Россия
Россия
Россия
Россия
В многоэтапной истории формирования залежей нефти и газа в мезозойских и палеозойских отложениях северной части Каспийского моря и прилегающей суши материнскими породами являются палеозойские отложения, в ловушках различного типа которых происходило формирование углеводородов, затем – в мезозойских отложениях за счет углеводородов или из разрушенных нефтяных залежей в подсолевых рифогенных постройках. Перспективы обнаружения ловушек углеводородов в глубокозалегающих палеозойских отложениях Северного Каспия исследователями озвучивались неоднократно. Основанием для такого прогноза является наличие доказанных бурением крупных карбонатных массивов различного типа, таких как Астраханский, Тенгизский и ряд других в пределах юга Прикаспийской впадины, которая закономерно охватывает и часть морской акватории. Учитывая богатую геологическую историю региона и современные технологии разведки, перспективы обнаружения ловушек углеводородов в палеозойских отложениях Северного Каспия считаются достаточно высокими. Остается нерешенным ряд вопросов, определяющих перспективы допермского палеозоя в пределах Северного Каспия. К основным из них следует отнести расположение границ распространения крупных карбонатных массивов Прикаспийского типа в пределах Северного Прикаспия, контуры распространения гидрохимической галогенной покрышки, определение природы антиклинальных палеозойских объектов, выделяемых по геофизическим полям, а также оценка ресурсов, приуроченных к ним ловушек углеводородов. Для решения поставленных геологических задач были использованы данные глубокого бурения по скважинам как в пределах Каспийского моря, так и Астраханского, а также Казахстанского, Прикаспия, данные материалов сейсморазведки 2D МОГТ, полученные как в пределах акватории Северного Каспия, так юга Прикаспийской низменности, а также результаты научных исследований.
формирование, нефть, газ, углеводороды, ловушка, отложения, анализ, сейсморазведочные работы, бурение, тектоника, платформа, антиклиналь, профиль
Введение
Территория исследования расположена в пределах Северного Каспия с уровнем морского дна от 5 м и менее. Малая глубина в значительной степени осложняет выполнение сейсмических работ, что отражается в неоднозначной геологической трактовке выявляемых положительных структур в глубоко залегающих девонско-каменноугольных отложениях.
Северная акватория Каспийского моря приурочена к зоне сочленения двух платформ – Восточно-Европейской и Скифско-Туранской, а также двух нефтегазоносных провинций – Прикаспийской и Северо-Кавказско-Мангышлакской [1].
Общее геологическое строение верхнепалеозойских толщ (D3fm, C1v + C2b) указывает на их возможное образование в условиях прибрежного
и мелководного шельфа в обстановке карбонатной платформы с развитием криноидных банок, водорослевых биогермов, биостромов.
Основные перспективы открытия залежей углеводородов (УВ) в палеозойских отложениях связаны с карбонатными массивами атоллового типа верхнедевонско-каменноугольного возраста, по своему строению близких к таким крупным структурам, как Тенгиз, Королевское, Кашаган [2, 3].
Состояние проблемы
Палеозойские отложения в пределах Северного Каспия слабо изучены как сейсморазведкой, так и бурением. Это связано с тем, что основной задачей, стоящей перед выполняемыми сейсмическими исследованиями и бурением в пределах Северного Каспия, являлось изучение юрско-мелового комплекса пород (до глубин 3 км) [4]. Такая постановка задачи отразилась на используемых параметрах систем наблюдений и возбуждения упругих колебаний при выполнении полевых сейсморазведочных работ в модификациях как 2D метода общей глубинной точки (МОГТ), так и 3D МОГТ, а также особенностях используемых процедур обработки сейсмических материалов.
В результате, получаемые для интерпретации сейсмические материалы отражают строение палеозойской толщи неоднозначно. Изучение геологического строения палеозойских отложений по имеющимся сейсмическим материалам сильно затруднено наличием в сейсмическом волновом поле обилия регулярных высокоэнергичных волн-помех.
Анализ сейсмических материалов, полученных в пределах юга Прикаспийской впадины (Астраханский свод, Тенгиз, Биикжальское поднятие и др.), показал, что подсолевые девонско-каменноугольные толщи характеризуются в сейсмическом волновом поле узким спектральным диапазоном частот отраженных волн [4]. При этом максимальная доля энергии располагается в области частот 18–20 Гц для сейсмических горизонтов, соответствующих подсолевым контрастным границам, на материалах, полученных при использовании взрывного источника возбуждения. На ряде площадей Астраханского свода (в зоне развития барханных песков) при использовании вибрационных источников, а также источников типа ГСК, видимая частота отраженных волн от подсолевых горизонтов на временных разрезах падает до 14–16 Гц. В этом же диапазоне частот сосредоточена основная доля энергии отраженных волн. У волн-помех (кратных и частично кратных, сформированных в юрско-меловой толще) основная энергия сосредоточена на уровне более высоких частот [4].
