УДК 553.98.041 (575.172)

Южное Приаралье - перспективный нефтегазоносный район

Р.В. ПАК (ТашГУ)

Перспективы нефтегазоносности Южного Приаралья до недавнего времени оценивались весьма незначительно, так как существовало мнение о неглубоком залегании здесь фундамента и редуцированном маломощном осадочном чехле. Однако на основании полученной в последние годы геолого-геофизической информации подход к оценке перспектив нефтегазоносности этого региона, и в частности Судочьего прогиба и Тахтакаирского поднятия, где в результате опорно-параметрического бурения вскрыта аномально мощная толща юрских отложений, претерпел определенные изменения.

В 1981 г. Ш.Д. Давлятов, Н.Я. Кунин, Р.В. Пак при изучении материалов по среднеазиатской части Урало-Оманского линеамента предположили существование Арало-Мургабской зоны грабен-рифтовых структур, рассекающей с севера на юг срединную часть Туранской плиты [2]. Северная ветвь этой зоны (Аральское звено грабен-рифтовых структур) проходит через Южное и Северное Приаралье и западную акваторию Аральского моря. Авторы данной трактовки тектонического строения района считали, что в пределах Южного Приаралья должны существовать крупные грабеновые структуры, выполненные мощной толщей осадочных отложений широкого стратиграфического диапазона, включая, вероятно, и верхнепалеозойские образования. При бурении Кызылшалинской и Тахтакаирской опорно-параметрических скважин в пределах Тахтакаирского вала была вскрыта юрская терригенная толща мощностью более 2000 м, что примерно в 2 раза превышает мощность этих пород на сопредельных территориях. Значительная информация получена по материалам МОГТ в пределах западной части Южного Приаралья.

Сейсмическое волновое поле Судочьего прогиба представлено субгоризонтальными, параллельными протяженными отражениями слабой и средней интенсивности, нарушенными зонами потери корреляции. Глубина прослеживания подобных отражений увеличивается с юга на север от 2,5-3 км в районе скв. 1 Раушан до 6-8 км на севере Судочьего прогиба. Тенденция к погружению далее на север в сторону Аральского моря сохраняется. Так, А.И. Пилипенко отмечает, что глубина погружения фундамента во внутренней части Аральского моря составляет 8-10 км [4].

Полоса развития описанных параллельно-слоистых отражений локализуется в восточной половине Судочьего прогиба и вдоль Тахтакаирского поднятия. На юге и западе Судочьего прогиба параллельно-слоистые сейсмические отражения трансформируются на глубине 2,5-3 км в бугристые и хаотические, где выделить устойчивые протяженные границы невозможно.

При интерпретации сейсморазведочных данных горизонтально-слоистое волновое поле ассоциировалось со слабодислоцированной слоистой толщей осадочных отложений, а неупорядоченное - с массивными либо слоистыми, но сильнодислоцированными породами. Анализ распространения параллельно-слоистых отражений по площади и на глубину дает основание утверждать, что на востоке Судочьего прогиба и вдоль Тахтакаирского поднятия обнаружена достаточно крупная грабеновая зона (палеограбен), выполненная толщей слабодислоцированных верхнепалеозойских и мезозойско-кайнозойских осадочных отложений мощностью свыше 8-10 км (рис. 1). Грабен вытянут в субмеридиональном направлении. С востока он ограничен Арало-Кызылкумским глубинным разломом, с запада - предполагаемым субмеридиональным разломом в центральной части Судочьего прогиба, где грабен сочленяется с сопряженной горстовой областью. Северное продолжение грабена уходит в пределы юго-западной акватории Аральского моря. Ширина Судочьего грабена - 35- 40 км, длина свыше 100 км.

Установление крупной грабеновой структуры на западе Южного Приаралья свидетельствует о том, что гипотетическое Аральское звено грабен-рифтовых структур, предложенное Ш.Д. Давлятовым и другими [2], начинает приобретать вполне реальные очертания. Это является важнейшим, принципиальным результатом проведенных исследований, коренным образом меняющим прежние представления о неглубоком залегании здесь фундамента.

Дальнейшее исследование мощной толщи осадочных отложений, выполняющих грабен и практически не изученных бурением, базировалось на использовании сейсмостратиграфического анализа. Сеймическое волновое поле было разделено на ряд интервалов, характеризующихся различной волновой картиной и представляющих собой область согласных отражений, разделенных поверхностями несогласий, которые выделяются по закономерному прекращению прослеживания осей синфазности. Эти пачки согласных отражений рассматривались как сейсмостратиграфические единицы - квазисинхронные седиментационные сейсмические комплексы (КССК) и интерпретировались как осадочные, сложенные генетически связанными пластами и ограниченные сверху и снизу поверхностями несогласий [3].

