|
УДК 553.98.041:551.73(574.14) |
Новые данные о геологическом строении и перспективах нефтегазоносности доюрских отложений Южного Мангышлака
Д. С. ОРУДЖЕВА (ИГиРГИ), В. И. ПОПКОВ, А. А. РАБИНОВИЧ (КазНИПИнефть)
Доюрский осадочный комплекс является в настоящее время основным объектом поисков и разведки месторождений нефти и газа в пределах Южно-Мангышлакского прогиба. Принято считать, что в его строении принимают участие не только триасовые и пермские отложения, но и более древние осадочные образования [1, 2]. Несомненно, что наряду с представлениями об условиях формирования и закономерностях пространственного размещения залежей УВ такие факторы, как стратиграфическая полнота, мощность, литолого-фациальная характеристика и тектонические особенности разреза, существенно влияют на оценку перспектив нефтегазоносности региона и проектирование геологоразведочных работ.
Материалы сейсморазведки МОГТ и глубокого бурения, полученные в последние годы в изучаемом районе, существенно меняют имеющиеся представления о формировании и размещении залежей УВ. Так, при разбуривании триасовых отложений на Оймашинской и Жагинской площадях Песчаного мыса на глубинах 3500-3600 м под вулканогенно-карбонатными отложениями среднего триаса были вскрыты породы фундамента, обнаруживающие большое сходство с аналогичным комплексом пород северо-западного склона Карабогазского свода [6]. Под пестроцветными отложениями оленекского яруса метаморфические сланцы вскрыты на площади Ащисор на глубинах 3599 и 3608 м (скв. 6, 12), а также на Жиландинском поднятии на глубинах 3940-4070 м. Породы фундамента представлены здесь преимущественно первично терригенными породами, метаморфизованными до стадии мусковит-хлоритовой субфации и фации зеленых сланцев регионального метаморфизма.
Детальное изучение кернового материала палеозойского разреза, вскрытого семью скважинами на Северо-Ракушечном и Ракушечномысском поднятиях на глубинах от 3938 до 4380 м, показало неправомерность включения его в состав пермско-триасового (переходного) комплекса. Палеозойские песчаники сложены здесь продуктами разрушения метаморфических и магматических пород, известных по данным бурения на мысах Песчаном и Жиланды. Формационная характеристика, высокая степень вторичной преобразованности, дислоцированность (углы падения слоев 40-45°) - все это позволило отнести данную толщу к нижней молассе. Подобные образования, учитывая их генезис, должны входить в складчатое основание платформы, т.е. в фундамент [8].
Таким образом, можно считать доказанным отсутствие палеозойских осадочных толщ в пределах Песчаномысско-Ракушечной зоны поднятий. Не вскрыты они и в более погруженных районах Южно-Мангышлакского прогиба: Северо-Карагиинская скв. 1, пробуренная в северо-восточной части Сегендыкской депрессии, под пестроцветными отложениями нижнего триаса на глубине 3904 м вошла в метаморфические сланцы. Толща дислоцирована (углы падения 45°), в верхах разреза сланцы каолинитизированы. Находка графитизированной древесины в последних ставит под сомнение широко распространенную точку зрения о докембрийском возрасте Южно-Мангышлакского геоблока [1, 2].
Точка зрения А.И. Летавина [3] относительно принадлежности пород палеозойского разреза, вскрытого параметрическими скв. 25 Жетыбай и 4 Южный Жетыбай, к геосинклинальному комплексу представляется достаточно аргументированной. По нашему мнению, фундамент вскрыт также скв. 3 Северо-Западный Жетыбай, 100 Бектурлы, 2 Придорожная. Иными словами, в пределах Жетыбай-Узеньской ступени, по крайней мере в ее юго-западной части, к переходному комплексу могут быть отнесены лишь отложения триасового возраста.
Сейсморазведкой МОГТ, несмотря на заметные успехи, достигнутые в картировании глубинной структуры, и возможность прослеживания отражающих горизонтов на глубинах 5 км и более, не зафиксировано надежных и регионально выдержанных сейсмических границ ниже подошвы триасовых отложений на всей рассматриваемой территории.
