К оглавлению

УДК 55:553.98.041:551.73(-925.22)

Строение и перспективы нефтегазоносности подсолевых карбонатных отложений восточной прибортовой зоны Прикаспийской впадины

Л.Г. КИРЮХИН, О.С. ОБРЯДЧИКОВ, А.А. КОНСТАНТИНОВ (ВНИГНИ), З.Е. БУЛЕКБАЕВ, О.Н. МАРЧЕНКО (Актюб. нефтеразв. эксп.), Б.С. ТАСЫБАЕВ, Б.А. ОГАЙ, Р.X. ЧАНЫШЕВ (Актюб. геофиз. эксп.)

В настоящее время в восточной части Прикаспийской впадины наиболее перспективными в нефтеносном отношении являются каменноугольные карбонатные отложения. В них уже открыто Жанажольское нефтегазоконденсатное месторождение, а на площадях Кенкиякской, Бозобинской, Синельниковской они дали промышленные притоки нефти. Значительная часть прироста запасов нефти в Прикаспийской впадине в одиннадцатой пятилетке связывается с освоением каменноугольного карбонатного комплекса ее восточных районов. Поэтому не случайно, что вопросам строения и нефтегазоносности подсолевых карбонатных отложений этого региона в последнее время уделяется так много внимания [1-5].

Разновозрастные карбонатные подсолевые отложения обнаружены глубоким бурением на девяти площадях ( рис. 1 ). На площадях Бозоба, Кенкияк, Блаксай, Арансай под нижнепермскими терригенными породами вскрыты карбонаты верхнего визе, серпуховского и нижней части башкирского ярусов. Восточнее, на площадях Алибекмола, Жанажол и Синельниковская карбонатные, отложения, обнаруженные бурением под нижнепермскими, имеют московско-гжельский возраст. На площади Восточный Тортколь карбонатные породы датируются верхневизейским, серпуховским и московским временем (предполагается также развитие маломощного разреза карбонатов башкирского яруса).

В связи с такой стратиграфической дифференциацией подсолевого карбонатного разреза востока Прикаспийской впадины описание его строения целесообразно провести по новым геолого-геофизическим профильным пересечениям.

Одним из таких пересечений является Восточно-Торткольское ( рис. 2 ). Здесь к кровле карбонатных отложений приурочен горизонт П2, а к подошве горизонт П21.

На участке сближения горизонтов П2 и П21 (в 2,5 км западнее скв. 2) выделяется характерный для рифовых массивов сейсмический клин. Анализ временных разрезов и данных бурения позволяет заключить, что отложения московского яруса здесь выклиниваются, а верхневизейско-нижнебашкирские породы, по-видимому, образуют уступ, осложненный органогенной постройкой, высотой до 300 м. На отдельных временных сейсмических разрезах западнее выделенного верхневизейско-нижнебашкирского карбонатного уступа по особенностям волновой картины в интервале прослеживания отражающих горизонтов П1 и П2 выделяются отдельные, вероятно, рифовые массивы визейско-раннебашкирского возраста (с учетом данных бурения на месторождении Кенкияк). Эти массивы (Дюрткуль, Северный Тускум и др.) располагаются в пределах меридиональной полосы, протягивающейся от площади Тортколь почти до месторождения Кенкияк ( рис. 1 ).

На временных разрезах площади Восточный Тортколь севернее скв. 1 выделяется зона потери корреляции отражающих горизонтов. Однако в кровле подсолевых отложений в этой зоне намечается антиклинальный перегиб, который может быть обусловлен наличием московско-нижнепермской рифогенно-органогенной постройки. В таком случае рассматриваемая зона потери корреляции отражающих горизонтов, по-видимому, обусловлена наличием мощного тела органогенных образований и тогда глинистую (низкоомную) пачку, выделяемую в кровле подсолевых отложений в разрезе скв. 1 и 2, можно рассматривать как относительно глубоководную толщу, замещающую одновозрастные карбонаты, а вскрытые ниже в этих скважинах карбонатные отложения московского яруса - в качестве предрифовых образований. В плане зона потери корреляции (рифовый тренд) вырисовывается в виде извилистой линии. С ее участками, выдвинутыми в сторону Прикаспийской впадины, по аналогии с северной бортовой зоной, можно связывать отдельные морфологически выраженные органогенные постройки, представляющие интерес для постановки поисково-разведочных работ на нефть и газ. Верхний возрастной предел органогенных образований может оказаться кунгурским. Известно, что севернее, в Актюбинском Приуралье, на Жилянской площади установлены биогермные постройки в толще кунгура.

