К оглавлению журнала

  

УДК 551.24:553.98

© Коллектив авторов, 1990

Древние микроавлакогены – новые объекты поиска нефти и газа

На примере юго-востока Русской плиты

И.М. Жуков, С.П. Макарова, Ю.В. Новицкий (ЮУФ ВНИГНИ), П.И. Постоенко (Оренбургнефть), В.А. Яковлев (Бузулукская НГРЭ)

В результате опробования рифей-вендских отложений (РВО), проведенного в скв. 412 Ольховской (Оренбургская область), получен промышленный приток нефти (145 т/сут). В этой связи толща РВО и образованные ею ловушки обрели статус реальных поисковых объектов, характеризующихся определенными перспективами нефтегазоносности. Поэтому для более направленного и эффективного опоискования ловушек, образованных породами рифея – венда, возникла необходимость, во-первых, уточнить их генезис, во-вторых, выяснить их структурное выражение и, наконец, сформулировать пакет основных диагностических признаков для их выделения и картирования.

В общем объеме РВО юго-востока Русской плиты выделены боровская (нижний рифей), леонидовская (верхний рифей), а также каировская и шкаповская (верхний венд) свиты.

Разрез боровской свиты, помимо песчано-гравийных пород, сложен также конгломератами, реже алевролитами и глинами. Вскрытая мощность боровской свиты меняется от 905 до 102 м.

Леонидовская свита в районе Байтуганского поднятия представлена в основном красноцветными мономинеральными песчаниками. Последние, как правило, разнозернистые с включением гравия и галек кварца. На юге региона разрез леонидовской свиты выражен в основном однородной толщей светло-розовых, реже вишнево-бурых кварцевых разнозернистых песчаников. Мощность свиты меняется от 80 до 177 м.

Каировская свита делится на нижне- и верхнекаировскую подсвиты. Первая из них является базальной толщей верхнего венда, залегающей со значительным перерывом на верхнерифейском комплексе. Разрез свиты (мощность 13–123 м) сложен преимущественно песчаниками пестроцветными, неравномернозернистыми, реже алевролитами.

Шкаповская свита лучше всего изучена по данным глубоких скважин в Бугурусланском районе (Заглядинская, Кислинская, Султангуловская и другие площади). На юге региона она вскрыта на Мустафинской, Гавриловской и Судьбодаровской площадях. Нижняя часть ее представлена песчаниками полимиктовыми и разнозернистыми, верхняя – переслаивающимися аргиллитами и алевролитами. В скв. 102 Султангуловской полная мощность свиты составляет 162 м.

Таким образом, результаты анализа литолого-фациальных особенностей РВО показывают, что в их разрезе имеется достаточное число пластов, включающих песчаники и плотные породы, сочетание которых делает их благоприятными для образования ловушек нефти и газа. Кроме того, в более широком плане нефтегазоносность может контролироваться регионально выдержанным верхнешкаповским нефтегазоупором, сложенным плотными аргиллитами и глинами.

Коллекторские свойства РВО детально изучены по керну Байтуганской, Боровской, Горькоовражной и других площадей. Пористость песчаников леонидовской свиты, определенная по 15 образцам в скв. 2 Байтуганской, составляет 11,1 –19,5 %, а проницаемость – (30–269)·10-3 мкм2. В одном из этих образцов проницаемость, определенная по оси керна, достигала 0,705 мкм2, а перпендикулярно к ней – 1,081 [2].

Пористость песчаников РВО, вскрытых на ряде площадей юго-востока Русской плиты, колеблется от 7 до 20 %. Проницаемость пород нередко практически отсутствует полностью либо имеет низкие значения.

Для решения проблемы о возможности генерации УВ РВО изучались образцы пород боровской свиты, отобранные из керна скв. 8 Боровской, 10 Чесноковской и 102 Султангуловской. В них по данным люминесцентно-битуминологических исследований установлено ничтожно малое содержание битума или его следы. Лишь в единичных образцах керна его количество составляет 0,01 – 0,16 %.

Реконструкция палеогеографических условий осадконакопления показывает, что нижнерифейские отложения формировались большей частью в окислительной пресноводной обстановке, и в них накапливалось незначительное количество ОВ (Л.З. Егорова, 1964 г.), в связи с этим данные образования в качестве нефтематеринских играли ограниченную роль.

Формирование же осадков вендской системы протекало в восстановительной среде прибрежной части морского бассейна, поэтому в них существовали более благоприятные условия для накопления и консервации исходного ОВ. По данным М.А. Гаррис и Н.А. Зуфаровой (1958 г.), в породах шкаповской свиты верхнего венда на территории Башкирии установлено наличие свободного битума А.