Часть выделенных КССК вскрыта глубоким бурением, что позволило осуществить их стратиграфическую привязку и выявить геологическую природу наблюдаемых различий волнового поля. При этом установлено, что границы раздела КССК удовлетворительно совпадают со стратиграфическими границами, выделенными по данным бурения (рис. 2). Доюрская часть разреза осадочной толщи, выполняющей Судочий грабен, бурением не вскрыта. Поэтому стратификация отражающих горизонтов в этой части разреза имеет условный характер. Их геологическая природа определяется косвенно, исходя из положения в разрезе и взаимоотношения с перекрывающей юрско-меловой толщей.

В исследуемой горизонтально-слоистой толще выделены сверху вниз следующие отражающие границы: Т_III, , , Т_V, Т_VI. По данным параметрических скв. 1 Тахтакаир и скв. 1 Кызылшалы Т_III приурочен к кровле юрских отложений,- к кровле средней юры,- к кровле нижней юры. Горизонты T_V и Т_V_I бурением не вскрыты. Т_V условно отнесен к кровле пермо-триаса, Т_VI - к кровле верхнего палеозоя (подошве пермо-триаса).

Верхнеюрский КССК, заключенный между сейсмическими горизонтами Т_III и , характеризуется низкочастотным, слабодифференцированным волновым полем, где спорадически фиксируются непротяженные нечеткие отражения. Мощность комплекса колеблется от 280-320 м на юге и западе Судочьего прогиба до 600-650 м на севере. В геологическом разрезе КССК отвечает верхнеюрской монотонной глинистой толще с редкими прослоями песчаников и алевролитов. Глины сформировались в морских мелководных условиях при относительном дефиците осадочного материала.

Мощности среднеюрского КССК, развитого на всей исследованной территории, достигают 300-400 м вне грабена и 1000- 1050 м в его пределах. Для волнового поля характерен плоскопараллельный рисунок записи со средне- и высокоамплитудными умеренно протяженными крупноцикличными отражениями. По материалам бурения известно, что среднеюрские отложения представлены чередующимися песчаниками, алевролитами и глинами прибрежно-морского и континентального происхождения.

В низах среднеюрского КССК на севере Тахтакаирского поднятия (профиль XIV- XIV' ) выявлена сложная картина сейсмических отражений, которая может быть определена как сейсмофация заполнения (см. рис. 2). Подобный сейсмический рисунок соответствует пластам, выстилающим отрицательные формы рельефа (эрозионные каналы, тектонические троги, речные врезы, подножие склонов) [5],

Нижнеюрский КССК ограничен в кровле горизонтом , в подошве - Т_V. Наибольшие мощности его (1500 м) отмечаются на севере Судочьего прогиба в районе профиля III-III'. В южном и западном направлениях мощности резко сокращаются до полного выклинивания на отдельных участках. В сейсмическом волновом поле нижнеюрского КССК отмечена анизотропия его строения. На субмеридиональных профилях II-II' и XIV-XIV', рассекающих грабен в продольном направлении, выявлены протяженные средне- и высокоамплитудные субпараллельные крупноцикличные отражения. Довольно распространенным явлением служит прекращение прослеживания осей синфазности по схеме внутреннего схождения. На субширотном профиле III - III', поперечном к грабену, волновое поле нижнеюрского КССК несколько иное: характерны прерывистые, расходящиеся, бугристые клиноформные, часто линзовидные сейсмические отражения. Выделены зоны отсутствия отражений.

Наличие интенсивных отражений характеризует режим в зоне нижнеюрской седиментации как высокоэнергетический, достаточный для переноса и отложения значительного количества терригенного материала довольно крупной фракции, например песка. Существование неровных, бугристых и линзовидных отражающих границ, имеющих, судя по характеру сейсмических отражений, конседиментационное происхождение, свидетельствует о том, что осадки отлагались в активной, подвижной водной, среде при меняющихся режимах седиментации. Анизотропию сейсмического волнового поля можно предположить за счет переноса и отложения осадочного материала, происходивших преимущественно с юга на север, вдоль ложа грабена.

Внутри комплекса Т_V-Т_VI, условно отнесенного к пермо-триасу, выделены отражающие горизонты A_V и Б_V, являющиеся поверхностями несогласий. Таким образом, сейсмический комплекс Т_V-Т_VI, подразделяется сверху вниз на три подкомплекса - Т_V-А_V, А_V-Б_V, Б_V-Т_VI. Они характеризуются общностью волновой картины: наличием протяженных средне- и высокоамплитудных субпараллельных крупноцикличных отражений на субмеридиональных профилях II- II' и XIV-XIV' и расходящихся, бугристых и линзовидных сейсмических отражений на субширотном профиле III-III'. Зоны отсутствия отражений, выделенные в нижнеюрском КССК, продолжаются и в подстилающем его пермо-триасовом комплексе.

