|
УДК 553.98.041:551.736/.76 (574.1) |
Ю.А. ИВАНОВ (ВНИГНИ)
Промышленные залежи нефти и газа в надсолевом комплексе Южно-Эмбинского района Прикаспийской впадины известны и эксплуатируются с начала нынешнего столетия. В период с 20-х до конца 60-х годов разведка соляных куполов выявила в основном мелкие нефтяные месторождения в районах Южной и Северной Эмбы и на юге междуречья Урала и Волги. Залежи, установленные в юрских и меловых, реже в триасовых и верхнепермских отложениях, пластовые, чаще всего тектонически и стратиграфически экранированные. Небольшие запасы большинства залежей надсолевого комплекса обусловлены малыми объемами ловушек в связи с их приуроченностью к сводам куполов, осложненным разрывами, грабенами и размывами. Более значительные залежи в юре были открыты в пластовых сводовых ловушках на месторождениях Прорва и Буранкуль над глубокопогруженными (более 2 км) соляными штоками и на месторождении Кенкияк со слабым проявлением соляной тектоники в юрских горизонтах.
В соленосных отложениях кунгура небольшие газовые залежи связаны с филипповскими карбонатно-сульфатными горизонтами в северной бортовой части впадины на Западно-Тепловском, Гремячинском, Карпенском и других месторождениях. В остальных районах впадины в кунгурских горизонтах и в соли установлены многочисленные нефтегазопроявления и притоки нефти и газа. Из терригенно-сульфатных отложений нижней части кунгурского яруса на востоке впадины были получены притоки нефти 800-900 м3/сут в скв. 96 Кенкиякской и 300-400 м3/сут в скв. 14 Урихтаусской площадей. Попытки проследить нефтеносные горизонты по простиранию не увенчались успехом. На юго-западе впадины, в пределах Карасальской моноклинали (скв. 2 Уманцевская), из кунгура был получен приток воды 4000-5000 и нефти 15 м3/сут. Эти примеры указывают на промышленную нефтегазоносность и высокие коллекторские свойства сульфатно-терригенных и сульфатно-карбонатных горизонтов соленосного комплекса, их фациальную изменчивость и сложность строения залежей.
Открытие нефтегазоносности подсолевого комплекса Прикаспийской впадины в 70-х годах привело к сокращению объемов поисково-разведочных работ на надсолевой комплекс. Соленосный комплекс не являлся самостоятельным объектом поисков нефти и газа и приведенные выше данные по его нефтегазоносности установлены при разведке подсолевых отложений. Возникает вопрос - целесообразно ли продолжение поисков нефти и газа в солянокупольном структурном этаже? Какие новые открытия возможны в надсолевом и солевом комплексах?
Несмотря на многолетние нефтегазопоисковые работы и изучение строения и формирования солевых структур и связанных с ними залежей нефти и газа, эти вопросы из-за их исключительной сложности остаются еще во многом дискуссионными. До настоящего времени не дана обоснованная оценка перспектив нефтегазоносности надсолевых и солевых отложений и не разработана эффективная методика поисков в них скоплений УВ. Анализ материалов по другим соленосным бассейнам [1, 2] и информация, полученная за последние годы по Прикаспийской впадине [3, 5], дают дополнительные критерии для оценки перспектив нефтегазоносности надсолевых и солевых отложений.
