|
УДК 553.982.23.051/.052:550.812 (470.56) |
Перспективы поисков неантиклинальных ловушек в южной части Восточно-Оренбургского поднятия
А. Л. Ворожбит, Г. А. Капеда, Н. А. Шарова (ЮУО ВНИГНИ, ВНИГНИ)
Для успешного проведения поисковых и разведочных работ на нефть и газ необходимо иметь достаточно надежное представление о генезисе продуктивных комплексов и, хотя бы некоторые представления о происхождении и морфологии возможных ловушек углеводородных флюидов. В настоящей статье рассматривается одна из возможных моделей строения ловушек неантиклинального типа в терригенных отложениях девона Долганской площади, располагающейся в южной части Восточно- Оренбургского валообразного поднятия (рис. 1). Модель разработана авторами в процессе литолого-петрографического изучения кернового материала Долганской площади, интерпретации промыслово-геофизических данных и фациально-палеогеографических исследований. В результате последних составлена серия литолого-фациальных карт.
Живетские и нижнефранские отложения южной части Восточно-Оренбургского вилообразного поднятия характеризуются значительной фациальной изменчивостью. Они накапливались в условиях мелкого моря, дельт и денудируемой суши.
Характерным палеоструктурным элементом рассматриваемой территории является Северо-Долганский прогиб западно-юго-западного простирания. К нему примыкает Среднеколганский меридиональный палеопрогиб. Борта обоих палеопрогибов осложнены Благодаровским, Дитаямским, Гуляевским, Северо-Долганским и Долганским палеоподнятиями. Указанные палеоструктуры вырисовываются по всем горизонтам девона.
На протяжении койвенского, бийского и афонинского времени существовало мелкое море, в котором формировались кораллово-строматопоровые постройки. В конце же койвенского времени в указанных палеопрогибах стали накапливаться глинисто-алевритовые известковистые илы. Об этом свидетельствуют кварцевые алевролиты с карбонатным цементом, известковые алевролиты. В тех и других отмечаются отпечатки фауны и флоры. По-видимому, в это время произошли положительные движения Башкирского свода, откуда терригенный материал течениями разносился по прогибам.
В раннеардатовское время привнос терригенного материала усилился, указанные палеопрогибы контролировали расположение рукавов авандельты (рис. 2, А). На это указывают приуроченные к ним мелкозернистые алевритистые олигомиктовые песчаники, плохосортированные и среднесортированные. В некотором количестве они содержат обломки строматопоровых и других известняков, иногда окатанные членики криноидей. За пределами палеопрогибов, на палеоподнятиях, накапливались глинисто-алевритовые осадки.
В позднеардатовское и раннемуллинское время (рис. 2, Б) на палеоподнятиях формировались мелководные водорослевые, мшанковые, коралловые и смешанного состава известняки мощностью 40-58 м, а в палеопрогибах относительно битуминозные, глинисто-карбонатные отложения с многочисленными кониконхиями, тонкостенными брахиоподами, тентакулитами и лингулами мощностью 14-30 м. По-видимому, глубины палеопрогибов были незначительны, но в них существовали относительно спокойные условия осадконакопления, как и в западинах дна между геоморфологически хорошо выраженными отмелями, тектонически обусловленными и усиленными органогенным процессом.
В позднемуллинское время (рис. 2, В) в палеопрогибах отложились глины с прослоями глинистых известняков и мергелей, с многочисленными стилиолинами и лингулами, указывающими на относительную глубоководность бассейна. На Благодаровском и Колганском палеоподнятиях из-за перерыва в осадконакоплении указанные отложения отсутствуют. На Северо-Колганском палеоподнятии накапливались глинисто-алевритовые осадки.
В пашийское время на палеоподнятиях происходило формирование песчаных тел типа баров, песчаных банок, отмелей (рис. 2, Г). Отложения горизонта характеризуются максимальной песчанистостью (0,4-0,5). Песчаники отличаются однородностью, хорошей сортировкой и окатанностью зерен, обладают относительно высокими коллекторскими свойствами (Кп=12-14%). В палеопрогибах песчанистость заметно уменьшается (0,2-0,6), а в самих песчаниках наблюдаются частые тонкие прослои глинисто-алевритовых пород. Коллекторские свойства их резко ухудшаются. Отмечается наличие трещин, выполненных глинистым материалом, зеркал скольжения.
