|
УДК 553.98.041:551.734.(470.56) |
Глубинное строение Бузулукской впадины и перспективы нефтегазоносности отложений среднего девона
Г. В. МАКАРОВ, О. Ю. ЧЕКАЛЕВ, Ю. В. НОВИЦКИЙ (Оренбурггеология)
В последние годы в Бузулукской впадине в отложениях среднего девона выявлен ряд многопластовых месторождений с залежами нефти и нефтегазоконденсата (Зайкинское, Росташинское, Гаршинское, Долинное). Основные из них приурочены к верхнеэйфельским органогенным известнякам и пластам песчаников воробьевских и ардатовских слоев старооскольского горизонта живетского яруса, залегающих на глубинах 4200-5400 м.
Геологопоисковые работы на нефть и газ в пределах Бузулукской впадины вначале были ориентированы на пермские и каменноугольные отложения. Перспективы же нефтегазоносности пород девона из-за больших глубин их залегания и недостаточной разрешающей возможности сейсморазведки МОВ оценивались невысоко. Структурный план девонских отложений обычно прогнозировался по структурному плану верхнепалеозойских, что не позволяло уверенно говорить о наличии ловушек и залежей УВ в терригенных образованиях девона.
Полученные в последние годы (1980-1984 гг.) данные глубокого разведочного бурения и сейсморазведки МОГТ позволили пересмотреть представления о тектонике и истории геологического развития Бузулукской впадины и северной бортовой части Прикаспийской синеклизы. Более полно изучено глубинное строение западной части Бузулукской впадины в связи с открытием здесь новой зоны нефтегазонакопления. Кристаллический фундамент вскрыт на глубинах 3600-4700 м на Зайкинской, Росташинской, Гаршинской, Нововасильевской, Казанской, Бобровской, Новосергиевской площадях Оренбургской области и на ряде площадей (Украинская, Черниговская, Новокостинская и др.) Куйбышевской области. В южной части впадины, в зоне сочленения с Прикаспийской синеклизой на глубине 5500 м скважинами вскрыты отложения среднего девона. Глубина залегания фундамента здесь предполагается 6 км и более, а в пределах Казахстана, по геофизическим данным,7-9 км (Кунин Н.Я., Иогансон Л.И., Комаров В.П. О северной границе Прикаспийской впадины (по геофизическим данным)- ЭИ ВИЭМС. Сер. Peг., разв и промысл геофизика, 1978 № 6, с .15-16.).
Для выяснения характера сочленения Бузулукской впадины с Прикаспийской синеклизой, генезиса девонских структур и условий формирования залежей нефти и газа нами построен региональный геолого-геофизический разрез через Рожковскую, Долинную, Зайкинскую, Гаршинскую площади (рис. 1). На Рожковской площади в скв. 3-п под карбонатными отложениями фаменского яруса на глубине 4900 м вскрыта терригенная толща рифейско-вендских пород, мощность которой более 400 м. Несколько севернее скв. 101 Долинной на глубине 5050 м установлено наличие терригенных пород девона. Карбонатные отложения афонинского горизонта встречены на глубине 5500 м.
Результаты бурения скв. 3-п Рожковская и скв. 101 Долинная показывают, что превышение кровли рифейско-вендских пород над поверхностью кристаллического фундамента в южной части Бузулукской впадины достигает 1200 м, а возможно, и более.
Высокое гипсометрическое положение рифейско-вендских образований над терригенными девона послужило ранее основанием для выделения Булатовского (Рожковского) выступа верхнепротерозойских пород.
Детальное изучение глубинного строения Бузулукской впадины позволило высказать предположение, что Булатовский выступ является надвигом, формирование которого сопровождалось возникновением разломов в кристаллическом фундаменте и частично в осадочном чехле девона, и что образование надвига и разломов во впадине - следствие единого процесса тектогенеза.
