К оглавлению

УДК 553.98.051/.053

 

© Г. Ж. Жолтаев, X. Б. Абилхасимов, 1991

Перспективы поисков неантиклинальных ловушек в подсолевых отложениях юго-востока Прикаспийской синеклизы

Г. Ж. ЖОЛТАЕВ, X. Б. АБИЛХАСИМОВ (КазПТИ)

Основной объект нефтегазопоисковых работ в подсолевом комплексе юго-восточной части Прикаспийской синеклизы - картируемые сейсморазведкой ловушки антиклинального типа, фонд которых в течение длительного времени не обеспечивает размещения объемов бурения. В связи с этим сейчас одним из перспективных направлений являются детальное литолого-фациальное изучение пород и восстановление обстановок осадконакопления с целью прогноза зон развития неантиклинальных ловушек.

Характер распределения осадков с определенными литологическим составом и текстурно-структурными признаками позволил получить модель фаций для описываемого участка по трем нефтегазоносным комплексам - нижнему терригенному (турнейско-нижне-средневизейскому), карбонатному (верхневизейско-московскому) и верхнему терригенному (нижнепермскому) - и по шести стратиграфическим уровням. Реконструируемые признаки пород соответствуют седиментационно-ландшафтному ряду: прибрежье - переходная зона - континентальный шельф, для которого характерно формирование мощного осадочного клина - первого уровня лавинной седиментации [2].

В турнейско-ранне-средневизейское время существовали литолого-фациальные зоны прибрежья с терригенным осадконакоплением, шельфа с терригенным осадконакоплением (мелководно-морская), русловых промоин и конусов выноса. Зона прибрежья приурочена к Южно-Эмбинскому палеозойскому поднятию и его северо-западному погружению в пределах Сарыкумской и Терескенской ступеней и протягивается вдоль борта Прикаспийской синеклизы в виде полосы шириной от 15 до 25 км. В эту зону входят площади, имеющие Южно-Эмбинский и Туресайский типы разрезов [1].

Повышенными коллекторскими свойствами обладают отложения русловых промоин и конусов выноса, представленные песчаниками и алевролитами с незначительным количеством глинистого цемента, как правило, гидрослюдисто-каолинит-хлоритового состава с небольшим содержанием смешаннослойных минералов. Плотность обломочных пород варьирует в пределах от 2,08 до 2,72 г/см3, открытая пористость - от 1 до 21,8 %, а газопроницаемость их колеблется от 0,001 до 1415Х10-15 м2. Отмечено, что лучшими коллекторскими свойствами обладают среднезернистые песчаники со средней и хорошей сортировкой обломочного материала с небольшим количеством цемента. Трещинная пористость песчаников не превышает 1 %, а проницаемость достигает 173Х10-15 м2. Литологическими экранами зонального типа могут служить пласты глин с повышенным содержанием разбухающих минералов, каковыми и являются межрусловые отложения. Так, на площадях Аккудук (скв. 1), Тортай (скв. 24, 27) и Равнинная (скв. 8) на глубине 3-4 км отмечаются горизонты глин монтмориллонит-смешаннослойного состава.

Признаки нефти в зоне прибрежья отмечались в конгломератах и гравелитах по площадям Жанасу и Туресай. На площади Терескен в скв. 1 в интервале 3550-3800 м зафиксировано повышенное содержание УВ-газов.

Зона шельфа характеризуется разрезами Тортайского и Биикжальского типов [1]. В раннем карбоне здесь так же, как и в зоне прибрежья, развиты преимущественно терригенные отложения. Размер обломочного материала донных морских течений уменьшается до песчаного, улучшаются его окатанность и сортировка. В зоне шельфа находятся площади Шолькара, Аккудук, Ушмола, Коктюбе Южное, северная часть площади Тортай, Улькентобе Юго-Западное, Биикжал, Кумшеты, Табынай и Маткен. Области распространения русловых промоин сложены переслаиванием гравелитов, реже конгломератов с алевролитами и аргиллитами.

Нефтегазоносность нижне-средневизейских отложений установлена на площади Улькентобе Юго-Западное, где в процессе бурения скв. 2 при забое 5140 м начала фонтанировать нефть дебитом 65-70 м3/сут, а в скв. 4 при забое 5270 м наблюдался самоизлив чистой нефти. На месторождении Тортай в отложениях нижнего - среднего визе обнаружено четыре нефтегазоносных горизонта. Нефтесодержащие терригенные пласты-коллекторы характеризуются небольшой мощностью. Большинство из выявленных залежей литологически экранированные. Нефти месторождения Тортай легкие (плотность 0,8409-0,8592 г/см3) и относятся к метаново-нафтеновым.

