К оглавлению

© Г.И. Лебедько, В.С. Назаренко, М.Л. Хацкель, 2001

О ПОИСКАХ ЗАЛЕЖЕЙ НЕФТИ И ГАЗА НА ЮЖНОМ СКЛОНЕ ВОРОНЕЖСКОЙ АНТЕКЛИЗЫ

Г.И. Лебедько (Департамент природных ресурсов по Северо-Кавказскому региону), В.С. Назаренко (РГУ), М.Л. Хацкель (УГП "Южгеология")

На территории Северо-Донбасского нефтегазоносного района (НГР), входящего в состав Днепровско-Донецкой нефтегазоносной провинции, в последние годы ведутся поисково-разведочные работы на нефть и газ. Открыто более десятка газовых, газоконденсатных и газонефтяных месторождений ( рисунок ). Наряду со старыми направлениями, связанными с обнаружением залежей в каменноугольных отложениях, актуальна постановка проблемы поиска залежей в новых, до настоящего времени неопоискованных объектах. К таковым относятся породы фундамента и девона, которые с целью оценки их нефтегазоносности не изучались.

К настоящему времени накоплен большой объем информации, свидетельствующий о существовании в фундаменте коллекторов различного типа, для которых доказана возможность присутствия флюидов, включая УВ нефтяного ряда. В отдельных регионах мира имеется опыт проведения поисково-разведочных работ на нефть и газ в породах фундамента [2-4]. На юго-западном склоне Воронежской антеклизы на территории Украины открыто пять месторождений нефти и газа в кристаллических породах фундамента (Хухринское, Юльевское, Чернетчинское, Нарыжнянское и Коробчкинское). В процессе изучения кристаллических пород фундамента (Чебаненко И.И., Клочко В.В., 1991) установлены промышленная нефтегазоносность кристаллических пород фундамента до глубины 330 м от поверхности фундамента и наличие разуплотненных зон в толще фундамента до 1000 м от поверхности фундамента с нефтегазопроявлениями до 600 м от поверхности фундамента. Для фундамента южного склона Воронежской антеклизы характерен складчато-глыбовый тип строения. Данный тип строения докембрийских толщ отражен в мозаичном рисунке геофизических потенциальных полей, которые часто имеют изометричный облик. Кольцевые очертания структур фиксируются во всех докембрийских этажах (от архея до рифея).

В пределах южного склона Воронежской антеклизы Г.И. Лебедько (1996) в составе фундамента выделяет три структурно-формационных комплекса - верхнеархейский, нижнепротерозойский и рифейский. В целом верхнеархейский комплекс представлен обоянской и донской сериями, которые формируют купольные и валообразные поднятия, ограниченные обычно зонами глубинных разломов

Нижнепротерозойский комплекс образован лосевской и воронцовской сериями. Эвгеосинклинальная лосевская серия проявлена в виде узкой полосы субмеридионального простирания. Воронцовская серия представлена песчано-сланцевым комплексом с примесью вулканогенного материала. Простирание протерозойских толщ меняется от северо-западного до субмеридионального. Воронцовская серия (И.П. Лебедев, К.X. Зеленщикова и др. ) сложена главным образом метаосадочными породами. Отмечаются метапсаммиты, филлиты и сланцы различного состава (слюдяные, биотитовые, гранат-биотитовые, амфибол-биотитовые, андалузитовые, ставролит-андалузитовые). Среди них развиты также зоны гнейсов (биотитовых, биотит-амфиболовых и др.). Часты графитовые разновидности сланцев и гнейсов. Породы воронцовской серии, метаморфизованные в условиях фации зеленых сланцев, сохраняют реликты исходных осадочных пород (ритмическая слоистость, бластопсаммитовые структуры).

