|
УДК 553.982.2.051/.055:550.812(479.24) |
Перспективы поисков неантиклинальных залежей нефти и газа в отложениях среднего плиоцена северо-западной части Апшеронского архипелага
П.З. МАМЕДОВ (АзИНЕФТЕХИМ), Н.С. САЛАЕВ (Каспморнефтегазпром)
В последние годы интерес к поискам неантиклинальных ловушек (НАЛ) нефти и газа неуклонно возрастает, что является вполне обоснованным, так как скопления УВ в ловушках указанного типа имеют повсеместный характер и установлены во многих нефтегазоносных провинциях мира. Наиболее благоприятными тектоническими областями распространения НАЛ являются зоны палеошельфов, области склонов, флексуры, ступени и моноклинали.
В этом отношении северо-западная прибортовая зона Южно-Каспийской впадины (ЮКВ) представляет собой перспективный район. Региональное выклинивание свит и толщ вдоль естественных границ бассейна осадконакопления и в крыльевых частях структур, наличие перерывов и несогласий, обусловивших эрозионное и тектоническое срезание слоев, конструктивные формы погребенного рельефа и экзогенные процессы способствовали формированию здесь НАЛ нефти и газа. В пределах северо-западной части Апшеронского архипелага, где мезозойское ложе залегает на небольших глубинах, наблюдается как региональное, так и локальное сокращение мощностей плиоценовых и миоцен-олигоценовых отложений, срезание и трансгрессивное перекрытие их более молодыми комплексами, контакт указанных отложений с уступами древних (мезозойских) формаций. Здесь особенно широко распространены литолого-стратиграфические типы ловушек, приуроченных к подошвенным свитам среднего плиоцена. Формирование их обусловлено тем, что накопление осадков продуктивной толщи (ПТ) происходило в непрерывно расширявшемся бассейне, в результате чего контуры бассейна каждой последующей свиты или пачки оказались шире предыдущих и создались условия для образования ловушек, связанных с зонами выклинивания и стратиграфического несогласия.
Анализ литолого-палеогеографических условий, а также закономерностей распространения фаций и мощностей показывает, что в пределах северо-западной части Апшеронского архипелага калинская (КаС), подкирмакинская (ПК) и частично кирмакинская (КС) свиты являются первоочередными объектами для поисков литолого-стратиграфических залежей. Изучением и уточнением палеогеографических границ подошвенных свит ПТ в данном районе занимались многие исследователи [1, 3, 4]. До последних лет в основном использовались данные бурения и сейсморазведки MOB-МОГТ, по которым удалось определить ареалы распространения КаС и частично ПК свит в районе банок Камни Два Брата, Цюрупы, Апшеронской, Дарвина. Однако из-за отсутствия данных глубокого бурения и недостаточно высокого качества материалов сейсморазведки прежних лет не удавалось установить границы распространения КаС и ПК свит на площадях к северо-востоку от банки Апшеронской.
В последние годы (1982-1984 гг.) при изучении ареалов распространения подошвенных свит ПТ и локализации литолого-стратиграфических ловушек в пределах северной тектонической зоны Апшеронского архипелага успешно применяются методы сейсмостратиграфии. Это позволяет расчленить осадочные толщи на сейсмические седиментационные комплексы (ССК) и сейсмические фации (СФ) по особенностям записей отражений и изучить характер непараллельных напластований, произвести корреляцию разнофациальных толщ и установить связи между характером записи и литологическим составом пород [5], что является основой для выявления ловушек литолого-стратиграфического типа. Выполнение сейсмостратиграфических исследований стало возможным благодаря высокому качеству материалов MOB-МОГТ, полученных трестом Каспнефтегазгеофизразведка при цифровой регистрации и обработке с применением современных процедур анализа и преобразования сейсмической информации. Исследования геолого-геофизических данных и анализ сейсмических материалов с позиций сейсмостратиграфии позволили значительно повысить эффективность поисков в северо-западной части Апшеронского архипелага НАЛ, связанных с подошвенными свитами ПТ, локализовать зоны выклинивания КаС и ПК свит, провести анализ их фаций и мощностей и в конечном итоге выявить новые резервы для поисков здесь углеводородных скоплений.
