|
УДК 553.98:551.782.13(470.62) |
Перспективы нефтегазоносности отложений IV горизонта меотиса Западного Предкавказья
С. Н. МИТИН, С. В. КОТОВ, В. А. ВИГИНСКИИ (ГПК ПО Краснодарнефтегаз)
Азово-Кубанский нефтегазоносный бассейн - один из старейших и хорошо изученных в СССР. Фонд антиклинальных структур здесь в значительной мере исчерпан. Будущее нефтегазовой отрасли Кубани связывается в первую очередь с поисками залежей УВ в неантиклинальных ловушках на малых и средних глубинах.
На протяжении последних 25 лет основная добыча нефти в Краснодарском крае осуществляется за счет разработки залежи нефти в IV (по нефтепромысловой номенклатуре) горизонта меотиса Анастасиевско-Троицкого месторождения. Известен также ряд нефтяных и газовых залежей в IV горизонте и на других площадях. Актуален вопрос поисков скоплений УВ в этом горизонте и в настоящее время. Несмотря на относительно хорошую его разбуренность, работы, в процессе которых могла бы быть проанализирована и обобщена вся накопленная информация по рассматриваемому объекту, не ведутся.
Авторы поставили перед собой цель хотя бы частично ответить на вопросы о генезисе пород IV горизонта меотиса, его строении, причинах неудач поисково-разведочного бурения, проведенного вдоль южного борта Западно-Кубанского прогиба на заливообразные ловушки, и перспективах нефтегазоносности.
Перед решением поставленных задач с помощью общего анализа геолого-геоморфологических условий кайнозоя, а также палеогеоморфологических обстановок миоцена и более детально меотиса была дана оценка возможных генетических типов фаций, образовавшихся во время отложения терригенных коллекторов IV горизонта меотиса.
Основываясь на материалах региональных исследований [3], в изучаемом регионе мы выделяем четыре крупных цикла рельефообразования: палеоцен-эоценовый, олигоцен-миоценовый, позднемиоцен-плиоценовый и позднеплиоцен-плейстоценовый. В каждом из них отмечены закономерные, тектонически обусловленные колебания в соотношении эндогенного и экзогенного факторов рельефообразования с постепенным переходом в течение кайнозойского периода к ведущей роли последнего. Изменение упомянутого соотношения вызвало смену эпох горообразования эпохами планации с последующим возобновлением орогенеза и активного денудационного расчленения сформировавшихся поверхностей выравнивания.
Территория, соответствующая ныне горной области Северо-Западного Кавказа, практически в течение всего миоцена представляла собой область сноса для окружавших ее морских бассейнов [2, 6]. При этом в зависимости от строения рельефа изменялся состав поступавшего в бассейны материала, что определило соответствующую структуру осадочных образований. Комплексный геолого-геоморфологический анализ позволил установить особое место в развитии структуры и рельефа в его пределах позднемиоценовой активизации тектонических движений. Следствием интенсивных тектонических движений в меотисе явилось постепенное повышение рельефа Кавказа и одновременное его расчленение, что закрепило заложившуюся в миоцене гидросеть [6] и способствовало выносу значительного количества обломочного материала.
Анализ ценозов фораминифер миоцена, выполненный А.К. Богдановичем [1], свидетельствует об изменчивости уровня Предкавказского миоценового бассейна. Наименьшие глубины миоценовых морей были в позднем Майкопе, карагане, сармате и позднем меотисе. Обмеление происходило от цикла к циклу и достигло в конце меотического времени максимума. Периоды опреснения и обмеления миоценовых бассейнов сопровождались временными осушениями обширных территорий, в пределах которых развивалась гидросеть и накапливалась толща аллювиальных осадков.