Рифейский комплекс сложен субплатформенными образованьями, которые развиты эпизодически в виде пологозалегающих метапесчаников на севере и востоке изучаемой территории. В первую очередь интерес представляет оценка нефтегазоносности рифейских отложений. Объясняется это тем, что по результатам геофизических исследований (А.П. Тарков, В.В. Федынский и др.) и данным изучения керна фундамент погруженной части Воронежского кристаллического массива в рифее претерпел переработку. Интересные данные получены по результатам изучения изотопного состава углерода. Значения d13C = -33,0... -44,0 %0 для магматических пород Подколодновского рудного поля (Лобзов Р.В., Есиков А.Д., 1981) близки к изотопному составу d13C ОВ воронцовской серии и свободных газов из месторождений в отложениях среднекаменноугольного возраста Северо-Донбасского НГР. По данным Ф.А. Алексеева и др. [1], в Грачикском, Кружиловском, Вязовском, Астаховском, Глубокинском, Самбуровском, Северо-Белянском месторождениях d13C варьирует от -31,5 до -46,7 %о. Данный факт может свидетельствовать о едином источнике формирования свободных газов в пределах южного склона Воронежской антеклизы. По данным Н.Н. Чистяковой (1985), первичная природа углеродистых образовании воронцовской серии - биогенная, автохтонная. Химические особенности битумоидов близки спектрам ОВ, свойственного производным простейших морских организмов. Признаки существования примитивной органической жизни в раннем протерозое Воронежского массива обнаружены при палеофитологических исследованиях (Зеленщикова К.X. и др. , 1973) в виде остатков синезеленых водорослей. Хроматографические исследования углисто-слюдистых сланцев воронцовской серии (скв. 140) позволили установить присутствие в породе ряда аминокислот. Содержание их порядка n*10 -6 %, состав: лизин, аланин, валин, лейцин, метионин, аспаргиновая кислота, глутаминовая кислота и фениладанин.

Расчленение протокоры на геоблоки, которое произошло в ранне-протерозойское время в результате горизонтальных смещений, привело к появлению структурных соотношений, близких к современному плану. Границы сочленения геоблоков представляют интерес для поисково-разведочных работ (степень раздробленности достаточно высока).

Южный склон Воронежского кристаллического массива полого-ступенчато погружается в сторону Донбасса до глубины 7-8 км. Отмечаются как минимум три уступа в этой зоне, причем по мере погружения увеличивается степень переработки структурного плана докембрийских сооружений и происходит "омоложение" древних толщ. В связи с этим наибольшей перспективностью обнаружения залежей обладают породы фундамента вблизи зоны сочленения Донбасса и Воронежской антеклизы.

Породы коры выветривания южного склона Воронежской антеклизы слабометаморфизованы. Об этом свидетельствует изучение комплекса глинистых минералов, образовавшихся за счет выветривания гранитоидов. По данным И.А. Шамрая, он является гидрослюдисто-монтмориллонитовым. Данный фактор положительно характеризует возможную нефтегазоносность коры выветривания. Так, в скв. 4 Хлоповская наблюдались притоки газа из коры выветривания. Анализ нефтегазоносности фундамента приводит к выводу о необходимости проведения работ в двух направлениях. Одно связано с изучением зон разломов, другое - с исследованием коры выветривания фундамента.

По данным И.М. Шахновского [3], нефть заполняет трещины и каверны только поздней генерации, а все пустоты раннего происхождения выполнены неподвижным битумом и минеральными новообразованиями В связи с этим наибольший интерес вызывает зона сочленения южного склона Воронежской антеклизы и Донбасса, т.е. межнадвиговая зона.

Перспективной зоной поисков залежей нефти и газа, согласно эмпирически установленным В.П. Гавриловым количественным параметрам перемещения нефтегазового конденсата, является восточная часть южного склона Воронежской антеклизы. Здесь в процессе поисково-разведочных работ на нефть и газ на Морозовской и Романовской структурах получен нефтегазовый конденсат. Можно предположить его миграцию по активизированным тектонически ослабленным зонам из участков высоких давлений Прикаспийской впадины (мощность чехла более 20 км) в зоны относительно низких давлений (мощность осадочного чехла до 1.5 км) (Белых В.И. и др. , 1998). Определенный интерес для поисков нефти и газа представляют выделенные А.Г. Рябухиным на востоке рассматриваемого района четыре кольцевые структуры. На схеме гравитационных аномалий региона в пределах южного склона Воронежской антеклизы на фоне понижения региональных минимумов выделяются несколько локальных минимумов, на схеме магнитных полей - слабоположительные аномалии с несколькими резкоположительными максимумами. Восточнее Морозовска отмечается резкий выступ нулевой изолинии напряженности магнитного поля в меридиональном направлении с четким локальным максимумом, оконтуренным изолинией 80*10-3 А/м внутри. Восточнее этого выступа сосредоточены четыре аномалии различной интенсивности. Самая северная - субмеридиональная - оконтурена изолинией 80*10-3 А/м, ее длина 10 км, ширина 4 км.

