Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Газоносность и направления поисков залежей углеводородов в юрской терригенной формации Восточного Устюрта
ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Газоносность и направления поисков залежей углеводородов в юрской терригенной формации Восточного Устюрта"

На правах рукописи

Рыбальченко Вадим Викторович

ГАЗОНОСНОСТЬ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКОВ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В ЮРСКОЙ ТЕРРИГЕННОЙ ФОРМАЦИИ ВОСТОЧНОГО УСТЮРТА

25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

1 7 МАЯ 2012

005044222

Москва - 2012

005044222

Работа выполнена в Закрытом акционерном обществе «Газпром зарубежнефтегаз» и в Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ».

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

Скоробогатов Виктор Александрович, доктор геолого-минералогических наук.

Ермолкин Виктор Иванович, доктор геолого-минералогических наук, профессор, Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина;

Захаров Евгений Владимирович, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник, ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

Ведущая организация -

ОАО «ВНИИЗАРУБЕЖГЕОЛОГИЯ», г. Москва.

Защита диссертации состоится « 6 » июня 2012 г. в «13» час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 511.001.01, созданного на базе ООО «Газпром ВНИИГАЗ», по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос. Развилка, ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО «Газпром ВНИИГАЗ». Автореферат разослан г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.г.-м.н.

Соловьев Николай Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Поисково-разведочные работы (ПРР) на Восточном Устюрте проводятся более полувека. С начала поискового этапа до 2006 г. было открыто одно среднее по запасам и 5 мелких газоконденсатных месторождений при прогнозной оценке ресурсов углеводородов (УВ) около 1 млрд. т условного топлива. Проведенные в 2006-2011 гг. работы, когда в регионе в соответствие с Соглашением с узбекской стороной ОАО «Газпром» реализует проект ПРР, позволили получить новую информацию о геологическом строении этого региона. В 2009 г. перспективность юрской субугленосной толщи подтвердилась открытием нового газоконденсатного месторождения Джел.

Поэтому анализ и обобщение новых геолого-геофизических материалов с целью уточнения прогноза газоносности юрских отложений и выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ (ГРР) на газ на Восточном Устюрте является актуальной темой исследований.

Объектом исследования явилась нижне-среднеюрская (включая и оксфордские отложения верхней юры) субугленосная песчано-глинистая формация (далее юрская терригенная формация) Восточного Устюрта (территория плато Устюрт в пределах Республики Узбекистан), содержащая практически все открытые скопления газа и конденсата в регионе.

Целью работы является уточнение геологического строения юрской терригенной формации Восточного Устюрта на базе новых данных геофизических работ (сейсморазведки и ГИС) и глубокого бурения для обоснования наиболее перспективных направлений и объектов дальнейших поисков месторождений УВ.

Достижение цели включало решение следующих конкретных задач:

1. Уточнение особенностей структуры и перспектив нефтегазоносности юрского комплекса на основе обобщения и комплексной геологической интерпретации новейших данных геофизических исследований и глубокого бурения.

2. Выяснение роли юрского этапа в. формировании современного структурного плана региона, включая особенности временного образования и развития разломов.

3. Анализ литологического состава и строения юрской терригенной формации, условий осадконакопления, фильтрационно-емкостных параметров отложений, установление особенностей распространения коллекторов и типов неантиклинальных поисковых объектов.

4. Дифференцированная по площади и по типам объектов оценка перспектив газоносности и обоснование дальнейших направлений ПРР по выявлению залежей углеводородов в регионе на базе структурного и формационного анализа.

Научная новизна

На основе анализа новых данных сейсморазведки (МОГТ-2Б и ЗБ) и бурения скважин, проведенных в Устюртском регионе за период 2006-

з

2011 гг., с привлечением результатов ГРР прежних лет уточнено строение юрского комплекса отложений Восточного Устюрта. Обосновано выделение инверсионных валов в пределах Актумсукской системы поднятий и выявление новых разломов. Обоснована ведущая роль юрского этапа в структурной дифференциации платформенного чехла.

В соответствии с парагенетическим принципом выделения формаций в юрском комплексе отложений Восточного Устюрта выделена юрская терригенная формация, уточнены основные черты ее геологического строения, литологический состав, эволюция палеогеографических условий накопления. Определены особенности распространения пород-коллекторов по площади и разрезу формации, с установлением факторов, обусловивших условия для формирования литологических ловушек в нижне-среднеюрских отложениях. Проанализированы фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) пород по керну и рассмотрены вторичные изменения коллекторов в результате катагенетических преобразований.

Научно обоснованы эффективные направления ГРР в юрском комплексе Восточного Устюрта, проведено ранжирование этих направлений по степени перспектив новых открытий и прироста запасов УВ.

Защищаемые положения:

1. Новые представления о тектонике юрского комплекса отложений Восточного Устюрта (включая установление инверсионных валов, зависимости морфологии локальных поднятий от положения в региональной структуре, уточнение особенностей разломной тектоники, выявление новых разломов и их морфологии) и обоснование ведущей роли юрского этапа в структурной дифференциации платформенного чехла.

2. Модель строения и литологического состава терригенной формации юры, включающая выделение серии новых типов седиментологических (фациально-литологических) элементов в ее составе, в том числе палеорусел, баров и др., уточнение особенностей распределения коллекторов в формации.

3. Сравнительная оценка и обоснование наиболее эффективных направлений ГРР на газ с выделением новых типов поисковых объектов в юрской терригенной формации.

Практическая значимость результатов работ определяется существенным уточнением направлений поисковых работ на юрские отложения Восточного Устюрта на базе новых выводов по тектонике, формационным и фациальным особенностям, развитию коллекторов, включая выделение и обоснование новых типов поисковых объектов, что должно привести к повышению эффективности поисково-разведочных работ на углеводороды в регионе. Практические рекомендации могут представлять интерес для российских организаций, ведущих работы в Узбекистане.

При работе над диссертацией использованы опубликованные и фондовые геолого-геофизические материалы, полученные в ходе выполнения ГРР, новые сейсморазведочные данные и результаты, поисково-разведочного бурения в Республике Узбекистан. Основой для

главных научных выводов послужили результаты сейсморазведочных работ в новейших модификациях, выполненных ОАО «Саратовнефтегеофизика» (2006-2010 гг.), и глубокого бурения, проводимого ЗАО «Газпром зарубежнефтегаз» (2007-2011 гг.).

Результаты работы над диссертацией были использованы при планировании геологоразведочных работ на Восточном Устюрте ЗАО «Газпром зарубежнефтегаз» и при составлении отчетов о НИР ООО «Газпром ВНИИГАЗ»:

- «Актуализация поэтапной программы геологоразведочных работ на инвестиционных блоках Устюртского региона Республики Узбекистан с учетом результатов геологоразведочных работ 2006 - 2008 гг.» (2009 г.);

- «Обобщение геолого-геофизических материалов в рамках авторского сопровождения геологоразведочных работ в 2006-2009 гг. на инвестиционных блоках Устюртского региона Республики Узбекистан» (2010 г.);

- «Обобщение геолого-геофизических материалов в рамках авторского сопровождения геологоразведочных работ в 2006-2011 гг. на инвестиционных блоках Устюртского региона Республики Узбекистан» (2011 г.).

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы докладывались:

- на XIII, XIV, XV и XVI Координационных геологических совещаниях ОАО «Газпром» (2008, 2009, 2010, 2011 гг.);

- на заседаниях Секции по геологоразведочным работам и запасам месторождений углеводородов, гидроминерального сырья и других ресурсов недр Комиссии газовой промышленности по разработке месторождений и использованию недр ОАО «Газпром»;

- на второй Международной научно-практической конференции «Мировые ресурсы и запасы газа и перспективные технологии их освоения» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Москва, 28-29 октября 2010 г.);

- на семинаре центра «Газовые ресурсы» ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано семь работ, из них пять - в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, рисунков, таблиц. Общий объем диссертации составляет 158 страниц, в том числе 44 рисунка, 5 таблиц. Список использованных источников содержит - 100 наименований.

Диссертация выполнена в ЗАО «Газпром зарубежнефтегаз» и в ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю - д.г.-м.н. В.А. Скоробогатову за общее руководство и конструктивную помощь на протяжении всего периода работы над диссертацией. Автор признателен д.г.-м.н, профессору H.A. Крылову, д.г.-м.н, профессору В.П. Гаврилову, д.г.-м. н. H.H. Соловьеву, B.C. Парасыне,

к.г-м.н. Ю.И. Заболотной, к.г-м.н. М.С. Кучере, к.г-м.н. А.Я. Гризику, И.В. Огородникову, д.г.-м.н Ю.А. Воложу, к.г-м.н. В.А. Быкадорову за научные консультации и ценные советы, В.И. Спицыну, A.C. Ольшанскому, Я.Ш. Когану за предоставленные материалы и конструктивные рекомендации.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследований, научная новизна, основные защищаемые положения и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе дан краткий исторический обзор геологической и геофизической изученности Восточного Устюрта и Устюртского региона в целом. Геологическое изучение территории Устюрта началось в конце XIX века. До 50-х годов XX века исследования базировались в основном на геологической съемке и носили рекогносцировочный характер. Со средины XX века целенаправленно изучаются перспективы нефтегазоносности территории, стратиграфия, тектоника и гидрогеология. Начиная с 60-х годов, проводяться геофизические исследования: сейсморазведочные работы КМПВ, MOB и др., было начато глубокое бурение. Получивший широкое применение метод общей глубинной точки (МОГТ) позволил выделить основные опорные отражающие горизонты и подготовить к поисковому бурению до 2006 года 69 структур. В сочетании с региональными сейсморазведочными работами проводилось опорное бурение, основной целью которого являлось выделение стратиграфических комплексов и привязка их к отражающим сейсмическим горизонтам для повышения точности определения глубин залегания. С начала исследований до 2006 г. был проведен большой объем работ по изучению геологического строения, истории развития и перспектив нефтегазоносности Устюртского региона.

С 2006 года начался новый этап геологического изучения Восточного Устюрта, после проведения ЗАО «Газпром зарубежнефтегаз» на инвестиционных блоках Устюртского региона сейсморазведочных работ MOrT-2D/3D с использованием современных технологических и методических приемов и поискового бурения. Основным направлением ГРР были выбраны юрские отложения. Проведенные работы внесли большой вклад в изучение геологического строения и уточнение перспектив нефтегазоносности юрских отложений Устюртского региона на территории Республики Узбекистан. Прямым положительным результатом работ явилось открытие в 2009 году газоконденсатного месторождения Джел.

