|
УДК 553.98(-0.2) (47+57) |
Методика и основные принципы составления карт нефтегазогеологического районирования и нефтегазоносности СССР
С.П. МАКСИМОВ, Г.X. ДИКЕНШТЕЙН, М.Т. АВАНЕСЯН, Г.А. АРЖЕВСКИЙ (ВНИГНИ)
На совещании в ЦК КПСС в июне 1985 г. главное внимание было уделено решению ключевых проблем экономического и социального развития народного хозяйства страны, всемерной интенсификации производства на основе широкого внедрения достижений научно-технического прогресса. Как отмечалось на совещании, линия на ускорение научно-технического прогресса долговременная, рассчитанная на перспективу. Для успешного выполнения этих задач в области геологии нефти и газа необходимо выделить приоритетные направления изучения фундаментальных и прикладных проблем в целях повышения надежности научного прогноза перспектив нефтегазоносности геологических объектов, их количественной и качественной оценки, выбора наиболее эффективных направлений геологопоисковых и разведочных работ на нефть и газ.
Решение поставленных задач во многом зависит от достоверности геолого-геофизической документации, положенной в основу прогноза, в частности карт нефтегазогеологического районирования и нефтегазоносности территории нашей страны. Ряд исследователей (И.О. Брод, И.В. Высоцкий, В.Б. Оленин, В.Е. Хаин) в качестве основного элемента районирования выделяют нефтегазоносный бассейн. Это направление подробно описано в опубликованных работах, среди которых основополагающими являются исследования И.О. Брода [2]. Другие авторы (А.А. Бакиров, Г.X. Дикенштейн, С.П. Максимов) в основу нефтегазогеологического районирования берут провинции, области.
При районировании с обособлением нефтегазоносных бассейнов основополагающий фактор - условия генерации УВ, а при выделении провинций и областей - единство условий нефтегазонакопления (при этом учитывается и генетическая сторона проблемы нефтегазообразования). В связи с тем, что при поисках нефти и газа самое важное - это выявление единства условий нефтегазонакопления, в основу нефтегазогеологического районирования нами положен принцип выделения провинций.
В 1976 г. опубликована карта нефтегазоносности СССР масштаба 1:2 500 000, а в последующие годы -ряд монографий (А.А. Бакиров, Г.X. Дикенштейн, С.П. Максимов,В.В. Семенович и др.). В них рассмотрена проблема нефтегазогеологического районирования СССР, имеющая большое значение для оценки перспектив нефтегазоносности и определения наиболее эффективных направлений геологоразведочных работ.
При разработке принципов составления новых карт нефтегазоносности и нефтегазогеологического районирования СССР были использованы основные положения, которые применялись ранее [4, 5] с этой целью и получили подтверждение практикой геологоразведочных работ на нефть и газ. Они описаны в опубликованных объяснительных записках, монографиях и статьях, в которых дана характеристика элементов нефтегазогеологического районирования, и в настоящей статье нет необходимости в их повторении.
В последние годы появилась необходимость выделить в пределах СССР мегапровинции, которые, отличаясь обширными размерами по площади и объему осадочного выполнения, охватывают целиком платформы с прилегающими к ним перикратонными частями и краевыми прогибами или значительные части платформ, включающие, как правило, несколько принципиально близких по набору формаций и возрасту основных продуктивных комплексов провинций.
В таком понимании в Советском Союзе могут быть выделены четыре мегапровинции - Восточно-Европейская, включающая Прикаспийскую, Волго-Уральскую и Тимано-Печорскую провинции, Скифско-Туранская, объединяющая Северо-Кавказско-Мангышлакскую, Амударьинскую провинции и Северо-Устюртскую самостоятельную НГО, Западно-Сибирская и Восточно-Сибирская, последняя охватывает Лено-Тунгусскую, Енисейско-Анабарскую и Лено-Вилюйскую провинции.