В настоящее время в этой зоне на профиле скв. 1 и 2 (Восточный Тортколь) на гребне ранее предполагаемой [5] московско-нижнепермской рифогенно-органогенной постройки бурится глубокая скв. 3. Докунгурские карбонатные отложения вскрыты в этой скважине на глубине 1278 м. Разрез их представлен известняками светло-серыми с прослоями аргиллитов и песчаников мощностью до 1 м. Известняки характеризуются хорошими коллекторскими свойствами (при глубине забоя 1447 м произошло катастрофическое поглощение бурового раствора).

Из интервала 1900-1905 м был поднят керн светло-серого известняка с примазками нефти. Таким образом, бурением этой скважины подтверждается наличие ранее предполагаемой органогенной постройки.

Скв. 1 Восточного Тортколя в разрезе подольского горизонта вскрыла 100-метровую терригенно-карбонатную пачку, которая может служить покрышкой для залежей в карбонатной толще каширско-верейского (?) возраста. В последней также могут быть обнаружены органогенные постройки.

По данным бурения скв. 1 и 2 Восточного Тортколя фациальные зоны нижней и верхней пачек карбонатов, очевидно, совпадают.

На профиле Кожасай-Синельниковская-Жанажол в разрезе каменноугольных отложений вскрыты две карбонатные толщи (КТ1 и КТ2), разделенные пачкой терригенных пород, мощностью от 100 до 370 м. Верхняя карбонатная толща (KT1) представлена известняками серыми и светло-серыми, органогенными, кавернозными, с включениями доломитов. Известняки местами на 60-85 % сложены органическими остатками - раковинами и обломками фораминифер, пелиципод, иглокожих, члеников криноидей, брахиопод, остракод, мшанок, водорослей. Это, как и морфологические признаки толщи свидетельствует о ее рифогенной природе. Богатые макро- и микрофаунистические остатки указывают на верхнемосковский - верхнекаменноугольный (касимовский) возраст КТ1, мощность которой составляет 400-700 м. На площади Кожасай в скв. 2 и 1, расположенных непосредственно к западу от скв. 1 Синельковской ( рис. 3 ) на расстоянии 9,5 и 20 км соответственно, под нижнепермскими терригенными отложениями обнаружены верхнемосковско-верхнекаменноугольные, одновозрастные с продуктивной толщей Жанажольского месторождения. Они представлены более темными разностями карбонатов с включениями обломков известняков и с прослоями аргиллитов черного цвета. Мощность их составляет 100-200 м. Таким образом, при движении с востока на запад между Синельниковской площадью и скв. П2 Кожасай происходит резкое сокращение мощности карбонатных пород верхнемосковского подъяруса и позднего карбона, а также, очевидно, фациальное замещение рифогенных образований относительно глубоководными.

Под КТ1 вскрыта пачка темно-серых почти черных аргиллитов с прослоями алевролитов и песчаников, в которых найдена микрофауна башкирского и раннемосковского возраста. В то же время в скв. 13 Алибекмола в рассматриваемой толще обнаружена фауна подольского горизонта. Так как породы башкирского И низов московского ярусов на востоке Прикаспийской впадины повсеместно представлены карбонатами, а терригенная толща по Жанажол-Синельниковскому пересечению заключена между фаунистически охарактеризованными толщами верхне- и нижнемосковского ярусов, ее возраст принимается как подольский. Обнаруженная в этой толще фауна башкирского и нижнемосковского возраста, очевидно, переотложенная. Мощность толщи изменяется с запада на восток от 400 до 100 м.

Нижележащая карбонатная толща (КТ2) в скв. 1 Синельниковской и 23 Жанажольской представлена исключительно светлыми и светло-серыми известняками и доломитами. Максимальная вскрытая ее мощность составляет 640 м. В верхней части разреза КТ2 в скв. Г-23 И.И. Далмацкая определила комплекс фузулинид, характерный для каширского горизонта нижнемосковского подъяруса. В шлифах в больших количествах встречены багряные водоросли Ungdarella sp. и др. Аналогичные породы с каширским комплексом микрофауны установлены в разрезе скв. 1 Синельниковской.

В керне из интервалов 3773-3780, 3821 - 3826, 3860-3861 м скв. Г-1 Синельниковской И.И. Далмацкая определила нижнебашкирский комплекс микрофауны. Таким образом, суммарная мощность нижнебашкирско-каширских известняков в скв. Г-1 Синельниковская составляет примерно 300 м. Подстилаются они светлыми органогенными известняками окско-серпуховского возраста. Общая мощность известняков КТ2, вскрытая скв. Г-1 Синельниковской, составляет 600 м.

В скв. П-2 Кожасай над фаунистически охарактеризованными нижнекаменноугольными серпуховскими известняками залегает пачка карбонатов, мощностью около 150 м. Возраст определяется предположительно как башкирский. В таком случае в районе скв. П-2 Кожасай может располагаться серпуховское органогенное тело. Мощность серпуховских отложений здесь около 340 м, она сокращается к востоку до 150 м.

