К оглавлению журнала

 

УДК 553.98.041:553.55(470.62)

Г.Б. БАБАРИНОВА, Т.Б. МИКЕРИНА (НПО Союзтермнефть)

ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ КАРБОНАТНЫХ КОМПЛЕКСОВ В ХАДЫЖЕНСКОЙ КОРДИЛЬЕРЕ

Хадыженская зона погребенных Кордильер, протянувшаяся узкой (30–40 км) полосой вдоль северного склона Северо-Западного Кавказа от междуречья рек Пшеха – Белая до Гладковской антиклинали, впервые была выделена В.П. Егояном (1960 г.) и впоследствии подтвердилась данными бурения и сейсморазведочных работ.

До недавнего времени Хадыженская зона была представлена геологическим материалом лишь на восточном ее окончании, где был выявлен один из погребенных эрозионных массивов, сложенный мощной толщей (до 1 км) известняков аминовской свиты, на западе эти известняки были установлены в разрезах скважин Хадыженская-2, Южно-Нефтянская-1 и Мирная Балка-40. Для изучения погребенных рифовых массивов верхнеюрских-нижнемеловых отложений и уточнения перспектив их нефтегазоносности в 1985–1987 гг. были пробурены две параметрические скважины глубиной более 5 км. Хотя расположены они относительно близко друг к другу, разрезы вскрытых комплексов различны.

Несмотря на кажущееся обилие материала (особенно на площадях Самурская и Победа), ни одна из скважин, расположенных в зоне максимальных мощностей оксфорда-берриаса, за исключением Самурской-11, не прошла разрез полностью, что создало значительные трудности для расчленения и понимания геологического строения зоны в целом. В частности, если на Ширванской и Самурской площадях был вскрыт надежный репер терригенных красноцветов кимеридж-титонских отложений, разделяющий нижние (оксфордские) и верхние (аминовские) известняки, то на площадях Победа, Южно-Нефтянская и Хадыженская такой репер отсутствует. Это говорит о необходимости обобщения материала и создания предварительной рабочей схемы геологического строения зоны. Авторы использовали стратотектоническое районирование комплекса оксфорда-берриаса, методика которого была разработана. Это не только необходимо для установления истории развития, но и имеет чисто практическое значение, так как территориальное размещение залежей нефти и газа контролируется в первую очередь тектоническим планом комплекса. Основой для выделения зон является тип разреза, определяемый степенью полноты данных, отсутствием или наличием тех или других его частей, а также масштабом несогласий.( Егоян В.Л., Буряк В.Я., Никифоров Б.М. Районирование стратиграфических комплексов Западного Предкавказья по типам разрезов / В кн.: Проблемы нефтегазоносности Краснодарского края.– М.: Недра.– 1973.)

Были использованы поперечные профили, по которым прослежены основные закономерности изменения разрезов каждой из свит и толщи в целом (рис. 1). При расчленении комплекса была допущена некоторая доля условности, что связано прежде всего с недостаточным количеством керна и отсутствием надежных фаунистических данных.

В результате проведенных исследований выделены следующие зоны северо-западного простирания (рис. 2).

I. Зона развития лагунных карбонатных и терригенных образований верхней юры-берриаса мощностью 500–800 м с преобладанием в разрезе пестроцветной свиты титонских отложений, протягивающаяся от левобережья р. Белой через скв. Ширванскую-750 к району Арешкинской-1, Генеральской-3, Абхазской-1.

Характерным признаком разреза этого типа являются следы размыва между титонскими образованиями и перекрывающими известняками аминовской свиты, выражающиеся в наличии базальных пачек в основании аминовской свиты. Так, на левобережье р. Белой, где известняки аминовской свиты мощностью от 8 до 100 м (бал. Аминовка, р. Хокодзь) ложатся непосредственно на красноцветы титонских образований, в их основании часто прослеживаются маломощные известковистые песчаники, переходящие в конгломераты. Местами в подстилающих отложениях наблюдаются “карманы”, заполненные песчаниками с галькой или конгломератами.

II. В западном направлении разрез аминовской свиты пополняется и граница с красноцветами становится менее выраженной. Эта полоса наибольших (1 –1,2 км) мощностей известняков протягивается от междуречья Цице – Курджипс через Самурско-Побединскую, Южно-Нефтянскую площади к Хадыженской.