За последние 10 лет накоплен новый обширный фактический материал по Западной и Восточной Сибири, Средней Азии и Казахстану, северу европейской части СССР и другим районам, анализ которого позволяет уточнить основные принципы и методическую основу составления фундаментальных геологических документов, отражающих современное состояние ряда проблемных положений нефтегазовой геологии, имеющих большое теоретическое и практическое значение. К ним относятся закономерности размещения нефтяных и газовых месторождений по различным геоструктурным элементам и стратиграфическим комплексам, выделение зон. концентрации потенциальных ресурсов нефти и газа и их структурно-формационная приуроченность, раздельный прогноз фазового состояния УВ и другие проблемы, имеющие значение для определения стратегии геологоразведочных работ и ускорения научно-технического прогресса.
В 1983 г. была издана тектоническая карта нефтегазоносных территорий СССР масштаба 1:2 500 000 и объяснительная записка к ней. Это специализированная для задач нефтегазовой геологии карта, чем она и отличается от тектонических карт Европы, Евразии, мира.
Она позволяет установить закономерные связи между историей геологического развития осадочного чехла, основными этапами его формирования, структурой, формациями и размещением ресурсов нефти и газа.
Главное ее практическое назначение - дать научное обоснование прогноза нефтегазоносности на основе ведущих тектонических критериев с целью определения приоритетных направлений геологоразведочных работ.
Дальнейшее интенсивное развитие науки и новые усложнившиеся задачи практики геологоразведочных работ на нефть и газ вызвали необходимость составления карт нефтегазогеологического содержания на современном уровне изученности и научных представлений. Это тем более актуально, что в XII пятилетке и в перспективе до 2000 г. разведочные работы на нефть и газ будут осуществляться в более сложных геологических и географических условиях - подсолевых отложениях Прикаспийской НГП, юрском еще слабо изученном комплексе северных районов Западной Сибири, венд-кембрийских отложениях Восточной Сибири. На обширной территории Тунгусской синеклизы отмечено проявление интрузивной деятельности и широкое развитие базальтовых покровов, что создает дополнительные трудности в картировании подтрапповых комплексов и оценке перспектив их нефтегазоносности. Особая задача сейчас - это выявление зон выклинивания продуктивных и перспективных комплексов как объектов для поисков неантиклинальных ловушек, а также зон распространения рифогенных карбонатных отложений, в которых уже выявлены месторождения УВ.
В процессе составления новых карт дальнейшее развитие получило учение о нефтегазогеологическом районировании. Существенно уточнены тектонические, формационные, геохимические критерии, рассмотрены конкретные условия нефтегазообразования и формирования месторождений нефти и газа. Проведен анализ фазового состояния УВ по основным продуктивным комплексам по всем нефтегазоносным районам и областям и на этом основании дан прогноз для малоизученных территорий и неразведанных частей разреза. При нефтегазогеологическом районировании использован такой важный показатель, как возраст основных продуктивных и перспективных комплексов и их удельное значение в ресурсах УВ. До сих пор этот показатель недостаточно полно учитывался при районировании и не отображался на соответствующих картах. Анализ материалов показал, что распределение продуктивных и перспективных комплексов по площади и разрезу является наряду с другими важным критерием выделения нефтегазоносных областей и особенно районов.
Как указывалось многими исследователями (А.А. Бакиров, Г.X. Дикенштейн, С.П. Максимов, Г.Е. Рябухин и др.) ведущий фактор при нефтегазогеологическом районировании и оценке перспектив нефтегазоносности - тектонический в широком понимании этого термина. Однако правильное решение проблемы может быть достигнуто при системном анализе ряда факторов.