Исследование фациальных обстановок в меотисе выявило сложную картину изменения физико-географических условий. В целом меотическое время распадается на два основных периода, характеризующихся различными типами фациальных обстановок. Первый предшествовал накоплению коллекторов IV горизонта, отличался развитием как морских, так и континентальных условий осадконакопления. Суша располагалась в пределах современного горного сооружения Северо-Западного Кавказа, а также на севере, отвечая теперешнему Донбассу, при этом фронт северного массива суши, по-видимому, находился на южном склоне Ростовского выступа докембрийского фундамента Русской платформы. Континентальные условия существовали также на значительной части Восточно-Кубанской впадины.
Второй период - накопление осадков IV горизонта меотиса - характеризовался почти полным осушением морских бассейнов с сокращением морских условий лишь в наиболее погруженных частях Западно-Кубанского и Таманского прогибов. Однако и здесь временами была суша, о чем свидетельствует трансгрессивное залегание пород IV горизонта меотиса на подстилающих отложениях многих площадей [3]. Свидетельством существования континентальных условий в этот период является и наличие в ряде разрезов IV горизонта горючих сланцев. Вместе с тем на всей территории Западно-Кубанского прогиба и Тимашевской ступени неоднократно происходили кратковременные трансгрессии, о чем говорит присутствие глинистых прослоев с фауной в песчаниках IV горизонта.
Таким образом, анализ геолого-геоморфологических условий миоцена и более детально меотиса свидетельствует о том, что в период времени, соответствующего этапу накопления осадков IV горизонта меотиса, были благоприятные условия для седиментации русловых и дрдьтовых отложений на большей части Западного Предкавказья. В приосевой, наиболее погруженной области Западно-Кубанского прогиба предполагалось встретить IV горизонт меотиса в прибрежно-морских фациях.
Авторами разработана методика выделения меотических русл, дельт и авандельт, основанная на комплексном изучении конкретных палеотектонических и палеогеографических условий. Учитывая относительную ясность в вопросах палеотектоники и палеогеографии, а также то обстоятельство, что северный склон Северо-Западного Кавказа и в особенности зона его сочленения с передовым Западно-Кубанским прогибом хорошо изучены, данный регион выбрали в качестве эталонного.
Составная часть предлагаемой методики - палеогеоморфологический анализ. Его применение обусловлено необходимостью выявления меотических долин в целях трассирования меотической гидросети в областях отсутствия данных бурения.
Палеогеоморфологические построения осуществлялись на основе возрастного анализа рельефа по методике Н.П. Костенко [4]. Суть ее заключается в выделении и картировании останцов древних региональных поверхностей выравнивания, их датирования и корреляции в пределах исследуемого региона. Эпохи планации и деструкции рельефа при этом устанавливаются в результате анализа разрезов в примыкающих к области денудации прогибах.
Изучение планового расположения останцов миоценовой поверхности выравнивания позволило протрассировать в пределах северного склона Северо-Западного Кавказа ряд меотических долин. Наряду со структурно-геоморфологическими построениями зоны сочленения прогиба с северным бортом Северо-Западного Кавказа нами собран и обобщен материал более чем по 6 тыс. скважин.
В 40-е и 50-е годы вдоль северного склона Северо-Западного Кавказа в непосредственной близости от выходов меотических отложений на дневную поверхность в большом объеме было проведено структурно-картировочное бурение с полным отбором керна. Изучение богатейшего кернового материала позволило в ряде случаев по комплексу диагностических признаков установить наличие русловых отложений - диамиктитов.
В полосе протяженностью свыше 120 км от Новодмитриевской складки на юго-востоке до Западно-Адагумской антиклинали на северо-западе в результате анализа накопленного материала по всему фонду скважин составлены фациальные карты IV горизонта меотиса. Одна из таких карт приведена на рис. 1.
Построению карт способствовала уверенная корреляция электрокаротажных диаграмм, обусловленная наличием реперной пачки глин, залегающей повсеместно над породами IV горизонта меотиса.
На фациальных картах отчетливо вырисовываются обширные участки отсутствия коллекторских разностей, а также линейные зоны, где развиты песчано-алевритовые породы. Зоны с повышенными эффективными толщинами коллекторов IV горизонта соответствуют руслам меотических рек. Они ориентированы перпендикулярно к горноскладчатому сооружению Большого Кавказа и чередуются с зонами отсутствия коллекторов: в них закономерно увеличиваются толщины коллекторов от бортов к осям зон - эти и другие признаки являются диагностическими для речных фаций.