В результате выполненной интерпретации сейсмических материалов, полученных с использованием дополнительных обрабатывающих процедур, была построена уточненная тектоническая схема распределения основных тектонических элементов сочленения Прикаспийской впадины и Скифской плиты в акватории Северного Каспия. Было выяснено, что зона покрово-надвиговых дислокаций расположена южнее и перекрыта соленосной покрышкой кунгура [1].
Особенностью ее строения является отсутствие корреляционной связи между морфологией кровли консолидированной коры и кровли среднекаменноугольных (башкирских) отложений.
Например, Астраханский карбонатный массив залегает над территорией относительно погруженной части консолидированной коры [5]. Лишь в пределах его западной и восточной периферий отмечается наличие крупных выступов консолидированной коры – Юстинского и крупного поднятия Восточного, в пределах которого также отмечаются отдельные локальные выступы – Биикжальский, Октябрьский и др. [5].
Большая часть карбонатных массивов, выявленных как в пределах Северного Каспия, так и сухопутной части Прикаспийской впадины (Тенгиз, Каратон, Королевская, Кайран, Жанбай и т. д.), расположены в пределах Тугаракчанского прогиба, выделенного по кровле консолидированной коры [4].
Методы и результаты исследования
Морское продолжение кряжа Карпинского протягивается на восток и фиксируется на сейсмических разрезах зоной отсутствия отражающих волновых элементов ниже контрастных волновых пакетов, соответствующих юрско-меловым отложениям. Волновое поле, соответствующее складчатому основанию кряжа Карпинского, представлено на рисунке (пикеты 0–15 000). Отметим, что в пределах сухопутной части кряжа Карпинского (например, на территории Промысловского блока) волновое поле, соответствующее складчатому основанию кряжа Карпинского, выглядит аналогично.
Временной разрез по линии II-II после специальной обработки
Time section along line II-II after special treatment
Анализ сейсмических материалов показал, что на сейсмических разрезах, пролегающих между скважинами 1 Тюб-Караган и Курмангазы, волновое поле, соответствующее складчатому фундаменту кряжу Карпинского, изменяется. Здесь в восточном направлении происходит сокращение ширины зоны отсутствия отражений вплоть до полной замены его волновым полем с разнонаклоненными осями синфазности. В этой зоне отмечается и резкое погружение кровли складчатого основания с отметок в 3–4 км и более. Здесь же происходит наращивание толщины триасовых отложений (по данным бурения). Эти данные свидетельствуют о возможной естественной восточной границе распространения кряжа Карпинского (собственно, и Скифской плиты). Отмечаемая область резкого погружения складчатого основания охарактеризована наличием Аграханского разлома, по которому многими исследователями и проводится граница раздела между Скифской и Туранской плитами.
Севернее области распространения складчатого основания кряжа Карпинского пикеты 15 000–30 000 ниже подошвы юрской толщи в сейсмическом волновом поле отмечается цуг неконтрастных наклонных отражателей.
По аналогии волновых картин, соответствующих южной границе Каракульско-Смушковской зоне поднятий и на основании имеющихся геологических предпосылок, можно утверждать, что здесь выделяется тыловая шарьяжная складка, перекрывающая резко дислоцированные отложения девонско-каменноугольного комплекса отложений Прикаспийской впадины [1].
Учитывая, что анализируемая территория расположена в пределах участка с резким погружением кровли складчатого фундамента, то можно полагать, что верхнепермская толща будет перекрыта триасовыми отложениями.
В то же время перед стенкой первого соляного купола, как и на сухопутной части Астраханского свода, отмечается резкая смена морфологии мульды. Вероятно, изменение строения осадочной толщи связано с проявлением соляного тектогенеза [5].
По аналогии с зоной сочленения кряжа Карпинского и Астраханского свода можно с уверенностью полагать, что между фронтальной шарьяжной складкой и соляным куполом галогенные отложения кунгура имеют пластовое залегания.
В зоне пластового залегания галогенных отложений кунгура и соляных куполов, в волновом поле в подсолевой части выделяются крупные структурные объекты, волновая картина, соответствующая карбонатным массивам атоллового типа.
Наличие объектов атоллового типа существенно отличает волновую картину, наблюдаемую для подсолевой части Астраханского свода. В данном случае они могут свидетельствовать о наличии высокоемких пород-коллекторов, свойственных рифогенным объектам, по сравнению с коллекторскими свойствами глубоководного шельфа карбонатной платформы (Астраханский свод, территория южно-астраханской группы поднятий (ЮАГП)) [5, 6]. В разрезе ЮАГП при толщине карбонатных бащкирских отложений изменяющейся от 100 до 200 м доля эффективных пород-коллекторов (Kп более 6 %) составляет всего 8 %. Для объектов атоллового типа этот показатель может составлять от 30 % и более.
