|
© Коллектив авторов, 2003 |
НОВЫЕ ДАННЫЕ О СТРОЕНИИ ЮРСКОЙ ПРОДУКТИВНОЙ ТОЛЩИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛАМКАС
С.Е. Крымкулов, А.М. Тастыгараев, М.М. Рымбаев (ОАО "Мангистаумунайгаз"), В.П. Токарев (ТОО "Замангеология"), К.В. Виноградова (ИГиРГИ)
Многопластовое нефтегазовое месторождение Каламкас, расположенное в северной части п-ова Бузачи, является одним из крупнейших месторождений Бузачинской группы Западного Казахстана. История развития и формирования этого месторождения неразрывно связана с историей геологического развития Северо-Бузачинского свода. По нефтегазогеологическому районированию данный свод относится к Бузачинско-Северо-Устюртской нефтегазоносной области Северо-Каспийской нефтегазоносной провинции. Особенности палеогеологического развития и тектонического строения Северо-Бузачинского свода оказали непосредственное влияние на распределение УВ и нефтегазоносность месторождения Каламкас.
Месторождение Каламкас относится к сложному комбинированному типу пластово-массивных месторождений с единой гидродинамической системой (пласты-коллекторы объединены в одну мощную залежь нефти и газа). По типу формирования залежи нефти подразделяются на пластовые, сводовые, тектонически и стратиграфически экранированные, по характеру насыщения - на газонефтяные, нефтегазовые и нефтяные.
В разрезе продуктивной толщи установлены газовые залежи: две в апте и шесть в неокоме. В юрских отложениях в интервале глубин 725-950 м выделено 19 залежей нефти и газа, локализованных в 12 продуктивных горизонтах - Ю и Ю-С (рис. 1).
В 1980 г. месторождение введено в разработку. Несмотря на высокий уровень изученности, многие вопросы геологического строения и в первую очередь литолого-стратиграфическое расчленение и корреляция вызывают известные трудности. В особенности это относится к юрской продуктивной терригенной толще, характеризующейся резкой фациальной изменчивостью и отсутствием выдержанных по площади реперов.
Сложное строение юрской продуктивной толщи месторождения Каламкас обусловило появление различных вариантов расчленения юрского разреза. Один из них положен в основу первого подсчета запасов (1979 г.). По этой схеме выделено семь продуктивных пластов (Ю-1-Ю-VII) в сводовой части структуры. Увеличение толщины юрских отложений на крыльях и периклиналях связывалось с появлением новых пластов в подошве разреза. На основе такого расчленения была составлена первая технологическая схема разработки. По мере расширения эксплуатационного бурения подтвердился факт наличия новых пластов в периклинальных частях структуры. Увеличение толщины юрского разреза объяснялось появлением новых пяти пластов в его кровле, которым был присвоен индекс "С", отражающий стратиграфический характер залежей нефти и газа (Ю-С) [1-3].
Однако палеонтолого-стратиграфические материалы, позволяющие установить стратиграфическую приуроченность нарастающих частей юрского разреза на Каламкасской структуре, до последнего времени отсутствовали во всех корреляционных и технологических схемах.
В результате выполненных авторами статьи комплексных литолого-биостратиграфических исследований по данным эксплуатационного бурения новых скважин впервые составлен сводный литолого-стратиграфический разрез, отражающий современную степень изученности всей юрской продуктивной толщи месторождения Каламкас (рис. 2).
Литолого-петрографическое изучение юрских отложений показало, что они представлены полифациальной толщей преимущественно терригенных пород, залегающих с угловым и стратиграфическим несогласием на различных горизонтах нижнего - среднего триаса (990-1185 м) и несогласно перекрывающихся нижнемеловыми отложениями. Толщина юрских пород изменяется в значительных пределах (270-460 м) и контролируется интенсивностью предмелового размыва и тектоническим фактором.
Кроме выделенных в сводовой части основных продуктивных горизонтов Ю-1-Ю-VII, на крыльях и периклиналях структуры в кровле юрской толщи установлено пять нефтегазонасыщенных стратиграфически экранированных горизонтов (снизу вверх): Ю-1С, Ю-2С, Ю-ЗС, Ю-4С, Ю-5С (см. рис. 1).
