|
УДК 550.4:552.278.2.061.33(575.12/.13) |
Особенности эмиграции УВ из юрских отложений Ферганской межгорной впадины
Д.С. СУЛТАНОВ, В.Ф. ОГАЙ, Н.А. АСФАНДИЯРОВ (Ферган. политех. ин-т)
Процесс эмиграции УВ протекает лишь при определенных термодинамических условиях, характерных для соответствующих глубин погружения нефтегазоматеринских толщ. При этом важно установить время начала эмиграции УВ, с которым необходимо связывать и начало формирования залежей нефти и газа.
Для Ферганского нефтегазоносного бассейна установлено [1-3], что в интервале глубин 1200-1500 м отчетливо наблюдается изменение общего количества УВ в ОВ нефтегазоматеринских пород в связи с увеличением интенсивности генерации УВ и началом ощутимой их эмиграции. Далее, по мере погружения, такое изменение становится резче, и минимум содержания УВ в ОВ фиксируется на глубинах 3000 м и более, что опять-таки указывает на увеличение интенсивности эмиграции УВ на этих глубинах.
В связи с этим погружение нефтематеринских пород на глубину 1200-1500 м является важным условием начала процесса первичной эмиграции УВ. Зная время начала проявления эмиграции, можно судить о времени начала формирования залежей нефти и газа, используя для этого результаты палеотектонических исследований, а также геотермический режим обстановки нефтематеринских пород.
За начало активизации процессов эмиграции УВ из нефтегазоматеринской толщи принята глубина с температурой не ниже 60 °С [4]. Анализ динамики изменения температур в нефтегазоносных комплексах Ферганской впадины показал, что нефтегазоносные комплексы мезозойско-кайнозойского возраста достигали такой температуры на глубине 1500 м. Таким образом, начало эмиграции УВ и формирование залежей нефти и газа приурочено к глубине погружения нефтематеринских пород в 1500 м.
В Ферганской впадине нефтегазоматеринскими являются отложения юры, мела и палеогена. Рассмотрим юрские отложения. Они залегают на глубинах 1-9 км и прошли все стадии нефтегазообразования от протокатагенеза до середины мезокатагенеза, а в отдельных участках до апокатагенеза.
Содержание Сорг в глинах нижней и средней юры составляет в среднем 1-1,2% [5]. Концентрация ОВ выше в тех районах, где седиментация происходила в относительно глубоководных озерных (восстановительных) условиях и ничтожно мала в породах, отлагавшихся в наземной аэральной и явно окислительной обстановке. Для гумусового ОВ, распространенного в юрских отложениях, выход газа в зоне мезокатагенеза достигает 3-4 %, а выход жидких УВ - 1-2 %, выход газа в зоне МК6-АК не превышает 5-6 %. В соответствии с приведенными выше критериями глубин начало эмиграции УВ из юрских отложений в Ферганской впадине относится к концу позднего мела. Область первичной эмиграции УВ представляла собой узкую (15-25 км) зону, протягивающуюся на 75 км с северо-востока на юго-запад, расположенную в восточной части впадины. В пределах площади Хартум юрские породы погружены на глубину 1800 м, палеотемпература их равна 63 °С (рис. 1,а). Количество эмигрировавших в это время УВ составляло около 5 % общего объема мигрировавших УВ (подсчитан по методике О.П. Четвериковой, М.К. Калинко).
К началу неогенового времени юрские отложения погрузились на глубину 2495 м и вошли в зону МК3, площадь эмиграции УВ значительно расширилась. По глубинам погружения выделяются две зоны (см. рис. 1, б): I с глубиной погружения 2-4 км (МК2-МК3); II - 1,5-2 км (ПК3-MK1).
I зона протягивается с северо-востока на юго-запад в виде полосы длиной 150-160 км и шириной 30-40 км. На северо-востоке она проходит восточнее площади Избаскент, включает площади Хартум в Андижанской группе структур. Ее южная граница расположена несколько севернее Риштанской группы структур. Максимальные температуры юрских отложений 80 °С. II зона более широкая, она охватывает на северо-востоке Майлисуйскую группу структур, на востоке - Андижанскую, на юге - площади Чимион, Северный Сох и проходит восточнее г. Коканда. Количество эмигрировавших на этом этапе УВ составляет 10 % общего количества эмигрировавших из юрских отложений УВ.
Неогеновый период для впадины характеризуется началом орогенного этапа развития ее обрамления. Характер тектонического режима этого этапа способствовал ускоренному процессу прохождения зоны нефтегазообразования и, таким образом, полной реализации потенциальных возможностей. Как показали наши расчеты, к концу миоцена юрские отложения в наиболее погруженных участках вошли в зону MK5. Оконтурены три зоны с глубинами: I-4-6 км (МК4-МК5); II-2-4 км (МК2-МК3); III-1,5-2 км (ПК3-MK1; см. рис 1, в).
I зона занимает небольшую площадь. На северо-востоке есть ось вытянута по Караунгурскому прогибу, на юге проходит севернее площади Алтыарык. Размер ее (120...140)x(90...100) км. II зона имеет несколько большие размеры, охватывает все структуры северо-восточной Ферганы, а на востоке - Андижанскую группу структур. В III зону вошла почти вся остальная часть территории, за исключением южной части южного борта (площади Гальча, Северный Сох, Сарыток), где юрские отложения лежат на глубинах около 1 км. Количество эмигрировавших в это время УВ составляет около 30 % общей продукции нефтегазоматеринской толщи Ферганской впадины.