Большое значение имеет региональное тектоническое положение, выделение тектонических элементов, определяющих нефтегазогеологическое районирование и главные перспективные зоны. Подавляющее число зон приурочено к крупным поднятиям - сводам, мегавалам, валам, системам антиклинальных структур. В пределах Западно-Сибирской платформы наиболее благоприятные зоны нефтегазонакопления приурочены к крупным структурным элементам, расположенным в ее центральных и северных частях. К ним относятся Нижневартовский, Сургутский, Салымский, Красноленинский своды, Уренгойский, Ямбургский, Медвежий мегавалы и др. В Прикаспийской синеклизе такие зоны расположены в бортовой ее части (Астраханский, Северо-Каспийский, Гурьевский, Биикжальский, Жаркамысский своды, Каратон-Тенгизская зона поднятий, Карачаганак-Кобландинский мегавал и др.). В Волго-Уральской антеклизе основные перспективы связаны с крупными сводовыми поднятиями, сопряженными с глубокими депрессиями (Татарский, Пермско-Башкирский своды, Соль-Илецкий выступ). Таким образом, тип надпорядкового и крупнейшего тектонического элемента платформы предопределяет наиболее благоприятное региональное положение зон нефтегазонакопления - внутри глубоких впадин и прогибов, на сопряженных с ними поднятиях или на бортах этих прогибов.
Важный показатель - степень погруженности территории и объем осадочного выполнения, поскольку они определяют возможность и масштабы генерации УВ, а также преимущественное нефте- или газообразование.
Наиболее интенсивная генерация УВ происходит в процессе погружения чехла и интервале глубин 2-5 км. Максимальные ресурсы нефти и газа, выявленные в настоящее время, сосредоточены на глубинах 2-4 км, однако следует учесть еще слабую изученность более глубоких горизонтов. В настоящее время залежи нефти и газа на глубинах, превышающих 4 км, открыты в Прикаспийской и Южно-Каспийской провинциях, Днепровско-Донецкой области, Терско-Каспийской, Индоло-Кубанской и Предкарпатской областях, южных районах Волго-Уральской провинции. Перспективы нефтегазоносности глубоких горизонтов положительно оцениваются и в других регионах - на севере Западной Сибири и Тимано-Печорского края, в Предуральском прогибе, - что должно найти отражение на упомянутых картах.
Один из критериев перспектив нефтегазоносности - главный этап формирования ортоплатформенного чехла, т. е. этап наиболее интенсивного прогибания территории, которому соответствует максимум скоростей осадконакопления, что определяется по развитию в разрезе доминирующего по мощности комплекса пород [4]. На это обратили внимание Р.Г. Гарецкий, Р.Е. Айзберг [3] при построении тектонической карты Белорусской ССР. В понятие комплекса ими был включен весь разрез осадочного чехла, т. е. его плитная и доплитная части.
Доплитный, существенно менее интересный в отношении нефтегазносности комплекс часто превышает по мощности главный плитный комплекс. Таким образом, на тектонической карте нефтегазоносных территорий СССР (1983 г.) комплексы-доминанты рассматриваются в пределах только плитного комплекса. Была установлена важная закономерность приуроченности подавляющего количества УВ (от 60 до 100 %) к комплексам-доминантам, выделенным в плитной части разреза, соответствующего главному этапу погружения. Это преимущественно мезозойские отложения (главным образом, юрско-меловые) на молодых платформах, палеозойские на древних, кайнозойские - в пределах подвижных поясов юга СССР и Дальнего Востока и т. д. Исключение составляют нефтегазоносные структуры эпиплатформенного орогена юга СССР (Афгано-Таджикская, Ферганская и другие впадины), которые испытывали контрастные тектонические движения на неоген-четвертичном этапе развития, сопровождавшиеся накоплением мощных (5-6 км) молассовых толщ. В связи с тем, что они не представляют, как правило, большого интереса с точки зрения нефтегазоносности, доминирующий комплекс выделяется в разрезе платформенных отложений, подстилающих молассовые толщи (палеоген, мел, юра).
Важный показатель - возраст консолидации фундамента, который определяет не только стратиграфический диапазон отложений, перспективных на нефть и газ, но и оказывает влияние на строение осадочного чехла (морфологию, амплитуду и унаследованность структур).
