К оглавлению журнала

УДК 553.98(574.1)

© Г.Е.-А. Айзенштадт, 1994

ОБ ОСВОЕНИИ РЕСУРСОВ УВ НАДСОЛЕВОГО КОМПЛЕКСА ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ

Г.Е.-А. АЙЗЕНШТАДТ (ВНИГРИ)

Несмотря на многолетние поисковые и разведочные работы на соляных куполах в Северном Прикаспии, которые, казалось бы, должны были привести к последовательному росту числа новых открытий, до определенного момента отмечалось, наоборот, снижение геологической и экономической эффективности. Обусловлено это разными причинами, в том числе и полным прекращением работ в течение ряда лет в Уральской области [4].

Очевидно также, что не во всех ПГО земли могут быть одинаково "урожайные". Более или менее благоприятные условия зависят от структурных особенностей куполов и литолого-фациального характера трех основных продуктивных толщ - триасовой, юрской, меловой. Такие факторы, как сложная геологическая обстановка, большое число еще не разведанных куполов и постоянный дефицит необходимого оборудования требуют более тесного взаимодействия, объединения усилий всех заинтересованных организаций - геологических, нефтяных, геофизических -с тем, чтобы организовывать и проводить весь комплекс поисковых и разведочных работ на научной основе и по единой методике.

Одной из причин ошибок, допускаемых при заложении глубоких скважин, является отсутствие детальных геологических карт масштабов 1:25 000 или 1:50 000, которые могли бы быть составлены для площадей с небольшими мощностями неогена и четвертичных отложений. В свое время такого рода детальные съемки входили в обязательный рациональный комплекс подготовки площадей под глубокое бурение (Г.Е.-А. Айзенштадт и др., 1961). Потом от них отказались, и решение всех задач было возложено на сейсморазведку, что, к сожалению, не всегда возможно, если принять во внимание размеры преобладающего типа залежей. Выполняемые Аэрокосмогеологической экспедицией картировочные работы, дающие общее представление о строении купола, безусловно полезны, но степень их детальности при прослеживании всех сбросов и стратиграфических границ не вполне достаточна, требуется большее число скважин.

Хорошо известны небольшие глубины залегания промышленных скоплений УВ в надсолевом комплексе. На Южной Эмбе 60% месторождений находятся на глубинах до 700 м, семь месторождений - до 1000 м, четыре - до 1600 м, три (Буранколь, Прорва, Актобе) на глубинах 2000 м и больше. На Северной Эмбе большая часть выявленных залежей распространена на глубинах 130-620 м. Лишь на Кенкияке и Каратюбе нижние горизонты вскрыты на больших глубинах. В Приморском районе все залежи ограничены глубинами 400-1000 м. На правобережье р. Уил (Чингиз, Телсу, Кубасай) они залегают в пределах 750-1300 м. Во всех случаях их локализация контролируется гипсометрией сводов соляных ядер.

Отсюда следует, что при поисковых работах в надсолевом комплексе надо применять легкие самоходные станки. Это дало бы громадную экономию во времени и деньгах. Могут быть использованы и буровые установки, обладающие транспортабельными узлами (блоками) для быстрой переброски с одного объекта на другой. Следовало бы организовать одну или две мобильные, снабженные такими станками партии централизованного подчинения, которые проводили бы работы на землях каждого из трех ПГО в наиболее перспективных по всем показателям зонах, в том числе и на площадях нефтяных объединений. Вынужденное использование для этих целей на глубинах порядка 900-1500 м тяжелых станков 3-Д едва ли можно признать рациональным [I].

Определенные резервы выявления дополнительных ресурсов УВ и повышения эффективности в регионе имеются по линии реабилитации площадей с притоками нефти и газа, выведенных из разведки в прошлые годы по разным причинам. Для каждой такой площади должен быть составлен конкретный план действий (ревизионных работ) по детализационной сейсморазведке, бурению, опробованию и испытаниям.