Специфика этой зоны определяется развитием здесь погребенной гряды рифовых массивов, сложенных рифогенными известняками аминовской свиты и образующих в палеоструктуре типичный барьерный риф, разделяющий две разнородные области осадконакопления.

В разрезе титонского комплекса преобладают карбонатные осадки. Оксфордские известняки мощностью до 450 м образуют локальные органогенные тела типа биогермов и биостромов, приуроченные, как правило, к средней части разреза свиты.

III. К югу терригенные породы практически полностью выпадают из разреза и толща оксфорда-берриаса слагается карбонатными образованиями мощностью до 1000 м, из которых до 600 м приходится на долю оксфордского комплекса, включающего погребенную гряду биогермных и рифовых массивов, вскрытых бурением скважин Победа 17, 14, Хадыженская 1, Самурская 1 и обнажающихся в пределах Лагонакского нагорья (г. Фишт, Оштен, хр. Нагой-Чук).

Для верхних известняков аминовской свиты характерны незначительные (до 200 м) мощности либо полный размыв.

IV. Ширвано-Дагестано-Безводненский участок занимает обособленное положение, и в настоящее время характер его сочленения с основным звеном Нефтегорско-Ха-дыженской зоны неясен.

Исследуемый интервал разреза представлен рифогенными известняками оксфорд-кимериджских и титон-берриасских отложений, слагающими небольшие эрозионные ос-танцы и куэстовые гряды, разделенные между собой толщей красноцветных песчано-глинистых образований. Характер разреза и значительные изменения мощностей свидетельствуют о глубоком размыве юрско-берриасских образований. Нижнемеловые отложения ложатся на различные горизонты юры, начиная от известняковой свиты титон-берриасских пород до среднеюрских включительно.

Таким образом, анализ распределения фаций и мощностей толщи оксфорд-берриасских образований говорит о наличии двух несколько смещенных полос погребенных органогенных построек, причем более молодые, титон-берриасские, смещены к северу. Эта особенность позволяет относить их к трансгрессивным рифам.

Комплекс известняков аминовской свиты в палеоструктуре представляет собой типичный барьерный риф, впоследствии выведенный на поверхность и выступавший в виде Кордильеры, интенсивно разрушающейся в неокоме и поставляющей обломки и глыбы известняков.

Однако наиболее четко дифференциация по типам разреза выражена по титонским отложениям. Это наводит на мысль о существовании в титонское время другой, более древней (по-видимому, оксфордской), кордильеры, обусловившей такую резкую фациальную зональность. Вероятно, оксфордская кордильера была смещена несколько к югу от титон-берриасской и располагалась в зоне максимальных мощностей известняков Оксфорда, о чем свидетельствует выпадение из разреза нижней терригенной пачки титонских отложений. Кроме того, это предположение подкрепляется строением разреза оксфордской толщи на юге зоны, часто характеризующимся размывом верхней относительно глинистой пачки.

Наибольший интерес с точки зрения коллекторских свойств представляют рифогенные породы аминовской свиты и оксфорд-кимериджские. Наиболее детально ФЕС карбонатных образований изучены в скв. 2 Хадыженской. При этом основная трудность заключалась в почти полном отсутствии коллекторов в керне, поэтому использовались в основном косвенные данные (поглощения и проявления при бурении, скорости проходки, кавернограммы, результаты опробования, комплекс ГИС).

Толща известняков аминовской свиты по коллекторским свойствам подразделяется на две части, соответствующие основным литологическим пачкам. Верхняя, представленная преимущественно рифогенными известняками, характеризуется развитием порово-трещинно-кавернозных и порово-кавернозно-трещинных коллекторов, высокая продуктивность которых была доказана на площадях Хадыженская, Самурская, Победа. Нижняя, сложенная слоистыми микрозернистыми известняками, обладает худшими коллекторскими свойствами, и здесь преимущественное развитие получают трещинные коллекторы.

Для оксфордских известняков характерны все типы коллекторов, причем в средней части разреза преобладают коллекторы с каверновой структурой порового пространства. Их продуктивность была доказана на Самурской и Ширванской площадях.

