К оглавлению журнала

УДК 553.98(470.56)

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКА ЛОВУШЕК НЕТРАДИЦИОННОГО ТИПА В ДЕВОНСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.А.Леонова (ГАНГ им. И.М.Губкина)

В Оренбургской области проблема поиска новых нефтегазоперспективных объектов приобретает все большую актуальность в связи с растущими потребностями в сырье. Хотя территория довольно хорошо изучена, потенциал открытия новых месторождений остается достаточно высоким. Данные оценки неразведанных ресурсов УВ-сырья по области составляют: 830 млн т нефти, 808 млрд м3 газа, 195 млн т конденсата [2].

Территория Оренбургской области имеет довольно сложное геологическое строение. Она располагается в зоне сочленения трех крупных тектонических элементов Русской плиты: Волго-Уральской антеклизы. Прикаспийской синеклизы и Предуральского краевого прогиба. Они достаточно отчетливо выражены как по поверхности фундамента, так и в осадочном чехле и сочленяются между собой по региональным разломам. Характерной особенностью геологии региона является развитие соляно-купольной тектоники. Следует указать также на наличие в разрезе рифовых массивов, обусловленных процессом рифообразования, который протекал здесь с различной интенсивностью на протяжении всего позднего палеозоя. Все это, включая большие глубины залегания палеозойских отложений на значительной территории, осложняет поисково-разведочные работы. В этой связи следует отметить, что главная роль в изучении строения территории принадлежит геофизическим методам и в первую очередь сейсморазведке.

На основании анализа волновых полей временных разрезов выделены семь сейсмостратиграфических комплексов (ССК), каждому из которых соответствует толща осадочных пород, отличающаяся различной мощностью отдельных стратиграфических подразделений и специфическими условиями седиментации. На временных разрезах это обычно относительно согласные серии отражений, ограниченные сверху и снизу поверхностями несогласий, основным критерием выделения которых является характер прекращения прослеживания отражений.

ССК-1 включает терригенные отложения додевонского (рифей-вендского, ордовикского) возраста (скв. 85 Бердянская, 80 Дмитровская, 1 Красный Яр).

ССК-2 охватывает терригенно-карбонатные отложения эйфель-раннефранского возраста. ССК-3,4,5 слагаются преимущественно карбонатными отложениями верхнего девона, каменноугольной системы и нижней перми до кровли артинского яруса (скв. 80 Дмитровская, 501 Филипповскаяостановлена в верхнефранских отложениях, 16 Песчаная и 1 Соль-Илецкая в каменноугольных образованиях).

ССК-6 отождествляется с сульфатно-галогенными образованиями кунгурского яруса.

ССК-7 представлен надсолевыми, преимущественно терригенными отложениями, залегающими выше кровли кунгурского яруса. Эта часть осадочного чехла, изученная по ряду параметрических скважин, представлена тонким переслаиванием аргиллитов, алевролитов, песчаников, реже известняков, доломитов и ангидритов.

На исследуемой территории промышленная нефтегазоносность установлена в широком стратиграфическом диапазоне от девона до перми. При этом отмечается достаточно четкая пространственная связь стратиграфических подразделений продуктивных комплексов с определенными тектоническими зонами. Так, на южном склоне Бузулукской впадины месторождения УВ тяготеют к девонским отложениям, в то время как в восточной части исследуемой территории к каменноугольным и нижнепермским.

В настоящее время все большее значение приобретают залежи газа и нефти, приуроченные к ловушкам нетрадиционного (неантиклинального, неструктурного) типа. В Оренбургской области перспективы выявления таких ловушек связываются в основном с зонами литологического замещения или выклинивания отдельных стратиграфических подразделений девона, карбона и подсолевой нижней перми.

На протяжении позднего палеозоя исследуемая территория характеризовалась сложной историей геологического развития, сопровождающегося перестройкой режима тектонических движений и сменой направлений региональных палеотектонических наклонов. Все это, несомненно, способствовало формированию зон стратиграфического и литологического выклинивания и в конечном счете формированию ловушек неструктурного типа.