Этому региону в разные годы были посвящены работы таких известных исследователей как: A.A. Абидов, Х.Х. Авазходжаев, A.M. Акрамходжаев, Н.И. Андрусов, A.JI. Арипов, А.Д. Архангельский, М.А. Ахмеджанов, T.JI. Бабаджанов, А.Г. Бабаев, В.А. Быкадоров, О.М. Борисов, A.A. Валиев, Ю.А. Волож, И.С. Вольвовский, О.С. Вялов, В.П. Гаврилов, Р.Г. Гарецкий, Ю.Н. Годин, А.Я. Гризик, Н.Г. Давыдов, Г.Х. Дикенштейн, Ю.И. Заболотная, З.С. Ибрагимов, А.К. Каримов, A.B. Киршин, Л.Г. Кирюхин, Я.Ш. Коган,

H.A. Крылов, И.Ф. Кувшинова, K.K. Курбаниязов, М.С. Кучеря, А.И. Летавин, Н.П. Луппов, А.К. Мальцева, Н.Е. Минакова, М. Мухаммедов, А.Х. Нугманов, Э.О. Осипова, С.А. Пак, Г.Ф. Пантелеев, Л.П. Полканова, A.M. Силич, А.И. Смолко, В.И. Соколов, Г.С. Солопов, С.Т. Талипов, Б.Б. Таль-Вирский, Х.У. Усманов, Ю.А. Федотов, И.А. Фузайлов, Д.Р. Хегай, А.Е. Шлезингер, В.И. Шрайбман, С.С. Шульц, Ж. Юлдашев, М.Г. Юлдашева, А.Л. Яншин и многие др. Их труды учтены автором при работе над диссертацией.

Вторая глава посвящена обзору литолого-стратиграфической характеристики разреза и анализу тектонического строения Восточного Устюрта.

В разрезе Восточного Устюрта выделяются несколько крупных литолого-стратиграфических комплексов - структурных этажей. На разновозрастном палеозойском и допалеозойском складчатом фундаменте залегает переходный комплекс, разделяемый на два подэтажа: верхний - пермотриасовый подэтаж (ярус) и нижний - палеозойский подэтаж (ярус). На породах переходного комплекса залегают платформенные отложения юрско - кайнозойского возраста. Юрско - кайнозойский этаж, в свою очередь может быть разделен на три подэтажа: юрский, палеоген-меловой и неогеновый.

Структурные этажи: плитный, переходный (пермотриасовый и палеозойский) комплексы и фундамент, включающий докембрий и, местами, палеозой, отражают принципиально различные стадии тектонического развития территории.

Плитный чехол, охватывающий породы от подошвы юры до миоцена, характеризуется набором формаций платформенного типа и платформенными структурами разного размера (порядка). Он залегает с размывом и угловым несогласием на отложениях различного стратиграфического уровня - от докембрия до триаса.

Разрез юры представлен всеми тремя отделами, стратиграфическая полнота и мощности которых в пределах отдельных тектонических элементов плитного комплекса различны. Юрские отложения характеризуются наибольшими размахом и градиентами мощностей среди стратиграфических комплексов плитного чехла, что свидетельствует об интенсивной тектонической дифференциации, о чем будет подробно сказано ниже.

Пермотриасовый комплекс отличается от плитного гораздо большей дизъюнктивной раздробленностью. Между плитным чехлом и верхним подъярусом переходного комплекса фиксируется не только угловое несогласие, но местами и принципиальное изменение палеоструктурного плана (инверсия прогибов). Вместе с тем отмечается и унаследованность многих пермотриасовых элементов в юре (например, Центрально-Устюртское поднятие).

В тектоническом плане Устюртский регион Республики Узбекистан частично охватывает крупные структурные элементы платформенного чехла Туранской эпипалеозойской плиты: юго-восточную часть Северо-Устюртской синеклизы, западную часть Аральской зоны дислокаций, восточные части

Центрально-Устюртской зоны поднятий и Южно-Мангышлакско-Устюртской впадины.

В основу приводимого ниже тектонического районирования положены структурные построения по подошве юры (Ту), а также учтены данные по другим отражающим горизонтам юры.

Северо-Устюртская синеклиза осложняется рядом тектонических элементов второго порядка, характеризующихся линейностью (Актумсукская система дислокаций), либо изометричностью (Барсакельмесский прогиб, Яркимбайский выступ). Северная и западная границы Северо-Устюртской синеклизы находятся за пределами изучаемой территории. Южная граница синеклизы проходит с запада на восток вдоль Центрально-Устюртского разлома, отделяющего рассматриваемую синеклизу от расположенной южнее Центрально-Устюртской зоны поднятий. Восточная граница проходит вдоль западного склона Куаныш-Коскалинского вала, который относится к Аральской зоне дислокаций.

На севере рассматриваемой части Северо-Устюртской синеклизы выделяется крупная Актумсукская зона поднятий, линейно вытянутая в широтном направлении. Она граничит с Кульбайско-Аторбайским прогибом, имеющим широтное простирание, в восточной части - с Аральской зоной дислокаций, в состав которой входят Куаныш-Коскалинский вал и Судочий прогиб. Актумсукская зона поднятий включает Кассарминский, Байтерек-Теренгкудукский и Харойский валы. Харойский вал - самый южный в Актумсукской системе. Он имеет субширотное простирание, но выражен менее контрастно, представляя цепочку локальных структур. Размеры вала 70x20 км. В северной части Харойского вала в зоне его сочленения с Байтерек-Теренгкудукским валом выделяется прогиб амплитудой около 300 м по подошве юры. По отношению к Байтерек-Теренгкудукскому валу Харойский представляет собой опущенную ступень, за которой расположен Кульбайско-Аторбайский прогиб. В пределах Харойского вала верхне - среднеюрские отложения с угловым стратиграфическим несогласием залегают на пермотриасовых образованиях. Отсутствие отложений нижнеюрского возраста на Харойском валу, возможно, было связано с общей приподнятостью вала над областью накопления осадков. Подошва чехла расположена здесь на отметках от -2,2 км в осевой зоне до -2,6 км на склонах. Харойский вал включает структуры: Восточный Харой, Центральный Харой, Западный Харой. Западнее этот вал примыкает к структуре Южный Теренгкудук, относящейся к Байтерек-Теренгкудукскому валу.

В пределах Актумсукской системы поднятий осадочный чехол залегает на разновозрастных отложениях. В северной и северо-западной частях юрские отложения залегают на палеозойском фундаменте, а в южной и юго-западной частях чехол подстилают пермотриасовые отложения переходного комплекса. Юго-западная часть Байтерек-Теренгкудукского вала и Харойский вал в конце триасового периода - начале юры образовались на месте пермотриасового палеопрогиба. Это - инверсионные структуры.

Кульбайско-Аторбайский прогиб - структура, унаследованная от депрессии пермотриасового этажа, точнее от ее южной части, не претерпевшей инверсии. Здесь выделяются Кульбайская и Аторбайская мульды. Кульбайская мульда (размером 100x50 км) асимметрична - ось ее смещена к северу, где подошва чехла погружается до абсолютных отметок - 4,5 км, а мощность юрских отложений достигает 2,4 км. На северном борту Кульбайской мульды выделяются сравнительно крупные структуры, нарушенные с севера Актумсукским разломом (Сев. Джангызсу, Разломная I, II, III и др.). На южном борту развиты, в основном, мелкие антиклинальные структуры без тектонических нарушений, локализующиеся на границе Кульбайской мульды и Агыинского выступа (Тлеукудук, Тедженказган и др.). Южный борт Кульбайской мульды в районе Яркимбайского выступа характеризуется отсутствием замкнутых локальных структур и представляет собой слабо дифференцированную моноклиналь. На востоке Кульбайская мульда через узкую седловину граничит с Аторбайской мульдой.

Аторбайская мульда имеет широтное простирание, размеры ее гораздо меньше Кульбайской - 30x15 км. Подошва юры в Аторбайской мульде погружается до абсолютных отметок - 4,0 км. Мощность юры составляет от 1,4 км на бортах мульды до 2,0 км в ее центральной части. На юге Аторбайская мульда граничит с Агыинским выступом, на востоке - с Куаныш-Коскалинским валом.

В пределах изучаемой территории выделяется восточная часть Яркимбайского выступа. Он граничит на севере с Кульбайско-Аторбайским прогибом, на северо-востоке - с Агыинским выступом, на юго-востоке - с Аланской депрессией, на юге - с Центрально-Устюртской зоной поднятий.

Агыинский выступ, примыкающий с северо-востока к Яркимбайскому выступу, по подошве юрских отложений имеет изометричную форму и размеры - 65x55 км.

В юго-восточной части Северо-Устюртской синеклизы выделяются Аланская депрессия и Барсакельмесский прогиб, слабо изученные сейсморазведкой и бурением.

Вследствие уточнения тектонического строения Барсакельмесский прогиб разделен автором на ряд самостоятельных структур: Кульбайско-Аторбайский прогиб, Агыинский выступ и Аланскую депрессию, а соответственно Барсакельмесский прогиб представлен сравнительно небольшой по площади территорией, занятой на поверхности шором Барсакельмесс (неизученным сейсморазведкой и бурением из-за непроходимости).

Аральская зона дислокаций отличается от остальных структурных зон субмеридиональным простиранием входящих в нее валов и прогибов. На территорию исследований попадает только самый западный структурный элемент этой зоны - Куаныш-Коскалинский вал.

Куаныш-Коскалинский вал разделяет Аторбайскую мульду, Барсакельмесский прогиб на западе и Судочий прогиб на востоке. Вал имеет размеры 160x30 км, характеризуется субмеридиональным простиранием и

сложным строением. В осевой части Куаныш-Коскалинского вала наблюдается сокращение мощностей отложений нижней и средней юры.

Наиболее приподнятым в пределах вала является Куанышское поднятие, с которым связано одноименное месторождение. Наиболее погруженной частью Куаныш-Коскалинского вала является Аламбекский блок, глубина залегания подошвы юрских отложений в котором достигает - 3,6 км и более.

Западная присклоновая зона Куаныш-Коскалинского вала на стыке с Аторбайской мульдой и восточная - на сочленении с Судочьим прогибом осложнены системой субпараллельных сбросов, с амплитудой от 20-30 м до 250 м, которые образуют систему горстов, грабенов и ступеней.

Центрально-Устюртская система поднятий - крупный тектонический элемент, ограничивающий Северо-Устюртскую синеклизу с юга, представляет собой протягивающуюся более чем на 700 км в широтном направлении полосу линейно вытянутых поднятий, ограниченных с севера и юга крупными разломами.

Для этой системы характерны неглубокое залегание палеозойского фундамента, сокращенный разрез плитного чехла, выпадение из разреза палеогеновых и верхнемеловых отложений. Пермотриасовые отложения отсутствуют или имеют сокращенную мощность.

В пределах рассматриваемой части Центрально-Устюртской системы поднятий выделяются три вала субширотного простирания. У северной границы системы поднятий с запада на восток располагаются Карабаурский и Айбугирский валы. Оба вала на севере прижаты к региональному Центрально-Устюртскому разлому. В юго-западной части системы поднятий выделяется восточное окончание Хоскудукского вала. Хоскудукский вал с юга и севера ограничен разломами, затухающими в средней юре.