Наиболее интенсивное погружение впадина испытывала в плиоцен-четвертичное время. По глубине залегания юрских отложений выделяются уже 3-4 зоны. Вся территория впадины оказывается вовлеченной в зону интенсивного погружения, за исключением окраинных частей, остающихся еще приподнятыми. На этом этапе происходит максимальная (55%) эмиграция УВ.
Как видно из вышеизложенного, интенсивность эмиграции УВ возрастает по мере погружения нефтематеринских пород. Максимум эмиграции приходится на плиоцен-четвертичное время. Установление регионального палеонаклона поверхности продуктивной толщи позволило выявить время заполнения ловушек УВ. Оно было определено с помощью тренд-анализа, установившего, что в морфологическом отношении поверхность изученных отложений представляла собой пологонаклонные моноклинали различного простирания (рис. 2). Подошва юрских отложений в раннем мелу испытывала региональный подъем в северо-западном направлении. К началу позднего мела палеонаклон этой поверхности меняет направление на западное. Динамика изменения азимута простирания плоскостей и углов региональных палеонаклонов свидетельствует о перераспределении тектонических напряжений за изучаемый отрезок времени.
Таким образом, к началу основной миграции УВ в позднемеловое и неоген-четвертичное время этот процесс из зон нефтегазообразования в зоны нефтегазонакопления происходит от центра впадины на северо-запад и юго-восток. В первую очередь заполняются ловушки, расположенные в выступах прибортовых частей впадины.
Проведенное исследование роста локальных структур во времени в абсолютных величинах и в процентном отношении относительно современного положения показывает (таблица), что к концу позднего мела существовали ловушки, благоприятные для концентрации УВ как в северо-восточной, так и в южной частях впадины.
Из вышеизложенного следует:
1) в нефтегазоматеринских отложениях юры процессы эмиграции, миграции УВ и формирования залежей нефти и газа начались с конца мелового периода и продолжаются по настоящее время;
2) в течение геологического времени палеонаклоны изменялись с северо-западного в конце юрского периода на северо-западное и юго-восточное в палеоген-четвертичное время;
3) существовали структуры унаследованного развития с юрского периода, которые являлись ловушками для нефти и газа.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Акрамходжаев А.М. Нефть и газ - продукт преобразования органического вещества. М., Недра, 1982.
2. Вебер В.В. Условия образования и залегания нефти. М., Недра, 1983.
3. Время формирования залежей нефти и газа. М., Недра, 1976.
4. Геология и нефтегазоносность юрских отложений Ферганской впадины / Н.П. Москалев, М.В. Васильчиков, Н.М. Розанов и др. Душанбе, Дониш, 1970.
5. Масштабы (расстояние) миграции УВ в земной коре / С.П. Максимов, В.П. Строганов, Ю.Г. Такаев и др.- В кн.: Масштабы (расстояние) миграции нефти и газа. Ташкент, 1975, с. 3-5.
|
Структура |
Рост локальных структур во времени1 |
|||||
|
J |
К |
К2 |
Р |
N1 |
N2+Q |
|
|
Южная ступень |
||||||
|
Северный Сох |
10/3,3 |
10/9,9 |
50/16,5 |
70/23,1 |
180/57,5 |
320/100 |
|
Северный Риштан |
20/6,8 |
40/13,6 |
80/27,2 |
110/40,0 |
200/71,4 |
280/100 |
|
Сарыкамыш |
0/0 |
30/11,1 |
80/19,6 |
110/44,6 |
190/74,6 |
270/100 |
|
Ходжиабад |
10/5 |
30/15 |
50/25 |
60/30 |
120/55 |
200/100 |
|
Западный Палванташ |
10/4 |
20/8 |
50/20 |
70/28 |
110/44 |
240/100 |
|
Андижан |
0/0 |
0/0 |
0/0 |
0/0 |
0/0 |
120/100 |
|
Южный Аламышик |
10/2,5 |
40/10 |
70/17,5 |
90/22,5 |
170/44,5 |
380/100 |
|
Нарынская ступень |
||||||
|
Избаскент |
0 |
30/10 |
60/20 |
80/27,5 |
180/57,5 |
300/100 |
|
Майли-Cy-IV |
30/10,7 |
60/21,4 |
100/35.7 |
130/46,4 |
260/64,2 |
280/100 |
В числителе - высота складок (м), в знаменателе - объем ловушек (%).
Рис. 1. Зоны эмиграции УВ из юрских отложений.
Подошва юрских отложений: А - к концу мела, Б - к концу палеогена, В - к концу миоцена, Г - на современном этапе, а - в числителе номер структуры, в знаменателе - мощность осадочного чехла, в скобках - значения палеотемператур; б - зона отсутствия юрских отложений; в - направление основного оттока УВ из очага генерации; г - выходы палеозоя. Зоны: I - МК3-МК1. II - МК2-МК3, Ш - MK4-MK5, IV - АК. Структуры: 1 - Дигмай, 2 - Северный Кайракчикум, 3 - Рават 4 - Северный Сох, 5 - Гальча, 6 - Северный Риштан, 7 - Чимион, 8 - Восточный Ауваль, 9 - Палванташ, 10 - Ханкыз, 11 - Чангырташ, 12 - Избаскент, 13 - Майлису-IV, 14 - Кызыл-Алма, /5 - Наманган, 16 - Чуст-Пап
Рис. 2. Схемы развития региональных наклонов юрских отложений Ферганской межгорной впадины.
Подошва юрских отложений: А - к концу юры, Б - к концу нижнего мела, В - к концу палеогена, Г - на современном этапе, а - направление палеоподъемов; б - изолинии тренда I порядка; в - выходы палеозоя