Перспективы нефтеносности верхнеюрских отложений западной части Терско-Каспийского прогиба

В верхнеюрских отложениях Предкавказья и Средней Азии установлены зоны промышленного нефтегазонакопления, приуроченные в основном к подсолевым карбонатным отложениям. Верхнеюрские залежи нефти и газа Восточной Туркмении и Западного Узбекистана находятся в разработке. В Восточно-Кубанском прогибе из этих отложений получены промышленные притоки УВ на Кузнецовской, Кошехабльской и других площадях. Менее изучены верхнеюрские отложения в Терско-Каспийском прогибе, особенно в западной его части. В восточной части прогиба из них получены промышленные притоки УВ (Датыхская, Харбижинская и другие площади) и там продолжается разведка этой толщи.

В западной части Терско-Каспийского прогиба, охватывающей Кабардино-Балкарию и юго-восточные районы Ставропольского края, разведка пород верхней юры ведется менее интенсивно. В разрезе имеются покрышки в виде мощных толщ каменной соли и ангидритов и коллекторы - биогермные тела, трещинно-кавернозные известняки, брекчированные породы различного генезиса. В отложениях верхней юры здесь известны многочисленные нефте- и битумопроявления в скважинах и естественных разрезах. В западной части территории, на Марьинской площади, получен промышленный приток нефти из известняков верхнего титона, но работы на этой площади приостановлены.

Изучение отложений верхней юры на Северном Кавказе длительное время проводилось только в естественных разрезах, которые протягиваются в виде узкой полосы, образуя гребни Скалистого хребта. Севернее, где верхнеюрские породы быстро погружаются на значительную глубину, они практически до недавнего времени не изучались. Материалы бурения немногих глубоких скважин позволяют провести корреляцию разрезов и дать оценку распространения возможно продуктивных горизонтов верхней юры в закрытых районах рассматриваемой территории, а также наметить перспективные площади для поисковых работ.

Наиболее изучены верхнеюрские отложения в естественных разрезах Кабарды. Здесь они представлены песчаниками и органогенно-обломочными известняками келловея мощностью до 8 м с многочисленными остатками ископаемых. В скв. Гунделеновской, Чегемской и других, пробуренных в непосредственной близости от естественных выходов, мощность и характер этих отложений не изменились. На других площадях они пока не вскрыты. Восточнее мощность келловейских пород возрастает до 100 м [10].

Вышележащий комплекс пород верхней юры в естественных разрезах сложен мощной толщей известняков и доломитов. Точный возрастной диапазон ее не установлен. Нижние слои карбонатной толщи датируются по находкам аммонитов поздним келловеем - ранним оксфордом. Верхний возрастной предел колеблется, по данным разных исследователей, от раннего титона до позднего оксфорда. Накопленный палеонтологический материал позволяет предполагать, что большая, верхняя часть этой толщи имеет титонский возраст, как и в более восточных районах [9]. Наличие кимериджских отложений неясно, возможная мощность их невелика. Вся эта толща карбонатов выделяется как адайхозская свита [5], а в несколько ином объеме - как иронская свита [8].

В разрезе Баксана эта толща перекрывается ангидритами и брекчированными доломитами, которые по направлению к центральной части бассейна замещаются галитами, что установлено по керновому и каротажному материалам скважин, пробуренных в долине р. Баксан.

Нижняя часть карбонатной толщи, сложенная в естественных разрезах преимущественно губково-водорослевыми известняками мощностью 30-60 м, обычно датируется поздним келловеем-оксфордом. Твердо установлен только нижний оксфорд. В скважинах Гунделеновской и Чегемской площадей известняки оксфорда увеличиваются в мощности до 90 м. Присутствие карбонатных пород оксфорда значительно северо-восточнее, в Нефтекумском районе [7], позволяет предположить их сравнительно широкое распространение в Восточном Предкавказье. В Терско-Каспийском прогибе северная их граница проходит предположительно по Советско-Моздокской зоне поднятий. До предтитонского размыва отложения Оксфорда, возможно, имели более широкое распространение, но сохранились лишь на погруженных площадях к востоку от Минераловодского выступа ( рис. 1 ). По каротажным данным в оксфордской толще имеются зоны проницаемых пород. На рассматриваемой территории эти отложения испытаны только в одном интервале Чегемской скважины, при этом получен незначительный приток воды.