Трансгрессия, начавшаяся в поздневизейское время и длившаяся в течение всего московского времени, несколько изменила границы распространения фациальных зон и их состав. Вдоль юго-восточного борта Прикаспийской синеклизы существовали прибрежно-морские условия открытого карбонатного шельфа, благоприятные для формирования карбонатов верхневизейско-московского комплекса. Карбонатные постройки ассоциируются с прибрежно-морскими оолитовыми и обломочно-оолитовыми известняками. У основания передового склона формировались мощные осыпные шлейфы, сложенные детритом, содержащим микрофауну и обломки криноидей, мшанок, гастропод (до 2 мм) и иглокожих. Для осадков характерны плохая сортировка, угловатые и скелетные обломки, вероятно, их остроугольная поверхность является результатом механического разрушения пород in situ. Встречаются карбонатные брекчии. Еще глубже наблюдается возрастание примеси частиц алевритовой и глинистой размерностей вплоть до мергелей. При этом происходит резкое уменьшение мощности осадков. В зоне шельфа с карбонатным осадконакоплением находятся площади Сарыкум, Уртатау-Сарыбулак, Туресай, Тортай, Южно-Эмбинская, Южно-Молодежная и на юго-западе - Сазтобе Южная.

Породы-коллекторы прибрежной зоны - биоморфные и органогенно-водорослевые известняки, которые могут быть отнесены к трещинно-каверново-поровому и порово-трещинному типам. Нефтепроявления отмечались на площадях Южно-Молодежная и Сарыкум. На площади Туресай (скв. 3) наблюдались признаки нефтегазоносности. Так, при опробовании интервала 3130-3164 м было отмечено выделение горючего газа, в известняках окского надгоризонта из интервалов 2920-2923 и 3046-3133 м наблюдались тончайшие трещины, заполненные битумом, а с глубины 3051-3055 м поднят керн с запахом нефти.

Зона шельфа с карбонатно-терригенными отложениями охватывает площади Шолькара, Аккудук, Коктюбе Южное, Ушмола, Улькентобе Юго-Западное, Биикжал, Кумшеты, Табынай и Маткен. Грубообломочные осадки русловых промоин развиты на площадях Шолькара, Тортай, Равнинная и Ушмола. В этой мелководно-морской зоне карбонатно-терригенных отложений коллекторами являются песчаники и алевролиты, характеризующиеся невысокими ФЕС. Так, в песчано-алевритовых породах, содержащих по 15-20 % карбонатного или карбонатно-глинистого цемента, наблюдаются межзерновые поры и поры выщелачивания. Трещины протяженностью до 30 мм, как правило, ориентированы по наслоению. В глинистых породах-коллекторах отмечаются лишь трещины; в линзах и прослоях обломочных пород, залегающих среди глинистых, наблюдаются и поры. Трещинная пористость достигает 3 %, а трещинная проницаемость 300*10-15 м2. На площади Маткен в скв. 16 из интервалов 5207-5214 и 5158-5165 м были получены слабые притоки нефти и газа, на площади Равнинная в скв. 3 из интервалов 3282- 3291 и 3260-3266 м - притоки воды с пленками нефти, а в скв. 8 в интервале 3230-3296 м отмечен приток нефти и газа дебитом 26 м3/сут.

На площади Ушмола в скв. 12 наблюдался прилив воды с пленками нефти, в скв. 10 в интервале 4689-4690 м отмечалось увеличение содержания газов в промывочной жидкости. В этой зоне могли формироваться порово-трещинные коллекторы с низкими коллекторскими свойствами. Они представлены пелитоморфными и кристаллически зернистыми известняками, а также аргиллитами.

В зоне развития русловых промоин локализуется месторождение Тортай, один из нефтегазоносных горизонтов которого приурочен к московскому ярусу. Пульсирующие притоки нефти дебитом 24-25 м3/сут получены в скв. 14 (интервал 2886-2892 м).

Верхний терригенный нефтегазоносный комплекс представлен отложениями нижней перми главным образом артинского яруса. Возросшая тектоническая активность территории и контрастность движений создали своеобразные парагенезы формаций артинский отложений. Рельеф на континенте был сильно расчленен, о чем свидетельствуют грубые осадки, которые выносились в огромном количестве в морской бассейн, формируя мощные конусы выноса. Выделяются Тортайский, Шолькаринский, Молодежно-Восточно-Табынайский и Аиршагыл-Восточно-Арманский подводные конусы выноса, дошедшие до нас в виде фрагментов передовых и, возможно, придонных частей древних дельт (рис. 1). В то же время отчетливы признаки как русловой седиментации, так и переработки осадков речных наносов морскими течениями и волнами, т. е. можно с уверенностью говорить о слиянии небольших рек с водоемом с образованием конусов осадков.