В раннекыновское время на палеоподнятиях формировались органогенные тела типа органогенных банок, о чем свидетельствует увеличение мощностей строматопоровых известняков нижнекыновского репера. В палеопрогибах происходит расслаивание нижнекыновского известняка глинисто-алевритовыми и мелкопесчаными прослоями. Сами же известняки здесь микротонкозернистые с редкими обломками остракод, брахиопод, единичных иглокожих, криноидей и кониконхий, редко тентакулитов, что характеризует относительно глубоководные условия.
В палеопрогибах в верхнефранское время формировались песчаные пласты-коллекторы (скв. 5, 8, 23), а на палеоподнятиях - глинистые или карбонатные отложения с мелководной фауной. В карбонатных прослоях палеопрогибов присутствуют многочисленные остатки кониконх, бактритов, тентакулитов, гастропод, что также указывает на относительную глубоководность бассейна в этих районах.
Таким образом, в южной части Восточно-Оренбургского валообразного выступа выделены палеопрогибы и палеоподнятия (см. рис. 1). На палеоподнятиях развиты органогенные фации увеличенной мощности, а в предардатовское, предмуллинское, предпашийское, предкыновское время в осадконакоплении были перерывы. Палеопрогибы же характеризуются наличием глинисто-битуминозных фаций с относительно глубоководной фауной, а также распространением песчаных пластов-коллекторов в отложениях ардатовских слоев и верхнефранского подъяруса.
В описываемом районе в разрезе терригенной толщи девона выделяется шесть пластов-коллекторов (рис. 3). Перейдем к их краткой характеристике. Большинство из них имеет ограниченное распространение, и к ним могут быть приурочены залежи неантиклинального типа. При этом в карбонатных пластах формирование ловушек обусловлено вторичными процессами (выщелачиванием с образованием коллекторской емкости и кальцитизацией с образованием зон уплотнения, ограничивающих ловушку), а в терригенных коллекторах - фациальным замещением песчаников глинисто-алевролитовыми породами.
Пласт Дbs приурочен к средней части бийского горизонта (рис. 4), представлен сильнодоломитизированными известняками со сложной структурой порового пространства, с реликтовыми остатками строматопор, кораллов, криноидей. Он характеризуется трещинно-порово-кавернозным типом коллектора. Эффективная мощность пласта изменяется от нуля до 23 м, пористость 7-18%. Покрышкой служат плотные карбонатные породы верхней части бийского горизонта, а в зоне выклинивания пласта ДafII мощность покрышки увеличивается. В целом она изменяется от 10 до 90 м. Авторы выделяют три участка распространения коллекторов и покрышек указанного пласта, ограниченные зоной цементации порового пространства коллектора (обусловленной выполнением пустотного пространства вторичным кальцитом, иногда кварцем, гипсом и пиритом). На одном из таких участков (юго-восточном) пробурены скв. 7 и 32. В скв. 7 получен промышленный приток нефти - 3,7 т/сут, при восстановлении уровня от 1035 до 680 м. Максимальная эффективная мощность пласта в скв. 32. Пласт представлен кавернозным доломитизированным известняком, нефтенасыщенным. Пористость его по НГМ составляет 11,5-18%, по АК - 5-8%. Пласт не опробован. Описываемый участок представляет собой литологически экранированную ловушку, содержащую залежь нефти. Аналогичные залежи могут быть открыты на северном и западном участках (рис. 4), где развиты коллекторы и покрышки.
Пласт ДаfII выделяется в основании афонинского горизонта, является фациальным аналогом пласта Дv! западных районов области. В описываемом районе выделены два участка распространения указанного пласта (см. рис. 4) - западный и восточный. Пласт имеет надежную покрышку, представленную глинистыми карбонатными породами верхней части афонинского горизонта и пачкой глин воробьевских слоев старооскольского горизонта. За пределами выделенных участков, вверх по восстанию пласта, появляются плотные карбонатные породы. Рассматриваемые участки перспективны для поисков в них литологически экранированных залежей нефти.
Пласт Даf1 приурочен к верхней части афонинского горизонта. Он также имеет ограниченное распространение, надежные покрышки и содержит промышленные залежи нефти. На рис. 4 выделена зона распространения пласта и покрышки. В северо-западной части зоны скв. 38 открыта промышленная залежь нефти. Получен фонтанный приток нефти 22 м3/с на штуцере 3 мм. Мощность пласта в указанной скважине 7 м.
