Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Геологическое строение фундамента Северного борта Днепровско-Донецкой впадины и его нефтегазоносноть (на примере Ахтырского нефтегазопромыслового района)

ВАК РФ 04.00.01, Общая и региональная геология

Автореферат диссертации по теме "Геологическое строение фундамента Северного борта Днепровско-Донецкой впадины и его нефтегазоносноть (на примере Ахтырского нефтегазопромыслового района)"

ІІЦібнАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ ІНСТИТУТ ГЕОЛОГІЧНИХ НАУК

На правах рукопису УДК (552:551:72) (477)

Караваєва Тетяна Євгенівна

ГЕОЛОГІЧНА БУДОВА ФУНДАМЕНТУ ПІВНІЧНОГО БОРТУ ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ І ЙОГО НАФТОГАЗОНОСНІСТЬ

(на прикладі Охтирського районі')

Спеціальність : 04.00.01-загальна і регіональна геологія

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата геологічних наук

КИЇВ-1996

Дисертація є рукопис.

Робота виконана у відділі геотектоніки Інституту геологічних наук НАН України

Наукові керівники: доктор геолого-мінералогічнихнаук, академік НАН України, професор Чебаненко Іван Ілліч,

.кандидат геолого-ігінер алогічних наук, старший науковий співробітник, член-кореспондентУНГА Клочко Віктор Петрович.

Офіційні опоненти:!.доктор геолого-мінералогічних наук, член-корес-пондент НАН України, професор Гавршн Володимир Костянтинович,

2.кандидат геолого-мінералогічних наук, старший науковий співробітник Недошовенко Анатолій Йосипович.

Провідна установа: Державне геофізичне підприємство “Укргеофізика”

! Держкомгеології України

Захист дисертації відбудеться 16 квітня 1996 р. о 15°° год.

на засіданні Спеціалізованої ради Д 01.09.04

при Інституті геологічних наук НАНУ, м.Київ, вул.Чкалова, 55-Б

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту геологічних наук НАНУ.

Відгуки на автореферат у 2-х примірниках (завірені печаткою) прохання надсилати за адресою: 252054, м.Київ - 54

вул.Чкалова, 55-Б ІГН НАН України вченому секретарю Спеціалізованої ради.

Автореферат розісланий 1996 р.

і

І

Вчений секретар Спеціалізованої ради кандидат геол.-мін наук

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ.

З

Актуальність роботи. Останнім часом з метою підвищення ефективності пошуково-розвідувальних робіт на нафту і газ велика увага приділяється виявленню та вивченню нетрадиційних об'єктів для пошуків вуглеводнів, серед яких набула поширення методика вивчення і пошуків пеантиклінальних пасток (В.К, Гавриш, І.В.Височанський та ін.). В останні роки увагу вчених і виробничників привернув ще один нетрадиційний об’єкт пошуків родовищ нафти і газу - зони глибинних розломів земної кори, з якими пов'язані скупчення вуглеводнів не тільки в структурах осадочного чохла, що в значній мірі уже висвітлено в працях В.К.Гавриша, Б.П.Кабишева, В.В.Глушка, О.Є.Лукіна, І.В.Височанського, І.І.Чебаненка та інших дослідників, але і в кристалічному фундаменті осадочних басейнів.

. Одним із важливих об’єктів для пошуків родозищ нафти і газу, пов'язаних з розломно-блоксвою тектонікою як у осадочному чохлі, так і в породах кристалічного фундаменту, є Північний борт Дніпр всько-Донецької западини (ДДз).

.. Актуальність цієї дисертаційної роботи полягає в тому, що з ній викладено вивчені автором у 1986-1995 рр. геологічна будова і нафтогазоносність одного з.таких нетрадиційних об'єктів - кристалічного фундаменту та зон розломів Охтирського нафтогазопромислового району для визначення і обгрунтування першочергових напрямків пошуково-розвідувальних робіт на нафту і газ в цьому регіоні, які були враховані при складанні різних програм і проектів Держкомгеологією і Держнафто-газпромом України.