Особенности строения и нефтегазоносности надсолевых отложении широко освещались в литературе. Наиболее дискуссионным вопросом нефтегазоносности надсолевого комплекса (еще с30-х годов) является проблема источников УВ этой толщи: одни исследователи считают, что надсолевые залежи сформированы подсолевыми УВ, другие - основное значение придают УВ, сингенетичным вмещающим их отложения (Ю.А. Иванов, 1974 г.). Практическая значимость решения этой проблемы очевидна. При ее решении можно выделить две группы аргументов: геохимические и геологические. Геохимические исследования ведущих научных организаций (ВНИГНИ, ВНИГРИ, ВНИИгеоинформсистем, НВ НИИГГ), проведенные с применением новейших методов (ИКС, резонанса высокого напряжения, изучения изотопного состава углерода и др.), не дали однозначных выводов. Исследование нефтей восточной части Прикаспийской впадины (О.В. Барташевич, И.Б. Дальян и др., 1973 г.) свидетельствует о генетическом единстве подсолевых и надсолевых залежей и образовании последних за счет вертикальной миграции флюидов из подсолевых пород. По мнению указанных авторов, на состав нефтей надсолевых залежей влияли условия миграции, литологический состав вмещающих пород, биохимическое окисление и гидрогеологическая раскрытость недр. Палеофитологические исследования нефтей, выполненные А.М. Медведевой, подтверждают существование вертикальных перетоков нефти в подсолевых отложениях и из подсолевых в надсолевые. Э.А. Светлакова (1975, 1976 гг.) отмечает однотипность подсолевых и надсолевых нефтей, исходя из сходства их химического состава в отбензиненной части нефтей, данных ИК-спектрометрии и изотопного состава углерода. В. С. Соболев (1978 г.) на основании изучения группового и структурно-группового состава нефтей разделяет точку зрения о подсолевом происхождении надсолевых нефтей. Используя степень превращенности конденсата для установления геохимического возраста залежей, О.И. Серебряков (1979 г.) приходит к выводу, что Бугринская триасовая и Астраханская каменноугольная газовые залежи имеют возраст 50-58 млн. лет, а время формирования их в подсолевом и надсолевом комплексах - начало эоцена. Иные выводы получены при изучении нефтей Т.А. Ботневой с соавторами (1978, 1985 гг.), которыми выделено несколько самостоятельных типов нефти - девонский, каменноугольный, пермский, триасовый и юрский, - связанных с пятью циклами генерации и различиями в составе ОВ. Авторы сделали вывод о ведущей роли латеральной миграции УВ, но на ряде площадей Прикаспийской впадины отмечается и наличие вертикальных перетоков из подсолевых в надсолевые отложения, в частности в восточной части впадины, но в целом они считают это явление локальным.
Таким образом, в настоящее время никем не отрицается возможность формирования надсолевых залежей за счет подсолевых УВ, однако спорным остается вопрос о существовании надсолевых источников УВ и о масштабах вертикальной миграции. При решении вопросов формирования надсолевых залежей необходимо иметь в виду следующие весьма существенные особенности геологического строения Прикаспийской впадины.
1. На большей части ее территории отложения надсолевого комплекса, кроме юрских, содержат ОВ в весьма незначительных количествах. Геохимические фации надсолевого комплекса характеризовались слабовосстановительными и окислительными условиями. Температуры, в которых находились надсолевые породы, в основном не более 60-70 °С, в результате катагенетическая превращенность ОВ надсолевых пород не превышает подстадий ПК3-МК1 (Э.А. Светлакова, И.Б. Дальян, 1978 г.).
2. В условиях интенсивной соляно-купольной тектоники и как бы «сотового» ячеистого залегания надсолевых отложений между солевыми валами и штоками (Г.Н. Кричевский, И.Н. Комиссарова, И.А. Лопакова, 1968 г.) латеральная миграция могла осуществляться лишь в пределах данной межкупольной зоны (ванны). Формирование соляных куполов, по мнению большинства исследователей, происходило одновременно с осадконакоплением («прерывисто-непрерывно»). Это исключает допущение, что источником надсолевых УВ для зон нефтегазонакопления на востоке и юге впадины могли являться внутренние глубокопогруженные части Прикаспийской впадины с более благоприятными для нефтегазообразования условиями.