Площадь распространения подкомплексов Т_V-A_V, A_V-Б_V, Б_V-Т_VI последовательно увеличивается, отчетливо фиксируя трансгрессивный характер залегания, что отвечает последовательным фазам развития и углубления бассейна в связи с формированием грабена (см. рис. 2). Общая мощность условно выделяемого пермо-триасового комплекса около 3 км.

Отражающий горизонт Т_V1 является поверхностью регионального несогласия. На Восточном Устюрте, где уровень отражающего горизонта Т_VI, вскрыт глубоким бурением, установлены верхнепалеозойские терригенные и карбонатные отложения. На этом основании сейсмический комплекс, ограниченный в кровле горизонтом Т_VI, условно стратифицирован как верхнепалеозойский (см. рис. 2). Внутри его выделены протяженные отражающие границы A_VI, Б_VI, B_VI, которые могут быть классифицированы как поверхности несогласий. Они последовательно наращивают сверху вниз разрез палеозойских образований и имеют более крутой наклон внутри грабена, чем кровля верхнепалеозойского комплекса.

Внутренняя структура рассматриваемого комплекса представлена в пределах грабена отчетливо выраженным слоистым рисунком сейсмической записи, для которого характерны протяженные параллельные, реже расходящиеся отражения средней интенсивности. Нижняя граница распространения параллельно-слоистых отражений прослежена до глубины 6-8 км и далее уходит за пределы временного разреза. Учитывая общий характер сейсмической записи, можно достаточно уверенно прогнозировать, что до глубины 9-10 км характер ее не изменится. Таким образом, предполагаемая мощность слоистого верхнепалеозойского комплекса может оцениваться выше 4-5 км.

На юге Судочьего прогиба параллельно-слоистый характер сейсмической записи верхнепалеозойского комплекса трансформируется в бугристые, хаотические отражения, где лишь спорадически просматриваются короткие отражающие площадки (см. рис. 2). Так как условно выделяемые пермо-триасовый и верхнепалеозойский комплексы в Южном Приаралье бурением не вскрыты, данные сейсморазведки служат единственным источником информации о вещественном составе и условиях формирования отложений. В практике сейсмостратиграфического анализа параллельный и субпараллельный рисунок отражений указывает на накопление морских осадков, сформировавшихся на равномерно погружающемся шельфе или в обстановке стабильного положения дна бассейна [5]. Близость источников сноса, располагавшихся на «плечах» грабена, и характер сейсмической записи, свидетельствующий о высокоэнергетических условиях седиментации, дают основание утверждать, что в разрезе верхнепалеозойско-нижнемезозойских отложений преобладающее значение будут иметь морские терригенные осадки.

Обнаружение крупного грабена, выполненного мощной толщей осадков, во-первых, служит доказательством существования Аральской грабен-рифтовой структуры, а во-вторых, позволяет сделать вывод о том, что запад Южного Приаралья представляет собой перспективный район для поисков нефти и газа. Быстрое захоронение мощной толщи осадков, повышенный тепловой режим грабен-рифтовых структур создают благоприятные условия для катагенеза отложений и активных процессов нефтегазообразования [6].

В изученном разрезе осадочных отложений, выполняющих Судочий прогиб, наиболее реальными перспективами обладают средне- и нижнеюрские отложения, наличие промышленных залежей (Акчалак, Куаныш) в них доказано на сопредельных территориях Устюрта. Они обладают достаточно большой мощностью (2,5-3 км) и располагаются на глубине 3-4 км, где вполне могли реализовать свой нефтегазоносный потенциал. Кроме того, породы содержат прослои песчаников, могущих служить коллекторами УВ. Особый интерес представляют выделенные в пределах нижне- и среднеюрского комплексов фации заполнения. Наиболее вероятным генезисом осадков фации этого типа следует считать осаждение осадочного материала из подвижных водных потоков в условиях речных дельт и подводных мутьевых потоков. В такой обстановке могли формироваться резервуары с хорошими свойствами терригенных коллекторов. Немаловажным обстоятельством является также то, что юрские отложения залегают на вполне доступных для современного поискового и разведочного бурения глубинах. При этом необходимо учитывать, что в условиях грабен-рифтовых структур широкое развитие будут иметь ловушки неантиклинального типа [1]. Блоковая структура фундамента, сформировавшаяся в условиях растяжения, предопределила образование всевозможных ловушек, не контролируемых антиклинальными складками. Это должно приниматься во внимание при выработке методики геофизических и поисково-разведочных работ на нефть и газ в данном районе.

