|
УДК 553.98:550.81 |
Влияние региональных наклонов на формирование ловушек нефти и газа
H. И. ВОРОНИН (НВНИИГГ)
В пределах платформ широко развиты локальные поднятия, являющиеся ловушками нефти и газа. Их размеры, амплитуда и углы падения крыльев различны, тем не менее они характеризуются размерами в основном (5-10)х(10-25) км, пологими (1-2°, изредка 3-4°) углами падения пластов, амплитудой 50-100 м [9, 10]. Амплитуда значительной части поднятий увеличивается вниз по разрезу.
Приведенные данные свидетельствуют о том, что локальные поднятия, развитые в различных регионах на молодых и древних платформах, за исключением соляных куполов и рифов, имеют сходные морфологические особенности. Пространственно локальные поднятия, группируясь в целые зоны, располагаются в определенных структурных условиях. Они приурочены преимущественно к участкам, где региональный наклон резко уменьшается.
Так, в пределах мегавала Карпинского локальные поднятия по юрским и меловым отложениям, имеющие амплитуду 20-50 м и углы падения на критических крыльях до 1°30', обнаружены на участках, где региональный наклон менее 1°. Плотность локальных поднятий наибольшая в сводовой части мегавала Карпинского (Цубукско-Промысловский вал, Таук-Унгурское поднятие), на крыльях мегавала число поднятий уменьшается (рис. 1). Южное крыло мегавала моноклинально погружается под углом 1°20'-2°, в его пределах локальные поднятия установлены лишь в районе Красно-Камышанского вала, где величина регионального наклона около 40'. Севернее и южнее этого участка на южном крыле мегавала, несмотря на длительные геофизические исследования, в юрско-меловом комплексе локальных поднятий не обнаружено; зафиксированы лишь малоамплитудные (10-15 м) поднятия и небольшие структурные носы. Если бы указанная группа локальных поднятий была расположена в 10-15 км севернее или южнее, то структурные ловушки были бы уничтожены, а залежи нефти и газа разрушены. То же самое характерно и для северного склона мегавала Карпинского, где локальные поднятия также приурочены к участкам с региональным уклоном не более 50', а в случае увеличения его до 1°20' и более локальные поднятия не обнаружены.
В Прикаспийской впадине наиболее четко выраженной структурой является Астраханский свод. Его крылья погружаются под углом 3-7°, а центральная часть заметно уплощена. Здесь региональный наклон уменьшается до 30'-1°. Локальные поднятия приурочены к центральной части свода, имеют амплитуду 100-150 м и углы падения на крыльях 1-1°30'. На крыльях свода локальные поднятия не установлены, отмечаются лишь структурные носы.
Южная и западная бортовые части Прикаспийской впадины характеризуются значительным (до 7-10°) региональным наклоном и отсутствием локальных поднятий (рис. 2). Поэтому не удивительно, что в пределах Карасальской моноклинали, где региональные наклоны достигают 8-10°, длительные геофизические исследования не выявили локальных поднятий. Обнаруженные единичные структуры имели небольшие (3х3 км) размеры и амплитуды до 150-200 м; впоследствии же буровыми работами они в основном не подтвердились. Восточнее Карасальской моноклинали во внутренней части Прикаспийской впадины величина регионального уклона резко сокращается и здесь намечается ряд локальных поднятий (Аршань-Зельменское, Обильненское и др.).
Такое специфическое распределение локальных поднятий в зависимости от величины регионального наклона характерно и для других платформенных районов. В Предкавказье локальные поднятия в палеогеновых отложениях распространены там, где региональный наклон небольшой (1°-1°30'), а на участках Кубанского и Терско-Кумского прогибов региональный наклон возрастает (более 2°30'-3°) и локальных поднятий в этих отложениях нет [2].
По данным Г.А. Габриэлянца [4], в районе Центральных Каракумов наибольшее число структур обнаружено в центральной части свода, где региональный наклон менее 1°, а углы падения крыльев локальных поднятий составляют около 1°-1°30'. В сторону Предкопетдагского прогиба увеличивается региональный наклон и локальных поднятий нет.
Днепровско-Донецкая впадина характеризуется более крутым залеганием пород на бортах. И здесь отмечается подобная картина. В.А. Витенко, Б.П. Кабышев, занимавшиеся изучением локальных поднятий, пришли к выводу, что «...крупные поднятия располагаются в осевой части впадины (Солоховское, Бельское, Погарщинское, Шебелинское и др.), а в краевых зонах чаще развиты мелкие поднятия» [3, с. 131].
Западно-Сибирская плита по поверхности юрских и нижнемеловых отложений имеет форму единой чашеобразной депрессии. Углы регионального наклона ее склонов колеблются в пределах 1-3°, уменьшаясь до 30-40' в центральной части впадины. На серии структурных карт, выполненных по различным горизонтам осадочного чехла, четко видно, что локальные поднятия на склонах впадины имеют весьма ограниченное распространение, их количество резко возрастает в центральной части, где региональный наклон уменьшается. На это соотношение указывал М.Я. Рудкевич «...в сечении от западного до восточного борта отмечается закономерная последовательность: моноклинальный склон - система депрессий - система крупных валоподобных и сводовых поднятий, разделенных узкими прогибами, - система депрессий - моноклинальный склон» [9, с. 64].
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что локальные поднятия распространены в тех зонах плиты, где региональный наклон не превышает 3°. На рис. 3 четко видно, что с увеличением регионального наклона резко сокращается число локальных поднятий вплоть до исчезновения. В случае, когда региональный наклон равен или больше угла падения крыла поднятия, последнее превращается в структурный нос или моноклиналь. Вполне естественно, в первую очередь расформировываются малоамплитудные структуры, а более крупные поднятия уменьшаются в размере.