В северном обрамлении выявленных объектов атоллового типа волновое поле между горизонтами П1-П3 заполнено дополнительными горизонтами. Здесь, как и в большей части территории Прикаспийской впадины, с некоторой долей условности выделяются сейсмические горизонты П1 и П21, П3к и П3.
На временных разрезах выделен сейсмический горизонт П2, условно идентифицированный как кровля карбонатных отложений допермского осадочного чехла [5].
В заключение стоит отметить, что полученные результаты показывают, что приведенное выше строение зоны сочленения Прикаспийской впадины и Скифской плиты вероятно и естественно, чем предлагаемые ранее модели.
Выполненные исследования позволяют говорить об их атолловом типе и существовании потенциальных ловушек УВ, экранируемых непроницаемыми гидрохимическими (галогенными) покрышками.
Заключение
В статье рассматривался район работ, который охватывает, прежде всего, южную периферию Прикаспийской. Выполненные исследования показали, что южная граница Прикаспийской впадины расположена гораздо южнее, чем предполагалось ранее.
Эти данные расширяют границы Прикаспийской нефтегазоносной провинции, для которой наибольший объем промышленных запасов углеводородов связан с палеозойскими подсолевыми отложениями.
Анализ волновой картины показывает, что в пределах акватории Северного Каспия выделяются карбонатные массивы атоллового типа, по своему строению близкие к таким крупным структурам, как Тенгиз, Королевское и др. Извлекаемые запасы Тенгизского месторождения составляют 750 млн т нефти, при площади 565 км2 геологические запасы оцениваются в 3,133 млрд т нефти, 1,8 трлн м3 попутного газа, Королевского месторождения оцениваются в 55,1 млн т нефти [4].
Выделяемые по геологическим признакам объекты в зависимости от их размеров могут являться по своим запасам аналогами крупных месторождений нефти, открытых в пределах сухопутной части Западного Казахстана.
В пользу наличия УВ в подсолевом палеозое свидетельствуют данные бурения поисково-оценочных скважин, расположенных в акватории российского сектора северно-западной части Каспийского моря.
Продуктивность месторождения приурочена к терригенным отложениям келловейского яруса средней юры. На месторождении выделена одна газоконденсатонефтяная залежь.
Анализ нефтей ряда месторождений Северного Каспия показал, что залежи заполнены УВ, прорвавшимися из палеозойских подсолевых карбонатных массивов под огромным пластовым давлением.
Аналогичная картина отмечена и в пределах Астраханского свода, где отмечены нефтепрявления в ряде скважин в пределах Астраханского газоконденсатного месторождения (скв. 30 Астраханская, скв. 26 Астраханская и др.) [4].
Выполненные исследования позволяют говорить об их атолловом типе, и существовании потенциальных ловушек УВ, экранируемых непроницаемыми гидрохимическими (галогенными) покрышками. Важным является получение новых данных, которые смогут подтвердить сделанные ранее предположения.
Подсолевой палеозой Северного Каспия не изучен бурением, и он заслуженно относится к наиболее перспективным объектам в плане обнаружения месторождений гигантов.
1. Абилхасимов Х. Б. Условия формирования природных резервуаров подсолевых отложений Прикаспийской впадины и оценка перспектив их нефтегазоносности: автореф. дис. … д-ра г.-м. наук. М., 2011. 49 с.
2. Бочкарев А. В., Остроухов С. Б., Бочкарев В. А., Крашакова А. В. Условия формирования углеводородных скоплений месторождения Укатное Северного Каспия // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. 2011. № 11. С. 4–13.
3. Глумов И. Ф., Маловицкий Я. П., Новиков А. А., Сенин Б. В. Региональная геология и нефтегазоносность Каспийского моря. М.: Недра-Бизнесцентр, 2004. 342 с.
4. Шебалдин В. П, Селенков В. Н., Акимова А. Б. Геологическое строение месторождения Тенгиз по материалам геофизических исследований // Геология нефти и газа. 1988. № 12. С. 12–15.
5. Антипов М. П., Волож Ю. А., Дмитриевский А. Н. и др. Астраханский карбонатный массив: строение и нефтегазоносность: моногр. М.: Науч. мир, 2008. 221 с.
6. Пыхалов В. В., Рихтер Я. А. Аномальная земная кора Астраханского свода // Изв. Саратов. ун-та. Сер.: Науки о Земле. 2014. Т. 14, № 1. С. 71–81.