3. Сейсмическими исследованиями и бурением доказано, что соленосные отложения из межкупольных участков отжаты в прилегающие купола, в результате чего кунгурская покрышка не имеет повсеместного развития. Широкое проявление в Прикаспийской впадине дизъюнктивной тектоники, усиленное в надсолевом комплексе процессами галокинеза, а также региональное развитие аномальных пластовых давлений в подсолевом комплексе не могли не способствовать интенсивной вертикальной миграции и прорывам УВ из подсолевых в солевые и надсолевые отложения. Об этом свидетельствуют повсеместные нефтегазопроявления в соли, красноцветных и пестро-цветных континентальных породах верхней перми и триаса.
4. Месторождения и их группы с залежами в надсолевом комплексе обычно многопластовые с широким стратиграфическим диапазоном нефтегазоносности и, как правило, располагаются между группами непродуктивных структур. Так, вблизи Кенкиякской группы месторождений (Кенкияк, Мортук, Кумсай, Кокжиде) с диапазоном нефтеносности от карбона до нижнего мела (более 20 нефтяных горизонтов на месторождении Кенкияк) установлены структуры без всяких признаков нефти в надсолевых отложениях. Продуктивные нефтеносные надсолевые структуры Кенкияк и Акжар имеют аномальное для данного района широтное простирание, что, вероятно, связано с приуроченностью их к широтным нарушениям, которые могли явиться подводящими каналами для УВ.
5. Отмечается площадная связь надсолевых и подсолевых залежей (Кенкияк, Каратюбе). Анализ зонального распространения надсолевых залежей на востоке и юге впадины показывает их приуроченность к подсолевым зонам нефтегазонакопления (Енбекской, Жаркамысской, Каратон-Тенгизской) и обширным подсолевым сводовым поднятиям, рассматриваемым как зоны возможного нефтегазонакопления (Шукатская, Новобогатинская). Вероятнее всего, это обусловлено перетоками УВ из подсолевых отложений [3]. По-видимому, сингенетичные надсолевые залежи Южной Эмбы установлены в крупном прогибе по подошве неокома (III отражающий горизонт) северо-западнее Шукатского свода, где глубокое погружение этих отложений обусловило благоприятную обстановку для генерации УВ.
Приведенные данные позволяют сделать следующие выводы. Подсолевой комплекс, обладающий большим генерационным потенциалом и региональной нефтегазоносностью, является мощным источником УВ для солевого и надсолевого комплексов. Крупномасштабной вертикальной миграции УВ способствуют тектоническая нарушенность и трещиноватость осадочного чехла, выклинивание солевой покрышки в межкупольных зонах, кольцевые разломы вдоль соляных штоков и АВПД в подсолевом комплексе. Дополнительным источником УВ рассматриваемых отложений служат сингенетичные УВ, генерированные на участках максимального погружения и повышения температур.
Надсолевой комплекс содержит мощные горизонты коллекторов с высокими ФЕС. Верхнепермские, триасовые и юрские отложения, нефтеносные в восточной части впадины на месторождениях Кенкияк и Каратюбе, по данным М.А. Чимбулатова (1974 г.), включают пачки песчаников и песков с пористостью 20-25 % до 39,5 % и проницаемостью от 10-14 до 10-12 м2. Мощность пластов-коллекторов средней юры более 200 м, нижнего триаса 200 м, верхнетатарского подъяруса 50-60 м, нижнетатарского 70-80 м. Зональные и локальные глинистые покрышки распространены по всему надсолевому разрезу. На соляных куполах залежи нередко экранируются соляными козырьками и штоками.
Анализ материалов по Прикаспийской впадине и другим солянокупольным регионам (Среднеевропейский, Галф Кост, ДДВ и др.) позволяет ожидать в ее надсолевом комплексе развития емких ловушек. Крупные сводовые ловушки обычно располагаются над глубокопогруженными (криптодиапировыми) куполами. Антиклинальные ловушки значительных размеров могут быть связаны со структурами типа «щит черепахи», «соляная подушка» и межкупольными поднятиями в депрессиях между соляными штоками. Газовые залежи в бунтзандштейне (нижний триас) в подобных ловушках известны в Среднеевропейском бассейне, причем доказано, что заполняющий их газ мигрировал из подсолевых отложений силезского отдела карбона [1, 2]. Большой интерес представляют также ловушки, формирующиеся на крутых склонах соляных куполов. Материалы по ДДВ указывают на возможность установления залежей в ловушках на центриклинальных замыканиях межкупольных мульд, имеющих овальную форму, и в кепроке соляных куполов.
