К оглавлению	УДК 553.98.041 (470.56)
	© В. В. Овчинников, 1991

Новые данные о геологическом строении Бузулукской впадины

В. В. ОВЧИННИКОВ (Оренбургнефть]

Впервые в практике нефтепоисковой геологии Оренбургской области в объединении Оренбургнефть выполнена комплексная интерпретация геолого-геофизических материалов на качественно новом уровне, в результате которой на часть территории Бузулукской впадины (Давыдовское месторождение нефти - 1200 км²) составлена карта разрывной тектоники. Закартированные при геологической съемке и поисково-разведочных работах на твердые полезные ископаемые разрывные нарушения совмещены с планом нарушений, осложняющих кровлю афонинского горизонта среднего девона (отражающий горизонт Daf). При интерпретации сейсмоматериалов определены пары нарушений, ограничивающих приразломные зоны, слабовыраженные нарушения, соответствующие, видимо, зонам особо высокой трещиноватости и малоамплитудным нарушениям, осуществлено слежение нарушений по горизонтали и в вертикальном направлении.

Упрощенно геологический разрез описываемой территории может быть представлен в следующем виде: на глубине 4,5 км залегают породы кристаллического фундамента рифей-вендского возраста, подверженные, как установлено, сильному катаклазу и метасоматозу (по данным изучения пород, вскрытых на Давыдовском месторождении). На пологонаклонной, слегка всхолмленной денудированной поверхности фундамента моноклинально лежат последовательно сменяющие друг друга осадочные породы палеозоя от среднего девона до татарского возраста включительно (мощность 3,3- 3,8 км) и мезозоя (триас-поздний мел) мощностью около 900 м. Венчает разрез прерывистая толща палеоцен - современных образований, мощность которых редко превышает 5-10 м. В разрезе палеозойских отложений выделяются две толщи галогенных пород - кунгурская (1000 м) и казанская (30-120 м); они разделены между собой примерно 200-метровым слоем терригенных и карбонатных образований уфимско-нижнеказанского времени. Эта особенность сказывается на характере сейсмических временных разрезов. В кунгурской и казанской толщах почти никогда не наблюдается разрывных нарушений, тогда как по сейсморазведочным материалам они надежно диагносцируются в над- и подсолевых образованиях.

Выполненное при составлении карты разрывной тектоники совмещение закартированных разрывов с нарушениями, выделенными при интерпретации сейсморазведочных материалов, показало, что существует связь всех наиболее крупных разрывов по мезозойскому чехлу с явными нарушениями по афонинским отложениям и фундаменту: закартированные грабены по мезозойским отложениям «сели» на разломы, установленные по отражающему горизонту Daf, а подавляющее число послекунгурских разрывов сопровождает разломы, выделенные по Daf (рис. 1).

Эта связь прослеживается по вертикали по временным разрезам снизу часто до отражающего горизонта Кн₂ (кровля филипповских отложений), сверху - до отражающего горизонта Гх (кровля гидрохимической свиты), редко - Кн₁ (кровля кунгурского яруса), в отдельных случаях вертикальные нарушения просматриваются от фундамента до послегидрохимических (рис. 2).

По отражающим горизонтам Гх, Кн₁, В и У над большинством разломов по афонинским отложениям и фундаменту фиксируются четкие флексурные перегибы слоев, свидетельствующие о длительном времени и постоянной направленности вертикальных движений территории в послеафонинское, а точнее, в послекыновское время. На временных разрезах флексурные перегибы фиксируются по отражающим горизонтам, соответствующим довольно мощным толщам пород, склонным к пластическим деформациям (глины, глинистые алевролиты, соли, разрывная деформация в которых частью ликвидируется способностью этих пород к самозалечиванию, частью, видимо, по временным разрезам не распознается).

Закартированные разрывные нарушения и интерпретированные по сейсмоматериалам разломы либо вертикальны, либо близки к вертикальным, но меняют направление сместителя (в ряде случаев на отдельных горизонтах в нарушениях можно усмотреть надвиговую составляющую); аналогично ведут себя и сопряженные по молодым и древним породам приразломные зоны, однако в целом они отражают сбросовый характер основной массы нарушений и свидетельствуют о тенденции к опусканию (обычно) южных блоков.