Перед фронтальной частью Булатовского надвига сейсморазведкой обнаружено крупное Долинное поднятие, которое является, по-видимому, структурой коробления. Формирование его мы связываем с короблением девонской осадочной толщи при движении надвига. К подобным структурам можно отнести Таловое и Кошинское поднятия, расположенные также в зоне сочленения Бузулукской впадины и Прикаспийской синеклизы. За пределами структур коробления почти на всем протяжении впадины развиты глубокопогруженные прогибы девонского возраста. В частности, перед Долинным поднятием сейсморазведкой установлен слабодислоцированный крупный Рубежинский прогиб, севернее которого отмечается резкое воздымание кровли кристаллического фундамента.
В пределах Мирошкинской, Зайкинской и Росташинской площадей фундамент разбит на ряд блоков, поверхность которых наклонена к северу. Сейсморазведкой установлено, что часть блоков погружается под соседние и образует систему надвиго-взбросов протяженностью свыше 70 км, названную нами Зайкинской. Превышение Зайкинского блока над Мирошкинским составляет до 800 м, Росташинского над Зайкинским - до 200 м. Далее на север амплитуда взбросов уменьшается и на Гаршинской площади составляет не более 50-70 м.
О величине горизонтального смещения блоков можно судить пока только по данным сейсмических исследований. Наибольшая амплитуда смещения Мирошкинского блока относительно Зайкинского достигает 1000 м. Амплитуда горизонтальных подвижек остальных блоков значительно меньше. Кроме того, установлено, что отдельные блоки осложнены дизъюнктивными нарушениями меридионального простирания, которые сыграли определенную рольв формировании локальных поднятий и ловушек для нефти, газа. Простирание Зайкинской системы разломов дугообразное и в общих чертах повторяет внешнее обрамление Булатовского надвига (рис. 2.).
Погружение поверхности блоков в северном направлении при региональном опускании фундамента на юг свидетельствует о том, что решающее значение в формировании глубинного строения Бузулукской впадины имеют горизонтальные сжатия земной коры. Сейсмические исследования и буровые работы показали, что разрывные нарушения типа взбросов довольно широко развиты к северу от Кошинского поднятия и Оренбургского вала.
Сравнительный анализ полученных материалов по территории Бузулукской впадины позволяет высказать предположение о существовании в северной части Прикаспийской синеклизы кроме Булатовского также и других надвигов (Соль-Илецкий в Оренбургской области, Малаховский в Саратовской области и Карачаганакский в Казахстане).
Наиболее крупный, ограничивающий на востоке Бузулукскую впадину - Соль-Илецкий надвиг, к северному обрамлению которого приурочен Оренбургский вал. Соль-Илецкий надвиг представлен массивом ордовикских пород, структурный план которого наследуют отложения карбона и перми, что создает благоприятные условия для формирования ловушек и месторождений нефти и газа в подсолевой осадочной толще.
Булатовский массив рифейско-вендских пород был снивелирован уже в нижнекаменноугольное время, в вышележащей осадочной толще он не прослеживается.
В пределах Зайкинской системы надвиго-взбросов крутые южные крылья блоков «передают» свой структурный план во все осадочные образования палеозоя, иногда и мезозоя. Северные склоны блоков полностью нивелируются франскими и фаменскими отложениями. В структурных планах пород карбона и перми северные склоны блоков не прослеживаются.
Указанное соотношение структурных планов определяет перспективы нефтегазоносности Зайкинской системы разломов. В южной части Зайкинского блока открыто одноименное месторождение, содержащее шесть залежей нефти и нефтегазоконденсата, на Росташинском блоке - четыре залежи нефти и нефтегазоконденсата и на Гаршинском блоке - три залежи нефти. Дебиты нефти и нефтегазоконденсата довольно высокие, достигают 300 т/сут, газа 200-300 тыс. м3/сут при работе скважин на 9,5-мм шайбе.
Ниже схематично дается история становления Бузулукской впадины.
В рифейско-вендское время территория северной части Прикаспийской синеклизы представляла собой морской бассейн, где накапливалась мощная толща осадков. На месте Бузулукской впадины располагался слабодислоцированный склон платформы (щита), с которого в пределы синеклизы поступал терригенный материал.