Большой удельный вес запасов нефти в горизонтах Ю-С определил необходимость детального изучения состава и строения стратиграфически экранированных нефтегазонасыщенных природных резервуаров. С этой целью был проанализирован основной объем керна из новых скважин, пробуренных на горизонты Ю-С.
В составе юрской продуктивной толщи по данным изучения органических остатков, литологии, петрографии, фациальных особенностей выделяются отложения нижней, средней (аален-байос-бат, келловей) и верхней юры (кимеридж-титон) (см. рис. 2).
Приведем краткое описание выделенных литолого-стратиграфических подразделений с учетом фациальных условий осадконакопления.
Нижний отдел – J1
Отложения нижней юры распространены ограниченно и сохранились от размыва в наиболее погруженных участках. Они сложены серыми, темно-серыми алевролитами, мелкозернистыми с включением углефицированных растительных остатков. Возраст определялся по данным палинологии (см. рис. 2), толщина - 15 м.
Фации континентальные (гидрослюдисто-каолинитовый состав глинистых минералов).
Средний отдел - J2
Отложения представлены ритмично переслаивающимися песчано-алевроглинистыми сероцветными породами с прослоями карбонатных разностей в верхах разреза. К этим отложениям приурочены основные продуктивные горизонты (см. рис.1, 2). По составу органических остатков и фациальным особенностям в среднеюрском разрезе выделяются следующие литолого-биостратиграфические подразделения (В рамках схемы по юрской системе Средней Азии и Казахстана, принятой МСК в 1986 г.).
Аален - нижний байос
Отложения представлены неравномерным переслаиванием мелкозернистых песчаников серых с зеленоватым оттенком, разнозернистых алевролитов серых, светло-серых с включением растительных остатков, глин серых, темно-серых, известковистых с углистыми включениями. На подстилающих породах нижнего-среднего триаса они залегают с угловым и стратиграфическим несогласием. К этим отложениям приурочены продуктивные горизонты Ю-IV, Ю-V, Ю-VI, Ю-VII. Возраст обоснован данными палинологического анализа (см. рис. 1, 2).
Верхний байос - нижний бат
Отложения сложены неравномерно переслаивающимися песчано-алевролитоглинистыми породами с прослоями доломитов и мергелей в верхах разреза. К этим отложениям приурочены продуктивные горизонты Ю-l, Ю-II, Ю-III, Ю-1С, Ю-2С. Возраст определен по составу микрофитофоссилий, среди которых выделены миоспоры, микроводоросли, микрофитопланктон.
Бат(средний+верхний) - келловей
Рассматриваемые отложения представлены переслаиванием алевролитов светло-серых с зеленоватым оттенком с включением обугленных растительных остатков, аргиллитов светло-серых, песчаников мелкозернистых с прослоями карбонатных пород (известняки, мергели). К нерасчлененным бат-келловейским отложениям приурочены стратиграфически экранированные горизонты Ю-ЗС и Ю-4С. Возраст обоснован данными палинологического анализа. Ввиду близкого таксономического состава палинокомплексов верхнего бата и келловея на данной стадии изученности вмещающие отложения датируются как бат-келловейские.
Верхний отдел - J3
К отложениям этого возраста приурочен продуктивный горизонт Ю-5С, залегающий с размывом на подстилающих породах горизонта Ю-4С (отсутствуют отложения Оксфорда, частично кимериджа). По вещественному составу слагающих пород и органическим остаткам отложения горизонта Ю-5С резко отличаются от других стратиграфически экранированных залежей.
По литолого-геофизической характеристике горизонт Ю-5С делится на две части: нижнюю - карбонатно-терригенную и верхнюю - карбонатную, разделенные поверхностью размыва. Из верхней карбонатной части горизонта Л.В. Алексеевой определены фораминиферы, позволяющие отнести вмещающие отложения к верхней юре (кимеридж-титону). Толщина горизонта изменяется от 0 в своде структуры до 40 м на западной периклинали. Завершается разрез продуктивной толщи выдержанным по площади и толщине (8-10 м) трансгрессивно залегающим пластом Ю0 (юрский "нулевой" горизонт).