Русловые промоины имеют пологую V-образную форму с широким конусом, открытым в сторону бассейна, и заполнены в основном средне-крупнозернистыми песками и гравием в различном соотношении с большим количеством крупных остатков растительного детрита. В поперечном сечении от тальвега отмечено постепенное уменьшение гранулометрии осадков. Выделяются межрусловые и дамбовые осадки, представленные преимущественно мелкозернистым песком. В межрусловых западинах отлагается более тонкий глинистый материал. Грубозернистые русловые отложения занимают более широкую площадь, чем сами русловые промоины, и это связано с латеральной миграцией русел за счет их меандрирования.

Нефтегазоносность верхнего комплекса связана с прибрежно-морской зоной - русловыми промоинами и конусами выноса. Залежи нефти отмечены на площадях Тортай и Шолькара. Так, в скв. 3 (Шолькара) в интервале 3508-3528 м получен приток нефти дебитом 8-16 м3/сут, а в интервалах 3513-3517 и 3561-3591 м отмечены примазки нефти. Породами-коллекторами являются гравелиты и конгломераты с песчаным заполнением, плотность которых составляет 2,45-2,5 г/см3, открытая пористость - 6,58-8,86 %, а проницаемость колеблется от непроницаемых до 340*10-15 м2. Отмечено, что более высокими коллекторскими свойствами обладают песчаники с высокой микропористостью. В целом наблюдается унаследованное развитие литолого-фациальных зон для трех нефтегазоносных комплексов, что в значительной степени благоприятствует поиску зон замещения пород-коллекторов, т.е. неантиклинальных ловушек по сейсмическим материалам, на что до сих пор не обращается должного внимания.

Особенностью обстановки осадконакопления в позднепалеозойском бассейне в юго-восточной части Прикаспия является то, что в пределах единого бассейна сложились различные геоморфологические уровни осадконакопления. Карбонаты слагают изолированные локальные участки, фиксируемые положительными формами рельефа палеодна. Особую роль играют палеорусловые системы: Шолькаринская, Тортайская и Аиршагыльская, которые являлись основными артериями при поставке терригенного материала в бассейн. Аллохтонный карбонатный и терригенный материал, сносимый в более пониженные участки палеодна бассейна, давал смешанные отложения. В дистальных частях бассейна преобладают преимущественно терригенные отложения. Здесь морфологические неровности палеодна распознаются по гранулометрии осадков. На приподнятых участках (сводах) накапливается в основном глинисто-алевритовый материал. В пониженных частях, в зонах с большими скоростями донных течений, из-за вымывания глинистой фракции концентрируется более грубый материал, псаммитовый. В обломках терригенных пород преобладают кварц, кремнистые, яшмоидные, кремнисто-углистые сланцы. В распределении глинистых минералов просматривается определенная закономерность. Для прибрежной зоны выявлена ассоциация глинистых минералов, характерным признаком которой служит наличие в разрезе слоев с высоким содержанием палыгорскита, который, по электронно-микроскопическим снимкам, составляет около 50 % фракции менее 0,001 мм.

Почти во всех изученных образцах встречены смешаннослойные образования гидрослюдисто-монтмориллонитового состава, монтмориллонит, гидрослюда и хлорит. Большое количество палыгорскита указывает на аридный климат суши, окружавшей водоем (море), а присутствие набухающих компонентов - на щелочную среду (рН>7). Все эти признаки глинистого комплекса вполне соответствуют представлениям о накоплении содержащих ее пород в морском бассейне вблизи береговой линии, поскольку при незначительном увеличении путей переноса тончайшие частицы палыгорскита легко разрушаются. Фациальная обстановка обусловливает близкий состав глинистой компоненты в песчано-алевритовых и глинистых породах. Состав и количество глинистого вещества в значительной степени определяют ФЕС пород. Так, в нижнем терригенном комплексе (турнейско-нижне-средневизейские отложения) коллекторы с высокими ФЕС приурочены к зонам развития русловых промоин и конусов выноса, а также к зоне прибрежья. За региональную покрышку для этих коллекторов можно принимать отложения верхневизейско-московского комплекса, представленные карбонатно-глинистыми породами. Зональными же экранами являются осадки межрусловых западин, представленные глинами монтмориллонит-смешаннослойного комплекса. В зоне шельфа (мелководно-морская зона) развиты преимущественно коллекторы среднего и низкого классов. Покрышки представлены глинами смешаннослойно-гидрослюдистого комплекса.