Как на молодых, так и на древних платформах, и особенно в пределах глубоких впадин, широко развит осадочно-вулканогенный комплекс, заключенный между ортоплатформенным чехлом (плитным комплексом) и фундаментом. Мощность этого комплекса, именуемого доплитным, нередко соизмерима с мощностью ортоплатформенного осадочного чехла. К нему относятся пермо-триасовые отложения на Скифской и Туранской плитах, палеозойские образования в областях развития каледонского и раннегерцинского фундамента в южных районах Западной Сибири, рифейские и нижневендские отложения на Восточно-Европейской, рифейские на Сибирской платформах. По степени дислоцированности и метаморфизма этот комплекс занимает промежуточное положение между плитным комплексом и фундаментом. Таким образом, в разрезе осадочной толщи достаточно отчетливо прослеживается двухъярусное строение.
В ряде регионов страны открыты месторождения нефти и газа, залежи которых связаны с доплитным комплексом. Эти месторождения расположны в Восточном Предкавказье и Южном Мангышлаке (триас), Западной Сибири (палеозой), Восточной Сибири (рифей) и других районах. Однако, как указывалось выше, доплитный комплекс значительно уступает по ресурсам УВ плитному комплексу.
В пределах Скифской плиты доплитный комплекс представлен карбонатно-терригенными и осадочно-вулканогенными формациями пермо-триаса и, возможно, карбона общей мощностью более 4000 м. Суммарные же потенциальные ресурсы, заключенные в этом комплексе, крайне незначительные. В наиболее погруженной части Туранской плиты (Амударьинская синеклиза) отложения доплитного комплекса бурением изучены слабо, в связи с чем однозначное определение перспектив их нефтегазоносности затруднено.
В Западной Сибири с доплитными палеозойскими отложениями связываются определенные перспективы, что обосновывается открытием ряда нефтяных месторождений в южной части региона. В восточной и северной частях этой провинции палеозойские отложения, вероятно, относятся к плитному комплексу.
Один из тектонических критериев - разрывные нарушения, показывающие степень и характер дислоцированности региона. Они играют существенную роль в распределении залежей нефти и газа. В определенных условиях разрывные нарушения могут увеличивать вероятность их разрушения или, наоборот, создавать надежные экраны для формирования залежей нефти и газа. Нередко, определяя тип ловушек, они влияют на методику поисков и разведки месторождений. В зонах разломов коллекторские свойства горных пород значительно улучшаются благодаря повышенной их трещиноватости.
Большое значение имеют крупные надвиги. Открытие в последние годы в разных частях земного шара месторождений нефти и газа в поднадвиговых зонах определяет необходимость самого серьезного их изучения. В Советском Союзе к ним можно отнести зоны надвигов Урала, Верхоянского и Копетдагского антиклинориев, Карпат.
Передовые хребты Урала местами на десятки километров надвинуты на Предуральский краевой прогиб; поднадвиговые зоны перспективны для поисков нефти и газа в палеозойских отложениях. Многие нефтяные и газовые месторождения Предкарпатского прогиба расположены во внутренней и внешней поднадвиговых зонах Карпат и связаны с дислоцированными (во внутренней зоне) или спокойными (во внешней зоне) структурами. Эти зоны характеризуются многоярусной чешуйчато-надвиговой структурой. Горизонтальное перемещение Карпат в сторону платформы оценивается в 40-50 км.
Большой интерес представляет зона надвига Кураминского хребта на Ферганскую впадину. В настоящее время амплитуда его оценивается в 40-50 км, и поэтому поднадвиговая часть рассматривается как новый объект поисков залежей нефти и газа в мезозойских, палеогеновых и неогеновых отложениях.
Важнейший критерий нефтегазоносности - изменение литолого-фациальных условий осадочного чехла по площади и разрезу. Оно определяет зоны, благоприятные для формирования коллекторских толщ и покрышек, позволяет прогнозировать толщи пород, образовавшиеся в благоприятных условиях для накопления ОВ и его преобразования. Распространение сульфатно-галогенных формаций - показатель надежности сохранности скоплений УВ в подстилающих образованиях. Залежи нефти и газа в подсолевых отложениях, как правило, приурочены к крупным поднятиям в межкупольных зонах, а также связаны с мощ-ными карбонатными массивами, что определяет их значимость и влияет на выбор методики поисковых и разведочных работ. Наглядным примером является установление региональной нефтегазоносности подсолевых отложений в Прикаспийской НГП.