Развитие пермских отложений большой мощности можно предполагать в Караауданской (Аксу-Кендырлинской) зоне - западном продолжении Туаркыра. Доюрские отложения, вскрываемые параметрической скв. 1 Темир-Баба, хорошо коррелируются с верхами туаркырского разреза и, по аналогии с последним, здесь возможно развитие мощной (3-3,5 км) грубообломочной толщи пород верхнего палеозоя. Наличие в разрезе палеозойских неметаморфизованных образований установлено и в пределах Каратау - осевой части Центрально-Мангышлакского палеопрогиба.
Таким образом, верхнепалеозойские осадочные отложения в пределах Мангышлака локализуются в наиболее погруженных зонах пермско-триасовых прогибов - Туаркыр-Караауданского и Центрально-Мангышлакского. Вне них доюрский осадочный комплекс сложен триасовыми отложениями, палеозойские же, если и присутствуют в разрезе, развиты локально и имеют незначительную мощность.
Отложения триасового возраста распространены, за исключением Карабогазского свода, повсеместно. Наиболее широким площадным развитием пользуются пестро- и сероцветные отложения нижнего триаса, в составе которых преобладают алевролиты и аргиллиты. Локальное их отсутствие отмечается на Оймашинской и Жагинской площадях. Максимальная вскрытая мощность на площади Узень более 1500 м. Вулканогенно-карбонатная сероцветная формация позднеоленекско-среднетриасового возраста, с которой связаны основные перспективы нефтегазоносности, отсутствует на Кокумбайской и в северной части Жетыбай-Узеньской ступени. Максимальная ее мощность 750 м (южная часть Жетыбай-Узеньской ступени). В пределах Песчаномысско-Ракушечной зоны мощность среднего триаса колеблется от 130 до 300 м. Установлено сокращение мощности разреза на Северо-Карагиинской площади (около 150 м). Терригенные отложения верхнего и частично среднего триаса распространены преимущественно в наиболее погруженных частях Южно-Мангышлакского прогиба (рис. 1, 2).
Современные представления о тектонике доюрского осадочного комплекса базируются прежде всего на материалах сейсморазведки МОГТ и глубокого бурения. Наиболее полно его строение изучено в разрезах Каратауских хребтов, меньше данных имеется для погруженных районов.
По характеру распределения мощностей и степени дислоцированности пород пермо-триаса выделяются три крупные зоны [5]: Центрально-Мангышлакская, Южно-Мангышлакская и Туаркыр-Караауданская. В первой из них может быть намечено несколько подзон: собственно Центрально-Мангышлакская, включающая территории Каратауского и Бекебашкудукского платформенных валов и разделяющего их Чакырганского прогиба, и Жетыбай-Кокумбайская. К первой подзоне приурочены максимальные определенные по данным геологической съемки мощности пермо-триаса более 8 км. Здесь же отмечается и наибольшая дислоцированность отложений: в пределах Западного и Восточного Каратау закартирована серия кулисообразных линейных складок, углы падения на крыльях которых достигают 70-80°, а иногда наблюдается и запрокинутое залегание слоев; установлены зоны шарьирования пород [9]. Столь же большие углы падения пород характерны и для доюрского разреза, вскрытого Карасязь-Таспасской параметрической скважиной.
В Жетыбай-Кокумбайской подзоне - южной бортовой части пермско-триасового прогиба, включающей территории Жетыбай-Узеньской и Кокумбайской ступеней в платформенном чехле,- мощность доюрского осадочного комплекса и степень его дислоцированности уменьшаются. В южных ее районах сохранившиеся после предъюрского размыва вулканогенно-карбонатные отложения среднего триаса претерпели глыбовую складчатость, алевритисто-аргиллитовая толща нижнего триаса дислоцирована гораздо интенсивнее: углы падения в этой части разреза достигают 50-70°, а в ряде случаев (скв. 38 Южный Жетыбай, 10 Тасбулат) и 90°. Локальные поднятия преимущественно линейной и брахиантиклинальной формы, амплитуда их составляет нередко несколько сот метров, сгруппированы они в антиклинальные линии, осложнены высокоамплитудными разрывами, размеры поднятий - в основном первые километры.