Пока приближенно выделенные разрывные нарушения можно классифицировать следующим образом: доафонинские сбросы и взбросы, нарушающие фундамент и лежащие на его поверхности породы основания осадочного чехла без четкой направленности их ориентировки; послекыновские разломы - обычно разнонаправленные нарушения, создающие узкие грабенообразные (редко горстообразные) зоны, по происхождению, видимо, в основном зоны растяжения, уходящие корнями в фундамент; подновленные, скорее всего, в олигоцене, а заложенные в послекыновское время значительной протяженности и результирующей амплитуды разломы обычно субширотного простирания; мелкие разрывные нарушения различного происхождения и возраста, сопровождающие зоны крупных разломов. При более тщательном анализе могут быть выделены разрывы, разновозрастные и по заложению, и по подновлению.

Подновленные в олигоцене девонские разломы создают основные блоки района (очевидно, блоки-ступени), к которым приурочены группы месторождений УВ, главными из которых являются Росташинское, Долинное, Зайкинское, Давыдовское. Сочетание разломов, осложняющих ту или иную территорию, создает систему мелких блоков, которые собственно и должны учитываться при определении методики разведки того или иного месторождения.

Амплитуды смещений по закартированным нарушениям обычно не превышают 10 м, однако нарушения, являющиеся северо-восточным ответвлением известного Токаревского регионального сброса, имеют амплитуду 30-70 м, а расположенный несколько южнее сам Токаревский сброс имеет зафиксированную бурением амплитуду более 300 м. По данным сейсморазведки, амплитуда смещения пород отражающего горизонта Daf обычно превышает 200 м (до 550 м), однако эти величины представляются завышенными.

В пределах площади, как, видимо, и в целом по Бузулукской впадине, интенсивность кайнозойских разломов увеличивается с севера на юг, они особенно проявляют себя в прибортовой зоне Прикаспийской синеклизы, ближе других к которой находится Давыдовское месторождение нефти. Об этом свидетельствуют установленные бурением амплитуды смещения мезозойских отложений от 10 м на севере до 300 м на юге.

Разрывные нарушения кайнозойского времени делят территорию на блоки более крупные, чем блоки, образованные древними разломами. В связи с этим кайнозойские разломы осложняют не каждое девонское (точнее, не каждое докайнозойское) поднятие, по этой причине их влияние проявляется не на всех месторождениях.

Анализ влияния разрывной тектоники на сохранность залежей нефти в девонских отложениях в районе Давыдовского месторождения (Давыдовская и Ливкинская площади) показывает, что во всех случаях, когда глубокие поисково-разведочные скважины оказываются в непосредственной близости от установленных по данным сейсморазведки разрывов по мезозойским отложениям (а эти нарушения увязываются в единую зону с нарушениями по девонским отложениям), промышленная нефтеносность в девонских отложениях либо не устанавливается (скв. 13 Давыдовская), либо нефтеносность пород существенно ухудшается (скв. 5 Давыдовская, 29 Ливкинская). В этом случае в вышележащих образованиях устанавливаются скопления УВ в бобриковских или заволжских отложениях карбона.

В районе зарегистрировано несколько скважин (например, на Ливкинской площади), в которых отмечено АВПД, выразившееся в водопроявлениях сильноминерализованных йод-бромных пластовых вод, содержащих растворенные газы (азот, метан, иногда сероводород). Как показал анализ их местоположения, такие скважины обычно расположены вблизи зарегистрированных разрывных нарушений кайнозойского времени. Северо-восточнее, на продолжении одной из основных ветвей подновленных в кайнозое девонских разломов, образующих по приповерхностным отложениям известные Старобелгородский и Варшавский грабены, глубокие скважины неоднократно вскрывали даже на незначительной глубине зоны АВПД, что приводило к выбросам глубинных йод-бромных вод и горючих газов.

Бесспорным доказательством существования разрывных нарушений, достигающих верхов пермских образований, по которым происходила вертикальная миграция УВ в послетатарское - предакчагыльское (вероятно, в олигоценовое) время, является субвертикальная тектоническая трещина, заполненная нефтяным битумом-асфальтитом. О временной проницаемости солей для УВ свидетельствует захваченная солями капельно-жидкая нефть, наблюдавшаяся автором в солях гидрохимической свиты, залегающих в 40-50 м выше кровли газовой залежи Ивановского месторождения и ниже пласта асфальтитов, лежащего в солях гидрохимической свиты. Время образования пластового тела асфальтитов Ивановского месторождения и разрывного нарушения, служившего каналом проникновения нефти на палеоповерхность, очевидно, поздняя казань. Оба месторождения асфальтитов находятся примерно в 160 км севернее Давыдовского месторождения нефти.