Необходимо отметить, что керн этих отложений переполнен раковинами Striatifera striata (Fish.). Западнее скв. П-2 Кожасай серпуховские известняки замещаются аргиллитами серыми и черными с единичными прослоями карбонатных пород, мощностью до 130 м, которые рассматриваются как относительно глубоководные отложения. Это еще раз подтверждает предположение о наличии в районе скв. П-2 Кожасай серпуховского органогенного массива.

Наиболее трудно решается вопрос о генезисе башкирских отложений. По-видимому, это толща облекания более древней серпуховской органогенной постройки ( рис. 3 ). В западном направлении в сторону скв. П-1 Кожасай среди отложений карбонатно-глинистого состава относительно глубоководного облика обнаружена башкирская фауна. Пространственное положение башкирско-серпуховской толщи позволяет предположить, что в районе скв. П-2 Кожасай проходит серпуховско-башкирский карбонатный уступ, вытянутый в субмеридиональном направлении и ограничивающий с запада одновозрастный шельф.

Скв. П-1 Кожасай непосредственно под серпуховскими известняками вскрыла аргиллиты темно-серые, черные, с большим количеством детрита, обуглившихся растительных остатков, местами с галькой известковых пород. Обильный спорово-пыльцевой комплекс, определенный А.Г. Калмыковой, указывает на окско-серпуховской возраст этих пород. Характерной чертой является напластование под углами от 15-20 до 45-50° по керну. В скв. П-2 Кожасай отложения вскрыты на глубине 3811 м. В то же время восточнее скв. Г-1 Синельниковская при забое 4200 м не вышла из поздневизейских известняков КТ2. Можно предположить, что эти терригенные породы являются толщей компенсации палеорельефа, отражающего карбонатный уступ верхневизейского возраста. Для проверки этой модели и для поисков залежей УВ на площади Урихтау целесообразно пробурить параметрическую скважину глубиной 4300 м.

В верхних карбонатах сформировалось Жанажольское нефтегазоконденсатное месторождение. Размеры структуры, по данным бурения, 16x6 км, высота более 300 м. Литологический состав карбонатных отложений и, в частности, увеличение их глинистости в западном направлении, высокие емкостные свойства при максимальном значении эффективной мощности карбонатов (МЭФОБЩ = 0,7), а также резкое снижение дебитов периферийных скважин (до 1-2 т/сут против 200-400 т/сут в сводовых) - все это указывает на рифогенную природу Жанажольской ловушки. Нефтегазоконденсатная залежь Жанажольского месторождения массивного типа, водонефтяной контакт проводится на отметке - 2655 м, а газонефтяной на отметке -2550 м. Нефть легкая (0,815-0,817 г/см3), зеленого цвета, маловязкая сернистая. Газоконденсатный фактор достигает 1000- 1100 см33, содержание сероводорода в газе до 3 %.

На месторождении выявлена залежь и в кровле КТ2. В скв. Г-23 из каширских органогенных известняков получен фонтан нефти плотность 0,817 г/см3, дебитом 81 т/сут.

Севернее Жанажольской площади карбонатные каменноугольные отложения вскрыты скв. П-13 на площади Алибекмола. Западнее ее, по данным сейсморазведки, поверхность известняков погружается до глубин 3200 м и в районе скв. П-11 Шенгельши образует карбонатный уступ. Здесь же отражающий горизонт П2, стратиграфически привязанный к кровле карбонатов, испытывает резкое погружение. Анализ волновой картины позволяет предположить, что на Алибекмолинско-Шенгельшийском пересечении все четыре карбонатных уступа, выделенные южнее в районе Кожасай-Жанажол, в плане сближаются и, возможно, совпадают. По отражающему горизонту П2 здесь выделяется поднятие Сакрамабас, которое рассматривается нами как возможный аналог органогенно-рифовой постройки. Здесь, по-видимому, будут развиты верхнемосковско-верхнекаменноугольные (касимовские) карбонатные породы рифогенного генезиса.

Таким образом, в настоящее время на востоке Прикаспийской впадины доказана нефтегазоносность трех карбонатных комплексов: визейско-нижнебашкирского (Кенкияк), нижнемосковского (Синельниковская) и верхнемосковско-верхнекаменноугольного (Жанажол). Основные перспективы нефтегазоносности этих комплексов связаны с морфологически выраженными органогенно-рифовыми постройками, располагающимися на гребнях выделяемых карбонатных уступов и одиночных рифовых массивов.