При выборе критериев оценки перспектив отдельных районов и площадей надо начать, очевидно, со структурного фактора как важнейшего, контролирующего процессы формирования и сохранения скоплений УВ и в то же время более простого, наглядного для восприятия, легче поддающегося учету. Безусловно, при этом подходе исключаются из рассмотрения как заведомо мало или бесперспективные купола-гиганты и близкие к ним типы, где не сохранились ловушки на сводах и крыльях куполов. По данным М. Диярова, площадь только "соляного зеркала" на Индере составляет 230,2 км2, на Челкаре - 614,4 км2. Размеры размытых сводов соляных куполов этого типа по вмещающим надсолевым отложениям в несколько раз больше. Для них характерна сильная нарушенность: непосредственно на сводах наблюдаются либо резкое сокращение мощности триасовой продуктивной толщи и соответственно вышележащих продуктивных отложений, либо их полное выпадение из разреза. Резко отрицательно сказывается и неоднократное приближение свода к дневной поверхности во время фаз куполообразования и связанная с этим неизбежная потеря УВ.

Наличие на соляно-купольных структурах в верхнепермском и мезозойском комплексах столь характерных для них антиклинальных или полуантиклинальных локальных поднятий (ловушек) присуще определенным относительно ранним стадиям формирования куполов, например, для типов куполов Прорва, Буранкуль, Каратон, Кулсары, Доссор; именно к этим наиболее благоприятным типам локальных структур относится Кенбай (Восточный Молдабек и Северный Котыртас) - одно из недавних примечательных открытий на Южной Эмбе [2]. На таких как Куттубай, Туктубай, Матенкожа и тем более куполах-гигантах (Индер, Челкар и им подобных) они разрушались при подъемах соляных ядер вместе со скоплениями УВ, которые там могли быть. Это в равной мере относится и к тем куполам, где кепрок находится под маломощным покровом осадков палеогена, неогена и четвертичных, в частности в междуречье Волги и Урала.

На отдельных участках предполагаемые продуктивные отложения выходят под плоскость несогласия, покрываясь породами неогена или неокома (под III отражающий горизонт), и остается неизвестным, имеются ли в основании трансгрессивного комплекса надежные глинистые покрышки. Играет решающую роль и длительность предшествующего стратиграфического перерыва, время пребывания продуктивных отложений в зоне выветривания.

На других типах соляно-купольных поднятий Прикаспийского НГБ в строгом соответствии с их строением, степенью сохранности вмещающих пород и связанных с ними ловушек меняется и тип залежей. Здесь встречены залежи антиклинального типа полного контура, нарушенные сбросами и ненарушенные, экранированные склоном соляного ядра, сбросами продольными и радиальными на опущенных и приподнятых крыльях, сбросами грабенов, залежи, экранированные плоскостью стратиграфического несогласия преднеокомского и предаптского времени, в подошве трансгрессивного комплекса, комбинированные (т.е. осложненные литологическим ограничением), подкарнизные залежи. Относительно последнего типа надо отметить, что связанные с ним ресурсы, выявленные к настоящему времени, не идут в сравнение с залежами других преобладающих типов; обусловлено это сложным характером их строения. Тем не менее, их будут разбуривать и в дальнейшем, особенно если они находятся на старых промысловых площадях, где идет разработка остаточных запасов, рядом с ними или на каких-то новых продуктивных куполах с достоверно установленными подобными ловушками.

Сейсморазведкой и глубоким бурением были охвачены разного рода локальные поднятия в межкупольных прогибах; среди них так называемые "панцири черепах", глубоко погруженные поднятия на соляных перешейках, поднятия на неглубоко залегающих перешейках. На этих объектах в 1961-1971 гг. было пробурено 102 скважины (183 597 м глубокого бурения). Попытки в этом направлении предпринимались и раньше: на перешейке Доссор-Макат пробурены две скважины в 1943 г., в 1947 г. на Центральном Кошкаре - шесть и в 1951 г. - четыре на Дангаре. Увлекались еще, к счастью недолго, бурением на так называемых "структурах примыкания", например на куполе Матенькожа и некоторых других, при отсутствии типичных. для региона локальных ловушек.