Вблизи выходов меотических отложений на поверхность русла заполнены конгломератами (толщина 70-90 м), представленными слабоокатанными обломками и гальками пород от верхнемелового до сарматского возраста, присутствует также глинистый, песчанный и гравелитовый материал. Вниз по течению древних русл доля гравелитов и песчаников возрастает. В 5-8 км от выходов пород меотиса на поверхность фациальный состав русловых отложений стабилизируется: в разрезе преобладают пески и глины с подчиненными прослоями галечника и гравия.
Ширина меотических русл в пределах рассматриваемой полосы составляет в среднем 300- 500 м, пойм 500-1200 м. По направлению к Ахтырской шовной зоне, отделяющей северный склон Кавказа от южного борта Западно-Кубанского прогиба, ширина русл и пойм увеличивается. Максимальная толщина русловых отложений достигает 80-90 м при эффективной толщине коллекторов 25-35 м.
Анализ положения меотических долин по отношению к современной гидросети позволил подтвердить выдвинутое предположение [5, 6] об общей унаследованности последней с миоценового времени, несмотря на ряд существенных перестроек ее плана. Они связаны с новейшим воздыманием территории Северо-Западного Кавказа, вызывающим неоднократное подпруживание рек и их перехваты. Интересно отметить, что наибольшая дискордантность современных и меотических долин отмечается в области крупных поперечных разломов, таких, например, как Адагумский и Туапсинский.
Помимо детального изучения меотических отложений зоны сочленения северного склона Северо-Западного Кавказа с южным бортом Западно-Кубанского прогиба нами проанализированы материалы на Каневскому валу, Тимашевской ступени, остальной части Западно-Кубанского прогиба и Восточно-Кубанской впадине.
Для перечисленных регионов построены карты общих толщин отложений IV меотического горизонта. На Каневском валу общая толщина пород IV горизонта изменяется от первых метров (скв. 7, 16, 14 Челбасские) до более чем 100 м (скв. 4 Бейсугская - 127 м, 2 Каневская - 110 м). Отчетливо вырисовывается лентообразный характер распределения зон повышенных толщин осадков IV горизонта меотиса, чередующихся с зонами резко пониженных толщин. Зоны имеют меридиональное и субмеридиональное простирание.
Зоны повышенных толщин связываются нами с эрозионно-аккумулятивной деятельностью рек. Данный вывод подтверждается также анализом сейсмического материала. В пределах Тимашевской ступени и северного борта прогиба по данным бурения выделяются четыре субмеридиональные и одна широтная зоны повышенных толщин пород IV меотического горизонта. Максимальные толщины зафиксированы на Величковской (167 м), Славянской (158 м) и Фрунзенской (157 м) площадях, наряду с этим на некоторых участках рассматриваемой территории этот горизонт отсутствует.
По материалам бурения и частично сейсмики, в центральной части Западно-Кубанского прогиба намечена протяженная широтная зона повышенных толщин IV горизонта, максимальные толщины его вскрыты на Джигинской (257 м) и Анастасиевско-Троицкой (158 м) площадях. С юга к широтной зоне повышенных толщин пород IV горизонта примыкает 15 меридиональных и субмеридиональных зон тоже с повышенными толщинами осадков IV меотического горизонта.
Трассирование зон с повышенными толщинами IV меотического горизонта в пределах перечисленных регионов проведено с известной долей условности исходя в основном из имеющихся данных бурения, палеогеографических представлений о времени накопления осадков IV горизонта меотиса. На ряде участков использованы материалы сейсмики.
Характер волнового поля в отложениях меотиса на большей части территории Западного Предкавказья свидетельствует в пользу развития русловых и прибрежно-дельтовых отложений. Повсеместно наряду с участками с субпараллельными фазами отмечаются зоны с косослоистыми, бугристыми, клиноформными и другими сложными отражениями.