В тектоническом отношении северо-западная часть Апшеронского архипелага представляет собой морское продолжение юго-восточного периклинального погружения мегантиклинория Большого Кавказа. В пределах исследуемого района выделяются локальные поднятия Камни Два Брата, банки Цюрупы, Апшеронская, Андриевского, Дарвина и другие, геологическое строение которых обладает общими чертами: глубоко размытый свод (до верхнего отдела ПТ включительно), асимметричное строение, наличие разрывных нарушений. В районах сокращенной мощности кайнозойских отложений (в сводовых частях локальных поднятий) наблюдается соответствие структурных планов. С увеличением мощности палеоген-неогенового комплекса, наблюдаемого на погруженных частях структур, отмечаются некоторые тектонические различия в структурных планах палеоген-неогенового и мезозойского структурных этажей. Так, в одних случаях над мезозойскими локальными поднятиями вырисовываются структурные «носы» по плиоценовым отложениям, в других - фиксируются смещения осей плиоценовых складок на юго-восток относительно структурного плана поверхности мезозоя. Это объясняется усилением интенсивности прогибания КЖВ в начале плиоценового времени, в результате чего юго-восточные периклинали структур, обращенные к центру депрессии, испытали наибольшее его влияние. В целом интенсивное прогибание КЖВ, с одной стороны, и воздымание Большого Кавказа начиная со среднеюрского времени - с другой, явились решающими факторами осадконакопления, обусловившими наличие (либо отсутствие) тех или иных комплексов отложений. В результате такого сочетания тектонических движений мезозойские отложения исследуемого района в сводовых частях большинства структур залегают на небольших глубинах (около 1000-1500 м). Это явилось следствием развития мегантиклинория Большого Кавказа и формирования Тенгизско-Бешбармакского антиклинория. Именно поэтому с северо-запада на юго-восток в сводовых частях структур указанного антиклинория и его морского продолжения наблюдается смена древних (мезозойских) отложений более молодыми (плиоценовыми). По данным поискового бурения на банках Цюрупы, Апшеронской и Андриевского установлены значительные перерывы в осадконакопления, в результате чего здесь зафиксирован пропуск большого числа литолого-стратиграфических интервалов. Так, на банке Цюрупы под отложениями плиоцена вскрыты образования датского яруса, а на банке Апшеронской - барремского. На банке Андриевского под кирмакинской свитой ПТ залегают миоцен-олигоценовые (диатомовая и майкопская свиты) отложения, которые, в свою очередь, подстилаются отложениями верхнего мела (кампан, сантон). Отмеченные перерывы хорошо фиксируются на временных разрезах по срезанию подстилающих отложений поверхностью несогласия и примыканию к ней покрывающих слоев. На временных разрезах (рис. 1) границы сейсмических седиментационных комплексов распознаются по несогласным соотношениям отложений типа налегания и прилегания. Наблюдаются также эрозионные срезы, частичное разрушение поверхности древних пород, к которым прилегают молодые отложения. Несогласный тип залегания служит основным критерием при определении границ комплексов.
Нижняя граница продуктивной толщи, согласно геологическим данным и материалам бурения, представляет собой поверхность углового и эрозионного несогласия с подстилающими ее отложениями. Указанная поверхность четко фиксируется на временных разрезах и уверенно трассируется по всему Апшеронскому архипелагу [3]. В районе структур им. 28 Апреля, Нефтяные Камни она соответствует по данным бурения эрозионной поверхности понтических глин. Далее на северо-запад (поднятие банки Андриевского) ПТ, в разрезе которой уже отсутствуют КаС и ПК свиты, подстилают слои диатомовой свиты. А на сводах структур банки Цюрупы и Апшеронской слои ПТ, как отмечалось, контактируют уже с меловыми отложениями. Следовательно, по мере продвижения на северо-запад перерыв в осадконакоплении между ПТ и подстилающими отложениями увеличивается за счет выпадения из разреза нижних свит ПТ и более глубокого размыва древних отложений. В направлении последовательного срезания подстилающих отложений и выклинивания подошвенных пачек и свит ПТ выше поверхности несогласия (Р) возрастает длительность перерыва, обусловленного перерывом в седиментации и размывом вдоль данной поверхности. Отметим, что время формирования этой поверхности длительное. Размыв ее, происходивший в районе структур им. 28 Апреля, Нефтяные Камни, а также Апшеронского полуострова, начался с понтического. времени и постепенно смещался выше по склону по мере погружения ЮКВ и вовлечения в денудацию новых участков ее борта, сложенных более древними отложениями. Таким образом, рассматриваемая поверхность Р несинхронная, разным частям ее соответствуют различные стратиграфические амплитуды перерыва [3]. Хроностратиграфическая значимость поверхности Р заключается не только в том, что она отделяет более древние породы от молодых, но и в том, что она определяет положение палеорельефа дна среднеплиоценового бассейна, т. е. поверхность первичной седиментации отложений ПТ. При расширении бассейна каждая последующая свита перекрывала эту поверхность вслед за выпадавшими из разреза отложениями нижней свиты. В результате палеотектонического и сейсмофациального анализа установлен ступенчатый террасоподобный характер погружения поверхности Р (рис. 2, а). Отдельные изгибы наращивают ее снизу вверх, образуя морфологические ловушки на террасовых уровнях (рис. 2, б). Террасы палеорельефа, согласно геологическим представлениям и данным исследований дна современных океанов, соответствуют регрессивным циклам осадконакоплении. Террасы и изгибы поверхности Р имеют явные геоморфологические признаки прогибания дна и волнового воздействия и связаны с вовлечением в бассейн осадконакопления новых участков суши при расширении его контуров и смещении шельфа на север и северо-запад.