Кимериджская и нижнетитонская части карбонатной толщи в естественных разрезах Восточной Кабарды и Осетии представлены тонкоплитчатыми и органогенно-обломочными массивными разностями. В различных частях разреза встречаются биогермные образования. На Череке и Чегеме биогермы широко развиты. В долине р. Баксан и западнее наблюдаются только линзовидные образования органогенных известняков - биостромы. Общая мощность этих отложений в Баксанском районе 250- 300 м, в направлении на восток она возрастает.

В северном направлении на протяжении 10 км известняково-доломитовая толща кимериджа и нижнего титона замещается ангидритами с подчиненными прослоями карбонатов, что устанавливается при корреляции каротажных данных с использованием большого кернового материала по скважинам Баксанской, Гунделеновской и Куркужин-Заюковской площадей, а толща ангидритов и брекчированных доломитов, залегающих выше, как уже говорилось, переходит в галиты.

Над ангидритами и брекчированными доломитами в естественных разрезах Баксанского района залегает толща известняков (до 200 м), содержащая разнообразную фауну нормально соленого моря: двустворки, брахиоподы, гастроподы, кораллы, мшанки, водоросли и т.д. В ее основании находится пласт брахиоподово-устричного известняка мощностью 20 м [5,8]. Выше следует толща переслаивания доломитов, известняков и карбонатных брекчий общей мощностью 100-150 мм. Такой характер разреза пород кимериджа-титона, по всей видимости, распространен на большей части территории.

На восточном погружении Минераловодского выступа строение титонских отложений несколько иное. Здесь выделяется пять литологических толщ (Зольская, Лысогорская площади, рис. 2 ), из которых четыре верхние прослеживаются в Баксанской зоне. В нижней части верхней юры на Минераловодском выступе залегают красноцветные песчано-глинистые породы. Эта толща некоторыми исследователями относится к верхнему кимериджу [6]. К востоку она выпадает из разреза, а в западном направлении ее мощность увеличивается ( рис. 3 ).

Выше следует комплекс хемогенных пород, состоящих из двух толщ. Нижняя сложена преимущественно ангидритами с прослоями доломитов, а верхняя - галитами с прослоями ангидритов и доломитов.

Перекрываются эти отложения на Минераловодском выступе толщей известняков с устричником в основании, содержащей фауну нормально соленого моря и соответствующей аналогичной толще в титонском разрезе Баксанского района. В западной части Терско-Каспийского прогиба эта толща известняков распространена повсеместно (см. рис. 1 ). Из всего комплекса осадков кимериджа-титона она носит наиболее устойчивый литологический характер, что наряду с содержащимися в ней остатками указывает на стабильные условия ее образования, близкие к нормально морским. В естественных разрезах Кабарды и Осетии эти отложения иногда выделяются под названием теркской свиты [5]. Мощность их достигает 150-300 м. Органогенные разности пород этой толщи являются коллекторами. В естественных разрезах Осетии в них наблюдаются биогермы.

Самая верхняя толща титонского яруса на восточном склоне Минераловодского выступа также сложена ангидритами и доломитами, которые иногда в погруженных районах замещаются галитами (скв. 6 Советская), а в полосе выходов - брекчированными доломитами и известняками.

Верхняя граница титонских отложений определяется по подошве трансгрессивно залегающего берриасского яруса. Последний, как правило, сложен мергелями, известняками и аргиллитами, содержащими многочисленную фауну аммонитов. В краевых зонах рассматриваемой территории на севере и западе берриас представлен песчаниками и гравелитами. Резко несогласное залегание берриасских отложений фиксируется в естественных разрезах [5, 6] и по залеганию их на различных горизонтах титонских и палеозойских пород в пределах Минераловодского выступа.

На основе изучения данных бурения в совокупности с материалами естественных разрезов установлен ряд особенностей в размещении литолого-фациальных типов пород верхней юры рассматриваемой территории. Западная и северная краевые зоны бассейна характеризуются преимущественно терригенными красноцветными осадками, отличающимися плохой окатанностью и сортированностью материала, что указывает на близость областей сноса. Лабораторные исследования, результаты опробования скважин на некоторых площадях и промыслово-геофизические данные показали отсутствие хороших коллекторов в этих отложениях.