Заложение современного структурного плана Бузулукской впадины произошло в раннем палеозое. К началу девонского времени восходящие движения надвига привели к погружению территории впадины и трансгрессии моря в ее южные районы. В эйфеле на большей части территории господствовал мелководный морской бассейн.
В южной части впадины начал формироваться Рубежинский прогиб.
В пределах Зайкинской структурной зоны отмечались благоприятные условия для развития органогенных построек. В позднеэйфельское время (черноярское) в пределах исследуемой территории проявилась тектоническая активность, связанная, по-видимому, с наиболее интенсивными подвижками Булатовского надвига. Об этом свидетельствуют увеличенная мощность черноярских глин и литологический состав вышележащих терригенных образований живетского яруса. Формирование надвига обусловило развитие основной сети разломов, пространственная ориентация которых определяется контуром фронтальной поверхности надвинутых масс. Дальнейшее погружение территории привело к накоплению в Рубежинском прогибе депрессионных осадков живетского яруса увеличенной мощности.
Подвижность отдельных блоков фундамента в течение живетского времени доказывается сменой фаций. В это время происходили колебательные движения, которые привели к чередованию песчаных и песчано-алевритовых отложений прибрежно-морских фаций переменной мощности (пласты Д-IV, Д-Ш) и глинистых и глинисто-известковых образований над ними ардатовского и муллинского горизонтов.
Активный тектонический режим сохранился до начала фаменского времени, когда трансгрессия захватывает территорию Булатовского надвига. С этого времени накапливались мощные толщи известняков фаменско-турнейского возраста, которые в значительной степени снивелировали структурный план более древних отложений. Отдельные блоки сохранили активность и в более позднее время, но амплитуда вертикальных движений их была незначительна.
Выводы
1. Развитие Бузулукской впадины и северной части Прикаспийской синеклизы происходило синхронно и взаимообусловленно.
2. Определяющим фактором формирования структурного плана среднедевонских отложений Бузулукской впадины послужили горизонтальные (надвиговые) движения блоков (выступов) пород со стороны Прикаспийской синеклизы, приведшие к образованию системы дизъюнктивных нарушений типа надвиго-взбросов и сбросов. Активная тектоническая деятельность и неравномерность осадконакопления обусловили несоответствие современных структурных планов пород девона, карбона и перми, что существенно сказывается на выборе методики поисков залежей УВ.
3. Наиболее перспективны в отношении выявления крупных месторождений УВ девонские структуры, приуроченные к приподнятым блокам и ограниченные с юга нарушением типа надвиго-взбросов. Менее перспективны девонские структуры с дизъюнктивным северным крылом (типа сброса).
4. Сейсморазведочные работы в пределах Бузулукской впадины на поисковом этапе должны быть ориентированы на выявление зон тектонических нарушений и связанных с ними поднятий в девонских отложениях.
Рис. 1. Геологический разрез по линии скв. 3-п Рожковская - скв. 285 Гаршинская.
а - известняки; б - аргиллиты; в - песчаники; г - алевролиты; д - терригенные породы рифея; е - кристаллический фундамент; ж - нефтегазонасыщенные известняки и песчаники; з - нефтепроявления по керну
Рис. 2. Схема тектоники Бузулукской впадины.
Границы: а - Бузулукской впадины, б - северного борта Прикаспийской впадины, в - сводов и впадин; г - Булатовско-Соль-Илецкая система надвигов; д - предполагаемый Малаховский надвиг; е - сбросы и взбросы; ж - то же, предполагаемые; з - Зайкинская система взбросо-надвигов; и - локальные поднятия; к - месторождения: 1 - Гаршинское, 2 - Росташинское, 3 - Зайкинское, 4 - Долинное. Надвиги: Б - Булатовский, К - Карачаганакский, СИ - Соль-Илецкий; структуры: Т - Таловая, Кш - Кошинская