Попутно надо заметить, что объективный всесторонний анализ и учет отрицательных результатов геолого-разведочных работ в исследуемом регионе, как и в других, крайне важны, поскольку позволяют сосредоточить усилия на более надежных площадях и направлениях, отбросив второстепенные. Это, в первую очередь, касается сейсморазведки, проводимой в самом начале геолого-разведочного процесса. Из сказанного напрашивается вывод о применяемой методике сейсморазведочных работ: необходимо максимум внимания уделять выявлению и оконтуриванию замкнутых и полузамкнутых ловушек, внося в методику коррективы непосредственно в процессе полевых работ, до их завершения, добиваясь детализации строения отдельных наиболее интересных участков. Это касается также выявления и прослеживания на крыльях куполов продольных и радиальных сбросов, в том числе погребенных, как возможных экранов.

Желательно использовать в этих условиях новую для районов методику высокоточной сейсморазведки и, конечно, структурно-поисковое бурение. В связи с этим крайне важно, чтобы в конкретных условиях Прикаспия основные объемы наблюдений были сосредоточены на сводах и присводовых участках крыльев куполов, где могли сохраниться искомые ловушки. Минимальная протяженность сейсмопрофилей (10-15%) предусматривается для освещения межкупольных прогибов, детальное изучение которых нецелесообразно исходя из ранее полученных результатов поисковых работ. Погребенные уступы в отложениях пермо-триаса могут также представлять интерес только при наличии полусводов, экранированных соляным ядром (Кенкияк, Каратобе). Все эти требования должны быть предусмотрены в проектных заданиях и инструкциях.

Тем не менее межкупольные прогибы занимают около половины площади всей соляно-купольной области, и это немаловажное обстоятельство заставляет, несмотря на полученные в прошлом отрицательные результаты поисковых работ, снова обратиться к проблеме оценки перспектив таких земель. Ранее проведенное в этом направлении глубокое поисковое бурение опиралось на результаты профильной (линейной) сейсморазведки 50-60-х годов, ограниченной по глубине и детальности освещения разреза. Наблюдались и существенные расхождения геофизических данных и бурения. Постоянно запаздывала оперативная обработка наблюдений. Поэтому в настоящее время любая серьезная попытка возобновить работы на объектах в прогибах между куполами должна опираться на новейшие достижения в области техники и технологии сейсмических исследований, внедрение высокоточной (высокоразрешающей) сейсморазведки, объемной (трехмерной) методики, так называемой сейсмостратиграфии и т.д. Для этого необходимо детальное знание палеогеографии и литологии изучаемых разрезов продуктивных толщ, времени проявления тектонических движение в надсолевом комплексе, несогласий и размывов разных порядков, способствующих возникновению ловушек разных типов, в том числе неантиклинальных.

По всей вероятности, залежь 185 участка Доссор не является единственной в регионе; близкие по типу залежи имеются в районе скв. 412 Кулсары, скв. 50 Восточный Жанаталап, и не исключено, что они могут быть найдены и на других куполах в их периферийных частях, где они экранируются малоамплитудными сбросами. Литологическая невыдержанность продуктивных толщ мезозоя выявлена как в региональном плане, так и на разрабатываемых площадях, например в III нижнеаптском горизонте Сагиза; подобные явления могут быть обнаружены и на удалении от свода. Для выделения малоамплитудных ловушек любых типов придется прослеживать поведение пластов (пачек) мощностью до 20-30 м и устанавливать неоднородности их литологического состава (фациальные переходы).