На юге прогиба карбонатные породы верхней юры прослежены в виде узкой полосы, протягивающейся вдоль естественных выходов. Известняками и доломитами здесь сложен не только оксфорд, но и кимеридж и почти весь титон. Это говорит об уменьшении солености вод кимеридж-титонского бассейна в южном направлении, что наряду с появлением морской фауны дает основание предполагать, что в это время зона Большого Кавказа сообщалась с открытым морем.

В краевых частях бассейна на севере и западе одновременно с замещением сульфатов, каменной соли и частично доломитов терригенными породами происходит срезание и выклинивание отдельных частей разреза, что создает условия для образования стратиграфических ловушек. В предтитонское время оксфорд-келловейские породы срезаны на восточном склоне Минераловодского выступа и на северном борту рассматриваемой части Терско-Каспийского прогиба. В сводовой части Минераловодского выступа и севернее Советско-Моздокской зоны срезана толща нормально морских известняков верхнего титона. Область распространения этой толщи больше, чем карбонатов Оксфорда (см. рис. 1 ). В пределах всей территории известняковая толща верхнего титона литологически существенно не изменяется. На севере в скважинах Советской, Сухопадинской и других площадей установлена ее некоторая глинизация.

От периферии к осевой части Терско-Каспийского прогиба в разрезах титонских и кимериджских отложений значительно увеличивается доля каменной соли и сульфатов и уменьшается доля терригенных пород и карбонатов, особенно известняков. Однако на фоне этой общей закономерности не исключается возможность появления в погруженных частях бассейна карбонатов, связанных с островами и мелководными участками.

Имеющиеся данные позволяют предполагать, что подсолевые отложения на рассматриваемой территории, как и в других районах [4], отличаются несколько большей дислоцированностью по сравнению с надсолевыми, на что может указывать характер изменения мощностей, установленный по материалам бурения (см. рис. 3 ). Тектонические подвижки, приведшие к несоответствию структурных планов подсолевой и надсолевой юры, могли происходить в начале титона и во время накопления соленосной толщи.

Верхнеюрские отложения в западной части Терско-Каспийского прогиба отличаются большей гидродинамической изолированностью, чем в Терско-Сунженской области, что обусловлено более спокойным характером их залегания. Поэтому подсолевые коллекторы здесь обладают более благоприятными условиями для сохранения залежей УВ.

Коллекторами в западной части Терско-Каспийского прогиба могут быть преимущественно верхнеюрские карбонатные толщи. Здесь выявлены коллекторы различных генетических типов. В оксфордских органогенных известняках развита как первичная, так и вторичная пористость, причем, последняя обусловлена доломитизацией. В карбонатах верхней юры распространены трещинно-кавернозные коллекторы, связанные с зонами развития трещиноватости и последующего выщелачивания, что подтверждается получением из этих отложений высокодебитных притоков воды и УВ. Представляют интерес и карбонатные брекчии. Такие породы известны на месторождениях Туркмении и Узбекистана [1]. Брекчии, приуроченные к биогермным постройкам, носят линзовидный характер и наблюдаются в естественных разрезах Черека и Чегема. Известны также пластовые брекчии, характеризующиеся пластообразным залеганием и значительной протяженностью. Такие брекчии рассматриваются как продукты палеокарстовых процессов. Мощность их достигает нескольких десятков метров, протяженность - многих километров [11]. Гранулярные коллекторы могут ожидаться только в келловейских отложениях и на погруженных участках.

Перспективными в толще верхней юры являются подсолевые органогенные известняки Оксфорда, продуктивность которых, как уже говорилось, в аналогичных условиях установлена в Восточно-Кубанском прогибе и в восточной части Терско-Каспийского прогиба. На погруженных площадях эти отложения практически не изучены.

Перспективными могут быть также другие карбонатные тела в сульфатно-галитовых толщах кимериджа - титона. Толща известняков верхнего титона перспективна в краевых зонах распространения подстилающего сульфатно-галитового комплекса, а также на участках нарушения его сплошности. Из этой толщи были получены значительные притоки, подтверждающие наличие хороших коллекторов. В церикгельских скважинах на глубинах 350-400 м в процессе бурения из этих отложений были получены переливы воды невысокой минерализации дебитом от 2 до 15 тыс. м³/сут, что, возможно, связано, с зонами карста. В Марьинской скв. I из этих отложений с глубины 3785 м произошел выброс высокоминерализованной воды дебитом 3- 3,5 тыс. м³/сут с небольшой примесью нефти.