Палинологические исследования, выполненные по этому горизонту С.Б. Смирновой, свидетельствуют о его раннемеловом возрасте. Учитывая эти определения, песчано-алевролитовые породы юрского "нулевого" горизонта рассматриваются нами как базальные для нового седиментационного цикла осадконакопления, с отложениями которого на месторождении Каламкас связаны газовые залежи. Приведенные данные по биостратиграфии и литологии позволяют сделать вывод об условиях осадконакопления юрских продуктивных горизонтов.
В раннеюрскую эпоху и в начале средней юры (аален) формирование отложений было связано с неровностями доюрского (нижний - средний триас) рельефа и происходило в наиболее погруженных участках.
В аален-раннебайосское время (горизонты IV-VII) продолжались медленное погружение территории и выравнивание доюрского рельефа континентальными осадками в условиях низменной прибрежной равнины. Наличие глинистых минералов и органических остатков свидетельствует о континентальном генезисе осадков, формирование которых проходило в условиях гумидного климата.
Во второй половине раннебайосского времени трансгрессия захватила западные и юго-западные районы Мангышлака и п-ова Бузачи, что выразилось в появлении фаций прибрежного мелководья в верхних частях нижнего байоса (горизонт Ю-III). В течение раннего байоса произошло окончательное выравнивание рельефа. Преобладание в составе глинистых минералов каолинита и гидрослюды при почти полном отсутствии смешано-слойных компонентов является подтверждением континентальных условий осадконакопления продуктивных горизонтов Ю-V-Ю-VII.
Появление монтмориллонита - смектита (1-3 %) в отложениях горизонтов Ю-III-Ю-IV свидетельствует о наличии в них фаций прибрежного шельфа, благоприятных для сохранения и генерации УВ.
В позднебайос-раннебатское время палеогеографическая обстановка несколько изменилась. Формирование отложений (горизонты Ю-l, Ю-II, Ю-1С, Ю-2С) происходило в условиях прибрежного мелководья. В глинистых минералах наряду с каолинитом и гидрослюдой отмечаются смешанослойные минералы. В составе палинофлоры постоянно присутствуют водоросли и микрофитопланктон. В керне отмечаются много обугленных органических остатков, отпечатки флоры и обломки фауны пелеципод. Все это свидетельствует о формировании верхнебайос-нижнебатских отложений в прибрежных условиях при гумидном климате.
В батское время (средний-верхний бат) бассейн седиментации прибрежно-морской, к концу батского века - опресненный, о чем свидетельствуют угнетенные формы фауны (горизонты Ю-3С, Ю-4С).
Таким образом, формирование осадков батского времени происходило в условиях прибрежной равнины, периодически затапливаемой морскими водами. В начале батского времени отлагались мелководные, морские фации, сменившиеся к концу века лагунными. В составе палинофлоры сохранился папоротниковый тип растительности с участием хвойных, водорослей и микрофитопланктона. Такой тип растительности мог развиваться в условиях жаркого влажного (гумидного) климата с засушливыми периодами, о чем свидетельствует высокое содержание пыльцы Classopollis (горизонты Ю-4С, Ю-5С).
В келловейское время осадки накапливались в прибрежно-морском бассейне нормальной солености, который закономерно расширялся в позднеюрскую эпоху.
Развивающаяся трансгрессия и все увеличивающаяся сухость климата (конец келловея-оксфорд) привели, с одной стороны, к вымиранию многих папоротникообразных растений, а с другой - к широкому развитию ксероморфных хвойных (пыльцы Classopollis 80 % и более).
Таким образом, приведенный новый материал по литологии, биостратиграфии и условиям осадконакопления юрской продуктивной толщи месторождения Каламкас позволяет сделать следующие выводы.
1. В результате литолого-биостратиграфических исследований юрской продуктивной толщи месторождения Каламкас в комплексе с геофизическими данными определена стратиграфическая приуроченность продуктивных горизонтов группы Ю-С и стратиграфически экранированных пластов, появляющихся на крыльях и периклиналях структуры.
2. Юрский "нулевой" горизонт по данным палинологии отнесен к нижнему мелу (неоком) и рассматривается как базальный пласт нового раннемелового седиментационного цикла осадконакопления.
