банки, наступая с востока и юго-востока. Зона рифообразования смещается к северо-западу. Границы края рифа локализуются по линии Румелан-Центральный Карачок-Деррик (рис. 1). По морфологии риф приближается к биогерму. До позднего кампана рифовые сооружения продолжают расти, подвергаясь интенсивному размыву на отдельных участках, поставлявших материалы для мощных калькаренитов склонов рифа и предрифовой зоны. Районы восточной Суэдии и Хамза в это время попадают в условия больших (более 200 м) глубин моря, и в них накапливаются глинисто-глобигериновые известняки бассейновой фации мощностью до 250 м (рис. 2). На разрезе по оси Румелан-Суэдийской антиклинали показаны границы распространения фаций склона рифа, переходной зоны, а также зоны глубоководного бассейна к концу отложения массива. Переходная зона выделяется типичным клиновидным переслаиванием органогенно-обломочных калькаренитов и глинисто-глобигериновых известняков. Заключительный этап формирования толщи массива характерен разрушением верхней части рифовой постройки и накоплением на ее склонах мощных (до 130 м) органогенно-обломочных, калькаренитовых слоев, увеличивающихся в мощности к ядру рифа, в направлении от Суэдии к Румелану, от восточного к западному Карачоку. По мере развития трансгрессии рифовый массив погружался и перекрывался калькаренитовыми известняками, имеющими широкое развитие и большое значение как высокопористые коллекторы на всех нефтяных площадях региона.
В верхнекампанское время последовало общее погружение района, и рифовый комплекс массива повсеместно был перекрыт глинисто-глобигериновыми известняками свиты шираниш (верхний кампан-маастрихт), выполняющей роль непроницаемой покрышки над верхнемеловым резервуаром.
Таким образом, верхнемеловые массивные известняки Северо- Восточной Сирии, представляющие собой сложный рифовый комплекс, формировались вдоль границы верхнемелового шельфа. Рифовые массивы, достигающие мощности 600 м (скв. 1 Камышлы), слагают линейно вытянутые зоны шириной до 15 км, протяженностью свыше 200 км. Их положение и простирание совпадают с ориентировкой региональных разломов северо-западного и северо-восточного (Пальмирского) направлений, контролировавших рифообразование. Верхнемеловые рифовые фации отмечаются и в центральной Сирии вдоль северной ветви Пальмирских разломов [3], что свидетельствует о весьма широком распространении рифовых построек по периферийным частям, ограниченных крупными разломами приподнятых блоков, таких как Алеппское, Мардинское и, возможно, Дер-эз-Зорское сводовые поднятия. Это позволяет предположить, что, кроме 22 уже известных в верхнемеловых рифах залежей (Турция, Сирия, Северо-Западный Ирак), в них могут быть выявлены значительные запасы нефти и газа.
Характеризуя роль рифов в формировании крупных скоплений нефти в меловых отложениях Месопотамского прогиба, следует прежде всего отметить, что условия рифообразования были весьма благоприятны для развития коллекторских толщ, слагающих массивные резервуары. Большинство меловых рифовых массивов представляют собой сложные комплексы карбонатных пород, резко неоднородных по своим коллекторским свойствам как по вертикали, так и по площади.
Для пород-коллекторов характерна сложная система порового пространства. Их емкостные свойства обусловлены главным образом первичной пористостью, достигающей 25%, и многочисленными вторичными пустотами (кавернами, порами и каналами растворения, доломитизации, выщелачивания), а высокая проницаемость (до 15,2 Д) - системой микро- и макротрещин.
Резкая фациальная изменчивость, глубокие эпигенетические преобразования пород: выщелачивание, перекристаллизация, доломитизация, стилолитизация, окремнение обусловили развитие практически всех типов смешанных трещинных коллекторов (межгранулярно-кавернозный, кавернозно-карстовый, межгранулярно-трещинный, стилолитово-карстовый и др.), которые, залегая в толще карбонатов пластообразно и линзами, слагают массивные резервуары нефтяных месторождений.
Другой благоприятной в отношении нефтеносности особенностью рифов является контактирование пористо-кавернозных известняков и доломитов с толщей глубоководных, битуминозных глинистых известняков, считающихся нефтепроизводящими. В современном структурном плане эта фациальная граница, проходящая по линии Восточная Суэдия-Хамза, пересекает антиклинали почти вкрест простирания, разделяя на них участки высокой и низкой продуктивности массивного известняка.
Трансгрессивный характер рифов обеспечил перекрытие органогенного массива глубоководными глинисто-глобигериновыми известняками мощностью до 130 м, выполняющими роль нефтеупора на месторождениях Сирии.
Благоприятные ловушки, вмещающие крупные скопления нефти, сформировались в результате сочетания ряда факторов: рифообразования, наличия региональной зоны развития глубоководных, слабопроницаемых известняков, эпигенетического преобразования карбонатных пород и интенсивного складкообразования в плиоцене.
Соотношение рифового комплекса со структурным планом показано на рис. 1. Рифовые массивы продуктивны в пределах локальных антиклиналей. За границами структур продуктивность рифового комплекса в Северо-Восточной Сирии, Северном Ираке и Юго-Восточной Турции неизвестна, по-видимому, из-за слабой степени разведанности межструктурных зон.
Из изложенного выше можно сделать некоторые выводы, касающиеся методики поисков залежей нефти в меловом рифовом комплексе этого региона.
В формировании ловушек превалирующим был тектонический фактор обусловивший смятие всех комплексов, включая рифогенный, в линейные антиклинали загросского простирания.
Смещение во времени границ рифообразования по простиранию Карачок-Суэдийского вала необходимо учитывать при оценке перспектив нефтеносности отдельных структур.