В верхнеюрских отложениях западной части Терско-Каспийского прогиба установлен ряд нефтепроявлений, подтверждающих их перспективность. Промышленный приток нефти из нижней части верхнетитонской известняковой толщи получен на Марьинской площади (200 м³/сут) и небольшой - на Лысогорской. Пленки нефти и нефтенасыщенный керн установлены в скважинах Баксанской, Зольской, Куркужин-Заюковской, Малкинской, Лысогорской и других площадей.

Несмотря на высокую перспективность, верхнеюрские отложения на глубинах 4,5 км и более в западной части Терско-Каспийского прогиба изучены очень слабо. Более 90 % скважин, прошедших верхнеюрские породы, располагаются вблизи от их выходов или в краевых зонах прогиба, где они неперспективны. Только несколько скважин вскрыли эти отложения на погруженных площадях и на значительную мощность, но большая часть из них практически не испытывалась, интенсификации притоков из карбонатных коллекторов не проводилось.

Одной из причин медленных темпов разведки верхнеюрских отложений в западной части Терско-Каспийского прогиба является наличие в галогенной толще высоконапорных рассолов, что послужило причиной задержки разведочных работ на Марьинской площади. Приводимое ранее [3] максимальное значение коэффициента гидродинамической аномалийности (2,5), по-видимому, при расчетах было несколько завышено, а непосредственных замеров пластовых давлений не имеется. Более вероятные значения этого коэффициента не превышают 2,3, часто они менее 2. Это подтверждается бурением параметрической Чегемской скважины, которая прошла полностью мощные слои сульфатных пород и каменной соли верхней юры. Испытателями пластов получены значения коэффициента гидродинамической аномалийности не более 1,35 во всех частях разреза.

Кроме того, АВПД в галито-сульфатных породах не имеют сплошного распространения. Зоны разгрузки располагаются над активными разломами, а также в областях выклинивания галито-сульфатных пород в местах развития островов позднеюрского моря [2]. Установлено отсутствие высоконапорных вод в биогермах [1]. На рассматриваемой территории подтверждается неповсеместное распространение высоконапорных вод. В северной части Марьинской площади (скв. 3, 4) напоры в породах верхней юры оказались значительно меньше, чем в южной.

При современном состоянии изученности отложений верхней юры в западной части Терско-Каспийского прогиба можно наметить ряд перспективных площадей. Промышленные притоки нефти из известняков валанжина - берриаса на Уваровской (скв. 1), Арак-Далатарекской (скв. 19) площадях и в Чечено-Ингушетии свидетельствуют о нарушении экранирующих свойств ангидритов и каменной соли в краевых зонах их развития и над активными разломами, в связи с чем на этих участках возможна перспективность верхнетитонской известняковой толщи и других межсолевых пластов карбонатных пород. Поиски залежей в этой толще рекомендуются на Галюгаевской, Уваровской, Курской, Советской, Курганной, Сизовской и других площадях. В этой зоне верхнетитонские известняки перекрыты довольно мощной толщей ангидритов, среди которых появляются галиты. Они пройдены пятью скважинами, но не испытаны. Целесообразно продолжить разведку верхнетитонских известняков в зоне сочленения Северо-Кавказского краевого массива и Терско-Каспийского прогиба на Марьинской, Восточно-Марьинской, Куба-Тапинской, Чегемской и других площадях, а также на западном продолжении Терского хребта.

Подсолевые оксфорд-келловейские коллекторы перспективны в пределах всей зоны их развития, степень изученности их очень незначительная. Целесообразно приведение поискового бурения на эти отложения на Курской, Советской, Восточно-Марьинской и Чегемской площадях, а также на западном погружении Терского хребта. Учитывая, что мощность отложений в естественных разрезах возрастает в восточном направлении, изучение возможной их перспективности можно начать с юго-восточных районов рассматриваемой территории.

В западной части Терско-Каспийского прогиба одновременно с интенсификацией буровых работ необходимо провести сейсморазведочные исследования с задачей изучения подсолевого структурного этажа. При этом параметрическое и поисковое бурение должно быть опережающим в местах, дающих основную геологическую информацию. Опыт работ в подобных условиях показал [1], что при обработке сейсмических материалов без данных бурения невозможно учитывать локальные изменения литологического состава пород.