Проведенный анализ геологического строения, истории развития территории, а также литолого-фациальных особенностей подсолевых палеозойских отложений позволил выделить участки развития несогласий, благоприятные для поисков таких залежей.

Наиболее интересны в этом аспекте отложения девона. Их изученность на территории Оренбургской области низка и составляет 36,6 м/км2 [2], что связано со значительными глубинами залегания (~ 4-5 км). Обобщение имеющейся информации позволяет предположить наличие зон выклинивания девонских отложений на севере и западе Оренбургской области.

В раннем девоне район представлял 'собой сушу. К среднему девону здесь был сформирован эрозионно-денудационный рельеф. Площадное развитие коры выветривания и региональная выдержанность мощности отложений койвенского горизонта, перекрывающего досреднедевонские отложения на большей части территории области, свидетельствуют о том, что она представляла собой пенеплен.

На карте додевонских отложений (рис. 1, А ) отображено геологическое строение территории к началу накопления отложений девона.

В западной части области додевонская поверхность образована породами кристаллического фундамента в структуре Жигулевско-Оренбургского массива. Поверхность фундамента представляет собой систему чередующихся участков северо-западного простирания приподнятых, образованных более древними породами (большечеремшанская серия архея) и относительно погруженных, сложенных более молодыми породами (отрадненская серия архея).

На севере области породы кристаллического фундамента слагают юго-восточное окончание Татарского массива и Пашкинский выступ, которые разделяются между собой Туймазино-Бавлинским грабеном, выполненным рифей-вендскими отложениями. Между Пашкинским выступом на севере и Жигулевско-Оренбургским массивом на юге выделен Серноводско-Абдулинский грабен, сложенный породами рифей-венда.

К востоку поверхность фундамента испытывает интенсивное погружение, компенсированное рифей-вендскими и далее к востоку ордовикскими и силурийскими отложениями. На юго-востоке области, в районе междуречья Урала и Илека, выделяется Соль-Илецкое сводовое поднятие, где додевонская поверхность представлена ордовикскими и силурийскими отложениями. Северный край по фундаменту ограничен Урало-Сакмарским грабеном, выполненным ордовикскими и силурийскими породами.

На геологической карте (см. рис. 1, Б) отложений, лежащих на додевонской поверхности, отражено последовательное выклинивание нижних горизонтов среднего девона вверх по восстанию слоев: на север к Татарскому и на запад к Жигулевско-Оренбургскому сводам. В пределах Соль-Илецкого сводового поднятия отложения девона отсутствуют, в то время как в Урало-Сакмарском грабене, ограничивающем Соль-Илецкое поднятие с севера, наблюдается почти полный разрез, включающий базальные вязовско-ваняшкинские слои среднего девона.

На севере и западе Оренбургской области девонские отложения характеризуются довольно высокими коллекторскими свойствами. В зоне выклинивания девонских отложений поиски залежей нефти в ловушках неантиклинального типа должны быть успешными.

Формирование ловушек неантиклинального типа связывается здесь с продуктивными пластами ДV койвенского, ДV' бийского и ДV'' афонинского горизонтов, ДIV воробьевских и ДIII ардатовских слоев, Д1 и До пашийского горизонта девона [1].

Продуктивный пласт ДV залегает в подошвенной части койвенского горизонта среднего девона. Он сложен разнозернистыми кварцевыми песчаниками часто с включениями прослоев алевролита и глины. Суммарная мощность пласта 20 м. Изолирующей покрышкой служат глины и глинистые известняки верхней части койвенского горизонта.

Промышленная нефтеносность пласта установлена на Дубовском и Отрадненском месторождениях. На Дубовском месторождении при опробовании скв. 22 из интервала 2940-2943 м получен приток нефти дебитом 20,6 м3/сут. На Отрадненском месторождении пласт ДV опробован в скв. 195, из интервала 2435-2436 м приток нефти составил 2,2 м3/сут.