Южно-Мангышлакско-Устюртская впадина - обширная депрессионная зона по серии разломов северо-западного простирания граничит на севере с Центрально-Устюртской системой дислокаций, на юге - с Туаркыр-Капланкырской системой дислокаций, на востоке Шорджинским выступом отделяется от Дарьялык-Дауданского прогиба.

Размеры впадины на узбекской территории составляют 115x95 км, в пределах которой выделяется Шахпахтинская ступень и Ассакеауданский прогиб.

Шахпахтинская ступень имеет субширотное простирание и граничит на севере с входящим в Центрально-Устюртскую систему поднятий Хоскудукским валом, на юге - с Ассакеауданским прогибом. Северная и южная границы ступени контролируются региональными разломами, отделяющими Шапахтинскую ступень от Ассакеауданского прогиба и Хоскудукского вала.

Глубина залегания подошвы юрских отложений в пределах ступени колеблется от - 2,3 до - 3,0 км, мощность отложений юры составляет 0,7-0,9 км на северо-востоке, увеличиваясь в юго-западном направлении до 1,2 км.

В структуре юрских отложений на Шахпахтинской ступени выделяются несколько локальных поднятий. На юго-западном участке ступени расположены два поднятия северо-западного - юго-восточного простирания.

Наиболее крупные из них - месторождения Шахпахты и Джел. К востоку располагается цепочка мелких антиклинальных структур - Северный Ассакеаудан, Карааудан и Северный Карааудан. Южнее структуры Шахпахты, у Шахпахтинского регионального разлома, располагается структура Эргазы.

Ассакеауданский прогиб имеет субширотное простирание, размеры (в пределах изучаемой территории) 110x60 км. Подошва юрских отложений в северной и юго-восточной прибортовых частях прогиба регистрируется на глубинах - 3,0 — 4,0 км. Мощность юрских отложений меняется от 1,1 до 1,6 км.

Тектоническое развитие Восточного Устюрта в юрский период

Юрский период характеризовался интенсивной структурной дифференциацией территории Восточного Устюрта. Юрские отложения развиты на изучаемой территории повсеместно, но характеризуются большим изменением толщин - от 0,1 до 2,4 км, наличием зон больших градиентов мощностей, стратиграфически сокращенными разрезами на некоторых поднятиях.

На изучаемой территории выделяется несколько разновозрастных генераций разрывных нарушений - от погребенных в палеозое, до секущих юрские отложения.

Наиболее уверенно фиксируются протяженные крупноамплитудные разломы на границах крупных элементов. Разрывы в платформенном чехле развиты, в основном, в юрском комплексе и затухают, обычно, в верхней юре.

Актумсукская система поднятий характеризуется в целом, как зона резко сокращенных мощностей юры, отсутствием местами нижнеюрских отложений. На южной границе этой поднятой зоны фиксируется резкое увеличение мощностей. Высокоамплитудные движения в ранне-среднеюрское время происходили по Актумсукскому разлому. Вертикальная амплитуда перемещения в юрский период составляла 1,5-1,7 тыс. м.

Южнее Актумсукского разлома в юрский период интенсивно развивался Кульбайско-Аторбайский прогиб, где толщины юрских отложений характеризуются самыми высокими на рассматриваемой территории величинами - 2,2-2,4 км. Разрез юрских отложений в пределах данного прогиба представлен всеми отделами юры, что свидетельствует о постоянном прогибании в течение всего юрского периода.

Кульбайско-Аторбайский прогиб унаследовал южную часть существовавшей здесь в пермотриасовое время более обширной палеодепрессии (северная часть которой претерпела инверсию и превратилась в поднятия, составляющие южную часть Актумсукской системы валов).

На юге узбекской части Северо-Устюртской синеклизы в юрский этап вдоль Центрально-Устюртского разлома активно развивалась Аланская депрессия.

Южнее Центрально-Устюртского разлома, в пределах Карабаурского вала, юрские отложения сокращаются до 0,1 км - это минимальные толщины на всей изучаемой территории. В юрский этап Карабаурский вал испытывал интенсивное поднятие на протяжении практически всего периода.

и

Южнее Центрально-Устюртской зоны поднятий находится серия разломов, один из которых - Шахпахтинский. Развитие его в юрский период привело к образованию Шахпахтинской ступени к северу от этого разлома и Ассакеауданского прогиба к югу от разлома.

Анализ мощностей показывает, что на протяжении ранней юры Шахпахтинская ступень вместе с Ассакеауданским прогибом испытывала погружение с одинаковыми амплитудами. Интенсивные движения вдоль Шахпахтинского разлома и обособление ступени от прогиба, по-видимому, начались в среднеюрское время, когда Ассакеауданский прогиб опускался с большей скоростью. Одинаковые толщины верхнеюрских отложений позволяют сделать вывод, что интенсивные движения вдоль Шахпахтинского разлома начали затухать в конце средней юры.

В послеюрский этап Шахпахтинская ступень и Ассакеауданский прогиб вновь продолжили погружаться, но Ассакеауданский прогиб погружался более интенсивно, что привело к образованию над разломной зоной флексуры, выраженной по верхнеюрским отложениям.

В третьей главе рассмотрены условия формирования юрской терригенной формации, ее состав и строение.

Осадочную формацию автор понимает в соответствии с трактовкой Н. С. Шатского, Н. П. Хераскова, В. П. Казаринова, Н. А. Крылова, А. К. Мальцевой, В. М. Цейслера и др. Это крупное геологическое тело, литологически относительно однородное - однопородное или, чаще, имеющее постоянный набор и постоянный характер чередования литологических элементов, обособленное в пространстве стратиграфическими или литологическими границами от смежных тел, образовавшееся в определенных палеотектонических и палеоклиматических условиях, и соответствующее по стратиграфическому объему ярусу или отделу, реже части яруса или нескольким отделам.

Изучение внутреннего строения формации, выявление закономерностей группирования пород внутри тела формации, выяснение фациально-палеогеографических условий образования комплекса пород, изучение цикличности и ритмичности - все это элементы формационного анализа, составляющие научную основу прогнозирования распространения и качества коллекторов и покрышек. Палеогеографический и палеотектонический анализы условий накопления формации служат базой для прогнозирования ловушек различных типов. Изучение геологических условий осадконакопления, геохимических параметров и стадий катагенеза пород дает основу для прогнозирования количества и качества УВ на геохимической основе. Таким образом, формационный анализ, особенно в части изучения внутреннего строения и условий образования формации, является базой для решения задач прогнозирования нефтегазоносности и определения дальнейших направлений поисков залежей нефти и газа.

Юрская терригенная формация на эпипалеозойских плитах характеризуется принципиальным постоянством облика, хотя имеет существенные вариации состава и строения в разных регионах. Генезис

формации- смешанный, при общем преобладании континентальных фаций: озерно-болотных, аллювиальных и др. Морские отложения отмечаются местами в низах средней юры, их роль повсеместно возрастает вверх по разрезу. Период накопления данной формации характеризовался гумидным климатом и интенсивной тектонической дифференциацией плит, что обусловило резкие изменения ее толщин. В целом эту формацию следует именовать песчано-глинистая (терригенная) субугленосная смешанного происхождения. Юрская терригенная формация Восточного Устюрта является частью одноименной формации эпипалеозойской платформы.

Отложения формации на исследуемой территории вскрыты всеми глубокими разведочными и опорно-параметрическими скважинами. Залегают породы формации с угловым и стратиграфическим несогласием на различных горизонтах пермотриаса и палеозоя. Формация включает в себя отложения нижней, средней юры и нерасчлененную толщу келловея-оксфорда. Перекрывается формация в данном районе маломощной терригенно-карбонатной формацией морского происхождения кимеридж-титонского возраста.

Формация характеризуется сильно дифференцированными толщинами в общем согласии со структурным планом платформенного чехла, о чем сказано выше. Максимальные толщины составляют 2,4 тыс. м.

Рассматриваемая формация представлена чередованием песчано-алевролитовых и глинистых пород с подчиненным содержанием углистого и карбонатного вещества. Соотношение песчано-алевролитовых и глинистых пород изменяется по вертикальному разрезу, карбонаты появляются только в верхней части. Углистое вещество рассредоточено по разрезу, значительных монолитных скоплений не образует.

Нижняя юра представлена преимущественно песчаной толщей с прослоями гравелитов и глин. Породы серые, местами темно-серые с желтым оттенком.

Песчаники нижней юры - серые, темно-серые, крепкие, плотные, слюдистые, разнозернистые, местами грубозернистые, брекчиевидные, плохо отсортированные. Обломочная часть песчаников составляет 75-80%, а цемент -20-25% и в основном представлен глинами. Форма зерен песчаников чаще угловатая, полуокатанная с изъеденными коррозионными контурами. Основными породообразующими минералами являются кварц (50-70%), альбит (5-10%), слюды (10-30%) и хлорит (3-20%). Встречается сидерит в виде окатышей и конкреций. Глины сложены чешуйками глинистых минералов и алевро-пелитовых обломочных частиц. Наблюдаются включения обрывков углистого материала и сгустки бурого битуминозного вещества, точечные включения рудных минералов. Структура породы пелитовая, текстура беспорядочная.

Доля пластов глин в разрезе нижней юры составляет 30%, песчаников и алевролитов - 70%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1 до 14 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-3 м редко до 30 м.

Мощность нижнеюрских отложений колеблется в широком диапазоне. Если в приподнятых частях (Кохбахты, Хоскудук, Коскала, Байтерек) Центрально-Устюртской системы дислокаций и Актумсукского выступа отложения нижней юры отсутствуют, то в погруженных зонах их мощность колеблется от 40 до 300 м.

Отложения аален-байосса представлены часто чередующимися песчано-алевритовыми и глинистыми породами серого и темно-серого цвета, с включениями и редкими прослоями угля. На большей части территории Восточного Устюрта в нижней части среднеюрского разреза преобладают глинистые образования. Глины серые, темно-серые до черной окраски, плотные, крепкие, слюдистые, углистые, часто алевритистые и песчанистые. Структура глин пелитовая, текстуры разнообразны — массивная, слоистая, пятнистая. Основная глинистая масса представлена гидрослюдой, каолинитом и смешаннослойными образованиями. Встречаются сидерит в виде бурых агрегатов размером 0,05-0,2 мм и пирит в виде мелких кристалликов.