Полученные результаты указывают на то, что во время отложения осадков IV горизонта меотиса в Западном Предкавказье существовали, по-видимому, две водосборные области: первая - Кавказская, объединявшая в бассейн Палеокубани реки северного склона западной части Кавказской горной страны, и вторая - Азовская, охватывавшая бассейны рек, стекавших с южного склона Ростовского выступа докембрийского основания Русской платформы. Детальное изучение терригенных и аутигенных минералов миоцена Западного Предкавказья подтверждает этот вывод [2].
В основном позднемеотические реки имеют антикавказскую ориентировку. Палеокубань - русло, а также дельта и авандельта которой фиксируются повышенными значениями общих толщин пород IV горизонта,- имела субширотную ориентировку, и протекала примерно по осевой зоне Западно-Кубанского прогиба (рис. 2) и впадала, по-видимому, в Палеочерноморский бассейн.
Таким образом, исходя из вышеизложенного можно заключить, что своеобразие процесса накопления песков IV горизонта меотиса заключалось в неравномерности распределения осадков в этот период, обусловленного развитием в регионе гидросети, способствовавшей линейной аккумуляции.
До настоящего времени поиски скоплений УВ в отложениях IV меотического горизонта велись по двум Направлениям. Первое предполагало поиск залежей, связанных с ловушками антиклинального типа; второе было ориентировано на обнаружение заливообразных ловушек (подобных майкопским) вдоль южного борта Западно-Кубанского прогиба. Поиски залежей нефти и газа, нацеленные на антиклинальные ловушки, были успешными. В разные годы в Западном Предкавказье были открыты Анастасиевско-Троицкое нефтегазовое и ряд относительно небольших газовых месторождений (Фрунзенское, Славянское, Гривенское, Гарбузовское). Поиск залежей УВ в отложениях IV горизонта меотиса вдоль южного борта прогиба не дал положительных результатов. В ряде скважин получены притоки нефти, однако ни одного промышленного скопления не обнаружено.
Оценивая результаты поисковых работ, авторы пришли к заключению об ошибочности применявшейся ранее методики поисков заливообразных ловушек.
В настоящее время в связи с расшифровкой палеогеографических особенностей накопления осадков IV меотического горизонта появляется реальная возможность в относительно короткие сроки дать прирост запасов нефти и газа за счет выявления небольших залежей при сравнительно малых затратах.
Отсутствие общепризнанной методики поисков скоплений в ловушках, связанных с руслами, дельтами и авандельтами, предопределяет необходимость повышенной аргументированности и обоснованности при выделении перспективных участков для постановки бурения. Следуя этому принципу, на данной стадии работ необходимо проводить бурение на территории тех русл, где есть прямые указания на скопления УВ (приток нефти при опробовании ранее пробуренных скважин, нефтенасыщенный керн, нефтегазопроявления).
В зоне сочленения южного борта Западно- Кубанского прогиба и Северо-Западного Кавказа наиболее интересны русла и дельты, связанные с Палеоубином, Палеозыбзой, Палеобугундырем, Палеохаблем и Палеопсебепсом. В перечисленных объектах установлен ряд благоприятных факторов их нефтегазоносности. Здесь предполагается обнаружение скоплений УВ в ловушках как комбинированных (структурно-литологических), так и литологических, сформировавшихся за счет ухудшения коллекторских свойств продуктивных пластов по восстанию русла или дельтовой протоки.
К первому типу, возможно, относятся ловушки, приуроченные к Палеозыбзе (площадь Западно-Федоровская), Палеопсебепсу (площадь Павловская). Второй тип ловушек, вероятно, встречается на Палеоубине (площадь Залесская), Палеобугундыре и Палеохабле. Всего в пределах рассматриваемой полосы рекомендуется бурение 90 скважин, часть из которых является зависимой. Глубина должна составлять в среднем 1000-1800 м. В настоящее время, по предложению авторов, ведется бурение на Залесской площади, где скв. 1 Северской вскрыто русловое песчаное тело общей толщиной около 70 м в условиях газонасыщения (см. рис. 1). При освоении скважины (при перфорации объекта через три технические колонны) получен приток газа дебитом свыше 10 тыс. м3/сут.