Продуктивный пласт ДV' залегает в подошве бийского горизонта и представлен неравномерно пористыми и кавернозными известняками. Покрышкой для него служат массивные плотные известняки бийского горизонта. Промышленная нефтеносность пласта установлена на Колганском месторождении. При опробовании скв. 7 в интервале 3658-3668 м получена нефть дебитом 3,6 м3/сут.

Пласт ДIII, приуроченный к подошве ардатовских слоев, сложен светло-серыми кварцевыми мелкозернистыми песчаниками. Мощность пласта изменяется от 3 до 10 м. Покрышку представляют плотные неравномерно заглинизированные известняки ардатовского возраста. Промышленная нефтеносность пласта установлена на Демском, Северо-Алябьевском, Дубовском, Родниковском, Колганском и других месторождениях. Признаки нефти в виде непромышленных притоков и пленок отмечены на Ильинском, Ашировском, Отрадненском, Шалтинском и Домосейкинском месторождениях.

Серые и коричневато-серые кварцевые мелко- и среднезернистые неравномерно пористые песчаники слагают продуктивные пласты До и Д1 пашийского горизонта. В Оренбургской области в продуктивных пластах До и Д1 на 41 месторождении установлено 52 залежи нефти [1].

В разрезе девонского терригенного комплекса выделяются также песчаные пласты-коллекторы ДV в афонинском горизонте, ДIV в воробьевских слоях девона, нефтеносность которых пока не доказана. Эти пласты привлекают внимание как возможно продуктивные.

Анализируя приведенные данные, можно сделать предположение о довольно высокой перспективности неантиклинальных ловушек, сформированных в условиях частичного размыва рассматриваемых пластов и последующего перекрытия их экранирующими покрышками. На карте девонской поверхности (см. рис. 1, Б) обозначены участки, перспективные для поисков ловушек неантиклинального типа.

На Краснооктябрьском участке наблюдается выпадение из разреза койвенского, бийского и афонинского горизонтов и нижней части воробьевских слоев, включающих продуктивные пласты ДV, ДV'' и ДIV.

Пашкинский, Жуковско-Чекалинский и Южно-Бобровский участки перспективны на поиски ловушек неантиклинального типа в продуктивном пласте ДV койвенского горизонта.

На Оренбургском участке наблюдается полное выпадение из разреза девонских отложений. Кроме того, по восстанию северного крыла Оренбургского вала из разреза выпадают отложения силура, сложенные кварцевыми крупно-и среднезернистыми песчаниками. В связи с этим вышележащие каменноугольные отложения несогласно перекрывают эродированную поверхность ордовика. Наличие здесь неантиклинальной ловушки не вызывает сомнения.

Девонские отложения широко распространены на территории северо-восточной окраины Прикаспийской синеклизы. В восточных районах, приуроченных к Соль-Илецкому выступу, они с крупным стратиграфическим несогласием залегают на породах ордовика (скв. 85 Бердянская), юго-западнее на протерозойских (?) (скв. П-3 Рожковская) образованиях. Полнота разрезов девонских отложений, мощность и вещественный состав некоторых стратиграфических подразделений характеризуются значительной изменчивостью. Наиболее полные разрезы девона, в объеме верхней части нижнего (эмский ярус), среднего (эйфельский и живетский ярусы) и верхнего (франский и фаменский ярусы) отделов, выявлены в пределах Бузулукской впадины, где их мощность составляет 880-920 м [4]. На Кошинском валу установлен перерыв в осадконакоплении в объеме франского и верхней части живетского ярусов. На остальной территории амплитуда перерыва возрастает: в пределах Соль-Илецкого выступа в одних разрезах выпадают живетский, франский и низы фаменского яруса, в других отсутствует и верхний фамен; на Рожковском выступе отложения представлены лишь верхним фаменом, залегающим на протерозое.

В зоне сочленения Прикаспийской впадины и Предуральского краевого прогиба также установлены значительные перерывы в осадконакоплении в среднедевонских и более низкозалегающих отложениях (рис. 2).

Наиболее распространены здесь породы нижнего эйфеля. Они развиты в наиболее опущенных участках додевонской поверхности (в направлении с северо-запада на юго-восток) на кристаллическом фундаменте, рифей-вендских, ордовикских и нижнедевонских породах.