Свидетельства былых тектонических разрывов в мощной толще кунгурских солей автором наблюдались в эксплуатационных выработках и разведочных скважинах Илецкого месторождения каменной соли купольного типа, внедрившейся в вышележащие породы в олигоцене. Узкие (1-3 м), вытянутые субширотно, согласно ориентировке разлома по фундаменту субвертикально падающие зоны, получившие название «соляная радуга», сложены разнокристаллическими (до гигантских) солями, в которых также отмечались минерализованные йод-бромные воды. Именно таким образом происходило «залечивание» тектонических швов, нарушавших толщу монолитных среднекристаллических солей. Очевидно, толщи солей проявляют себя как хрупкие тела в момент тектонического удара, а под воздействием статических нагрузок становятся текучими, что ведет к залечиванию разрывов.

О проницаемости для нефти мощных толщ солей говорит и наличие поверхностного нефтепроявления в 45 км юго-восточнее Оренбурга, выявленного автором в 1967 г. (район открытой впоследствии Копанско-Бердянской группы нефтегазовых месторождений), что свидетельствует одновременно и о существовании новейших тектонических разрывов, по которым происходит миграция нефти и газа из глубоких горизонтов к поверхности. Видимо, именно этим можно объяснить незначительные запасы УВ в месторождениях этой группы.

ВЫВОДЫ

1. Разрывные нарушения кайнозойского времени являются определяющими в формировании современного блокового строения территории. Именно они делят ее на основные блоки, к которым приурочены группы месторождений УВ.

2. По нарушениям кайнозойского времени происходило перераспределение УВ, заключенных ранее в породах среднедевонского возраста, что ведет к их миграции в вышележащие отложения.

3. Прилегающие к разрывным нарушениям относительно приподнятые части блоков-моноклиналей при наличии коллекторов образуют ловушки, которые принято считать тектонически экранированными. Этот тип ловушек для района является новым и должен учитываться при определении прогнозных ресурсов УВ.

4. Экранированные «залеченной» толщей солей зоны разрывных нарушений сами могут являться вместилищами УВ, однако обычно крутое падение зон, нарушенность пород и свойственные им АВПД делают такие объекты чрезвычайно трудными для разведки.

5. Необходимо продолжить работы по классификации разрывной тектоники для прогноза зон АВПД и состава заключенных в них флюидов, а также правильного понимания истории развития отдельных блоков.

Abstract

For the first time in practice of petroleum geology of the Orenburg province, the map of fault tectonics has been compiled at a scale of 1:50,000 for the area of 1,200 sq km. This map shows the mapped faults on the Mesozoic, as well as the faults on the Devonian (from bottom) and on the Prekazanian (from top) distinguished from time seismic sections. It has been established that the basic faults on the Devonian are accompanied by and even coincide with the faults on the Prekazanian and Mesozoic, i. е., they are of a 'through-going' nature. The time of the formation of most of the faults is obviously taken as Kynovian, in Cenozoic time (probably Oligocene) major dislocations were renewed. Cenozoic faults divide the area into blocks to which some groups of hydrocarbon fields are confined. By means of these faults, there occurred the vertical migration of hydrocarbons which concentrated in Cretaceous and Permian reservoirs. The wells manifested by mineralized waters with abnormally hygh reservoir pressures are located near the faults. A conclusion has been made on the existence in this area of tectonically screened hydrocarbon accumulations that are needed to be considered when calculating prognostic resources

Рис. 1. Фрагмент карты разрывной тектоники Ливкинской площади.

Разрывные нарушения, выделенные по сейсмоматериалам: 1 - по кровле афонинского горизонта, 2 - по послеказанским отложениям; 3 - закартированные разрывные нарушения по мезозойским отложениям; 4 - граница поднятия (изолиния - 4525 по кровле афонинского горизонта); 5 - сейсмопрофили; 6 - водопроявляющие скважины с АВПД

Рис. 2. Временной сейсмогеологический разрез по профилю 098424