Большой интерес представляет изучение зон распространения рифогенных формаций, которые характеризуются высокими емкостными и фильтрационными свойствами, в связи с чем выявленные в них залежи обладают большой концентрацией запасов.
Освоение рифогенных отложений - одно из основных направлений геологоразведочных работ в Средней Азии (верхняя юра), на Северном Кавказе (триас), в Прикаспийской провинции (карбон - пермь). Эта проблема имеет большое значение в Тимано-Печорской провинции, где рифогенные отложения развиты в разрезе девона и нижнего карбона, в Восточной Сибири и других регионах.
Важный фактор - изучение региональных зон выклинивания продуктивных и перспективных комплексов. Следует отметить, что эта проблема решается медленно. Учитывая, что в ряде нефтегазодобывающих районов (Урало-Поволжье, Предкавказье, Азербайджан и некоторые другие районы) фонд антиклинальных ловушек крайне ограничен, поиски залежей нефти и газа, связанные с зонами выклинивания, становятся основным направлением развития геологоразведочных работ для наращивания запасов УВ и поддержания достигнутого уровня добычи нефти и газа. В других регионах имеются благоприятные условия для формирования залежей УВ неантиклинального типа, которые должны изучаться одновременно с поисковыми работами на локальных структурах.
К числу объектов для выявления ловушек неантиклинального типа можно отнести терригенные отложения девона в южных и юго-восточных районах Волго-Уральской провинции, зоны регионального выклинивания и стратиграфического несогласия в палеозойских отложениях Днепровско-Припятской провинции, юрские и меловые отложения в окраинных частях Амударьинской провинции, на северном борту Южно-Мангышлакской НГ, на склонах крупных сводовых поднятий Западно-Сибирской провинции и др.
Охарактеризованные выше основные критерии нефтегазоносности положены в основу составления двух карт масштаба 1:2 500 000 нефтегазогеологического районирования и нефтегазоносности СССР.
Они нашли отражение на указанных картах, что позволяет концентрировать геологоразведочные работы в перспективных зонах для поисков залежей нефти и газа различного типа.
Подготовка карт осуществляется большими коллективами научно-исследовательских и производственных организаций Министерства геологии СССР, Министерства нефтяной промышленности и Министерства газовой промышленности.
Главная задача этих фундаментальных исследований - обеспечение ускорения научно-технического прогресса в определении эффективных направлений геологоразведочных работ на нефть и газ на ближайшую пятилетку и перспективу. Они должны стать основой для решения этой крупной народнохозяйственной проблемы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Алиев И.М., Дикенштейн Г.X., Швембергер Ю.Н. Тектоническая карта нефтегазоносных провинций и областей СССР масштаба 1:2 500 000.- В кн.: Закономерности тектонической структуры Средней Азии (материалы Среднеазиатского регионального тектонического совещания). Душанбе, 1981, с. 24-27.
2. Брод И.О. Основы учения о нефтегазоносных бассейнах. М., Недра, 1964.
3. Гарецкий Р.Г., Айзберг Р.Е. Опыт тектонического районирования территории Белоруссии и смежных областей.- Сов. геология, 1975, № 5, с. 16-22.
4. Нефтегазоносные провинции СССР (справочник). Изд. второе. Под ред. Г.X. Дикенштейна, С.П. Максимова, В.В. Семеновича. М., Недра, 1983.
5. Тектоника нефтегазоносных территорий СССР/Г.X. Дикенштейн, М.Т. Аванесян, И.М. Алиев и др. Объяснительная записка к тектонической карте нефтегазоносных территорий СССР масштаба 1:2 500 000. М., 1984.