1. Верхнеюрские рифы - основной нефтегазоносный комплекс Узбекистана/Х.Т. Туляганов, В.Д. Ильин, А.Г. Ибрагимов и др. - Сов. геол., 1979, № 5, с. 17-34.
2. Козлов А.Л. Особенности солеродных бассейнов, вызывающие локальные выклинивания эвапоритов и определяющие размещение нефтяных и газовых залежей. - Сов. геол., 1978, № 8, с. 15-22.
3. Косарев В.С., Марков А.Н. Перспективы поисков неантиклинальных залежей нефти и газа в зоне восточного обрамления Северо-Кавказского краевого массива. - Геология нефти и газа, 1979, № 3 , с. 53-59.
4. Крылов Н.А., Глумаков П.В., Рубо В.В. Типы соотношения структурных планов в связи с поисками залежей газа и нефти в подсолевых отложениях Амударьинской синеклизы. - Труды ИГиРГИ, 1977,вып. 6, с. 47-59.
5. Логинова Г.А. Региональная стратиграфическая схема верхнеюрских отложений Северного Кавказа. - Вест. МГУ, сер. геол., 1974, № 1, с. 70-78.
6. Логинова Г.А. Стратиграфия верхнеюрских отложений центральной части Северного Кавказа. - Вест. МГУ, сер. геол.,1970, № 5, с. 66-76.
7. Мацкевич М.М. О верхнеюрских отложениях Восточного Предкавказья. - В кн.: Геология и нефтегазоносность Восточного и Центрального Предкавказья. М.,1965, с. 37-55.
8. Объяснительная записка к стратиграфической схеме юрских отложений Северного Кавказа. М., Недра, 1973, с. 95-130.
9. Сахаров А.С. Палеонтологическое обоснование возраста титонских отложений Северо-Восточного Кавказа. - В кн.: Геология и нефтегазоносность Восточного Предкавказья. Грозный, 1973, с. 14-22.
10. Сахаров А.С. К стратиграфии келловейских и оксфордских отложений Горной Ингушетии. - К кн: Геология и нефтегазоносность Восточного и Центрального Предкавказья. М., 1965, с. 76-89.
11. Седлецкий В.И., Шведов В.Н. О происхождении брекчированных пород в верхнеюрских отложениях на Северном Кавказе. - Тез. докл. IV конф. по геол. и полезн. ископ. Северного Кавказа. Ессентуки,-1974, с. 32-34.

Рис. 1. Литофации и мощности отложений верхней юры западной части Терско-Каспийского прогиба и смежных районов.

Отложения: а - терригенные, б - терригенно-карбонатные, в - сульфатно-карбонатные, г - терригенно-карбонатно-сульфатные, д - карбонатно-галито-сульфатные; е - области отсутствия пород верхней юры; биогермы: ж - установленные, з - предполагаемые; и - площади: 1 - Аргуданская, 2 - Арак-Далатарекская, 3 - Баксанская, 4 - Восточно-Марьинская, 5 - Гунде-леновская, 6 - Курганная, 7 - Курская, 8 - Куба-Тапинская, 9 - Моздокская, 10 - Малгобекская, 11 - Марьинская, 12 - Наримановская, 13 - Новопавловская, 14 - Новоивановская, 15 - Отказненская, 16 - Подгорненская, 17 - Прохладненская, 18 - Сизовская, 19 - Сухопадинская, 20 - Советская, 21 - Уваровская, 22 - Церик-Гельская, 23 - Чегемская, 24 - Зольская, 25 - Северо-Нагутская; границы: к - распространения известняковой толщи верхнего титона; л - распространения кимеридж-оксфордских отложений; м - распространение массивных солей кимериджа - титона; н - прочие литологические границы; о - изопахиты отложений верхней юры, п - естественные разрезы, данные которых использованы авторами

Рис. 2. Сопоставление разрезов пород верхней юры разведочных площадей западной части Терско-Каспийского прогиба.

а - известняки; б - органогенные известняки; в - доломиты; г - мергели, глинистые известняки; д- аргиллиты; е - терригенные породы; ж - ангидриты; з - галиты; и - граниты палеозоя; к - нефте- и водопроявления в виде фонтанных притоков и выбросов в скв. 1, 5 и 7 Марьинской площади; л - поглощения глинистого раствора при соответствующих плотностях промывочной жидкости

Рис. 3. Литолого-фациальные разрезы отложений верхней юры западной части Терско-Каспийского прогиба.

Разрезы: а - Зольский, б - Баксанский. Усл. обозн. на рис. 2