Нефтегазоносность девонских отложений в пределах южного склона Воронежской антеклизы не установлена. Область их распространения здесь выявлена предположительно. Отложения были вскрыты в районе станиц Казанская и Вешенская, где они залегают неглубоко и находятся в зоне свободного водообмена. Эти отложения были исследованы И.А. Шамраем, С.Я. Ореховым, П.А. Карповым и др. Выявлено трансгрессивное залегание данного комплекса на размытой поверхности различных образований: от петинских слоев бурегского горизонта до протерозоя (Карпов П.А., 1965). Достаточно полное представление о литологии разрезов мамоновского типа могут дать некоторые скважины, пробуренные с полным отбором керна (в районе станицы Казанская). В скв. 141 песчано-каолиновые породы залегают на выветрелом диабазе, вскрытом на глубине 360-385 м. Такой характер диабаза свидетельствует о наличии мощной коры выветривания (360-371 м), сформировавшейся во время перерыва в осадконакоплении. Наличие песчаников в девонских отложениях и подстилающей их мощной коры выветривания говорит об удовлетворительных коллекторских свойствах данных пород. Материалы магниторазведки совместно с данными гравиметрии позволяют прогнозировать приподнятые участки фундамента, среди которых выделяются выступы-блоки и выступы - эрозионные останцы. Со структурами облекания этих блоков может быть связана промышленная нефтеносность терригенных отложений девона.

На востоке Ростовской области возможно обнаружение девонских отложений, входящих в состав Мамоновской зоны неустойчивого прогибания, занимавшей в плане северо-восточную часть Первомайско-Чирской моноклинали. Большая площадь южного склона Воронежской антеклизы в верхнем девоне являлась частью Тормосинско-Миллеровского выступа (Карпов П.А., 1970). В верхнем девоне поднятие было сушей (Карпов П.А. и др., 1961), поставлявшей обломочный материал в открытое море. Эта зона то поднималась и являлась областью денудации, то опускалась ниже уровня моря и становилась частью мелкого шельфа.

Таким образом, в пределах Северо-Донецкого НГР, кроме традиционных направлений, связанных с поисками залежей газа в среднекаменноугольных терригенных коллекторах и нефтегазовых скоплений в средне-нижнекаменноугольных карбонатных коллекторах, возможно обнаружение скоплений нефти и газа в более глубоко залегающих отложениях. Предварительный анализ данных показывает перспективность работ по изучению нефтегазоносности фундамента южного склона Воронежской антеклизы. При проектировании поисково-разведочных работ на нижний карбон необходимо предусматривать бурение скважин в фундаменте и его изучение. На востоке области возможно обнаружение девонских отложений, которые являются регионально-нефтегазоносными.

Литература

  1. Метан / Ф.А. Алексеев, Г.И. Войтов, В.С. Лебедев, З.Н. Несмелова. - М.: Недра, 1978.
  2. Постников А.Н. Условия формирования коллекторов в кристаллическом фундаменте древних платформ // Геология нефти и газа. - 1996. - № 12 . -С 8-13.
  3. Шахновский И.М. Еще раз о нефтегазоносности фундамента // Геология нефти и газа. - 1994. - № 9 . -С. 29-34.
  4. Шустер В.Л. Нефтегазоносность кристаллического фундамента // Геология нефти и газа. - 1997. - № 8 . -С. 17-19.

Abstract

The article deals with geological structure of the basement of North-Donetsk oil and gas region. Lithologic composition, geophysical and geochemical characteristics of Рге-Cambrian rocks of the region are analyzed. As promising areas for oil and gas pools discovery in Рге-Cambrian formations are a zone near connection of Donbass and southern slope of Voronezh anteclise, east of North Donetsk oil and gas area. It is suggested about possibility of revealing in the east of North-Donetsk oil and gas area the Devonian deposits entering into composition of Mamon zone of unstable downwarping and their oil and gas potential.

Рисунок

СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ МЕСТОРОЖДЕНИИ НЕФТИ И ГАЗА

1 - изогипсы поверхности фундамента, км; 2 - структуры:1 - Терновская, 2 - Тишкинская, 3 - Никольская, 4 - Дубовская, 5 - Плотинская, 6 - Восточно-Волошинская, 7 – Глубокинская, 8 - Платовская, 9 - Астаховская, 10 - Кружиловская, 11 - Никишинская, 12 - Марковская, 13 - Патроновская, 14 - Скосырская, 15 - Северо-Белянская, 16 - Морозовская, 17 - Хлоповская; 3 - границы Донецкого выступа; 4 - зоны предполагаемого развития девонских отложений; 5 - зона развития перспективных докембрийских отложений