Перспективы нефтегазоносности выделенных пермо-триасового и верхнепалеозойского осадочных комплексов также оцениваются достаточно высоко. Большие мощности отложений, отсутствие признаков значительной дислоцированности и метаморфизма, предполагаемый терригенный состав отложений и, наконец, нахождение в зоне активного грабенового (грабен-рифтового) развития позволяют считать, что перспективы нефтегазоносности пермо-триасовых и верхнепалеозойских отложений не меньше, чем у юрских.

Характер сейсмических отражений, полученных от пермо-триасовых образований, разный: молассоидные красноцветные породы Восточного Устюрта почти не дают упорядоченных отражений на сейсмических временных разрезах, а в Судочьем прогибе пермо-триасовый комплекс характеризуется параллельно-слоистыми, волнистыми протяженными отражениями. Это дает основание предположить, что породы пермо-триаса в последнем случае представлены не континентальными, как на Устюрте, а сероцветными терригенными отложениями морского и прибрежно-морского происхождения. По аналогии с районами Южно-Мангышлакской впадины, где нефтегазоносны сероцветные морские отложения, можно прогнозировать перспективы пермо-триасовых отложений и в Судочьем прогибе.

Выводы

1. Наиболее значительным и важным результатом проведенных исследований является установление в Южном Приаралье грабен-рифтовых структур, в которых формировались мощные толщи верхнепалеозойских и мезозойско-кайнозойских осадочных отложений суммарной мощностью 8-10 км.

2. Интерпретация материалов сейсморазведки МОГТ с применением методических приемов сейсмостратиграфического анализа позволила расчленить осадочную толщу на ряд КССК, ассоциируемых с осадочными комплексами. Выделены следующие сейсмические комплексы: верхне-, средне-, нижнеюрский, пермо-триасовый и верхнепалеозойский. Определены средние литологические характеристики пород и условия их осадконакопления. В нижнеюрской терригенной толще имеются участки, перспективные на обнаружение неантиклинальных ловушек нефти и газа.

3. Результаты сейсмостратиграфического анализа свидетельствуют об эффективности этой методики при изучении мощных осадочных толщ Южного Приаралья, практически не вскрытых бурением. Исходя из этого, целесообразно наметить постановку широких региональных, а затем и детальных сейсморазведочных работ МОГТ в Южном Приаралье с последующим сейсмостратиграфическим анализом полученных материалов.

4. Первоочередным объектом для постановки поисково-разведочных работ на нефть и газ в западной части Южного Приаралья являются юрские и пермо-триасовые отложения, располагающиеся на глубинах, наиболее оптимальных для реализации нефтегазового потенциала и вполне доступных для современных технических возможностей бурения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алиева Е.Р., Кучерук Е.В. Рифтогенез в истории развития осадочных бассейнов и его роль в их нефтегазоносности.- В кн.: Осадочные бассейны и их нефтегазоносность. М., 1983, с. 45-51.

2. Давлятов Ш.Д., Кунин Н.Я., Пак Р.В. Рифтовые системы Туранской плиты. Тезисы тектонического совещания «Континентальный и океанский рифтогенез», М., ГИН, 1982, с. 15-17.

3. Кунин Н.Я., Кучерук Е.В. Сейсмостратиграфия в решении проблем поиска и разведки месторождений нефти и газа.- В кн.: Итоги науки и техники, сер. Месторождения горючих полезных ископаемых, т. 13. М., Изд. ВИНИТИ,1984, с. 59-72.

4. Пилипенко А.И., Кунин Н.Я., Глебов А.Ю. Строение Арало-Кызылкумского вала по геофизическим данным.- Советская геология, 1978, № 3, с. 10-14.

5. Сейсмическая стратиграфия. Пер. с англ. под ред. Н.Я. Кунина, Г.Н. Гогоненкова. М., Мир, 1982.

6. Соколов Б.А. Эволюционно-генетический подход к созданию классификаций нефтегазоносных осадочных бассейнов.- В кн.: Осадочные бассейны и их нефтегазоносность. М., 1983,с. 5-12.

Рис. 1. Структурная схема (а) и сейсмостратиграфический профиль (6) западной части Южного Приаралья:

а - восточная граница Аральской грабен-рифтовой структуры; б - контур Судочьего грабена; в - границы квазисинхронных сейсмических комплексов; г - поверхность фундамента; д - Арало-Кызылкумский глубинный разлом; е - разрывные нарушения; ж - изогипсы поверхности фундамента; з - сейсморазведочные профили МОГТ; и - опорно-параметрические скважины: 1 - Кызылшалы, 2 - Тахтакаир, 3 - Раушан, 4 - Кунград

Рис. 2. Сейсмостратиграфический профиль вдоль Тахтакаирского поднятия (профиль XIV-XIV'):

а - границы КССК; б - поверхности несогласий внутри комплексов; в - субпараллельные оси синфазности; г - хаотические, бугристые отражения; д - прекращение прослеживания осей синфазности; е - разрывные нарушения