Нефтепроявления в РВО отмечались и ранее [1, 2, 4] в породах серафимовской свиты (скв. 1 Копей-Кубовская, 1 Орьебашская, 65 Серафимовская и др.), леонидовской свиты (скв. 16 Бавлинская) и в образованиях каировской и шкаповской свит (скв. 12 Апреловская, 77 Чекмагушская, 51 Салиховская, 1 Бородулинская).

Промышленный приток нефти из отложений каировской свиты получен в скв. 52 Соколовской в интервале 2591–2601 м плотностью 0,921 г/см3 дебитом 3,7 м3/сут. Вязкость нефти 0,04 см2/с, содержание серы 0,53, смол – 14, асфальтенов – 6,38, парафина 1,96 %. Притоки нефти отмечены также на Ларионовской и Сивинской площадях.

По данным геофизических исследований и глубокого бурения, развитие РВО в разрезе юго-востока Русской плиты достоверно установлено в границах Серноводско-Абдулинского и Осинско-Калтасинского авлакогенов, а также Западно-Уральского перикратона (рисунок, а). Предполагалось, что западнее данных структур породы РВО полностью отсутствуют. Обнаружение их в Зольном и Ласкаревском месторождениях рассматривалось как наличие реликтов, связанных с образованием лишь отрицательных форм палеорельефа.

В последние годы, однако, породы РВО глубокими скважинами были вскрыты сначала на Ольховской, а затем на Сидоровской площадях, расположенных западнее границы их распространения. Породы РВО были обнаружены в объеме леонидовской (верхний рифей) и каировской (верхний венд) свит.

Максимально вскрытая мощность леонидовской свиты (123 м) установлена в скв. 412 Ольховской в присводовой части поднятия. Мощность каировской свиты, 53 м, установлена в скв. 450 Заринской. Породы РВО залегают здесь на кристаллическом фундаменте.

Толща пород РВО на Ольховской и, по-видимому, Сидоровской площадях оказалось структурно выражена линейной валообразной зоной (см. рисунок, б), ширина которой не превышает 8–10 км, а длина более 40 км. С юга и севера толща пород РВО фиксируется уступами фундамента, сложенного на Ольховской площади плагиогнейсом возрастом 1251±93 млн. лет (скв. 419, глубина 3655–3661 м) и ортоамфиболитом (1346±102 млн. лет). На Сидоровской площади фундамент представлен биотитовыми мигматитами и плагиогнейсами с абсолютным возрастом от 1252± 10 до 1636±152 млн лет (скв. 81, глубина 4276– 4368 м).

Предполагается, что в прошлом Ольховская и Сидоровская зоны испытывали неоднократно активные перестройки. Породы фундамента здесь прорваны дайками долеритов, диабазов и гиалобазальтов позднепротерозойского возраста (1000– 1482 млн. лет).

По кровле терригенных досреднедевонских отложений Ольховское поднятие представлено горстовидной брахиантиклиналью (см. рисунок, в), которой по поверхности кристаллического фундамента соответствует узкий грабен. Наиболее приподнятая часть поднятия и обе его периклинали имеют отметки –3328 - –3400 м. Образованы породами РВО, а его крылья фиксируются уступами кристаллического фундамента.

С целью оценки характера нефтегазоносности вскрытого разреза породы РВО на Ольховском поднятии опробованы в скв. 412 в интервалах:

1) – 3579 –3584 м, где получен приток безводной нефти плотностью 0,830 г/см3 дебитом 2,5 т/сут в интервале подъема уровня –930 –1060 м;

2) –3544 – 3556 м, из которого (нижние слои мощностью 8 м сложены породами РВО, а верхние мощностью 4м – породами эйфельского яруса) получен фонтанный приток легкой нефти (0,801 г/см3) дебитом 145 т/сут через 10-мм штуцер.

Некоторые особенности Ольховского поднятия рассматривались в работе Ш.З. Хусаинова и А.Ш. Нажметдинова (1987 г.). Образование Ольховского поднятия ими связывается с инверсионным движением блоков фундамента. Нарушения, по их представлениям, проникают и в девонские отложения, а в карбоне и перми им соответствуют лишь осложнения в виде флексурообразных изгибов слоев и зон сильной трещиноватости.

Нам представляется, что подобные структуры типа грабен–горст заложились синхронно с авлакогенами и впоследствии развивались по единой с ними схеме.

Сравнивая особенности в строении выявленных структур типа грабен–горст и авлакогенов, удалось установить современную морфологию, внутреннее строение и природу первых из них. Основным различием между ними являются лишь размеры. Так, если размеры авлакогенов достигают десятков и сотен километров, то вновь выделенные структуры – лишь десятков, а может быть, и единиц.