Судя по литологическим особенностям и характеру органических остатков, накопление осадков в раннеэйфельское время происходило в мелководно-морском бассейне, иногда с повышенной соленостью, и в прибрежно-морских условиях (рис.3). Море трансгрессировало с юго-востока, со стороны Уральской геосинклинали.

Отложения нижнего эйфеля представлены тремя фациями: карбонатной, карбонатно-терригенной и терригенной. В районе Предуральского краевого прогиба и на юго-востоке Соль-Илецкого выступа (скв. 85 Бердянская) разрез преимущественно карбонатный. Здесь развиты доломиты, в меньшей мере известняки. В районе Оренбургского вала отложения нижнеэйфельского подъяруса размыты. Севернее и западнее него они представлены карбонатно-терригенной фацией.

Сведения о коллекторских свойствах пород нижнего Эйфеля, по материалам центральной лаборатории объединения Оренбурггеология [З], свидетельствуют о большом диапазоне колебаний пористости и проницаемости (таблица).

В современном структурном плане нижнеэйфельские терригенные и карбонатные породы занимают благоприятное положение для поисков залежей нефти и газа неантиклинального типа (см. рис.3), обнаружение которых в пределах этой территории вполне реально.

Обращает на себя внимание тот факт, что перспективы отложений более глубоких горизонтов еще неясны. Так, ордовикские отложения, по существу, изучены лишь в скважинах, пробуренных в осевой части Оренбургского вала и в непосредственной близости от него. По керну и каротажу они представлены переслаиванием аргиллитов, алевролитов и песчаников. В целом породы практически непроницаемы и потому, возможно, не представляют особого интереса в смысле обнаружения здесь благоприятных коллекторов. Однако некоторые факты позволяют в этом усомниться.

Так, в скв. 85 Бердянская из песчаников предположительно ордовикского возраста получен приток воды дебитом 10 м3/сут, что указывает на возможность присутствия в разрезе ордовика благоприятных коллекторов.

Резюмируя вышесказанное, можно сделать определенные выводы о перспективах нефтегазоносности района исследований и дать некоторые рекомендации.

1. Падение добычи на Оренбургском месторождении обусловливает необходимость выявления новых источников УВ-сырья. Выход из создавшегося положения связывается с ловушками неантиклинального типа.

2. Как показали исследования, девонские отложения являются весьма перспективными фактически на всей территории Оренбургской области. Возможность открытия в них подобных ловушек не вызывает сомнений.

В этой связи представляется необходимым увеличение объема сейсморазведки. Более детальное изучение разреза девона позволит выявить области несогласий и определить первоочередные объекты для поисковых работ. Особое внимание при этом следует уделять склонам выступов фундамента. В южной части территории следует расширить сеть разведочных скважин и по возможности увеличить глубинность уже имеющихся. Основным направлением работ должны быть поиски и оконтуривание зон выклинивания с целью обнаружения связанных с ними литолого-стратиграфических залежей.

3. В связи с недостаточной изученностью отложений нижнего палеозоя на территории Оренбургской области затруднительно дать объективную оценку перспектив их нефтегазоносности. Вопрос требует более глубокого и детального рассмотрения.

В заключение необходимо сказать, что Оренбургская область как нефтегазоперспективная еще не исчерпала себя и требует более тщательного изучения, в особенности ее глубоких горизонтов. Реализация рекомендуемых работ позволит расширить диапазон нефтегазоносности осадочного чехла области, что, возможно, приведет к обнаружению новых источников УВ, так необходимых для восполнения сырьевой базы Оренбургского газохимического комплекса.

Литература

1.Кайдалов В.И., Коновалов В.В., Шендерович Д.М. Изучение палеорельефа досреднедевонской поверхности Оренбургской области с целью выявления зон распространения ловушек неантиклинального типа // Геология нефти и газа- — 1982. — № 2. — С. 28-32.