Песчаники и алевролиты плохо отсортированные, слюдистые, серые, темно-серые, плотные, крепкие с острым угловатым изломом. Основными породообразующими минералами являются кварц (30-50%), альбит (10-17%), калиевые полевые шпаты (10-24%), пирит (до 5%), слюды (3-20%). Встречаются частые обломки эффузивных и кремнистых пород. Цемент песчано-алевритовых пород глинистый и карбонатно-глинистый, карбонатная часть представлена мелко- и среднезернисто-кристаллическим кальцитом с единичными образованиями сидерита, среди глинистых минералов - каолинит и хлорит. Тип цементации базальный, поровый и пятнистый. Пятнистый тип обусловлен наличием растительных остатков, распределенных в породе неравномерно.

Доля пластов глин в разрезе аалена-байоса составляет 55%, песчаников и алевролитов - 45%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1 до 40 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-5 м до 35 м.

На Центрально-Устюртском поднятии отложения аалена-байосса либо отсутствуют, либо сокращены (40 м). В подошве отложений аалена-байосса здесь прослеживаются в основном песчаники, среди которых развиты разрозненные прослои темно- и светло-зеленых плотных глин с обильными включениями углефицированных растительных остатков. Выше отложения аален-байосса становятся более глинистыми, песчаники и алевролиты имеют подчиненное значение.

Отложения батского яруса представлены глинами, алевролитами, песчаниками слабокарбонатными, местами гравелитистыми. Глины серые, темно-серые, крепкие, плотные, с обуглившимися растительными остатками и включениями пирита. В минералогическом отношении в глинах встречены монтмориллонит, гидрослюда, смешаннослойные минералы. Текстура массивная, слоистая, пятнистая, структура пелитовая и алевропелитовая.

Алевролиты и песчаники мелко- и крупнозернистые, серые, темно-серые, крепкие, плотные, слоистые. В минералогическом отношении повсеместно

распространены кварц (30-60%), альбит (10-20%), калиевые полевые шпаты (7-20%), хлорит (5-10%), пирит (3-5%) обломки пород, слюды. Из акцессориев отмечаются циркон, гранат, турмалин, дистен, ставролит и др.

Доля пластов глин в разрезе бата составляет 60%, песчаников и алевролитов - 40%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1 до 30 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-5 м до 25 м.

Мощности батских отложений в пределах Устюрта изменяются от 100 до 250 м. Отложения батского яруса прослеживаются по всей территории.

Отложения келловей-оксфорда в пределах всего Устюрта представлены преимущественно терригенными образованиями, однако их состав и строение на различных участках различны.

Глины серые, зеленовато-серые, темно-серые, в верхней части пестроцветные - от бурого до кирпично-красного, часто песчанистые. Сложены чешуйчатыми агрегатами глинистых минералов и мелкозернистыми алевролитами. Глинистые минералы представлены гидрослюдой, хлоритом и каолинитом. Текстура пород в основном слоистая, ориентированная, реже массивная, беспорядочная.

Алевролиты и песчаники серые с зеленоватым оттенком, крепкие, плотные, мелко- и среднезернистые, с многочисленными прослойками и линзоподобными включениями глинистого материала. Форма зерен угловатая и угловато-округлая. Часто в алевролитах встречаются точечные включения пирита, создающие наряду с глинистыми прослойками ориентированную текстуру пород. Обломочный материал составляет 80-85% породы, а цемент -15-20%. Цементирующий материал представлен глинистым и кремнисто-глинистым веществом, обогащенным мельчайшими обрывками бурого углистого вещества. По составу песчаники в основном кварц-полевошпатовые (кварц - 25-40%, альбит - 10-30%, слюды - 7-20%). Периодически встречаются сидерит (2-9%) и пирит (2-3%). Кроме того, в составе обломочного материала встречаются обломки кремнистых, эффузивных и глинистых пород (6-8%), биотит - 2-3%, хлорит - 6-10 %. Из акцессориев отмечаются циркон, турмалин, гранат. Аутигенные минералы представлены пиритом, гидроокислами железа, баритом, кальцитом. Из рудных минералов отмечаются магнетит-ильменит, гематит-лимонит. Форма зерен разнообразная: неправильная, угловато-окатанная, реже изометричная. Пирит встречается в виде мелких кубиков и стяжений, а также причудливых по форме агрегатов.

Доля глинистой составляющей от объема пород составляет 70%, песчаников и алевролитов - 30%. Мощности глинистых пластов изменяются от 1-4 м до 35 м, мощности пластов песчаников и алевролитов варьируют в пределах от 1-2 до 13 м.

Келловей-оксфордские отложения вскрыты всеми глубокими скважинами. Они залегают на отложениях бата с размывом в приподнятых зонах и без размыва в прогибах. Мощность отложений от 120 м до 360 м.

Образование юрской терригеннон формации происходило в существенно постоянных климатических и тектонических условиях, точнее, меняющихся в

весьма узких рамках. Климат, будучи в целом гумидным, испытал некоторый сдвиг в сторону аридизации в самом конце накопления формации. Об этом свидетельствуют появление красноцветных пород и некоторое увеличение карбонатности в оксфордской части разреза. Лейтмотивом геологического развития в ранней и средней юре было последовательное расширение площади седиментации, осложненное краткими перерывами. Тектоническая дифференциация рассматриваемой территории была, как отмечалось ранее, весьма активной. При этом интенсивность движений нарастала от ранней юры, к средней. Это определило и направленное изменение минералогического состава песчано-алевролитовых пород: последовательное сокращение доли кварца, рост доли полевых шпатов и появление в песчаниках обломков пород. Процессы денудации в источниках сноса и седиментации в депрессионных зонах стали более быстрыми, более интенсивными. Толщина средней юры больше, чем нижней.

Существенно изменялись палеогеографические условия накопления формации. В согласии с последовательным расширением площади осадконакопления и сокращением зон размыва происходило изменение условий от исключительно континентальных, к смешанным лагунно-континентальным и мелководно-морским. В ходе этой эволюции ландшафтов аллювиальные и субаэральные условия седиментации замещались озерно-болотными и аллювиальными и затем смешанными с участием морских условий. Последняя фаза образования формации отличалась наибольшим ландшафтным разнообразием. В связи со значительной ролью процессов переходного типа среднеюрская часть разреза является наиболее сложной в седиментационном отношении. Здесь широко развита прерывистая линзовидная слоистость, с массой мелких внутриформационных несогласий, размывов, выклиниваний, изменений толщин горизонтов. Это привело к сложному взаимоотношению песчаных пластов и разделяющих их глинисто-алевритовых покрышек («неколлекторов»). В конце поздней юры накапливались морские терригенно-карбонатные породы, образующие уже другую - терригенно-карбонатную формацию.

Юрский период в пределах Восточного Устюрта представлен единым тектоно-седиментационным циклом (второго порядка) так же, как в сопредельных, более восточных, районах Туранской плиты. Юрская терригенная формация фиксирует трансгрессивную часть этого цикла.

Характерной особенностью юрской терригенной формации в Восточном Устюрте является отсутствие мощных регионально и зонально выдержанных глинистых покрышек внутри самой формации. Здесь присутствуют лишь покрышки локального развития. При весьма значительной доле глинистых отложений они представлены многочисленными и, в основном, невыдержанными по простиранию прослоями небольшой толщины, перемежающимися с алевролитами и песчаниками. Толщины покрышек изменяются от 2-3 м до 25 м. На рассматриваемой территории встречаются практически все типы тонкой слоистости осадочных пород - от плоскопараллельной, до косой, прерывистой, клиновидной и линзовидной.

В теле формации прослеживается ряд проницаемых песчаных пластов. В нижней юре в пределах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба выделяются XIII, XII, XI, X пласты; на Куаныш-Коскалинском валу в рамках куанышского горизонта (снизу вверх) - КНШ КН9, КН8> КН7, КН6, КН5, КН4, КН3, КН2иКН,.

В среднеюрских отложениях в пределах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба (снизу вверх) выделены следующие пласты-коллекторы IX, VIII (аален-байос), VIII-a, VII, VII-a, VI (бат), V, IV, III, III-а, И, I (келловей), Г* (оксфорд). В северной части изученной территории в подошве средней юры залегает пласт НКН (надкуанышский горизонт), выше по разрезу - акчалакский горизонт с продуктивными пластами: AKi, АК2, АК3, АК4, АК5, АКб, АК7, AKs, АК9.

Нижнеюрские отложения накапливались преимущественно в континентальных условиях, при интенсивном размыве областей денудации и поступлении в бассейн большого количества обломочного материала. В целом отмечается относительная выдержанность коллекторских горизонтов в нижнеюрских отложениях по сравнению со среднеюрскими. В нижнеюрских отложениях в разрезе превалируют пласты и линзы песчаников от мелкозернистых, до крупно-зернистых, серого, светло-серого, темно-серого цвета. Аргиллиты и алевролиты образуют прослои между песчаниками. Толщины песчаников в отдельных пластах могут достигать 20 м, иногда они хорошо выдержанны, но в большей части имеют линзовидный характер. По данным сейсморазведки устанавливается наличие толщ, выклинивающихся на склонах крупных тектонических поднятий. Это создает предпосылки для формирования в зонах, примыкающих к линиям выклинивания, литологических ловушек. Наиболее вероятными областями распространения подобных объектов являются северные склоны Яркимбайского и Агыинского выступов.

В среднеюрское время, как указано выше, условия осадконакопления меняются от аллювиальных и озерно-болотных к авандельтовым и прибрежно-морским. Это привело к частому переслаиванию песчано-алевритовых пластов и разделяющих их глинистых покрышек. Слои характеризуются прерывистой линзовидной слоистостью, размывами, выклиниваниями, изменениями толщин.

Толщины пачек преимущественно песчаного состава изменяются от десятков сантиметров до нескольких метров. Проницаемые пласты то соединяются друг с другом, объединяясь в единые пачки, то утоняются до отдельных пластов. В целом среднеюрские отложения характеризуются отсутствием мощных выдержанных песчаных прослоев.

В отложениях средней юры ловушки литологического типа приурочены к руслам древних рек и к баровым песчаным образованиям. Баровые тела имеют плоское ложе и выпуклую верхнюю поверхность.

Ловушки, приуроченные к руслам древних рек, характеризуются извилистостью контуров в плане, резкой изменчивостью литологического состава и отсортированностью песчаного материала, а также выпуклым основанием песчаных линз. Наиболее показательным примером песчаного тела,

связанного с древним руслом, является пласт IV на месторождении Джел, выявленным сейсморазведкой ЗД.

В четвертой главе рассматриваются закономерности распространения коллекторов в юрской терригенной формации.

Изучение коллекторских свойств пород терригенной юрской формации Восточного Устюрта имеет почти полувековую историю. Значительный вклад в их изучение был внесен в последние годы (2006-2011 гг.), когда было пробурено 20 глубоких скважин, расширен комплекс ГИС и достигнут высокий вынос керна из перспективной части разреза (до 100%).

При анализе распределения коллекторских свойств пород были использованы результаты исследования кернового и шламового материала, выполненные ОАО «ИГИРНИГМ» по пробуренным в 2006 — 2011 гг. скважинам поискового и разведочного бурения.