Имеющийся к настоящему времени материал позволяет уточнить границы и Туаркыр-Караауданской системы дислокаций. Результаты бурения скв. 1 Джамал в Туркмении и ряда глубоких скважин в Северо-Западном Прикарабогазье и акватории Каспия в комплексе с данными сейсморазведки МОГТ, грави- и магнитометрических исследований дают возможность проследить продолжение складчатых сооружений Туаркыра как на запад в пределы Каспия, так и на юго-восток до границы с альпийской складчатой областью, т. е. на расстояние не менее 800 км [7]. Ширина этой зоны не превышает 30-50 км. Однако, учитывая ее огромную протяженность и своеобразный режим развития, данная зона может быть выделена в качестве самостоятельного тектонического элемента I порядка.
Гораздо более спокойной тектоникой триасовых отложений отличается заключенная между двумя описанными выше складчатыми зонами территория Южно-Мангышлакского геоблока. Триас залегает здесь плащеобразно, и несколько увеличенные углы падения слоев отмечаются лишь на крыльях локальных поднятий, что дает возможность выполнить детальное тектоническое районирование этой территории.
Так, ширина Южно-Мангышлакского геоблока составляет 60-80 км. Наиболее крупным (70X200 км) и сложно построенным элементом в его пределах является Жазгурлинский прогиб, разделенный узким субширотно ориентированным Байрам-Курганбайским валом (90X10 км) на Западно- и Восточно-Жазгурлинскую депрессии. Западно-Жазгурлинская депрессия имеет асимметричное строение - широкий пологий южный борт и крутой прискладчатый северный, вдоль которого располагается узкий протяженный (90Х10 км) Тайбагарский желоб с глубиной залегания подошвы карбонатного триаса около 5,3 км. Восточно-Жазгурлинская депрессия характеризуется значительными глубинами погружения триасовых отложений (4,7-5,5 км) и осложнена изометричными Басгурлинской (50X35 км), Гюльской (20Х15 км) и Демальской (25X20 км) мульдами и Кумак-Махатским выступом (35X20 км). Глубина подошвы среднего триаса в пределах последнего около 4,7-4,8 км, наиболее глубокая часть депрессии (около 5,5 км) приурочена к Басгурлинской мульде.
В западной части Южного Мангышлака вырисовывается Сегендыкская депрессия, открывающаяся в море. Размеры ее в пределах суши 50X40 км, наибольшая глубина залегания карбонатного триаса около 5 км. Отделена она от Восточно-Жазгурлинской депрессии Карагиинской перемычкой (ширина 25 км, глубина залегания среднего триаса 4,2 км).
Наиболее крупный положительный структурный элемент - Песчаномысско-Ракушечный свод, протяженность которого оценивается не менее чем в 120 км при максимальной ширине 60 км. Наименьшая глубина залегания триаса установлена в пределах мыса Песчаного (3,5 км). К востоку в районе мыса Токмак отмечается постепенное погружение отложений до глубины 4,3-4,5 км.
Локальные поднятия Южно-Мангышлакской зоны изометричной формы, амплитуда их составляет обычно первые десятки метров, распределены они на площади хаотично, иногда наблюдается их группирование в цепочки вдоль разломов северо-восточной ориентации. Зона отличается низкой плотностью разрывных нарушений, амплитуды смещений по ним незначительны.
До начала 70-х годов проблеме поисков скоплений УВ в доюрском комплексе пород не уделялось должного внимания, хотя в отдельных скважинах и наблюдались нефтегазопроявления из триасовых отложений. И лишь после получения в 1972 г. на площади Южный Жетыбай (скв. 4, интервал 3568- 3605 м) промышленного притока газа с конденсатом из карбонатов среднего триаса началось планомерное изучение геологии и нефтегазоносности триасового разреза. К настоящему времени в этих отложениях открыто пять месторождений (Южный Жетыбай, Северо-Ракушечное, Бектурлы, Оймаша и Тасбулат), а на ряде площадей получены промышленные притоки УВ разной интенсивности или нефтегазопроявления (рис. 3).
Роль различных частей триасового разреза в локализации скоплений УВ неравноценна. Разведанные запасы перечисленных выше месторождений, а также наиболее высокодебитные притоки УВ приходятся на вулканогеннокарбонатную формацию среднего триаса, а в разрезе последней - на пачку Б, сложенную оолитово-комковатыми доломитами, а на Южном Жетыбае и обломочно-полидетритовыми известняками. Высокоемкостные свойства данной пачки обусловлены развитием каверново-поровых коллекторов. По данным лабораторных анализов, выполненных в КазНИПИнефти, открытая пористость этих пород достигает 28 %, а проницаемость - 0,6 мкм2.