Пласт ДIII залегает в основании ардатовских слоев (см. рис. 3, 4) и распространен в палеопрогибах. Он представлен песчаниками мелкозернистыми, алевритистыми, плохосортированными и среднесортированными с регенерационным кварцевым, участками доломитовым, поровым и пойкилитовым цементом. В песчаниках отмечаются редкие реликты члеников криноидей и единичные обломки остракод, прослоями встречаются обломки мелкокристаллического известняка (скв. 17). За пределами палеопрогибов пласт ДIII замещается глинисто-алевролитовыми породами. Покрышкой для него служат глинисто-карбонатные битуминозные породы ардатовских слоев, докрывающие пласт и муллинские глины.
В пределах выделенных палеопрогибов к пласту ДIII приурочены ловушки нефти и газа неантиклинального типа. Из них на Долганской площади (скв. 6 и 8) получены притоки нефти. Дебит нефти в скв. 6 - 8,9 м3/сут, в скв. 8 - 29,2 м3/сут. Возникновение этих ловушек обусловлено фациальным замещением коллектора в сторону палеоподнятий, а также предполагаемыми с севера тектоническими нарушениями, секущими вкрест простирания прогибы, с которыми связано распространение песчаников. Косвенными признаками указанного нарушения являются: а) наличие зеркал скольжения, вторичного минералообразования кварца, сульфатов, вторичного кальцита, выполняющих поры, каверны и трещины в отложениях бийского горизонта, ардатовских и муллинских слоев (скв. 24, 21 и 17); б) нефтенасыщенность коллектора в скв. 8, в то время как при непрерывном распространении песчаников в скв. 32 на более высокой гипсометрической отметке он водонасыщен.
Пласт Д11 приурочен к верхней части пашийского горизонта и является одним из основных продуктивных горизонтов девона. На Долганской площади пласт развит как на палеоподнятиях, так и в палеопрогибах. На палеоподнятиях пласт однороден, песчаники хорошо сортированные, обладают относительно высокой пористостью (12-14 %) и проницаемостью (0,1-0,13 мкм2). В палеопрогибах песчаники неоднородны, с частыми прослоями алевролитов и аргиллитов, плохо сортированы, пористость их не превышает 9-11 %, проницаемость 0,008-0,02 мкм2.
На Благодаровском и Северо-Колганском палеоподнятиях песчаники содержат залежи нефти, которые, как правило, приурочены к северному крылу палеоподнятий и экранируются линией выклинивания коллектора в северном направлении.
На Благодаровском палеоподнятии первооткрывательницей является скв. 35, в которой из пласта Д11 получено 36 м3/сут нефти, мощность пласта здесь 5 м, пористость 12 %, проницаемость 0,1-0,13 мкм2. В скв. 33, расположенной севернее (за пределами палеоподнятия), резко ухудшаются коллекторские свойства пласта. Эффективная мощность его уменьшается до 1 м за счет фациального замещения алевролитами. Скважина находится вблизи линии выклинивания коллектора. В скв. 37, находящейся на западном склоне палеоподнятия, песчаники также замещаются алевролитами.
На Северо-Колганском палеоподнятии залежь нефти в пашийском горизонте открыта скв. 21, 29 и 32. ВНК на отметке -3157 м. В северном направлении залежь экранируется зоной фациального замещения песчаников глинистыми породами. Эффективная мощность пласта в скв. 21 составляет 12 м, представлен он песчаниками кварцевыми, мелкозернистыми, хорошо сортированными с регенерационным кварцевым, частично карбонатным базально-поровым цементом.
Нами предполагается наличие залежи неантиклинального типа также на Колганском палеоподнятии. В скв. 4 пласт Д11 имеет эффективную мощность 12 м, пористость пласта 13-14 %, проницаемость 0,076 мкм2, верхние 2 м пласта, по данным БКЗ, нефтенасыщены. ВНК проводится на отметке -3198 м. Нефтяная часть пласта пройдена без отбора керна. При опробовании из пласта получено 4,3 м3/сут разгазированного фильтрата бурового раствора с водой. Вода плотностью 1,13-1,12 г/см3 явно непластовая, и такой дебит для проницаемых песчаников нехарактерен. Все это, по-видимому, свидетельствует о некачественном опробовании пласта.
Основная залежь в пласте Д11 находится к северу от скв. 4. Экранируется залежь так же, как и на ранее указанных палеоподнятиях, зоной фациального замещения коллектора. Необходимо отметить, что в девоне это поднятие было более высокоамплитудным, о чем свидетельствует значительный предпашийский перерыв в осадконакоплении (отсутствие в скв. 4 большей части муллинских слоев и нижнепашийского подгоризонта).