Анализ и выявление закономерностей распределения коллекторских свойств по площади и разрезу изучаемой территории Устюрта осуществлен раздельно по северной и южной частям рассматриваемой территории.

К северной части территории отнесены: Яркимбайский выступ, Аланская депрессия, Барсакельмесский прогиб, Агыинский выступ, Куаныш-Коскалинский вал, Кульбайско-Аторбайский прогиб, Актумсукская система поднятий, Харойский, Байтерек-Теренгкудукский и Кассарминский валы, к южной части: Шахпахтинская ступень и Ассакеауданский прогиб.

Коллекторские свойства песчано-алевритовых пород юрской терригенной формации Восточного Устюрта обладают невысокими ФЕС. Относительно лучшие коллектора связаны с прибрежно-морскими и русловыми фациями, территориально распространенными в южной части Устюрта.

В большинстве исследованных образцов нижней юры южной части Устюрта открытая пористость определена в диапазоне от 6 до 15 %, в то время как открытая пористость коллекторов северной части находится в диапазоне от 0 до 10 %.

Проницаемость коллекторов южной части распределена от 0 до 100x10 мкм2, в то время как проницаемость пород северной в большей своей части распределена в интервале от 0 до 10x10"3 мкм2.

Значения открытой пористости и проницаемости коллекторов средней юры южной части также выше, чем коллекторов северной части. В южной части значения открытой пористости основного объема образцов лежат в интервале от 6 до 25 %, в то время как образцы северной части имеют пористость от 0 до 15 %. Проницаемость образцов керна южной части Устюрта выше, чем проницаемость пород-коллекторов северной части.

Относительно хорошими ФЕС обладают коллектора аален-байосса, бата и келловей-оксфорда Байтерек-Теренгкудуского вала (площади Байтерек и Теренгкудук), и коллектора аален-байосса и бата Куаныш-Коскалинского вала (площадь Аламбек, месторождение Западный Барсакельмес и др.).

Юрская терригенная формация Восточного Устюрта имеет следующие особенности распространения и изменения пород-коллекторов:

> плохая выдержанность монолитных пластов песчаников, характерен их линзовидный характер. Пласты нижней юры относительно более выдержаны по сравнению с горизонтами средней юры и имеют большие толщины;

> увеличение количества выдержанных коллекторских горизонтов, содержащих газовые залежи, в южной части Устюрта по сравнению с северной частью (возможно, это связано с принадлежностью их к двум разным нефтегазоносным провинциям, где формация обладает как сходством строения, так и определенными различиями, оказывающими влияние на свойства коллекторов);

> преимущественно невысокие показатели ФЕС песчано-алевролитовых пород формации, причинами чего являются плохая отсортированность, первичная глинистость, интенсивные катагенетические преобразования. Отложения интенсивно преобразованы под влиянием процессов уплотнения и растворения обломочных зерен под давлением. В результате терригенные породы значительно уплотнились, усложнилась морфология их порового пространства, образовались конформная и инкорпорационная структуры, приведшие к ухудшению емкостных и фильтрационных свойств;

> улучшение коллекторских свойств нижне- и среднеюрских пород южной части Устюрта в сравнении с коллекторами северной части. В южной части значения открытой пористости имеют значения от 6 до 25 %, в то время как образцы северной части имеют пористость от 0 до 15 %. Проницаемость образцов керна южной части Устюрта выше, чем проницаемость пород-коллекторов северной части;

> коллектора средней юры обладают лучшими ФЕС относительно коллекторов нижней юры. Породы коллекторов нижнеюрских отложений имеют пониженную пористость 6-10% (ГУкласс по классификации A.A. Ханина), против повышенной пористости среднеюрский отложений, что относит их к III классу коллекторов по классификации A.A. Ханина;

> приуроченность коллекторов с лучшими ФЕС к русловым, прибрежно-морским и, вероятно, дельтовым фациям.

В пятой главе рассмотрена газоносность юрской терригенной формации.

Юрская терригенная формация является единственной содержащей промышленные запасы газа на территории Восточного Устюрта и сопредельной территории Южного Приаралья (Судочий прогиб), если не считать незначительных залежей газа в кровельной части палеозоя на Куаныш-Коскалинском валу (месторождения Кокчалак и Карачалак).

Промышленная продуктивность нижнеюрских отложений установлена на пяти месторождениях (Джел, Куаныш, Акчалак, Западный Барсакельмес, Кокчалак), а также на площади Бердах в смежном Судочьем прогибе; среднеюрских терригенных отложений - на пяти месторождениях (Шахпахты, Джел, Акчалак, Кокчалак, Западный Барсакельмес), а также на шести площадях в Судочьем прогибе (Бердах, Восточный Бердах, Учсай, Сургиль, Шагырлык и Шеге); верхнеюрских отложений - на трех месторождениях (Шахпахты, Джел,

Акчалак), а также на семи площадях в Судочьем прогибе (Восточный Бердах, Северный Арал, Учсай, Сургиль, Шагырлык, Северный Бердах, Урга).

По типу флюидов все месторождения Восточного Устюрта относятся к газоконденсатным и газовым.

К нефтегазоматеринским породам в рассматриваемом регионе относят обогащенные глинистым материалом и органическим веществом нижне-среднеюрские отложения, а также терригенно-вулканогенные образования верхнего карбона - нижней перми и глинисто-карбонатную толщу верхнего девона - нижнего карбона.

Преимущественный тип органического вещества в нижне-среднеюрском и верхнекаменноугольно-нижнепермском комплексах - гумусо-сапропелевый, с преобладанием гумусовой составляющей. В связи с этим обе названные толщи продуцировали преимущественно газообразные углеводороды.

Толща верхнего девона - нижнего карбона сформирована в условиях, благоприятных для накопления и сохранения органического вещества с большой долей сапропелевой составляющей, поэтому она обладала преимущественно нефтегенерирующим потенциалом.

Согласно исследованиям керна, проведенным РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, в палеозойском разрезе Восточного Устюрта в качестве нефтегазоматеринских пород могут рассматриваться черные известняки верхнего девона и черные аргиллиты верхнего карбона, распространенные на территории Ассакеауданского прогиба. В настоящее время эти породы не являются нефтегазопроизводящими, т.к. они испытали не только катагенез, но и метаморфизм, вследствие чего полностью утратили свой углеводородный потенциал. Условия накопления ОВ, судя по данным геологических исследований и хроматографии, были благоприятными для накопления ОВ, и его исходный потенциал мог быть достаточно высоким.

На остальных изученных участках Восточного Устюрта (Актумсукская система дислокаций, Кульбайско-Аторбайский прогиб, Барсакельмесский прогиб) каменноугольные отложения, по-видимому, не являлись не только нефте-, но и даже газоматеринскими породами. Для терригенных пород характерно очень низкое содержание ОВ (сотые доли процента), что не позволяет отнести их к породам, генерирующим УВ, или их газовый потенциал был низким.

Терригенные пермотриасовые отложения на изученной территории Восточного Устюрта не относятся к нефтегазоматеринским; так как они сильно преобразованы катагенетическими процессами (апокатагенез).

Наиболее благоприятные условия для накопления ОВ в пермотриасе существовали в южной части Устюрта (Ассакеауданский прогиб). В скважинах Кумой и Тамарлы встречаются прослои черных аргиллитов с повышенным остаточным генерационным потенциалом (ОВ=С),3-7,5%, (Б 1+Э2) -2-5 мг УВ/г породы). По данным пиролиза и хроматографии они могут рассматриваться как газоматеринские породы.

В юрском разрезе Восточного Устюрта к нефтегазоматеринским относятся терригенные породы средней и нижней юры, обладающие

повышенным остаточным генерационным потенциалом (ТС)С=0,72-0,93%, (S|+S2)=0,6-0,9 мг УВ/г породы). В раннеюрское время накопление отложений, обладающих генерационным потенциалом, происходило в пределах Кульбайско-Аторбайского прогиба и Агыинского выступа, в средней юре - на всей изучаемой территории, за исключением Аторбайской мульды. Верхнеюрские отложения содержат низкие концентрации ОВ и не являются генераторами УВ. Юрский комплекс пород в полном объеме достиг главной зоны газообразования.

Природные газы юрских отложений Устюрта в различных частях разреза и латерально, по своему составу отличаются как объемным содержанием метана и его высших гомологов, так и неуглеводородных компонентов.

Газы из юрских отложений Шахпахтинского месторождения по сравнению с одновозрастными газами Куаныш-Коскалинского вала и Судочего прогиба более легкие и содержат низкое количество (2-14,6 г/м3) конденсата. Количество метана составляет 82,7-92,9 %, этан-бутановая составляющая -2,08- 6,47%, углекислого газа - 0,05-4,7%, азота - 0,39-10,4%, сероводород отсутствует.

Анализ физико-химических характеристик природного газа по изученным месторождениям и площадям позволяет сделать вывод о том, что в верхнее- и среднеюрских отложениях Куаныш-Коскалинского вала развиты полусухие, полужирные, низкоуглекислые, углекислые, низкоазотные, азотные газы. В нижнеюрских отложениях указанного вала газы полусухие, жирные (Куаныш), сернистые, низкоуглекислые, низкоазотные, азотные. Газы месторождений Джел и Шахпахты - полусухие, бессернистые, низкоуглекислые.

Газоконденсат и нефть в пределах изучаемого региона распространены в широком интервале глубин - от 1500 м до 4480 м. Максимальное их развитие отмечено на глубинах 2000-3000 м.

Наиболее высоким содержанием конденсата отличается месторождение Куаныш (429,6 г/м3), существенно ниже содержание конденсата на Акчалаке (132,3 г/м3). По остальным месторождениям содержание конденсата невысокое (Западный Барсакельмес - 66 г/м3, Карачалак - 43,9 г/м3, Урга - 22,9 г/м3).

Притоки нефти до 28,3 м3/сут. получены на месторождении Западный Барсакельмес (нижняя юра). Нефти Западного Барсакельмеса легкие (0,8260,832 г/см3), среднесернистые (0,61-0,79%), низкобензиновые (2-10%). В нефти мало метановых (56-64%), много ароматических (13-14%) и нафтеновых УВ (22-31%). Коэффициент цикличности равен 0,56-0,78. Это говорит о слабой метаморфизованности нефтей Западного Барсакельмеса.

В 2009 году на территории Шахпахтинской ступени было открыто месторождение Джел, на котором пробурено 4 скважины. Месторождение приурочено к локальной структуре, осложненной несколькими куполами, прослеживающимися не по всем горизонтам.

Всего на этом месторождении установлено 12 газонасыщенных продуктивных горизонтов - la, I, IV, IVa, VI,Vila, VIII, Villa, IX, X, XI, XIII и

один потенциально-продуктивный горизонт V, продуктивность которого предполагается по данным ГИС.