В среднем комплексе (верхневизейско-московские отложения) коллекторы трещинно-каверново-порового и порово-трещинного типов приурочены к зоне шельфа с карбонатным осадконакоплением, представленным биоморфными и органогенно-водорослевыми известняками. Однако отложения этой зоны претерпели длительную денудацию и перекрыты в настоящее время терригенными образованиями триаса, которые не могут служить покрышками для данного комплекса. В зоне шельфа со смешанным осадконакоплением коллекторами являются песчаники и алевролиты с известковым цементом, характеризующиеся невысокими ФЕС.

В верхнем терригенном комплексе (ассельско-артинские отложения) коллекторы высокого класса приурочены к зонам русловых промоин и конусов выноса. Здесь существуют зональные покрышки межрусловых глинистых осадков, сложенных в основном монтмориллонитом или гидрослюдой. Проведенное исследование позволяет прогнозировать площади распространения терригенных коллекторов трещинно-порового, порового типов в обломочных породах нижней перми и в нижне-средневизейских отложениях.

Из выделенных конусов выноса наибольший интерес представляет Тортайский. На участке между структурами Тортай и Аккудук отмечается общее погружение кровли нижнепермских отложений от 3000 до 3800 м. Породы представлены главным образом песчаниками и алевролитами с чередованием глинистых образований в результате меандрирования палеорусел. Известно, что притоки нефти на месторождении Тортай «пульсирующие». Это позволяет предположить, что основной резервуар находится гипсометрически ниже, на склоне локального поднятия, т.е. коллектор на своде замещен более глинистыми разностями пород. Кроме того, помимо локальных экранов, представленных образованиями межрусловых западин, существует региональная покрышка, представленная ангидритами кунгурского яруса. Таким образом, участок Тортай - Северный рекомендуется как один из первоочередных объектов для постановки поискового бурения.

Зоны возможного распространения неантиклинальных ловушек с коллекторами высокого класса, приуроченными к отложениям русловых промоин и конусов выноса, следует искать в Шолькаринском, Тортайском, Молодежно-Равнинном и Арман-Аиршагыл-Елемесском конусах выноса (рис. 2).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     Куандыков Б.М. Структурно-формационные комплексы и перспективы нефтегазоносности подсолевых отложений южных районов Прикаспийской впадины // Автореф. дисс. на соиск. учен. степ. канд. геол.-минер. наук.- М.: ВНИГНИ.- 1986.

2.     Лисицын А.П. Лавинная седиментация и перерывы в осадконакоплении в морях и океанах. - М.: Наука. - 1988.

3.     Дж.Л. Уилсон. Карбонатные фации в геологической истории. - М.: Недра. - 1980.

 

Abstract

Results of lithologis and fades reconstructions of the depositional environments of the Late Paleozoic in the southeastern part of the Precaspian depression are provided. The distribution pattern of sediments with specific lithologies and tecture-structure indications allowed a model for facies to be obtained for three oil-and gas-bearing complexes. The indications of rocks being reconstructed correspond to sedimentation-landscape series: coast - transition zone-contenental shelf which is characterized by a thick depositional wedge, the first level of avalanche sedimentation. Regularities in the distribution of reservoirs and screens by an area and within a section have been revealed. The analysis of exploration results in terms of the geologic model proposed has made it possible to evatuate the petroleum potential of subsalt deposits of that area.

 

Рис. 1. Литолого-фациальная схема юго-востока Прикаспийской синеклизы в артинское время.

1 - проявления: а - нефти, б - нефти и газа, в - воды с пленками нефти и газа; 2 - граница распространения артинских отложений; 3 - направление источников сноса; 4 - песчаники; 5 - гравелиты и песчаники; 6 - глинистые породы; 7 - скважины; литолого-фациальные зоны: I - прибрежно-морская; II - мелководно-морская, конусы выноса: Ш - Шолькаринский, Т - Тортайский, М - Молодежно- Равнинный, АА- Арман-Аиршагыл-Елемесский; площади: УЮЗ- Улькентобе Юго-Западное, У - Ушмола, То - Тортай, Ту - Туресай, А - Аккудук, Мт - Маткен

 

Рис. 2. Геологический разрез через участок Тортай - Северный:

1 - соленосные отложения кунгурского яруса, 2 - глинистые отложения, 3 - песчаные породы, 4 - стратиграфические несогласия, 5 - скважины