С вулканогенно-терригенными образованиями верхнего триаса связаны в основном низко- и малодебитные притоки УВ, и лишь в отдельных случаях (скв. 2 Жиланды, 14 Нармаул, 20 Северо-Ракушечная, 1 Западный Тасбулат) отмечались средне- и высокодебитные притоки.
Алевритисто-аргиллитовые отложения нижнего триаса из-за низких коллекторских свойств практического интереса не представляют. Низкодебитные притоки (не более 2 м3/сут) из этой части разреза были получены на Узеньском и Северо-Ракушечном поднятиях.
Принципиальное значение имеет доказанная промышленная нефтегазоносность магматических и метаморфических пород фундамента на площади Оймаша. Как известно [4], первооткрывательницей явилась скв. 9, где при пластоиспытаниях, проведенных в процессе бурения, из интервала 3752-3786 м (зона контакта интрузии гранитов с метаморфическими сланцами) получен приток нефти дебитом 28,6 м3/сут (штуцер 10 мм), а из интервала 3600-3640 м (метаморфические породы) - приток нефти дебитом 14,4 м3/сут. При бурении скв. 12 из интервала сильнотрещиноватых и выветрелых гранитов (3720-3773 м) при проведении опробовательских работ в колонне был получен фонтан нефти с газом. Дебит нефти 246 м3/сут, газа 22 тыс. м3/сут (штуцер 9 мм). В последующем притоки нефти различной интенсивности получены в скв. 25 (56 м3/сут), 20, 18.
Таким образом, основные перспективы нефтегазоносности Мангышлака связаны с вулканогенно-карбонатной толщей среднего триаса. Однако эффективность поисково-разведочных работ на этот комплекс пород в настоящее время крайне низка, что является следствием механического переноса методики поисков и разведки, применяющейся в отложениях платформенного чехла. Поэтому необходимо прежде всего изучить условия образования, сохранения и пространственного развития коллекторов в доюрском разрезе и затем разработать методику их прогнозирования.
Большего внимания заслуживают и отложения верхнего триаса там, где развиты песчано-алевролитовые (возможные коллекторы) и глинистые (потенциальные покрышки) разности пород. Их перспективность подтверждается и практикой поисково-разведочных работ.
Основной объем глубокого бурения на отложения среднего и верхнего триаса в настоящее время должен быть сконцентрирован в зоне сочленения Жазгурлинского прогиба и Сегендыкской депрессии с северной прибортовой зоной складчатого триаса. Повышенный нефтегазопоисковый интерес здесь могут представлять районы выхода вулканогенно-карбонатных отложений на доюрскую поверхность (см. рис. 3), где за счет процессов выщелачивания карбонатных пород в период предъюрского размыва могло произойти заметное улучшение их коллекторских свойств.
Представляются перспективными и другие положительные тектонические элементы осевой зоны Южно-Мангышлакского прогиба (Карагиинская седловина, Байрам-Курганбайский вал, Кумак-Махатский выступ), а также южный борт Жазгурлинской депрессии. Большие надежды связываются с Мангышлакским сектором акватории Каспия, особенно с морскими продолжениями Песчаномысско-Ракушечного свода, южного борта Жазгурлинской депрессии, Караауданского вала, северного борта Сегендыкской депрессии. В пределах всех этих территорий целесообразно проведение параметрического бурения, поскольку каждая новая тектоническая зона по отложениям доюрского комплекса несет специфичную информацию, отличную от смежных районов.
Особо стоит вопрос о перспективах нефтегазоносности домезозойского разреза, Как отмечалось выше, пермские терригенные породы локализуются прежде всего в осевых зонах пермско-триасовых прогибов. Сведения, позволяющие, дать какую-то их оценку, отсутствуют. Определенную информацию может дать параметрическая скважина, бурение которой планируется на площади Атабурун, расположенной в восточной части Караауданского вала, где глубина залегания осадочного палеозоя по данным сейсморазведки сравнительно небольшая (около 3,5 км). В целом же палеозойские осадочные отложения должны стать одним из основных объектов изучения при выполнении региональных геологоразведочных работ.