Надсолевой и солевой комплексы Прикаспийской впадины характеризуются недостаточной изученностью. Основные объемы поисково-разведочных работ на надсолевой комплекс проводились в 30-60-е годы, когда методы МПВ и MOB были несовершенны. В связи с этим из всех возможных типов ловушек солянокупольного структурного этажа в Прикаспийской впадине разведывались главным образом приуроченные к сводовым частям соляных куполов. При этом бурение проводилось обычно до глубин 1-2, реже 3 км.
В настоящее время целенаправленное проведение сейсмических работ МОГТ с использованием методов высокочастотного возбуждения и приема сигналов и применением скважинной сейсморазведки позволяет получать обширную информацию по надсолевому комплексу, на основе которой возможны не только структурные, но и сейсмостратиграфические и литологические построения, выделение возможных ловушек нефти и газа и т. д. Н.Д. Павловым (1983 г.) предложена методика картирования склонов соляных куполов. Для детализации строения поверхности крутых склонов соли целесообразно включать в комплекс геофизических работ КМПВ и высокоточную гравиразведку. Современные технические возможности бурения позволяют осваивать глубины до 5 км и более.
Таким образом, обосновываемое в статье представление о широкомасштабной вертикальной миграции УВ из подсолевого комплекса и формировании за счет этих перетоков надсолевых залежей, а также существование сингенетичных залежей УВ в зонах глубокого погружения надсолевых отложений при наличии в надсолевом и солевом комплексах мощных коллекторских горизонтов, покрышек и ловушек разнообразного типа позволяет предполагать высокую вероятность открытия в этих комплексах новых залежей нефти и газа, в том числе подобных наиболее значительным из уже известных. Принимая во внимание крайне низкую изученность межкупольных участков, погруженных склонов соляных куполов, криптодиапировых соляных структур и возможность на современном этапе проведения геофизических исследований и бурения на качественно новой технической основе, целесообразно рекомендовать усиление нефтегазопоисковых работ на надсолевой и солевой комплексы Прикаспийской впадины.
В качестве дополнительных аргументов в пользу дальнейшего освоения надсолевых отложений Прикаспийской впадины может быть указано также на благоприятное географическое и экономическое положение региона, высокое качество нефтей и бессернистость газов, неглубокое залегание (до нескольких сот метров) на отдельных участках продуктивных горизонтов.
В надсолевом комплексе существует два крупных тектонических этажа, характеризующихся значительным структурным несоответствием: юрско-меловой и верхнепермско-триасовый. Разведка нефтёгазоносности каждого из них представляет самостоятельное направление работ. Третье направление - поиски залежей нефти и газа в соленосном комплексе.
Поисково-разведочные работы на юрско-меловой подкомплекс целесообразно продолжать в Южно- и Северо-Эмбинском нефтеносных районах и на юге междуречья Урал - Волга [4]. Основными объектами работ являются антиклинальные поднятия над криптодиапировыми соляными структурами, сводовые части и крутые склоны соляных куполов.
Пермо-триасовый подкомплекс перспективен в крупных междукупольных зонах, где ослаблено проявление соляной тектоники и наиболее вероятно выявление перечисленных выше емких ловушек. За счет перетоков УВ из подсолевых отложений в этих ловушках возможно установление залежей легкой нефти и бессернистых газов (в связи с их естественной сероочисткой в красноцветах). Наиболее перспективны для поисков нефти и газа участки, совпадающие с подсолевыми зонами нефтегазонакопления и располагающиеся вблизи региональных нарушений. На первом этапе работ на пермо-триас необходимо проведение параметрического бурения и целенаправленных сейсмических исследований.