На большинстве локальных поднятий с глубиной возрастают амплитуда и крутизна крыльев. Поэтому по более глубоким горизонтам, сформировавшимся до начала развития регионального наклона, локальные поднятия могут сохраниться, несмотря на последующее его влияние. Вверх по разрезу крутизна крыльев становится меньше и по отложениям, сформировавшимся синхронно с региональным наклоном или несколько позже, локальные поднятия неспособны преодолеть влияние регионального наклона и отражены либо в виде структурных носов, либо в виде моноклиналей. Так, например, в пределах вала Карпинского локальные поднятия, вырисовывающиеся по юрским и меловым отложениям, в палеогеновом комплексе (а в палеогене формировался региональный наклон) отсутствуют (рис. 4). Такие соотношения известны и по ряду других нефтегазоносных районов и рассмотрены в работах [1, 5, 7]. Исходя из установленной закономерности ряд авторов предлагают исследовать структурные носы для прогноза погребенных поднятий [1, 7, 8]. В последнее время для этих целей стали привлекать ЭВМ [6]. Во всех случаях, чтобы использовать структурные осложнения для прогноза погребенных поднятий необходимо иметь структурные сейсмические карты, построенные с точностью, превышающей амплитуду прогнозируемых поднятий, и четко представлять особенности палеотектонического развития территории. В противном случае это может привести к серьезным просчетам.
До сих пор мы рассматривали влияние регионального наклона на развитие и сохранность локальных поднятий. Несомненно, что участки, характеризующиеся относительно крутыми региональными наклонами, где условия для сохранения замкнутых ловушек менее благоприятны, обладают определенными перспективами развития литолого-стратиграфических ловушек нефти и газа, причем перспективными являются те отложения, седиментация которых происходила при формировании регионального наклона или несколько позже. Именно в этой части разреза отмечаются значительные фациальные изменения пород и резкие колебания их мощностей.
Таким образом, на основании изложенного можно сделать следующие выводы.
1. С увеличением регионального наклона (3-5° и более) сокращается число локальных поднятий вплоть до исчезновения, уменьшается их размер, а, следовательно, и объем ловушек нефти и газа.
2. В первую очередь нивелируются локальные поднятия в отложениях, формирование которых было синхронно с образованием регионального наклона или предшествовало ему. По более глубоким горизонтам локальные поднятия могли сохраниться, если угол регионального наклона меньше угла падения крыла поднятия по этим образованиям.
3. На участках, характеризующихся крутыми региональными наклонами и, как следствие, отсутствием или ограниченным развитием локальных поднятий, создаются благоприятные условия для формирования литолого-стратиграфических ловушек нефти и газа.
4. Исходя из установленной закономерности развития локальных поднятий в зависимости от угла регионального наклона, а также возможного формирования литолого-стратиграфических ловушек можно прогнозировать развитие того или иного вида ловушек и ставить целенаправленные геофизические исследования для их поиска и подготовки под глубокое бурение.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аксенов А.А., Бендерович Л.Ю. Перспективы поисков погребенных поднятий в Волгоградской области. Труды ВНИГНИ. М., 1965, вып. 3, с. 265-273.
2. Бурштар М.С., Машков И.В. Условия формирования и закономерности размещения залежей нефти и газа. М., Гостоптехиздат, 1963.
3. Витенко В.А., Кабышев Б.П. История развития и нефтегазоносность структур Днепровско-Донецкой впадины. М., Недра, 1977.
4. Габриэлянц Г.А. Геология и газоносность Центральных Каракумов. М., Недра, 1965.
5. Кабышев Б.П. Палеотектонические методы исследования и прогнозирования нефтегазоносности (на примере Днепровско-Донецкой впадины и других регионов). Автореф. дис. на соиск. учен. степ, д-ра геол.-минер. наук. Л., 1981, (ВНИГРИ).
6. Лохматов Г.И., Алаев Г.Г. Метод разделения структурных и изопахических карт на составляющие. - Геология нефти и газа, 1967, № 4, с. 32-41.
7. Машкович К.А. Структурные носы, их природа и значение для поисков газа и нефти в Саратовском Поволжье. - Газовая промышленность, 1959, № 3, с. 1-5.
8. Машкович К.А. Методы палеотектонических исследований в практике поисков нефти и газа. М., Недра, 1970.
9. Рудкевич М.Я. Тектоника Западно-Сибирской плиты и ее районирование по перспективам нефтегазоносности. М., Недра, 1969.
10. Тектоника и нефтегазоносность востока Русской платформы / Л.Н. Розанов, Р.Б. Сейфуль-Мулюков, Л.Е. Левин, Г.Б. Сальман. М., Недра, 1965.
Поступила 5/VII 1983 г.
Рис. 1. Структурная карта мегавала Карпинского по кровле среднеюрского песчано-алевролитового пласта.
1 - изогипсы, м; 2 - локальные поднятия; 3 - область отсутствия пласта; 4 - скважины
Рис. 2. Схематическая структурная карта южной части Прикаспийской впадины по кровле подсолевого комплекса.
1 - изогипсы, км; 2 - локальные поднятия; 3 - разрывные нарушения
Рис. 3. График зависимости частоты встречаемости локальных поднятий от угла регионального наклона.
а - Прикаспийская впадина; б - мегавал Карпинского; в - Восточное Предкавказье; г - Днепровско- Донецкая впадина; д - Западно-Сибирская плита
Рис. 4. Геологический разрез вала Карпинского