3. По данным изучения органических остатков и глинистых минералов установлена последовательная смена фациальных условий осадконакопления от континентальных (аален-нижний байос) до прибрежно-морских (верхний байос-бат-келлловей) и морских (верхняя юра, кимеридж-титон).
4. Впервые дано палеонтологическое обоснование возраста стратиграфически экранированных продуктивных пластов группы Ю-С, развитых на периклинальных участках структуры Каламкас, что имеет принципиальное значение для детализации строения пластовых резервуаров.
5. Определены биостратиграфические уровни несогласий на примере стратиграфически экранированных горизонтов Ю-4С и Ю-5С как возможно перспективных для поисков залежей неструктурного типа в пределах слабоизученного и сложнопостроенного северного крыла Каламкасского поднятия, где имеются все основания для открытия новых стратиграфически и тектонически экранированных залежей.
6. В итоге выполненных комплексных литолого-стратиграфических и геофизических исследований получены новые данные, позволяющие детализировать строение пластовых резервуаров внутри продуктивной толщи, что окажет существенное влияние на выбор объектов и системы разработки месторождения Каламкас.
7. Приведенный новый материал по геологическому строению юрских продуктивных отложений месторождения Каламкас позволяет выделить перспективную зону для постановки эксплуатационного бурения в западной периклинальной части структуры, где пластовые резервуары приурочены к стратиграфически экранированным горизонтам группы Ю-С.
В этой зоне наряду с традиционными антиклинальными ловушками предполагается развитие участков литологического выклинивания и стратиграфического срезания, содержащих скопления УВ (горизонты Ю-4С, Ю-5С).
Литература
1. Дорофеева Л.Е. О значении детальной пластовой корреляции при выделении залежей нефти и газа в сложнопостроенном продуктивном разрезе: Тр. КазНИПИнефти. - Грозный, 1982. - Вып. 9. - С. 80-82.
2. О строении юрской продуктивной толщи месторождения Каламкас по результатам эксплуатационного разбуривания: Тр. КазНИПИнефти / Л.Е. Дорофеева, А.Е. Малютина, Н.М. Николаева, Т.В. Тлеубаева. - Грозный, 1988. - Вып. 15. - С. 24-26.
3. Строение залежей нефти и газа юрских горизонтов Каламкасского месторождения / И.У. Муратов, К.Х. Боранбаев, В.И. Ким и др. // Нефтегазовая геология и геофизика. - 1983. - Вып. 10. - С. 5-7.
The article is devoted to multilayered oil and gas Kalamkas field located in West Kazakhstan. The field is the largest in the region and during 22 years in production.
Numerous oil and gas occurrences of the field are confined to terri- geneous deposits of Lower Cretaceous, Upper and Middle Jurassic. Despite the high extent of drilling of the Kalamkas field, problems of Jurassic sequence stratification within the peryphery parts of this field remain so far uncertain. As a result of litho-biostratigraphic studies of core from wells drilled in north-western part of the field, authors of the article confirmed the assumption about new five layers (Yu-1c,Yu-2c,Yu-3c, Yu-4c,Yu-5c) in upper parts of Jurassic sequence in western and eastern parts of the field. Due to commercial productivity of these layers, oil reserves of the Kalamkas field were significantly increased. The article for the first time gives detailed litho-stratigraphic description of new Jurassic layers of this field.
Рис. 1. СХЕМАТИЧЕСКИЙ СВОДНЫЙ ЛИТОЛОГО-СГРАТИГРАФИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ЮРСКИХ ПРОДУКТИВНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛАМКАС
1 -туфоалевролиты; 2-известняки; 3-доломитовые мергели; 4-доломиты; 5-алевролиты; 6-песчаники; 7-глины; 8-аргиллиты; 9 - линия стратиграфического несогласия; ПГ - продуктивный горизонт
Рис. 2. РАЗРЕЗ ПО ЛИНИИ скв. Н 22-61 МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛАМКАС (по материалам Л.Е. Дорофеевой [1])
Пласты коллекторов: 1 - газонасыщенных, 2 - нефтенасыщенных, 3 - водоносных; 4 - разрывные нарушения; 5- глинистые разделы между горизонтами