Из них горизонты la, I, X, XI, XIII образуют в достаточной степени выдержанные по площади проницаемые резервуары. Остальные горизонты либо имеют локальное развитие в виде линз и быстро выклинивающихся вверх по простиранию пластов (IVa, Vila, Villa, IX), либо характеризуются наличием многочисленных зон замещения песчаных пластов на алевритово-глинистые (IV, V, VI, VIII).

Скважиной 4-Джел вскрыта контролируемая русловым врезом литологически ограниченная ловушка (пласт IV). Из интервала 2036-2011 м, приуроченного к нижней части продуктивного горизонта (пласт IV), получен промышленный приток газа с дебитом 334,8 тыс м3/сут.

Месторождение Джел - второе (первое месторождение - Шахпахты) на Шахпахтинской ступени. Это может рассматриваться как свидетельство перспективности юрских отложений Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба.

В шестой главе обосновываются новые направления поисков залежей газа и конденсата и перспективы газоносности юрской терригенной формации.

Результаты ГРР, проведенных до 2006 года более чем за четыре десятка лет, указывали на наличие УВ в недрах региона, но вместе с тем не давали оснований рассчитывать на значительный успех без внесения корректив в направления поисков и повышения качества геофизических работ, бурения и опробования поисково-разведочных скважин. Открытые до 2006 года месторождения располагались на Куаныш-Коскалинском валу (Куаныш, Акчалак, Кокчалак, Карачалак и Западный Барсакельмес) и на Шахпахтинской ступени (Шахпахты). В пределах остальных крупных структурных элементов открытий не было, несмотря на значительный объем поискового и опорно-параметрического бурения.

Оценка перспектив нефтегазоносности Восточного Устюрта на основе результатов литолого-фациальных, структурных и геохимических исследований, полученных к 2006 г., показала, что отложения юрской терригенной формации характеризуются благоприятными факторами для генерации и аккумуляции УВ.

В основу плана ГРР в 2006-2011 гг. были положены следующие исходные положения.

В качестве основного направления ГРР были выбраны юрские отложения на структурах Кульбайско-Аторбайского прогиба, а также склонов сопряженных поднятий.

Вторым направлением были определены поиски залежей в юре и палеозое на перспективных объектах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба.

В качестве третьего направления работ выдвигались юрские и палеозойские отложения на юге Куаныш-Коскалинского вала.

Проведенные в 2006-2011 гг. ГРР привели к выводу об изменении оценки перспективности направлений геологоразведочных работ. Прямым

положительным результатом поисков было открытие месторождения Джел на Шахпахтинской ступени с залежами в юрской терригенной формации. В тоже время работы на основном выдвигавшемся направлении не привели к открытиям, несмотря на значительные объемы бурения.

Отсутствие положительных результатов поисков в Кульбайско-Аторбайской депрессии явилось следствием:

> отсутствия в приосевой части депрессии четких локальных структур, способных контролировать ловушки углеводородов;

> низкими коллекторскими свойствами юрских песчаников;

> вероятно, недостаточным генерационным потенциалом юрских отложений этой депрессии.

Полученные отрицательные результаты на Куаныш-Коскалинском валу в виде отрицательных данных бурения на Северном Аламбеке, говорят о невысоких перспективах всей этой зоны, в том числе и Акчалакского блока.

В целом коллекторские свойства юрских песчано-алевролитовых горизонтов в южной части Устюрта оказались лучше, чем в северных районах.

На первое место в качестве наиболее перспективного направления на основании проведенного анализа материалов, выдвигаются юрские отложения Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба, где залежи УВ могут быть связаны с несводовыми и сводовыми ловушками. Здесь возможно выделение отдельных направлений, связанных с антиклинальными и тектонически и литологически экранированными ловушками. В рамках обоих юрских направлений геологоразведочных работ этой зоны в фонде подготовленных структур числятся: Эргазы (тектонически экранированная и антиклинальная ловушка, Сз - 9 млрд м3), Эргазы приразломная (тектонически экранированная ловушка, С3 - 4,5 млрд м3). В фонде выявленных: Северный Карааудан, Шахты.

Выдвигая юрские отложения Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба в качестве относительно наиболее перспективного направления, нельзя не отметить еще раз сложность строения песчаных пластов юры и значительное влияние фациального фактора.

Открытие двух газовых месторождений Джел и Шахпахты подтверждает перспективы направления - юрские отложения Шахпахтинской ступени и указывает на вероятность открытия дополнительных залежей углеводородов, приуроченных к одной зоне нефтегазонакопления.

Коэффициент продуктивности объектов (площадей) трудно оценить достоверно, т.к. отрицательные результаты по многим площадям нельзя признать окончательными. Текущий коэффициент успешности разведки по площадям составляет 0,25. По результатам поисково-разведочного бурения и сейсморазведки здесь можно ожидать открытия новых, прежде всего мелких по запасам месторождений. Глубины бурения - 2500-3500 м. Открытие даже мелких месторождений в этом районе может оказаться рентабельным в связи с наличием газопровода от Шахпахты к газопроводу САЦ.

Нельзя считать бесперспективным Ассакеауданский прогиб, несмотря на ряд неудач в поисках. Эти неудачи в одних случаях могут быть связаны с

попаданием скважин в крыльевые части структур, в других - не вскрытием перспективных горизонтов и попаданием их в локальную зону с резко ухудшенными коллекторскими свойствами.

Оценка перспектив поисков месторождений УВ в юрских отложениях на территории Восточного Устюрта

Выполненные работы позволяют изменить сравнительную оценку перспектив направлений ГРР Восточного Устюрта.

Наиболее высокоперспективной территорией для поисков месторождений УВ в юрских отложениях являются Судочий прогиб и Тахтакаирский вал, примыкающие с востока к исследуемой территории, где, как уже было указанно выше, открыто 9 газовых и газоконденсатных месторождений.

Проведенный анализ позволяет отнести к перспективным по юрским отложениям территорию Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба (рисунок 1). НСР газа в юре этой зоны оцениваются автором в 100 млрд.м3. Начальные разведанные запасы составляют 47 млрд.м3. Неразведанные ресурсы - 53 млрд. м3.

К низкоперспективным первой категории отнесены земли, где открытие залежей газа и конденсата в юрской терригенной формации не исключается, однако, вероятность открытия на этих землях существенно ниже по причинам неблагоприятных литологического и структурного факторов. Это Куаныш-Коскалинский вал, Кульбайско-Аторбайская депрессия, Харойский вал Актумсукской системы поднятий. НСР газа в юре этой зоны в целом оцениваются автором в 30 млрд. м3. Начальные разведанные запасы составляют около 10 млрд. м3. Неразведанные ресурсы - 20 млрд. м3.

К низкоперспективным землям второй категории (более низкой) можно отнести Агыинский выступ, Яркимбайский выступ, западное периклинальное окончание Байтерек-Теренгкудукского вала Актумсукской системы поднятий, а также Сарытекиз-Кабанбайский и Шорджинский выступы. Прогнозные ресурсы газа в юрской терригенной формации земель, отнесенных к областям низкоперспективным второй категории, оцениваются автором в 20 млрд.м3. Количественные оценки перспектив выполнены экспертным путем, на основании сделанной ранее в ИГИРНИГМ оценки ресурсов УВ, с учетом результатов поисково-разведочного бурения и сейсморазведки 2006-2011 гг.

К бесперспективным по юрской терригенной формации отнесены крупные поднятия, где бурение показало отсутствие залежей углеводородов. Это - большая часть Центрально-Устюртской зоны поднятий, большая часть Байтерек-Теренгкудукского и восточная часть Кассарминского валов Актумсукской системы поднятий.

К землям с не выясненными перспективами по юре отнесены Аланская депрессия и Барсакельмесский прогиб. По этим зонам нет данных о наличии антиклинальных или несводовых объектов, но не подтверждено и отсутствие таковых. По этим зонам нет достаточных буровых данных о литологическом составе юрской терригенной формации, наличии и качестве коллекторских пластов. В тоже время, отсутствие геолого-геофизической информации не дает

Рисунок 1 - Схема перспектив газоносности юрских отложений Восточного Устюрта (составил В.В.Рыбальченко, 2012 г.)

оснований для отнесения этих земель к бесперспективным. Вместе с тем общегеологические предпосылки не позволяют даже условно отнести их к высокоперспективным.

Предложенные автором экспертные количественные оценки ресурсов газа в юрской терригенной формации Восточного Устюрта существенно ниже дававшихся ранее. Обоснованием этого понижения является резкое сужение площадей территорий, которые могли бы быть отнесены к перспективным в узбекской части плато Устюрт.

Предлагаемое районирование территории Восточного Устюрта по перспективам газоносности юрской терригенной формации, учитывающее весь более чем полувековой опыт поисков, и результаты научного анализа могут служить основой проектирования дальнейших поисково-разведочных и региональных работ.

Заключение

На основании проведенных автором исследований получены следующие основные выводы.

1. На основании новых данных сейсморазведочных работ уточнена и существенно детализирована региональная структура платформенного юрско-кайнозойского чехла. В частности, выделявшийся ранее Барсакельмесский прогиб разделен на ряд самостоятельных структур: Кульбайско-Аторбайский прогиб на севере, Агыинский выступ и Аланскую депрессию, расположенных южнее, оставив в качестве Барсакельмесского прогиба сравнительно небольшую по площади территорию, занятую на поверхности шором Барсакельмесс (неизученным сейсморазведкой и бурением из-за непроходимости) - между Агыинским выступом, Куаныш-Коскалинским валом и Центрально-Устюртскими поднятиями. В южной части Актумсукской системы поднятий выявлены инверсионные валы, образовавшиеся в платформенный этап на месте пермотриасового прогиба.

2. В результате бурения поисковых и разведочных скважин на изучаемой территории, в том числе и 20 скважин, пробуренных после 2006 года, сделаны выводы о литолого-фациальных условиях юрских отложений, о качестве и закономерностях размещения коллекторов. Юрские отложения в большей своей части представлены песчано-глинистой субугленосной формацией, включающей озерно-болотные, различные аллювиальные (в том числе и русловые) и прибрежно-морские отложения. Характерна плохая выдержанность монолитных пластов песчаников, их линзовидный характер. Пласты нижней юры относительно более выдержаны по сравнению с горизонтами средней юры и имеют большие мощности. Коллекторские свойства песчано-алевролитовых пород в большинстве случаев оказались низкими. Относительно высокими ФЕС обладают русловые фации, в том числе временных потоков, и прибрежные.