На участках изгибов (уступов) поверхности Р, обусловленных резким опусканием дна, отлагались клиноформные тела (сейсмофация СФ-2) в связи с увеличением глубин до 50 м весьма мелководного (1-5 м) бассейна при том же темпе поступления осадков. Песчаные клиноформные тела формировались вблизи прибрежной зоны и по наклону дна. В сторону относительно глубоководной части бассейна происходило выклинивание этих тел вниз по наклону (фондаформы) и боковое наращивание осадками некомпенсированного бассейна (СФ-1). Эти осадки составили низы первого из семи седиментационных ритмов, выделяемых в разрезе ПТ. На плоских участках поверхности Р в основном преобладают субпараллельные отражения, свидетельствующие о монотонном типе осадконакопления в условиях равномерно погружающейся поверхности (СФ-3). В сравнительно продолжительной стадии затухания тектонических движений формировались верхние глинистые части КаС, так как седиментация протекала уже в условиях более глубокого и спокойного водоема. В конце ритма в связи с кратковременным отступанием моря, намыванием и переотложением пород в условиях волнений и течений в прибрежной зоне формируются песчаные клиноформные тела (сейсмофация СФ-4), которые хорошо сочленяются с глубоководными глинистыми фациями (СФ-3). При следующем резком опускании дна бассейна цикл повторяется, полностью выклиниваются слои КаС и начинают накапливаться песчано-глинистые отложения ПК свиты (второй ритм). Предложенная модель осадконакопления в низах среднего плиоцена составлена на основе данных бурения и ГИС, анализа многочисленных временных разрезов, палеотектонических профилей и структурных построений и полностью вписывается в историю геотектонического развития бассейна продуктивной толщи северо-западного борта ЮКВ.
Наличие характерных сейсмофаций на террасовых уступах поверхности Р было использовано в качестве индикатора выклинивания нижних пачек и свит ПТ в районе северной тектонической зоны Апшеронского архипелага [3].
В районе банок Апшеронской и Цюрупы границы бассейна КС определены по данным сейсморазведки и бурения многочисленных скважин. Результаты бурения скважин (4, 5, 7, 8, 14) на банке Апшеронской указывают на то, что в течение всего калинского времени юго-восточная периклиналь складки была вовлечена в погружение, обусловившее накопление осадков КаС мощностью до 300 м. Северо-восточное крыло структуры во время накопления подошвенных свит ПТ представляло собой сушу и было сложено образованиями диатомовой свиты, которые при последующем расширении бассейна были несогласно перекрыты слоями КС. Данные бурения свидетельствуют о том, что в подкирмакинское время начинается погружение структуры банки Цюрупы, тогда как банка Апшеронская испытывала подъем. Этим и объясняется наличие осадков ПК свиты на своде банки Цюрупы и, наоборот, отсутствие их в сводовой части и северо-восточном крыле банки Апшеронской. Следовательно, здесь выклиниваются и отложения ПК свиты, которые накапливались на своде испытавшей погружение банки Цюрупы. Границу ПК свиты на северо-востоке исследуемого района удалось установить в результате сейсмофациального анализа записей отражений (рис 3).
Калинское море в пределах северо-западной части Апшеронского архипелага образовало залив, расположившийся между структурами Камни Два Брата и Цюрупа на севере и Нардаранским структурным выступом на юге (см. рис. 3). Западной границей палеобассейна КаС явилась, на наш взгляд, Пиршагинская поперечная флексура, которая отчетливо прослеживается на участке мыс Безымянный - Камни Два Брата. На карте изопахит наблюдается увеличение мощности КаС в южном и юго-восточном направлениях [4]. Наибольшие мощности свиты отмечены на юго-восточной периклинали структуры Арзу и в зоне ее сочленения со структурой Севиндж (300 м), на юго-восточной периклинали банки Апшеронской и в месте примыкания ее к банке Дарвина (320 м), а также между структурами банок Дарвина, Цюрупы и Мардакяны-море, где мощность КаС достигает 280 м.