Пласт Дк1 залегает в кровле кыновского горизонта, промышленно нефтеносен на тех же палеоподнятиях, что и пласт Д11. Однако залежи нефти в кыновском горизонте относительно пашийских смещены к югу. Промышленные притоки нефти получены в скв. 4 (14,1 м3/сут), 7 (14,3) и 47 (13,8).
Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.
1. В южной части Восточно-Оренбургского валообразного поднятия развиты неантиклинальные ловушки разных морфогенетических типов.
2. С палеоподнятиями связываются залежи нефти баров и песчаных отмелей пашийского и кыновского возраста (пласты Д11 и Дк1). Кыновские залежи нефти смещены относительно пашийских в южном и юго-восточном направлениях.
3. С палеопрогибами связываются залежи нефти в пласте ДIII, приуроченные к русловым песчаникам раннеардатовской палеодельты.
4. По каждому из выделенных пластов определены участки, перспективные для поисков залежей неантиклинального типа.
5. Значительный интерес для поисков залежей нефти неантиклинального типа представляют пласты-коллекторы, приуроченные к бийско-афонинской карбонатной толще. Покрышки имеют локальное развитие.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гассанова И.Г. Палеогеографические и палеоструктурные предпосылки поисков неантиклинальных ловушек нефти в пашийских и кыновских отложениях Урало-Поволжья. Труды ВНИГНИ. М„ 1975, вып. 173, с. 68-92.
2. Михайлова Н.А. Зоны выклинивания и неструктурные ловушки. М., Наука, 1977.
Поступила 13/IX 1982 г.
Рис. 1. Схема тектонического строения Восточно-Оренбургского района.
1- граница палеопрогибов; 2 – грабенообразный прогиб. Сейсмические поднятия: I - Колганское, II - Северо-Колганское, III - Благодаровское, IV - Китаямское, V - Гуляевское, VI - Ордынское
Рис. 2. Литолого-фациальные карты раннеардатовского (А), позднеардатовского - раннемуллинского(Б), позднемуллинского (В), пашийского (Г), кыновского (Д) времени
1 - известняки чистые; 2 - известняки глинисто-битуминозные; 3 - доломиты; 4 - мергели; 5 - мергели глинисто-битуминозные; 6 - песчаники; 7 - алевролиты; 8 - аргиллиты; 9 - глина карбонатная; 10 - брахиоподы; 11 - остракоды; 12 - пелециподы; 13 - криноидеи; 14 - кораллы: а - одиночные, б - колониальные; 15 - мшанки; 16 - кониконхии; 17 - строматопоры; 18 - гастроподы; 19 - водоросли; 20 - трубчатые водоросли; 21 - лингулы; 22 - растительный детрит; 23 - пирит; 24 - трещиноватость; 25 - битуминозность; 26 - перекристаллизация; 27 - органическое вещество; 28 - переслаивание аргиллитов, алевритов и песчаников; 29 - относительно погруженные зоны; 30 - склоны поднятий; 31 - подводные поднятия; 32 - подводные поднятия с частичным размывом отложений (А), зона отсутствия песчаников за счет перерыва (Г); подводные поднятия с увеличенной мощностью нижнекыновского известняка и отсутствием отложений средней и верхней частей горизонта (Д); 33 - зона отсутствия отложений за счет перерыва; 34 - номер скважины; 35 - изопахиты; 36 - границы литологических зон; 37 - коэффициент песчанистости; 38 - поверхность несогласия
Рис. 3. Геологический профиль живетско-франских отложений по линии скв. 6-24 Колганы.
1 - известняки проницаемые; 2 - известняки проницаемые, нефтенасыщенные; 3 - известняки плотные, прослоями глинистые; 4 - известняки глинисто-битуминозные; 5 - песчаники; 6 - песчаники нефтенасыщенные; 7 - алевролиты; 8 - алевролиты с тонкими прослоями песчаников и известняков; 9 - аргиллиты; 10 - аргиллиты песчанистые; 11 - аргиллиты с прослоями алевролитов; 12 - глина карбонатная; 13 - границы несогласия или размыва
Рис. 4. Распространение пластов-коллекторов и покрышек в терригенном девоне Колганской площади.
1 - номер скважины; 2 - изогипсы кровли пласта или горизонта, м; 3 - оси палеопрогибов; 4 - оси палеоподнятий; 5 - зоны отсутствия коллекторов; 6 - зоны распространения коллекторов: а - с покрышками, б - без надежных покрышек; 7 - предполагаемые нарушения; 8-предполагаемая линия ВНК; 9 - контуры ловушек