Мета .досліджень. Вивчення структурних особливостей, речовинного складу та розломно-блокової тектоніки кристалічного фундаменту, а також нижньої частини осадочного чохла з метою з'ясування їх місця і ролі у формуванні сприятливих, умов для міграції та концентрації нафтогазових вуглеводнів, визначення закономірностей їх просторового розміщення та обгрунтування пошуків. :

_Осіювні_завдання._.Вивчення будови кристалічного фундаменту', зон розломів, зон розущільнень та кори вивітрювання як можливих об'єктів з підвищеними фільтраційно-ємнісними властивостями, узагальнення та аналіз результатів проведених пошуково-розвідувальних робіт, визначенім особливостей зв'язку продуктивних зон з певними структурами фундаменту та перекриваючими комплексами осадочного чохла і з'ясування перспективності нетрадиційних структур, обгрунтування напрямків подальших пошуково-розвідувальних робіт на нафту і газ.

Фактичний матеріал та методика досліджень. Результати цієї дисертації отримані на осьові фактичних геолого-геофізичних матеріалів, що зібрані автором ьа протязі 1986-1992 рр. під час роботи в лабораторії комплексного дослідження колекторів інституту "Укрдіпрондінафта", а також в 1992-1996 рр. під ?ас навчання в аспірантурі в ІГН НАН України та роботи в Київській геолого-тематичній партії ВАТ “Укрнафта". В дисертації широко використані фактичні матеріали виробничих і наукових організацій Держкомгеології та Держнафтогазпрому, а також наукові розробки інститутів НАН України та інших установ. Поставлені завдання вирішувалися компл ксно на основі вивчення матеріалів польових досліджень, даних методів геофізичних випробувань, свердловин та аналізу речовинного складу керну. У зв'язку з нетрадиційністю об'єкту вивчення виникала необхідність уточнення методів дослідження будови структур кристалічного фундаменту.

Для виконання поставлених завдань були використані структурний, палеотектонічний, петрографічний методи, проаналізовано дані глибокого буріння по 276 свердловинах, які розкрили породи кристалічного фундаменту по всьому Північному борту, Північному крайовому порушенню та Північній прибортовій зоні. В 49 свердловинах, що пробурені на площах Охтирського нафтогазопромислового району, автор безпосередньо брала участь у вивченні речовинного складу порід кристалічного фундаменту як на основі кернового матеріалу, так і даних геофізичних (петрофізичних) досліджень з метою з'ясування наявності зв'язків нафтогазопроявів із певними типами кристалічних порід. Особлива увага приділялась питанням характеру контакту осадочного чохла і кристалічного фундаменту та

точного визначення місць розміщення по розрізу із цій зоні накопичень нафти.і газу.

ПОЛОЖЕНИЯ, ЩО ЗАХИЩАЮТЬСЯ:

- складна розломно-блокова будова фундаменту Північного борту ДДз з широким розвитком різних розмірів блокових структур і горсто-грабеновий характер поверхні кристалічного фундаменту;

- принципова можливість формування у породах кристалічного фундаменту різноманітних нетрадиційних структурних форм з достатніми для накопичення та консервації нафтових вуглеводнів ємностями, збільшення нафтогазоносного потенціалу Північного борту ДДз;

- позитивна оцінка перспектив нафтогазоносності Північного борту ДДз і ОНГПР, напрямки подальших геолого-розвідувальних і наукових робіт на нафту і газ в осадочному чохлі і фундаменті Північного борту ДДз.

Наукоза_нрвизна_роботи, _ Дослідженнями встановлено:

1)горсто-грабеновий характер розломно-блокової структури фундаменту та її вплив на формування структури нижньої частини осадочного чохла, в результаті чого утворились 4 структурних зони піднять, ускладнених узгодженими та неузгодженими порушеннями; 2) наявність у верхній частині фундаменту об'єктів з покращеними фільтраційно-смігісшши властивостями (іон дезінтеграції, вплутування кори вивітрювання та зон розущільнень у товщі фундаменту), які мають просторовий зв'язок з розломно-бло копою тектонікою і на деяких площах вміщують поклади вуглеводнів; 3) на підставі одержаних висновків пропонується повий напрямок подальших пошуково-розвідувальних робіт - комплексне вивчення розрізу чохла і фундаменту в структурній зонах піднять з урахуванням розломно-блокової будови і встановленої нафтогазоносності..

Практична цінність роботи. Основні положеній дисертацг направлені на вирішення виробничих завдань нафтогазової геології.

Підготовлені за участю автора рекомендації, звіти, програми сприяли науковому обгрунтуванню напрямків пошуково-розвідувальних робіт на нафту і газ, відкриттю нового об'єкту пошуково-розвідувальних робіт Північного борт>г ДДз в породах фундаменту і осадочного чохла, що підтверджено відкріггтями в ОНГПР Хухрииського і Чернеччшіського ро-

довищ вуглеводнів у нижній частині осадочного чохла і верхній частіші кристалічного фундаменту.