Для решения этих задач необходимы значительно более высокий уровень геофизических исследований и выполнение определенного объема опытно-методических работ. Некоторый объем сведений о строении межкупольных пространств может быть получен и путем глубокой машинной переработки на ЭВМ результатов ранее выполненных наблюдений МОВ-ОГТ по современным методикам. Попутно заметим, что наклонное положение склонов соляных ядер, окружающих межкупольные прогибы, существенно сокращает их площадь на глубине и соответственно, объемы пород, "полезных" для поисков УВ. Этот недостаток компенсируется большей . стратиграфической полнотой разрезов и сохранением нормальных (нередуцированных) мощностей осадков.

Среди региональных факторов, влияющих на перспективность площадей в Прикаспии, можно назвать несколько. Положительный или отрицательный результат их "коллективного" воздействия в итоге определяется сложным сочетанием их на разных этапах геологического развития исследуемой области и соседних ее частей. Одним из основных критериев в региональном плане является вариация мощностей продуктивных отложений; тогда может идти речь о прямой зависимости, если по всему разрезу (или только в верхней его части) существовали единые благоприятные условия седиментации, устойчивое сочетание коллекторов и покрышек. Оценка снижается при нарушении этих условий, например, выпадении верхней части разреза. Так, это непосредственно относится к отложениям индского яруса (T1), где нефтяные горизонты приурочены к песчаным пачкам в подошвенной и кровельной частях этого яруса и к верхнему триасу.

На распределении нефтегазоносности отражается общий рост мощностей; в наиболее полных разрезах встречается и большее число нефтяных залежей (Сагиз, Искине, Кулсары, Косчагыл, Восточная Кокарна, Восточный Молдабек и Северный Котыртас (Кенбай). Повышение этажа нефтегазоносности происходит с северо-востока на юго-запад: на Северной Эмбе нефтяные горизонты связаны с нижним триасом, на Южной Эмбе - с нижним и верхним. В приморской части междуречья Волги и Урала нефтегазоносность выявлена в отложениях верхнего триаса (Камышитовый и др.) и севернее на Болганмоле, Восточной Акобе. В подкарнизных залежах (Жанаталап, Новобогатинск) продуктивны песчаные горизонты оленекского яруса. На правобережье Уила (Чингиз) сохранилась нефтяная залежь в породах также оленекского яруса.

Во многих, достаточно хорошо геологически и геофизически изученных, регионах установлена связь распространения фаций в осадочных комплексах и нефтегазоносности с влиянием долгоживущих разломов. В массивах пород, прилегающих к разрывным нарушениям, возникают дезинтеграция и трещиноватость на разных уровнях, разуплотнение, способствующее перемещению воды и УВ; формируются коллекторы с улучшенными свойствами.

Прикаспийская впадина не является в этом отношении исключением [3, 5]. Здесь влияние древнего структурного плана фундамента и палеозойского этажа прослеживается вплоть до самого последнего времени. Это в особенно наглядной форме проявляется в современной гидрографической сети: на северо-западе Прикаспия реки Большая, Малая Узень, Ащиозек точно наследуют простирание Пачелмско-Новоузенского авлакогена; на северо-востоке реки Шидерты, Оленты, Булдурты, Калдыгайты отражают простирание дислокаций, возможно, связанных с Новоалексеевским авлакогеном. Повторные движения по древним ослабленным зонам обусловили и северо-западное простирание длинных осей соляно-купольных структур на северо-западе Прикаспия, точно так же как цепочек брахиантиклинальных поднятий в подсолевых палеозойских и надсолевых отложениях на северо-западном крыле Южно-Эмбинского погребенного поднятия, где они подчиняются ступенчатым разломам восток-северо-восточного простирания. Меридиональный уступ (флексура или разлом), наследуемый долиной р. Урал, примерно от г. Уральска до г. Атырау (Гурьев), фиксирует еще и границу преимущественного распространения к востоку от этой зоны на доакчагыльской поверхности отложений меловой системы, а к западу - палеогеновой. Поэтому трассирование нарушений в фундаменте и вышележащих толщах способствует уточнению положения границ на литолого-фациальных картах и оценке перспектив, тем самым повышая достоверность рекомендаций при выборе направлений поисковых работ. Зоны разломов привлекают внимание и как дополнительный источник поступления тепла с больших глубин; проявляется действие и таких факторов, как температурное расширение флюидов, понижение их вязкости и т.д.