Перспективы нефтегазоносности отложений IV горизонта меотиса на остальной части изученной территории оценены без конкретных рекомендаций. Основываясь на выводах, полученных при анализе палеогеографических условий осадконакопления IV меотического горизонта Западного Предкавказья, можно предполагать, что на Каневском валу, Тимашевской ступени и большей части Западно-Кубанского прогиба развиты русловые, дельтовые и авандельтовые песчаные тела, бары, рифы. В свою очередь все отмеченные структурно-морфологические формы могут служить ловушками УВ.
В данной статье не рассматриваются вопросы, связанные с генерацией УВ и их последующей миграцией в ловушки. Известно [2], что меотические глины являются нефтегазоматеринскими. Термобарические условия их пребывания в наиболее погруженной части Западно-Кубанского прогиба обеспечивают возможность реализации материнского потенциала. Региональный подъем в северном и южном направлениях относительно приосевой зоны прогиба и развитие хороших коллекторских разностей служат достаточными предпосылками для протекания процессов вторичной миграции. Реперная меотическая глинистая пачка (толщиной 20-40 м) обеспечивает надежную консервацию образовавшихся залежей УВ.
Есть все основания полагать, что в пределах Западно-Кубанского прогиба и Тимашевской ступени скоро будут выявлены перспективные объекты в IV горизонте меотиса. На современной стадии изученности упомянутой территории сейсморазведкой по кровле меотиса целесообразно рекомендовать к разбуриванию малоамплитудные поднятия по породам IV горизонта, образовавшиеся вследствие дифференциального уплотнения и приуроченные, как правило, к русловым и дельтовым песчаным телам. Перспективность подобных объектов не вызывает сомнения.
Таким образом, в заключение необходимо подчеркнуть, что поиск скоплений УВ, связанных с неантиклинальными объектами IV горизонта меотиса на небольших глубинах, в свете новых данных может представить в ближайшее время новое перспективное направление нефтегазопоисковых работ в Краснодарском крае.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Богданович А.К. Стратиграфическое и фациальное распределение фораминифер в миоцене Западного Предкавказья и вопросы их генезиса. Труды КФ ВНИИ. Л., 1965, вып. 16, с. 300-351,
2. Гроссгейм В.А. История терригенных минералов в мезозое и кайнозое Северного Кавказа и Предкавказья. Л., Гостоптехиздат, 1961.
3. Закономерности размещения и условия формирования залежей нефти и газа Предкавказья и Азербайджана. М., Недра, 1978.
4. Костенко Н.П. Развитие складчатых и разрывных деформаций в орогенном рельефе. М., Недра, 1972.
5. Маслов К.С. Научные основы поисков литологических и стратиграфических залежей нефти и газа в терригенных толщах. М., Недра, 1968.
6. Сафронов И.Н. Геоморфология Северного Кавказа. Ростов, изд. РГУ, 1969
Рис. 1. Геологический профиль (а) и карта фаций пород IV горизонта меотиса (б) Восточно-Северской площади.
Фации: 1 - русловые песчано-гравелитовые и галечниково-глинистые, 2 - пойменная песчано-глинистая, 3 - водораздельный участок, глинистая; 4 - пробуренные скважины; 5 - линия профиля
Рис. 2. Схематическая карта русловых песчаных тел времени отложения IV горизонта меотиса Западного Предкавказья.
1 - зона развития русловых, дельтовых н авандельтовых фаций Палеокубанн; 2 - зоны повышенных толщин коллекторов IV горизонта, отвечающие палеоруслам и палеодельтам (цифры в кружках: 1- Палеоубин, 2 - Палеозыбза, 3 - Палеобугундырь, 4 - Палеохабль, 5 - Палеопсебепс); 3 водораздельные участки меотической Кавказской суши