Не исключена возможность открытия новых промышленных скоплений УВ и в породах фундамента. Основной интерес должен представлять Песчаномысско-Ракушечный свод, где промышленная нефтегазоносность этого комплекса уже доказана. Скопления УВ приурочены здесь к зонам дезинтеграции пород. Однако их поиск и разведка сдерживаются отсутствием надежной методики прогнозирования зон развития вторичных коллекторов. В связи с этим Оймашинская площадь выделена в качестве полигона по отработке методики поиска и разведки подобных залежей. Накопленный опыт позволит наметить в дальнейшем пути решения этой проблемы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Буш В.А., Гарецкий Р.Г., Кирюхин Л.Г. Тектоника эпигеосинклинального палеозоя Туранской плиты и ее обрамления. М., Наука, 1975.
2. Геоструктурные условия залегания палеозойских образований в пределах молодых платформ и их нефтегазоносность / М.Ф. Мирчинк, Г.И. Амурский, В.А. Бененсон, Н.Я. Кунин.- В кн.: Молодые платформы и их нефтегазоносность. М., 1975, с. 14-40.
3. Летавин А.И. Фундамент молодой платформы юга СССР. М., Наука, 1980.
4. Новые данные о геологии и нефтегазоносности Песчаномысского свода (Южный Мангышлак) / Л.П. Дмитриев, Д.С. Оруджева, В.П. Паламарь и др.- Геология нефти и газа, 1982, № 3, с. 21-23.
5. Оруджева Д.С., Клычников А.В., Крымов В.П. Тектоника перспективного верхнепалеозойско-триасового комплекса Южного Мангышлака.- В кн.: Вопросы изучения нефтегазоносности недр. М., 1982, с. 27-39.
6. Попков В.И., Япаскурт О.В. К строению фундамента Мангышлака.- Докл. АН СССР, 1982, т. 262, № 2, с. 423-425.
7. Попков В.И. О западном продолжении складчатых сооружений Туаркыра.- Бюл. МОИП, отд. геол., 1984, т. 59, вып. 2, с. 43-49.
8. Попков В.И., Япаскурт О.В., Клычников А.В. Доюрские образования Песчаномысско-Ракушечной зоны Южного Мангышлака.- Бюл. МОИП, отд. геол., 1984, т. 59, вып. 4, с. 82-87.
9. Шлезингер А.Е. Структурное положение и развитие Мангышлакской системы дислокаций. М., Наука, 1965.
Рис. 1. Геологический разрез по линии Морская - Ракушечная - Жетыбай - Карасязь-Таспас.
Породы: 1 - вулканогенно-терригенные, 2- терригенно-карбонатные, 3 - терригенные (алевритисто-аргиллитовые), 4 - конгломерато-песчаниковые, 5 - песчаниково-алевролитовые, 6 - метаморфические палеозойского фундамента, 7 - гранитные, 8 - залежи нефти и газа; 9 - разрывы
Рис. 2. Геологический разрез по линии Кудук - Каунды - Узень.
Уел. обозн. см. на рис. I .
Рис. 3. Геолого-тектоническая карта доюрских отложений Южного Мангышлака.
Границы тектонических элементов: 1 - I порядка, совпадающие в плане с крупными разломами, 2 - II порядка, 3 - III порядка; 4 - геологические границы; выход на доюрскую поверхность пород: 5 - фундамента, 6 - нижнего триаса, 7 - среднего триаса, 8 - верхнего триаса; 9 - залежи УВ в доюрском разрезе; 10 - промышленные притоки УВ: а - 10-50 м3/сут, б - 2-10 м3/сут; 11 - слабые притоки (а) и нефтегазопроявления (б). Тектонические элементы: Центрально-Мангышлакская система дислокаций; I - Жетыбай- Кокумбайская ступень; Южно-Мангышлакско-Устюртская система прогибов: II1 - Сегендыкская депрессия, II2 - Карагиинская седловина, II3 - Жазгурлинская депрессия, II3A - Тайбагарский прогиб. II3Б - Демальская мульда, II3В - Басгурлинская мульда, II3Г- Гюльская мульда, II3Д- Байрам-Курганбайский вал, II3Е - Кумак-Махатский выступ, II4 - Песчаномысско-Ракушечный свод. III - Туаркыр-Караауданская мегантиклиналь, IV - Карабогазский свод.