Песчано-алевролитовые породы формации характеризуются невысокими показателями ФЕС, вследствие плохой сортировки обломочной части, первичной глинистости, интенсивных катагенетических преобразований. Значительное влияние на качество коллекторов оказали процессы уплотнения и

растворения обломочных зерен под давлением, гидратация слюдистых минералов и хлоритизация, приведшие к ухудшению емкостных и фильтрационных свойств. Статистически установлено улучшение коллекторских свойства пород южной части Устюрта (на Шахпахтинской ступени), в сравнении с коллекторами северной части. Коллектора средней юры обладают лучшими ФЕС, относительно коллекторов нижней юры, вследствие их приуроченности к русловым, прибрежно-морским и дельтовым фациям.

3. Проведенные в последние годы геологоразведочные работы позволили пересмотреть перспективы нефтегазоносности Восточного Устюрта. Отрицательные результаты были получены в пределах Актумсукского, Агыинского и Насамбекского блоков, в южной части Куаныш-Коскалинского вала. Не подтвердились перспективы Кульбайско-Аторбайской депрессионной зоны, выдвигавшейся в качестве главного направления ГРР, исходя из предполагаемого сходства геологического строения и условий нефтегазообразования и нефтегазонакопления с Судочьим прогибом, где было открыто уже 9 газоконденсатных месторождений, с суммарным запасами превышающими 250 млрд.м3.

Положительным результатом ГРР в Устюртском регионе является открытие в юрских отложениях Шахпахтинской ступени нового газового месторождения Джел. Это подтвердило положительную оценку перспектив открытия новых месторождений в юрской терригенной формации Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба.

Одним из важных факторов формирования залежей УВ в рамках данного направления являются фациальные особенности юрской толщи, так как преимущественно континентальные отложения нижней, средней и большей части верхней юры полифациальны. По опыту изучения аналогичных по составу и происхождению юрских формаций Западной Сибири, Южного Мангышлака, Бухаро-Хивинской области и, собственно месторождения Джел, наилучшие терригенные коллектора отмечаются в русловых фациях, в фациях выполнения эрозионных врезов, прибрежно-морских и, реже, в озерных.

Результаты проведенных геологоразведочных работ позволяют сделать вывод о целесообразности продолжения поисково-разведочных работ на газ и газовый конденсат в пределах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба, не переоценивая их перспектив и ожидая открытия, главным образом, мелких, в лучшем случае, средних по запасам месторождений в юрских отложениях.

К землям второй очереди, обладающим более низкими перспективами, могут быть отнесены Куаныш-Коскалинский вал, Кульбайско-Аторбайская депрессия и Харойский вал Актумсукской системы поднятий.

Опубликованные работы по теме диссертации:

1. Гризик А.Я., Заболотная Ю.И., Крылов H.A., Рыбальченко В.В. Юрская песчано-глинистая субугленосная формация Восточного Устюрта и ее газоносность // Газовая промышленность - 2010. - № 9. - С. 11-18.

2. Гризик А.Я., Иванова Н.Г, Крылов Н.А., Юдина Е.В., Рыбальченко В.В. Основные черты тектоники пермотриасового комплекса Восточного Устюрта в связи с оценкой перспектив газонефтеносности»//Геология нефти и газа, М.: Геоинформмарк, - 2010. -№ 3. - С. 16-20.

3. Заболотная Ю.И., Рыбальченко В.В. Новое месторождение Джел в Восточном Устюрте Республики Узбекистан // Мировые ресурсы и запасы газа и перспективные технологии их освоения (WGRR-2010): тезисы докладов II Международной научно-практической конференции 28-29 октября 2010 г. -М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2010. - С. 33.

4. Рыбальченко В.В., Заболотная Ю.И. Породы-коллекторы нижне-среднеюрской песчано-глинистой формации Восточного Устюрта // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. М., ВНИИОЭНГ.

- 2011,- № 4. - С.10-15

5. Рыбальченко В.В. Основные черты строения юрского комплекса Восточного Устюрта и выбор перспективных объектов ГРР на газ и нефть // Газовая промышленность - 2011. - № 1. - С. 50-54.

6. Волож Ю.А., Быкадоров В.А., Антипов М.П., Парасына B.C., Рыбальченко В.В., Огородников И.В. Палеозойские и триасовые отложения Устюрта (сейсмостратиграфия, палеогеография, нефтегазоносность) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический.

- 2011. - том 86, выпуск №2 - С. 47-66.

7. Короткое Б.С., Коваленко B.C., Рыбальченко В.В. Развитие научно-методической основы геологоразведочных работ на больших глубинах // Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного Федеральных округов на 2007 и последующие годы: тезисы научно-практической региональной конференции. - Саратов, Нижневолжский НИИ геологии и геофизики, 2007.С. 102-103.

Подписано к печати «25» 04 2012 г. Заказ № 3755 Тираж 140 экз. 1 уч. - изд.л, ф-т 60x84/16

Отпечатано в ООО «Газпром ВНИИГАЗ» По адресу: 142717, Московская область, Ленинский р-н, п. Развилка, ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Рыбальченко, Вадим Викторович, Москва

61 12-4/149

Общество с Ограниченной Ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий»

ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

РЫБАЛЬЧЕНКО ВАДИМ ВИКТОРОВИЧ

ГАЗОНОСНОСТЬ И НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКОВ ЗАЛЕЖЕЙ УГЛЕВОДОРОДОВ В ЮРСКОЙ ТЕРРИГЕННОЙ ФОРМАЦИИ

ВОСТОЧНОГО УСТЮРТА

25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

На правах рукописи

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель:

доктор геолого-минералогических наук, В.А. Скоробогатов

Москва - 2012

Оглавление

Введение.................................................................................................................4

Глава 1. История геологического изучения Устюрта......................................11

Геофизическая изученность...............................................................................13

Буровая изученность...........................................................................................16

Работы, выполненные после 2006 г...................................................................1В

Глава 2. Структурный план мезозойско-кайнозойского осадочного чехла в

свете новых данных...................................................................................................21

Литолого-стратиграфические комплексы..................... ..................................21

Структурный план мезозойско-кайнозойского осадочного чехла.................25

Тектоническое развитие Восточного Устюрта в юрский период...............47

Глава 3. Состав, строение и условия формирования юрской терригенной

формации....................................................................................................................54

Цитологический состав формации...................................................................55

Эволюция палеогеографических условий образования формации..................61

Литолого-фациальные особенности строения формации.............................63

Глава 4. Закономерности распространения коллекторов в юрской

терригенной формации.............................................................................................80

Сопоставление результатов изучения коллекторских свойств по

материалам ГИС и лабораторных исследований керна.......................................80

Коллекторские свойства пород.........................................................................81

Коллекторские свойства пород северной части Восточного Устюрта.....89

Вторичные изменения пород коллекторов...................... ..................................95

Глава 5. Газоносность юрской терригенной формации................................105

Распределение скоплений углеводородов по глубинам их залегания............107

Нефтегазоматеринские породы.....................................................................108

Физико-химическая характеристика природных газов................................111

Неуглеводородные компоненты............................ ...........................................115

Газоконденсат и нефть....................................................................................115

Месторождение Джел.....................................................................................116

Глава 6. Новые направления поисков залежей газа и конденсата и оценка

перспектив газоносности в юрской терригенной формации..............................130

Анализ причин отрицательных результатов ГРР на ряде направлений.... 132 Оценка перспектив поисков месторождений УВ в юрских отложениях на

территории Восточного Устюрта......................................................................144

Заключение.........................................................................................................148

Литература..........................................................................................................151

Введение

Актуальность темы

Поисково-разведочные работы (ПРР) на Восточном Устюрте проводятся более полувека. С начала поискового этапа до 2006 г. было открыто одно среднее по запасам и 5 мелких газоконденсатных месторождении при прогнозной оценке ресурсов углеводородов (УВ) около 1 млрд. т условного топлива. Проведенные в 2006-2011 гг. работы, когда в регионе в соответствие с Соглашением с узбекской стороной ОАО «Газпром» реализует проект ПРР, позволили получить новую информацию о геологическом строении этого региона. В 2009 г. перспективность юрской субугленосной толщи подтвердилась открытием нового газоконденсатного месторождения Джел.

Поэтому анализ и обобщение новых геолого-геофизических материалов с целью уточнения прогноза газоносности юрских отложений и выбора наиболее перспективных направлений геологоразведочных работ (ГРР) на газ на Восточном Устюрте является актуальной темой исследований.

Объектом исследования явилась нижне-среднеюрская (включая и оксфордские отложения верхней юры) субугленосная песчано-глинистая формация (далее юрская терригенная формация) Восточного Устюрта (территория плато Устюрт в пределах Республики Узбекистан), содержащая практически все открытые скопления газа и конденсата в регионе.

Целью работы является уточнение геологического строения юрской терригенной формации Восточного Устюрта на базе новых данных геофизических работ (сейсморазведки и ГИС) и глубокого бурения для обоснования наиболее перспективных направлений и объектов дальнейших поисков месторождений УВ.

Достижение цели включало решение следующих конкретных задач:

1. Уточнение особенностей структуры и перспектив нефтегазоносности юрского комплекса на основе обобщения и комплексной геологической

Условные обозначения:

-э-ЩсЬ

Магистральные газопроводы и компрессорные станции (КС)

Железная дорога

Магистральный водопровод

Магистральные линии электропередач с подстанциями

Автомобильные дороги

I азоконденсатные месторождения Подготовленные структуры

Выявленные структуры

Объекты, подготовленные к поисковому бурению ОАО "Сараговнефтегеофизика" Районы расположения сейсмических профилен ОАО"Саратовнефтегеофизика'

СП Инвестиционные блоки: I Актумсукский )1 Куанышскнй

III Агыинский

IV Насамбекский

V Западно-Ургинский

VI Акчалакский Vil Шахпахтинекий

Рисунок 1 - Обзорная схема района исследования

интерпретации новейших данных геофизических исследований и глубокого бурения.

2. Выяснение роли юрского этапа в формировании современного структурного плана региона, включая особенности временного образования и развития разломов.

3. Анализ литологического состава и строения юрской терригенной формации, условий осадконакопления, фильтрационно-емкостных параметров отложений, установление особенностей распространения коллекторов и типов неантиклинальных поисковых объектов.

4. Дифференцированная по площади и по типам объектов оценка перспектив газоносности и обоснование дальнейших направлений ПРР по выявлению залежей углеводородов в регионе на базе структурного и формационного анализа.

Научная новизна

На основе анализа новых данных сейсморазведки (МОГТ-2Б и ЗО) и бурения скважин, проведенных в Устюртском регионе за период 20062011 гг., с привлечением результатов ГРР прежних лет уточнено строение юрского комплекса отложений Восточного Устюрта. Обосновано выделение инверсионных валов в пределах Актумсукской системы поднятий и выявление новых разломов. Обоснована ведущая роль юрского этапа в структурной дифференциации платформенного чехла.