Описанные геотектонические условия развития в начальный период среднего плиоцена, выклинивание подошвенных свит и пачек ПТ у поверхности Р, замыкание ловушек у уступов этой поверхности, наличие экранирующей глинистой толщи в верхах КаС, установленная нами замкнутость бассейна этой свиты, обращенность ловушек открытой стороной к глубокопогруженным Артемо-Келькорскому прогибу и ЮКВ, а также региональный наклон слоев на юго-восток создали благоприятные условия для формирования НАЛ. Причем последние могут быть связаны как с зонами стратиграфического выклинивания всей свиты, так и с зонами выклинивания отдельных песчаных горизонтов вверх по восстанию к сводам конседиментационных локальных поднятий. Выявленная литолого-стратиграфическая замкнутость бассейна КаС с севера и северо-запада позволяет рассматривать бортовые части Бильгинского и Шоуланского прогибов в виде сундучных складок, образующих резервуар с выполаживающимся дном и приподнятыми запечатанными бортами, в целом как литолого-стратиграфическую ловушку на пути миграции УВ из погруженных частей Южно-Каспийского бассейна на северо-запад. Притоки газа и газоконденсата из отложений КаС в разведочной скв. 4 и структурно-поисковой скв. 7 банки Апшеронской (интервал 1650-1675 м) свидетельствуют о потенциальных возможностях нефтегазоносности КаС северо-западной части Апшеронского архипелага. Изучение характера контакта ПТ с подстилающими отложениями, а также анализ мощностей и литофаций КаС позволяют связать с этой свитой перспективы нефтегазоносности северо-западной центриклинали Артемо-Келькорского прогиба, где по обоим его бортам возможно наличие стратиграфических и литологических ловушек в низах ПТ. В этом отношении перспективны ловушки, закартированные по результатам сейсмостратиграфических исследований на юго-восточных периклиналях складок Арзу, Майская и им. Нахичеванского. Региональный наклон слоев в сторону глубокого прогиба и замыкание ловушек у ступенек террас поверхности первичной седиментации дают основание рекомендовать здесь заложение двух структурно-поисковых скважин для вскрытия залежей стратиграфического типа (см. рис. 3).
Кроме того, следует учесть, что КаС как подошвенная свита ПТ отличается значительной литологической изменчивостью, которая обусловливает ее спорадическую нефтегазоносность. Поэтому в этой свите можно ожидать помимо стратиграфических и литологически ограниченные залежи, а с учетом наличия разрывных нарушений - тектонически экранированные.
Проведенный анализ геолого-геофизических аспектов условий формирования НАЛ рассматриваемого района и результаты сейсмических и сейсмостратиграфических исследований показывают, что здесь возможны поиски и открытия залежей нефти и газа с неглубоким залеганием продуктивных пластов, которые могут стать объектом разведочного бурения. В связи с изложенным нам представляется, что при осуществлении поисков НАЛ в КаС и ПК скважины целесообразно размещать в определенной последовательности по профилям, параллельным линиям выклинивания пластов и свит, расположенным на участках с изопахитами -200...-250 м.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гаджиев А.Н., Рагимханов Ф.Г. Перспективы поисков неантиклинальных ловушек в Каспийском море.- АНХ, 1984, № 8, с. 9-12.
2. Мамедов П.З. Некоторые результаты применения принципов сейсмостратиграфии при изучении нижней границы продуктивной толщи в пределах Апшеронского архипелага.- Нефтегазовая геология и геофизика, 1984, № 11, с. 20-22.
3. Мамедов П.З., Рагимханов Ф.Р. Изучение поверхностей несогласия в низах среднего плиоцена в северо-западной части Апшеронского порога по результатам сейсмостратиграфических исследований.- Нефть и газ, 1985, № 7, с. 14-20.
4. Салаев Н.С. Границы распространения и перспективы нефтегазоносности калинской свиты Северо-Апшеронской акватории в свете новых данных.- Иза АН АзССР, ЭЛМ, № 5, Серия наук о земле, 1984, с. 47-50.
5. Сейсмическая стратиграфия. Пер. с англ. под ред. Н.Я. Кунина и Г.Н. Гогоненкова. М., Мир, 1982.
Рис. 1. Сейсмический временной разрез по профилю 813455
Рис. 2. Палеотектонический профиль (а) и модель осадконакопления нижних слоев продуктивной толщи в условиях расширения контуров бассейна и прогибания его дна (б).
Зоны выклинивания: I - КаС, II - нижней пачки КаС; III - привнос терригенного материала; IV - прогибающийся шельф; V - прогибающаяся первоначальная поверхность седиментации; ПТ - продуктивная толща
Рис. 3. Карта равных мощностей выклинивающихся свит (а) и геологический профиль по линии А-А' (б)
1 - сейсмические профили; 2 - геологический профиль А-А'; изопахиты: 3 - КаС, м, 4 - нижней пачки КаС; границы выклинивания: 5 - КаС, 6 - нижней пачки КаС, 7 - ПК святы; 8 - зоны развития клиноформ и тел бокового наращивания; скважины: 9 - разведочного и структурно-поискового бурения, 10 - рекомендуемые. Площади: I - банка Цюрупы, II - банка Апшеронская, III - банка Андриевского, IV - Арзу, V - Севиндж, VI- им. Нахичеванского, VII - Майская VIII - Ганджлик, IX - банка Дарвина, X - Мардакяны-море