Основные перспективы верхнего мела следует связывать с антиклиналями или участками антиклиналей, расположенными в зонах развития рифовых и предрифовых фаций. С этой точки зрения перспективен район, находящийся северо- западнее известных месторождений. Учитывая изложенное, можно рассчитывать на новые открытия месторождений нефти и газа в рифогенном комплексе массива Северо-Восточной Сирии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Даннингтон Г.В. Образование и разрушение скоплений нефти в Северном Ираке. Сб. «Распространение нефти». М., Гостоптехиздат, 1961.
2. Муррей Дж.У. Нефтеносная карбонатная, рифовая банка в верхнедевонской толще Суон-Хилс в районе Джуди-Крик, Альберта. - В сб.: «Геология и нефтегазоносность рифовых комплексов». М., «Мир», 1963.
3. Поникаров В.П., Кузьмин В.Г., Козлов В.В., Крашенинников В.А., Михайлов И.А., Разваляев А.В., Сулиди-Кондратьев Е.Д., Уфлянд А.К., Фараджаев В.А. Геология и полезные ископаемые зарубежных стран. Сирия, Л., «Недра», 1969.
4. Xаин В.Е. Основные черты структуры Альпийского пояса Евразии в пределах Ближнего и Среднего Востока. М., Вести. МГУ, Геология № 1, 1969.
5. Ве11еn R.G. The stratigraphy of Main limestone of the Kirkuk Bai-Hassan and Gara Chouk Structure in North Iraq. Inst. Petr., vol. 42, № 393, 1957.
6. Hensоn F.R.S. Cretaceous and tertiary reef formation and assoisated sediments in Middle East. Bull. Amer. Ass. Petrol. Geol., vol. 34, № 2, 1950.
КраснодарНИПИ нефть
Таблица ЛИТОЛОГО-ФАЦИАЛЬНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ ВЕРХНЕМЕЛОВОГО РИФОВОГО КОМПЛЕКСА СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ СИРИИ
|
Возраст |
Свита |
Зона |
Преобладающие типы литофаций |
Мощность, м |
|
Cr2cp2+Cr2m |
Шираниш |
Белый известняк |
Известняки глинисто-глобигериновые, тонкозернистые, компактные, сильно-пиритизированные, с включениями кремния |
40-130 |
|
|
|
|
Перерыв |
|
|
Cr2cm + Cr2t + Cr2cn + st |
Массив |
А |
Известняки органогенно-обмолочные, полидетритово-окатанно-зернистые, калькаренитовые, пористо-кавернозные |
0-130 |
|
Доломиты белые, крупнозернистые, метасоматические, кавернозно-пористые |
0-50 |
|||
|
Известняки глинисто-глобигериновые, тонкозернистые, плотные, битуминозные |
10-240 |
|||
|
В |
Известняки биогермные, сахаровидные, пористо-кавернозные, форфоровидные, стилолитовые и известняки биохемогенные комковато-сгустковые |
10-110 |
||
|
Доломиты белые, крупнозернистые, брекчиевидные, кавернозно-пористые |
0-30 |
|||
|
С |
Доломиты хемогенные, тонкозернистые, окремнелые с кристаллами ангидрита, трещиноватые |
0-45 |
||
|
Известняки биохемогенные, комковато-сгустовые с милиолидами и известняки доломитизированные |
0-60 |
|||
|
Доломиты метасоматические, мелкозернистые, сахаровидные и хемогенные, пелитоморфные |
40-70 |
|||
|
Переслаивание доломитов хемогенных, тонкозернистых и органогенно-обломочных, брекчиевидных и оолитовых, пористых |
30-50 |
|||
|
Cr1ap+Cr1а1 |
Камшука |
|
Известняки биохемогенные с кристаллами ангидрита, доломиты хемогенные, зеленые глины |
30-50 |
Рис. 1. Палеогеографическая схема района нефтяных месторождений Северо-Восточной Сирии в кампанское время к концу формирования рифогенной толщи Массивного известняка.
1 - отложения ядра и склонов рифа толщи массива; 2 - отложения предрифовой фации; 3 - глинисто-глобигериновые известняки бассейновой фации; 4 - отложения карбонатного шельфа; 5 - разломы в фундаменте, выявленные геофизическими и другими данными; 6 - контуры нефтяных месторождений с основными залежами в массиве: I - Румелан-Суэдия; II- Карачок; III - Хамза; IV - Деррик; 7 - перспективные структуры: V - Лайлак; VI - Бабасси; VII - Восточная и Западная Алиане; VIII - Восточно-Деррикская; 8 - структуры, расположенные в зоне развития бассейновой фации массива: IX - Каник-Торамиш; X - Мушара; 9- скважины: а - продуктивные; б - сухие; 10 - линия литолого-фациального разреза, приведенного на рис. 2.
Рис. 2. Литолого-фациальный разрез верхнемеловых отложений месторождения Румелан-Суэдия.
1- фации ядра и склонов рифа (известняки, биогермные, «органогенно-обломочные, комковато-сгустковые; доломиты органогенно-обломочные, метасоматические, брекчиевидные, оолитовые); 2 - за- рифовые фации (биохемогенные известняки и окремнелые доломиты с кристаллами ангидрита); 3- предрифовые фации (известняки органогенно-обломочные, калькаренитовые и известняки глинисто- глобигериновые); 4-бассейновые фации (глинисто-глобигериновые известняки); 5 - доломиты карбонатного шельфа; 6 - лагунные глины; 7 - глинистые известняки и Шираниш; 8 - поверхность размыва с глауконитовой зоной; 9 - реперы кривой гамма-каротажа; 10 - пробуренные скважины.