До настоящего времени РОВ карбонатных отложений Хадыженской Кордильеры не изучалось. Эпизодичность отбора керна не позволяла выделить какие-либо закономерности в распределении РОВ и его битуминозных компонентов по разрезу. Наиболее полная геохимическая характеристика РОВ карбонатных пород верхней юры-берриаса получена при бурении параметрической скв Хадыженская-2, находящейся в зоне максимальных мощностей аминовской свиты (см. рис. 2, зона II).

Изучение РОВ и его битуминозных компонентов в известняках аминовской свиты показало их обедненность ОВ: Сорг меняется от 0,03 до 0,53 %, в среднем не превышая 0,2. Так же низка и битумонасыщенность пород – содержание хлороформенного экстракта редко достигает сотых долей процента. По отдельным геохимическим показателям (содержание ХБА, соотношение масел, смол в групповом составе ХБА) аминовская свита также разделяется на две части.

В образцах пород, отобранных из верхней части свиты, концентрация ХБА не более 0,007 %, тогда как в нижней она вдвое-втрое выше (0,01–0,02 %). Соответственно для группового состава ХБА в верхней части свиты характерно преобладание смол (52,2–54,1 %) над маслами (38,6–44,3%), а в нижней части резко возрастает количество масел (65,6–73,8 %) и падает содержание смол (25,3–33,6 %). По данным ИКС, ХБА рассеянные, сингенетичные, характеризуются глубоким окислением, в своей основе содержат парафино-нафтеновые структуры с длинными парафиновыми цепями, ароматические структуры или отсутствуют совсем, или отмечаются в небольших количествах. Следов перемещения жидких УВ в аминовской свите не обнаружено.

По сравнению с аминовской свитой содержание ОВ кимеридж-титонских отложений еще ниже. Средняя величина Сорг составляет 0,13 %. Соответственно и битумонасыщенность известняков и мергелей очень низкая. Выход ХБА составляет тысячные доли процента, за исключением единственного образца, где ХБА – 0,014 %. Следует отметить, что в одном из образцов мергеля повышено содержание петролейно-эфирного битумоида, что характерно для нижнемеловых отложений, вскрытых в разрезе скв. 1 Хадыженской. Среди битуминозных компонентов преобладают хлороформенные фракции (ХБА/ДСББ>1), инфракрасные спектры которых аналогичны спектрам ХБА аминовской свиты. Изучение качественного и количественного составов РОВ и его битуминозных компонентов в плохо проницаемых глинисто-карбонатных отложениях верхних участков кимеридж-титонскких отложений показало, что наличие глинистой примеси не отразилось на содержании ОВ и фракционном составе битуминозных веществ.

В известняках оксфорд-кимериджских пород распределение OB и его битуминозных компонентов аналогично распределению в аминовской свите. Среднее содержание Сорг 0,21 %, ХБА – 0,006. Так же, как и в аминовской свите, в групповом составе ХБА нижней части вскрытого разреза преобладают масла (60,3 %), тогда как в верхней их содержание снижается (38,8 %). Спектрометрическое изучение выделенных ХБА позволило отнести их к рассеянным сингенетичным формам ОВ.

Различие в соотношении масел и смол в групповом составе ХБА в нижних и верхних частях разреза карбонатных отложений аминовской свиты и оксфорд-кимеридж-ских отложений связано, очевидно, с наличием размывов между свитами, хотя, как было указано выше, видимые признаки размыва в этой зоне отсутствуют.

В итоге можно сделать вывод, что обедненность карбонатных пород ОВ и его состав не позволяют отнести их к нефтегазопроизводящим. Источником УВ в карбонатных коллекторах Хадыженской Кордильеры могут быть лишь нижнемеловые отложения, облекающие рифовые массивы и подстилающие их среднеюрские породы.

Нижнемеловые отложения в разрезе скв. Хадыженская 1, отобранные для геохимических исследований, представлены темно-серыми и черными аргиллитами, часто с прослойками мелкозернистых алевролитов, с обломками известняка. Охарактеризована лишь небольшая часть (425м) разреза (свита чепси, горизонт дерби).