Таким образом, установленное по данным сравнительного анализа генетическое и современное морфологическое единство авлакогенов и выделенных древних структур дает основание зачислить последние в ряд авлакогенов в качестве их более дробной единицы. Они в соответствии с этим названы микроавлакогенами.

В.Н. Лукинов [3] отмечает, что свойство инверсионности в основном распространяется лишь на узкие авлакогены. Очевидно, микроавлакогены, ширина которых, по-видимому, не превышает 10– 20 км, должны обязательно в результате возникновения явлений сжатия замыкаться инверсионным этапом. Следовательно, микроавлакогены в современной додевонской структуре должны выражаться удлиненными валообразными поднятиями (горстами), а в палеозойской части осадочного чехла соответствующими структурами облекания.

Контуры микроавлакогенов фиксируются системами линейных разломов северо-западного и западного простираний. Установлено их древнее заложение, предполагается развитие их в восточном направлении.

По результатам выполненного анализа в качестве основных поисковых признаков для выделения микроавлакогенов можно использовать следующие.

1. Развитие параллельных систем нарушений северо-западных простираний, картируемых в основном вблизи Западно-Уральского перикратона геофизическими методами (по отражающим горизонтам Д1, Д2 и “S”), и линейно вытянутых валов и валообразных структур, длинные оси которых имеют северо-западное и западное простирание в осадочном девонском чехле.

2. Наличие во вскрытом разрезе пород РВО в скважинах, пробуренных западнее границы Западно-Уральского перикратона.

Таким образом, исследованиями подтверждается, что в целом РВО характеризуются определенными благоприятными условиями накопления ОВ; ГФН и ГЗГ они прошли через 50–110 млн. лет после их отложения. Кроме того, горстовая морфоструктура РВО в микроавлакогенах благоприятна для перехвата и накопления мигрирующих по обрамляющим нарушениям УВ в момент инверсии и более поздних подвижек (Ольховская площадь).

В качестве основных направлений геологоразведочных работ рекомендуются те зоны развития РВО, которые примыкают к тектонически активным участкам, расположенным, как правило, у бортов древних авлакогенов и линейных грабенов. В частности, в качестве первоочередной рекомендуется бурение скважины на Отрадненском месторождении, нефтяные залежи в девоне здесь приурочены к одноименному горстовидному поднятию. Данное поднятие по РВО имеет самое высокое гипсометрическое положение, оно приурочено, как предполагается, к зоне разломов в фундаменте, через которые сочленяются Серноводско-Абдулинский авлакоген с Жигулевским сводом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Жуков И.М., Шутов Г.Я. Перспективы нефтеносности древних осадочных толщ Приоренбургского района // Труды ЮУО ВНИГНИ.– Саратов.– Вып. II.– 1973.– С. 46–50.
  2. Золотов А.Н. Тектоника и нефтегазоносность древних толщ.– М.: Недра.– 1982.
  3. Лукинов В.Н. Авлакогены Урало-Поволжья и их влияние на формирование региональных зон нефтегазонакопления //Труды ВНИГНИ.– М.– Вып. 231.– 1981.–С. 155–165.
  4. Углеводороды древних толщ / Л.М. Зорькин, В.А. Зорькина, Е.В. Стадник, Г.А. Юрин // Обзор ВИЭМС.– Сер. Нефтегаз. геол. и геофиз.– 1987.

Abstract

In view of obtaining commercial oil inflow from Riphean-Vendian sediments, the conditions of their petroleum potential in the southeastern part of the Russian platform are being predicted. Oil pools found in these sediments are assumed to be confined to specific ancient structures termed as micro-aulacogenes. The latter have been recognized for the first time and are ranked with aulacogenes due to their genetic, evolutional and present morphological unity. Possibilities of oil exploration in the Riphean-Vendian are considered.

Условия нефтегазоносности РВО юго-востока Русской плиты:

 

а – схема распространения РВО, б – структурная карта Ольховского микроавлакогена по отражающему горизонту Д-аф, в – геологический профиль вкрест простиранию Ольховского микроавлакогена. 1 – микроавлакогены (А – Ольховский, Б – Землянский, В – Ласкаревский); 2 – авлакогены (1 – Серноводско-Абдулинский, 11 – Уральско-Оренбургский); 3 – Западно-Уральский перикратон; 4 – западная граница Западно-Уральского перикратона; 5 – изогипсы отражающего горизонта Д-аф, соотносимого с кровлей афонинского горизонта; 6 – породы кристаллического фундамента; 7 – породы РВО; 8 – нефтяные месторождения. Геологические границы зон развития (цифры в кружках): 1 – артинского яруса, 2 – бобриковского горизонта, 3 – турнейского яруса, 4 – кыновского горизонта, 5 – афонинского горизонта, 6 – РВО, 7 – поверхности кристаллического фундамента