В соответствии с парагенетическим принципом выделения формаций в юрском комплексе отложений Восточного Устюрта выделена юрская терригенная формация, уточнены основные черты ее геологического строения, литологический состав, эволюция палеогеографических условий накопления. Определены особенности распространения пород-коллекторов по площади и разрезу формации, с установлением факторов, обусловивших условия для формирования литологических ловушек в нижне-среднеюрских отложениях. Проанализированы фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) пород по керну

и рассмотрены вторичные изменения коллекторов в результате катагенетических преобразований.

Научно обоснованы эффективные направления ГРР в юрском комплексе Восточного Устюрта, проведено ранжирование этих направлений по степени перспектив новых открытий и прироста запасов У В.

Защищаемые положения:

1. Новые представления о тектонике юрского комплекса отложений Восточного Устюрта (включая установление инверсионных валов, зависимости морфологии локальных поднятий от положения в региональной структуре, уточнение особенностей разломной тектоники, выявление новых разломов и их морфологии) и обоснование ведущей роли юрского этапа в структурной дифференциации платформенного чехла.

2. Модель строения и литологического состава терригенной формации юры, включающая выделение серии новых типов седиментологических (фациально-литологических) элементов в ее составе, в том числе палеорусел, баров и др., уточнение особенностей распределения коллекторов в формации.

3. Сравнительная оценка и обоснование наиболее эффективных направлений ГРР на газ с выделением новых типов поисковых объектов в юрской терригенной формации.

Практическая значимость результатов работ определяется существенным уточнением направлений поисковых работ на юрские отложения Восточного Устюрта на базе новых выводов по тектонике, формационным и фациальным особенностям, развитию коллекторов, включая выделение и обоснование новых типов поисковых объектов, что должно привести к повышению эффективности поисково-разведочных работ на углеводороды в регионе. Практические рекомендации могут представлять интерес для российских организаций, ведущих работы в Узбекистане.

При работе над диссертацией использованы опубликованные и фондовые геолого-геофизические материалы, полученные в ходе

выполнения ГРР, новые сейсморазведочные данные и результаты, поисково-разведочного бурения в Республике Узбекистан. Основой для главных научных выводов послужили результаты сейсморазведочных работ в новейших модификациях, выполненных ОАО «Саратовнефтегеофизика» (2006-2010 гг.), и глубокого бурения, проводимого ЗАО «Газпром зарубежнефтегаз» (2007-2011 гг.).

Результаты работы над диссертацией были использованы при планировании геологоразведочных работ на Восточном Устюрте ЗАО «Газпром зарубежнефтегаз» и при составлении отчетов о НИР ООО «Газпром ВНИИГАЗ»:

- «Актуализация поэтапной программы геологоразведочных работ на инвестиционных блоках Устюртского региона Республики Узбекистан с учетом результатов геологоразведочных работ 2006 - 2008 гг.» (2009 г.);

- «Обобщение геолого-геофизических материалов в рамках авторского сопровождения геологоразведочных работ в 2006-2009 гг. на инвестиционных блоках Устюртского региона Республики Узбекистан» (2010 г.);

- «Обобщение геолого-геофизических материалов в рамках авторского сопровождения геологоразведочных работ в 2006-2011 гг. на инвестиционных блоках Устюртского региона Республики Узбекистан» (2011 г.).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались:

- на XIII, XIV, XV и XVI Координационных геологических совещаниях ОАО «Газпром» (2008, 2009, 2010, 2011 гг.);

- на заседаниях Секции по геологоразведочным работам и запасам месторождений углеводородов, гидроминерального сырья и других ресурсов недр Комиссии газовой промышленности по разработке месторождений и использованию недр ОАО «Газпром»;

- на второй Международной научно-практической конференции «Мировые ресурсы и запасы газа и перспективные технологии их освоения» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ», Москва, 28-29 октября 2010 г.);

- на семинаре центра «Газовые ресурсы» ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано семь работ, из них пять - в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения, рисунков, таблиц. Общий объем диссертации составляет 158 страниц, в том числе 44 рисунка, 5 таблиц. Список использованных источников содержит - 100 наименований.

Диссертация выполнена в ЗАО «Газпром зарубежнефтегаз» и в ООО «Газпром ВНИИГАЗ».

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю - д.г.-м.н. В.А. Скоробогатову за общее руководство и конструктивную помощь на протяжении всего периода работы над диссертацией. Автор признателен д.г.-м.н, профессору H.A. Крылову, д.г.-м.н, профессору В.П. Гаврилову, д.г.-м. н. H.H. Соловьеву, B.C. Парасыне, к.г-м.н. Ю.И. Заболотной, к.г-м.н. М.С. Кучере, к.г-м.н. А.Я. Гризику, И.В. Огородникову, д.г.-м.н Ю.А. Воложу, к.г-м.н. В.А. Быкадорову за научные консультации и ценные советы, В.И. Спицыну, A.C. Ольшанскому, Я.Ш. Когану за предоставленные материалы и конструктивные рекомендации.

Большой вклад в изучение геологического строения и нефтегазоносности недр Устюрта внесли работы: Абдуллаев Г.С., Абетова А.Е., Абидова A.A., Авазходжаева Х.Х., Акрамходжаева A.M., Алиева Т.У., Антипова М.П., Ахмеджанова М.А., Бабаджанова Т.Л., Быкадорова В.А., ВоложаЮ.А., Вольвовского И.С., Гаврилова В.П., Гарецкого Р.Г., Геснера О.В., Година Ю.Н., Гризика А.Я., Гринберга И.Г., Гульмухамедова А.Ю., Давыдова Н.Г., ДановаА.В., Дикенштейна Г.Х., Дусмухамедова Ш.Н., Заболотной Ю.И., Ибрагимова З.С., ИшутинаВ.В., Карпинского А.П., КиршинаА.В.,

Когана Я.Ш., Крылова Н.А., Кувшинковой И.Ф., Кучери М.С., ЛупповаН.П., Мальцевой А.К., Мухутдинова Н.У., Нугманова А.Х., ПакаС.А., Пантелеева Г.Ф., Полкановой Л.П., Рубо В.В., Саманова Ж.С., Силича A.M., Ситникова В.И., Соколова В.И., Солопов Г.С., Талипова С.Т., Таль-Вирского Б.Б., Ташходжаева Д.А., Федотова Ю.А., Хегай Д.Р., Шлезингера А.Е., Шрайбмана В.И., ШульцаС.С., ЮлдашеваЖ., Юлдашевой М.Г., Яншина А.А.и многих других.

Глава 1. История геологического изучения Устюрта

Геологические исследования территории Устюрта начинаются в конце XIX и начале XX веков. Исследования этого периода носили рекогносцировочный характер.

Начиная с 20-х годов XX века было начато изучение вопросов нефтегазоносности региона. К их числу следует отнести экспедиции под руководством К.П. Герасимова, Б.А. Федоровича, Н.П.Луппова, О.С. Вялова, А.И. Смолко, М.И. Варенцова.

Работы О.С. Вялова, A.B. Данова, О.В. Геснер, Б.Ф. Костина и др. внесли новые представления о природе, стратиграфии, тектонике и гидрогеологии Устюрта.

Результаты геологических исследований Н.П. Луппова и А.Л. Яншина (1944-1946 гг.) послужили материалом для составления государственной геологической карты масштаба 1:1000000.

В 50-е годы исследовательские работы, проведенные под руководством Н.И. Буялова, Р.Г. Гарецкого, А.Е. Шлезингера, И.Н. Киселева, А.Ф. Астафьева, И.Ф. Кувшинкова, В.И. Ситникова, Ю.Н. Овсянникова, Г.Н. Носова, С.А. Пака, Л.А. Морица и многих других исследователей, позволили уточнить тектонику и стратиграфию региона и составить геологическую карту масштаба 1:200 000 всей территории Устюрта и Южного Приаралья.

Во второй половине 50-х гг. вышло большое количество публикаций, в которых рассматривались различные вопросы геологического строения Устюртского региона. Среди них надо отметить работы Э.Э. Фотиади (1955 г.), Н.А.Кудрявцева (1955 г.), Ю.Н. Година (1957 г.) Н.В. Неволина (1958 г.), Р.Г. Гарецкого, В.И. Шрайбмана (1956, 1960 гг.), Г.Х. Дикенштейна и др.

С 1957 г. на территории Каракалпакии с целью изучения геологического строения и перспектив нефтегазоносности начато профильное бурение.

В 1959-66 гг. совместными работами исследователей ИГИРНИГМ, ВНИГНИ и МИНХиГП (A.M. Акрамходжаев, З.С. Ибрагимов, Х.Х. Авазходжаев, А.Л. Арипов, Ю.А. Федотов, А.Г. Бабаев. Н.Е. Минакова,

11

A.A. Валиев, Х.У. Усманов, М. Мухаммедов, А.К. Каримов, Э.О. Осипова, Ж. Юлдашев и др.) изучены литология и стратиграфия, условия образования и коллекторские свойства, геохимия и битуминология отложений палеозоя, мезозоя и кайнозоя Устюртского региона.

В 1961-1964 гг. по Каракалпакской части Устюрта и прилегающим территориям проводились структурно-геоморфологические и

морфометрические исследования (Л.П. Полканова, ВНИГНИ).

В 1966-72 гг. активно разрабатывается тектоническое направление изучения Устюртского региона (Х.Х. Иногамов, Ш.Д. Давлятов, В.М. Кригель, Д. Ташходжаев, Ж. Юлдашев и др.). Изучаются закономерности изменения коллекторских свойств юрских отложений, как по разрезу, так и по площади (З.С. Ибрагимов, П.У. Ахмедов, Ш.Н. Дусмухамедов). В эти же годы изучением глубинного строения и состава складчатого фундамента Устюртского региона занимались М.А. Ахмеджанов, A.A. Арипов, О.М. Борисов, П.К. Азимов, К.К. Курбаниязов, И. А. Фузайлов и др.

В 1990 г. проведено обобщение основных результатов геолого-поисковых работ на плато Устюрт с выдачей рекомендаций по дальнейшему направлению геологоразведочных и научно-исследовательских работ на нефть и газ в Каракалпакской части Устюрта (С.Т.Талипов, Х.Х.Авазходжаев и др.).

В 1996 году A.A. Абидовым, Т.Л. Бабаджановым, Б.Б Таль-Вирским. и др. проведено тектоническое районирование территории Узбекистана. В этом же году группой исследователей ОАО «ИГИРНИГМ» под руководством A.A. Абидова, Г.С. Солопова составлены графоаналитические модели месторождений Узбекистана, в том числе и Устюрта.

В 1998 году под руководством A.A. Абидова и Х.Б. Жумаева разработана «Программа изучения перспективности плато Устюрт и акватории Аральского моря». В развитие этой Программы в 2001 г., под руководством A.A. Абидова, Т.Л. Бабаджанова была разработана специальная «Программа по развороту геофизических работ с целью обеспечения глубокого бурения фон