Значительный интерес для поисков нефти и газа в пермо-триасовых, юрско-меловых и палеогеновых отложениях представляет Сарпинский мега-прогиб, характеризующийся глубоким погружением и большой мощностью надсолевого комплекса. Как и в Южно-Эмбинском районе, здесь вероятно распространение и сингенетичных залежей УВ.
Солевой комплекс кунгурского яруса перспективен в бортовых частях Прикаспийской впадины и в пределах крупных конседиментационных структур (Енбекский, Жаркамысский своды и др.), где в его основании обычно выделяются пачки карбонатно-сульфатных и терригенно-сульфатных пород, с которыми связаны промышленные притоки нефти и газа. На некоторых сейсмических профилях в толще кунгурского яруса фиксируются выдержанные сейсмические горизонты, по-видимому, соответствующие терригенным или карбонатно-сульфатным пачкам. Поисково-разведочные работы на эти горизонты целесообразно проводить параллельно с разведкой подсолевых отложений, для чего потребуются дополнительные мероприятия при проходке и опробовании скважин.
Особое внимание следует обратить на акваторию Северного Каспия, представляющую южную часть Прикаспийской впадины [5]. В надсолевом комплексе подавляющая часть промышленных месторождений сконцентрирована в обрамлении Северного Каспия. В настоящее время на этой территории известно 25 солянокупольных структур, часть из них находится на продолжении структурных элементов суши (Приморский и Прорвинский валы), где открыты надсолевые месторождения. Небольшие мощности кунгурских пород благоприятны для распространения пологих поднятий, подобных Буранкулю и Прорве. Дополнительным указанием на перспективность Северного Каспия является прослеживание в его пределах Каратон-Тенгизской и Астраханской подсолевых зон нефтегазонакопления. Следует указать также на небольшие глубины залегания надсолевых отложений на этой территории и мелководность моря. Здесь целесообразна постановка детальных сейсморазведочных работ методом МОГТ с последующим бурением.
Следует продолжить научные исследования по изучению надсолевого и солевого комплексов, в последнее десятилетие исключенные из тематических планов. Важное практическое значение имеет установление структурных соотношений и возможных связей между нефтегазоносностью подсолево-го, солевого и надсолевого комплексов в каждой конкретной тектонической зоне. Целенаправленный пересмотр всего сейсмического материала по Прикаспийской впадине позволит наметить перспективные зоны и выделить объекты для проведения геофизических работ и бурения. Итогом научных исследований должны явиться обоснование закономерностей размещения скоплений УВ в солянокупольном структурном этаже, уточнение направлений и разработка методики нефтегазопоисковых работ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геология континентального шельфа Северо-Западной Европы.- М.: Недра, 1978.
2. Геологическое строение и перспективы нефтегазоносности солянокупольных бассейнов материков по геофизическим данным / Н.В. Неволин, Н.Я. Кунин, А.П. Андреев и др.- М.: Недра, 1977.
3. Иванов Ю.А., Комиссарова И.Н., Кочерьянц С.Б. Соотношение региональных структурных элементов подсолевого и надсолевого комплексов Прикаспийской впадины в связи с нефтегазоносностью // Нефтегаз. геол. и гео физ.- 1982.- № 1.- С. 2-5.
4. Кожевников И.И., Айзенштадт Г.Е.-А. Надсолевой комплекс Северного Прикаспия // Нефтегаз. геол. и геофиз.- 1985.- № 8.- С. 15-18.
5. Рябухин Г.Е., Иванов Ю.А. Перспективы нефтегазоносности южного сегмента Прикаспийской мегасинеклизы // Изв. вузов. Сер. Геол. и разв.- 1984.- № 3.- С. 69-72.