Данные бурения на месторождении Жанажол и результаты сейсморазведки показывают, что размеры ловушек, связанных с рифовыми постройками, могут достигать 60-80 км2 при амплитуде на гребне карбонатных уступов до 300 м (а у одиночных рифовых массивов в глубоководной части бассейна еще больше). К числу массивов, подобных Жанажольскому, можно отнести Сакрамабас, Кожасай, Синельниковское и др. Одиночные карбонатные массивы типа Жанатап, Северный Тускум также рассматриваются как возможные ловушки УВ.

Для скорейшего выявления новых залежей УВ на восточном борту Прикаспийской впадины требуется провести опоисковывание сейсмическими работами всей системы карбонатных уступов и целенаправленное бурение поисковых и параметрических скважин. В этой связи представляется необходимым бурение ряда первоочередных скважин:

  1. в районе Восточно-Торткольского пересечения на сейсмопрофиле 037605 пикет 135 в зоне верхневизейско-нижнебашкирского карбонатного уступа целесообразно
  2. заложить скв. 6 проектной глубиной 3200 м (см. рис. 2);
  3. для выяснения особенностей строения нижней части КТ2 и перспектив нефтегазоносности ее в зоне предполагаемого развития верхневизейского карбонатного уступа рекомендуется пробурить параметрическую скважину проектной глубиной4300 м;
  4. новые залежи УВ в KT1 могут быть обнаружены на площади Сакрамабас, расположенной к северу от месторождения Жанажол, где целесообразно пробурить поисковую скважину до глубины 4000 м со вскрытием верхней части КТ2.

Концентрация поисково-разведочных работ в зоне выделяемых карбонатных уступов, проведение целенаправленных сейсмических исследований и бурение вышеперечисленных скважин как первоочередных позволит в кратчайшие сроки изучить детали строения карбонатных подсолевых отложений, дать оценку перспектив их нефтегазоносности и выявить новые залежи УВ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Зональность развития карбонатных комплексов подсолевых отложений в восточной прибортовой части Прикаспийской впадины / Н.Я. Кунин, Л.И. Иогансон, Н.В. Милетенко и др. - Геология нефти и газа, 1979, № 10 . с. 47-53.
  2. Литолого-фациальные особенности и нефтегазоносность подсолевых палеозойских отложений Прикаспийской впадины и ее обрамления / Л.Г. Кирюхин, С.М. Бланк, Ю.А. Иванов и др. - Труды ВНИГНИ,1979, вып. 212, с. 20-61.
  3. Повышение эффективности картирования подсолевой карбонатной толщи в восточной части Прикаспийской впадины /В.Л. Соколов, Ю.Б. Силантьев, М.О. Хвилевицкий - Геология нефти и газа, 1979, № 10 , с. 11-18.
  4. Новые данные о строении подсолевых карбонатных отложений и направление поисково-разведочных работ на нефть и газ на Востоке Прикаспийской впадины /Л.Г. Кирюхин, О.С. Обрядчиков, 3.Е. Булекбаев и др. - ЭИ. Сер. Геол. методы поиск, и разв. м-ний нефти и газа. М., ВИЭМС, 1980, вып. 8, с. 1-8.
  5. Чепелюгин А.Б., Шереметьева Г.А. Рифогенные ловушки нефти и газа на юго-востоке Прикаспийской синеклизы. - Нефтегазовая геология и геофизика, 1978, № 1, с. 3-7.

Поступила 11/V 1981 г.

Рис. 1. Схема распространения карбонатных пород карбона восточной бортовой части Прикаспийской впадины.

Карбонатные уступы: 1 - верхнемосковско-верхнекаменноугольный, 2 - нижнемосковский, 3 - серпуховско-нижнебашкирский, 4 - верхневизейский; 5 - единичные рифовые постройки (C1v3 - C2в1); 6 - изогипсы (км) по отражающим горизонтам: а - П21, б - П2; 7 - линия профиля; скважины: 8 - пробуренные, 9 - рекомендуемые. Площади: Ск - Сакрамабас, Ж - Жанажол, К - Кожасай, С - Синельниковская, Д - Дюрткуль, ВТ - Восточный Тортколь

Рис. 2. Геологический профиль по линии Дюрткуль - Восточный Тортколь.

1 - рифогенные массивы; 2 - известняки шельфового типа; 3 - карбонатно-глинистые породы бассейнового типа; 4 - терригенные породы (песчаники, конгломераты, аргиллиты); 5 - соль; 6- опорные сейсмические отражающие горизонты; 7 - поверхности размыва; скважины: 8-пробуренные, 9 - рекомендуемые

Рис. 3. Геологический профиль по линии Кожасай-Синельниковская-Жанажол (составили О.С. Обрядчиков, А.А. Константинов).

1 - лагунные отложения (ангидриты, глины); 2 - терригенная толща заполнения; 3 - выявленные залежи нефти; 4 - выявленные залежи газоконденсата; 5 - предполагаемые залежи нефти и газоконденсата. Остальные условные обозначения см на рис. 2