В отличие от карбонатных отложений K1b–J3t эти породы обогащены ОВ и его битуминозными компонентами, которое распределено довольно равномерно, причем содержание Сорг меняется от 0,52 до 1,86 %. Битумонасыщенность аргиллитов по данным люминесцентно-битуминологического анализа также меняется в небольших пределах: 0,01–0,04 % для ХБА и 0,01–0,03 для ДСББ. Характерной особенностью нижнемеловых пород в разрезе Хадыженской площади (скв. 1) является довольно высокое содержание в породах наиболее легких миграционноспособных битумоидов, выделенных петролейным эфиром (ПБА). По данным весового анализа, содержание хлороформенной фракции колеблется от 0,01 до 0,03 %, что хорошо совпадает с результатами люминесцентно-битуминологического анализа. В верхней части изученной толщи пород в групповом составе ХБА преобладают масла (50,2%), асфальтенов мало (8,2 %). Ниже по разрезу содержание масел снижается (29 %) и значительно возрастает количество асфальтенов (37 %). Несмотря на то, что инфракрасные спектры выделенных ХБА позволили отнести их к сингенетичным, по групповому составу хлороформенные битумоиды в отдельных прослоях можно причислить к сингенетичным остаточным. По-видимому, генерация и миграция жидких УВ была, но в небольших масштабах. К настоящему времени нефтегенерационный потенциал исчерпан и интенсивно идут процессы газообразования.

Наличие нефтегазоматеринских отложений нижнего мела с достаточно высоким содержанием ОВ повышает перспективы нефтегазоносности Хадыженской Кордильеры.

Условия реализации нефтегазоматерин-ского потенциала нижнемеловых отложений определялись и благоприятным соотношением ловушек и очагов нефтегазообразования. Путями перемещения генерированных УВ могли служить отдельные горизонты алеврито-глинистых, с обломками рифогенных известняков пород нижнего мела, примыкающие к карбонатному массиву и вскрытые скв. 1 Хадыженской. Кроме того, можно предполагать улучшение коллекторских свойств в краевых приповерхностных частях карбонатных тел, что обусловлено действием эрозионных процессов. Увеличение площади соприкосновения нефтегазоматеринских толщ и карбонатных коллекторов также должно было облегчить реализацию нефтегазоматеринского потенциала нижнемеловых отложений, поскольку питание ловушек осуществлялось большим объемом материнских пород. По-видимому, в нижнемеловых отложениях преобладала латеральная миграция, в приповерхностных частях карбонатных массивов направление миграции УВ менялось на вертикальное, что и предопределило накопление газообразных УВ в верхней части массива.

Таким образом, в результате проведенных исследований уточнено геологическое строение участка Хадыженской Кордильеры, выделены стратотектонические зоны и подтверждены высокие коллекторские свойства карбонатного комплекса. Наиболее перспективными являются карбонатные образования аминовской свиты и оксфорд-кимериджа, характеризующиеся преимущественным развитием вторичных кавернозно-трещинных и трещинно-кавернозных коллекторов. Основными нефтегазоматеринскими породами являются толщи нижнемеловых терригенных отложений, облекающих рифовые массивы. Перспективы нефтегазоносности карбонатных комплексов изученной части Хадыженской Кордильеры определяются благоприятным сочетанием ряда факторов: наличием резервуара с высокими коллекторскими свойствами, ловушек и нефтегазогенерирующих отложений.

Рис. 1. СХЕМАТИЧЕСКИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ ВКРЕСТ ПРОСТИРАНИЯ ХАДЫЖЕНСКОЙ ЗОНЫ.

Известняки: 1 – рифогенные, 2 – обломочные, 3 – микрозернистые и сгустковые, 4 – глинистые, 5 – доломитизированные и доломиты, 6 – песчано-глинистые отложения. Профили и площади:А – Победа – Самурская – Ширванская; Б – Хадыженская – Арешкинская; В – Самурская – Ширванская. I–III – зоны простирания. Титонские отложения: tк – карбонаты, tкр – красноцветы

Рис. 2. СХЕМА СТРАТОТЕКТОННЧЕСКОЙ ЗОНАЛЬНОСТИ КОМПЛЕКСА ОКСФОРДА-БЕРРИАСА ХАДЫЖЕНСКОЙ ЗОНЫ.

1 – линии равных мощностей, м, 2 – зона отсутствия карбонатных образований верхнеюрских берриасских отложений, 3 – зона отсутствия верхнеюрских отложений