Учитываемая обычно при оценке перспектив степень катагенеза вмещающих пород в данных конкретных условиях надсолевого комплекса большого практического значения не имеет. Многими прежними исследованиями установлена низкая степень катагенеза в пределах MK2 - МК3; изучалось также содержание РОВ в породах, глубины погружения которых на фоне общей господствующей тенденции к опусканию на разных этапах достигали глубин и температур, достаточных для возникновения нефтяных УВ на большей части Северного Прикаспия. Если принять во внимание возможность перетоков УВ из более глубоких палеозойских частей разреза в надсолевой, то этот критерий потеряет свое полезное информационное значение для надсолевого комплекса, но может служить поисковым критерием для подсолевого.

При решении вопросов, связанных с условиями формирования различных типов ловушек в том или ином районе, особое практическое значение приобретают наличие и качество флюидоупоров (глин, аргиллитов, мергелей и др.): насколько, в какой степени они сохраняют свои изолирующие свойства в региональном, зональном и локальном масштабах. По основным продуктивным толщам должны быть составлены карты покрышек, несущие информацию об их мощности, вариациях их состава, трещиноватости, границах распространения, фациальных переходах, характеристике глинистых минералов, содержаниях глинистого материала в карбонатных породах, вторичных изменениях. Сюда же относятся и данные о так называемых ложных покрышках, полупроницаемых породах, их распространении в исследуемом регионе, условиях возникновения под влиянием разных факторов (тектонического и др.), стратиграфическом положении в разрезах трехслойного строения. Анализу и учету этого критерия в Прикаспии не уделяли внимания. Вопрос о наличии надежных покрышек имеет решающее значение для формирования залежей в отложениях юры и нижнего мела, экранированных поверхностью стратиграфического, обычно и углового, несогласия в подошве неокома, апта. Именно по этой причине отсутствуют залежи в породах песчано-галечниковой свиты нижней юры, но появляются среди отложений песчано-глинистой свиты средней юры байоса в нескольких метрах выше ее подошвы. Играют, безусловно, важную роль и длительность предшествующего перерыва и глубина размыва подстилающей продуктивной толщи.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аизенштадт Г.Е.-А., Кожевников И. И. Надсолевой комплекс Северного Прикаспия - перспективы, методика освоения // Научно-технич. информ. сб. Нефтяная геология, геофизика и бурение. М., - 1985. - Вып. 8. -С. 15-18.

2. Искужиев Б.А., Семенович В.В. Перспективы надсолевого нефтеносного комплекса юго-востока Прикаспийского бассейна // Геология нефти и газа. - 1992. - № 11. -С.6-9.

3. Калинин. Н.А. Основные черты геологического строения и нефтегазоносность Западного Казахстана.. - Л.: Гостоптехиздат, 1963. (Тр.ВНИГРИ. Вып. 213).

4. К проблеме освоения ресурсов нефти и газа надсолевого комплекса Северного Прикаспия / С.М.Камалов, О.Н. Марченко, Г.Е.-А. Айзенштадт и др. // Изв. АН Каэ. ССР Сер.геол. - 1991. - № 1 (317). - С.3-6.

5. Прогнозные ресурсы нефти, газа и конденсата Прикаспийской впадины - научная основа определения направлений геологоразведочных работ / Э.С. Воцалевский, С.У. Утегалиев, А.И. Шаховой и др. - // Фундаментальные проблемы нефтегазогеологической науки. М., ВНИИОЭНГ -1990. - Кн.2. - С.47-56.

Abstract

Problems of prospecting works methods at salt domes of Pre-Caspian depression, criteria of urgent areas and objects choose are regarded. Structural factor importehce is emphasized for evaluation of traps and degree of main productive formations preservation depending on erosion depth. Recommendations are given for inter-dome troughs study with use of seismic survey modem achievements.