2.Кирсанов М.В., Яхимович Н.Н. Задачи и стадии регионального этапа работ на нефть и газ на юго-востоке Русской платформы (Оренбургская область) // Геология нефти и газа. — 1994. - Ns 5. - С. 13-19.

3.Нижнеэйфельские отложения Оренбургской области / С.П.Макарова, Т.Н.Маркова, В.П.Кирюхина и др. // Геология нефти и газа. — 1983. - № 5. - С. 52-55.

4. Стратиграфия девона северо-восточной прибортовой зоны Прикаспийской синеклизы /А.Д.Архангельская, Н.Б.Гипшман, С.П.Макарова и др. // Сов. геология. — 1987. - № 5. - С. 36-47.

<Q Е.А.Леонова, 1998

ABSTRACT

Production fall at Orenburg field requires to reveal the new sources of hydrocarbon raw material. Based on investigations, the Devonian deposits are considered to be very promising over the whole territory of Orenburg region. A possibility of discovering similar traps is obvious. More detailed study of the Devonian section by seismic survey will allow to reveal the unconformity areas and to specify first-priority exploration targets. A particular attention should be given to the slopes of basement's protrusions. Within the southern part of the territory it is expected to expand a number of exploratory wells and increase the depth of the available ones. The main trend of activity is exploration and delineation of the wedging out zones aimed at finding litho-stratigraphic reservoirs associated with them.Realization of the recommended activity will allow to expand a range of oil and gas potential of the region's sedimentary cover and a possible discovery of new sources of hydrocarbons which are necessary for Orenburg gas-chemical complex.

 


Отложения: 1 — фаменско-эйфельская толща, 2 — воробьевские слои, 3 — афонинский горизонт, 4 — бийский горизонт, 5 — койвенский горизонт, 6 — вязовско-ваняшкинские слои, 7 — силура, 8 — ордовика, 9 — рифея— венда, 10 — нижнего протерозоя, 11 — архея (отрадненская серия), 12 — архея (большечеремшанская серия); 13 — границы участков, перспективных на поиски литолого-стратиграфических ловушек: А Пашийский, БКраснооктябрьский, В Жуковско-Чекалинский, Г Могутовскцй, АЮжно-Бобровский, Е Оренбургский; 14 — разломы фундамента; тектонические структуры: 1 — южное окончание Татарского массива, 2 — Пашийский массив, 3 — Жигулевско-Оренбургский массив, 4 — Серноводско-Абдулинский грабен, 5 — Камско-Уфимский прогиб, б Соль-Илецкое сводовое поднятие, 7 — Урало-Сакмарский грабен, 8 — Бузулукская впадина

Рис. 2. ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ЛИНИИ СКВАЖИН 77 ЗЕМЛЯНСКАЯ - 110 ПРЕДУРАЛЬСКАЯ [3]

1 — известняки; 2 — доломиты; 3 — аргиллиты; 4 — алевролиты; 5 — песчаники; б гравелиты; 7 — нефтепроявления; 8 — разломы

Рис. 3. КАРТА ЛИТОФАЦИЙ НИЖНЕЭЙФЕЛЬСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ (по [3])

1 — разведочные скважины; 2 — изопахиты нижнеэйфельских отложений, м; 3 — границы литофаииальных зон отложений: / — прибрежно-морских терригенных, // — мелководно-морских и прибрежно-морских карбонатно-терригенных, /// — мелководно-морских карбонатных; 4 — область отсутствия нижнеэйфельских пород

Коллекторские свойства пород нижнего Эйфеля

Площадь

Номер скважины

Мощность,

м

Пористость,

%

Проницаемость, мкм2 10-3

Порода

Бердянская

85

350

0,3-2,8

0,001-0,547

Доломит

0,8-2,1

0,045-21,818

Известняк

Землянская

56

57

0,3-2,1

0,001-0,111

Известняк

2,1-17,9

0,025-7,452

Песчаник

He oпр.

125,075

Песчаник трещиноватый

Шуваловская

3

100

0,1-11,1

0,001-14,198

Известняк

3,0-16,8

0,08-15,449

Песчаник

Не опр.

110,96

Песчаник трещиноватый