Апробщія... роботи, „публікації та практичні результати. Результати досліджень та практичні результати доповідались на науково-практичній конференції "Нафта і газ України" (17 - 19 травня 1994 р., м.Київ), міждержавній науково-практичній конференції "Актуальні проблеми нафтової палеогеоморфології" (12 - 16 вересня 1994 р., м. Чернігів), науково-технічних радах ВАТ "Укрнафта" (1987 - 199.4 рр.), Охтирського УБР (198S

- 1994 рр.), ВАТ УкрНГІ. Матеріали дисертації висвітлені в 7 опублікова- • них і 5 рукописних (фондових) роботах.

Структура роСо'іи та її обсяг. Дисертація складається із вступу, 4 розділів і висновї^в, загальним обсягом і20 сторінок машинописного тексту, що ілюструється рисунками і таблицями, список використаної літератури містить 99 найменувань, разом 198 сторінок.

Дисертаційна робота виконана у відділі геотектоніки Інституту геологічних наук НАН України під керівництвом академіка НАНУ І.І.Чебаненка і кандидата геолого-мінералогічних наук, член-кореспо-ндента УНГА В.П.Клочка. Автор висловлює їм свою щиру вдячність за поради з питань будови Північного борту ДДз та його нафтогазоносності.

При підготовці цієї роботи використовувались матеріали і поради виробничих і наукових геологічних організацій НАНУ, Держкомгеології, Держнафтогазпрому, “Укрнафти”, "Укргазпрому", "Укргеофізики" та окремих дослідників, зокрема Альохіної М.О., Бенька В.М., Вакарчука Г.І., Видиборця М.Г., Винниченка Л.Г., Височанського І.В., Войцицького

З.Я., Га^риша В.К., Гладуна В.В., Гомзикова Г.І., Дворянина Є.С., Довжка Є.М., Єгурнової М.Г., Зайковського М.Я., Здоровенка М.М., Зюзькевича М.П., Кабишева Б.П., Колоса BJL, Колосовської В.А., Коржнєвої К.П., Краюшкіна В.О., Кривошеї В.О., Крота В.В., Курилюка Л.В., Лазаренко

Н.Є., Лебедя В.П., Лебедя М.С., Ляшкевич З.М., Малюка Б.І., Марухняка М.Й., Муляра П.М., М'ясникова В.І., Окрепкого P.M., Олексюка В.І., Не-дошовенка А.Й., Омелянчука С.Г., Павленка П.Т., Пономаренка М.І. , Пригаріної Т.М., Слишинськоі о Б.Й., Стасіва О.С., Трачука В.Г., Шпака

Пономаренка М.І.

П.Ф., Якоплспа О.Є. та інших дослідників, за що автор пислоплюг: їм свою велику вдячність.

■ Висловлюється подяка також співробітникам відділу геотектоніки Інституту, геологічних наук НАНУ старшому науковому співробітнику В.С.Токовенку та інженерові І категорії Г.В.Клюшніченко за допомог/ при оформленні тексту і графічних матеріалів даної дисертаційної роботи.

ЗМІСТ РОБОТИ.

1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ.

У цьому розділі викладені загальні відомості, які звичайно наводяться у вступних частинах дисертаційних робіт: географічне та геотектонічне положення району досліджень, існуючі уявлення про його будову та нафтогазоносність, теоретичні та методичні положення, з позицій яких автор вивчала і аналізувала фактичні геолого-геофізичні матеріали та інші вихідні показники. Зокрема відзначається, що за основу своїх досліджень автор взяла комплексну методику, що для умов Дніпровсько-Донецького рифтогену обгрунтована в роботах В.К. Гавриша. Її суть полягає в необхідності поєднання палеоструктурних, геофізичних, геохімічних, структурно-літологічних та геотектонічних методів досліджень з методами теоретичних досліджень, що висвітлені в роботах В.Б.Порфір'єва, І.І.Чебаненка, В.О.Краюшкіна, В.П.Клочка, В.І.Созанського та інших дослідників, які вивчали кристалічний фундамент.

1 Л,.Ета п н_.в і шч е ності.

Територія Північного борту ДДз в межах України вивчена вкрай нерівномірно. Північна його частина вивчена лише граві- і магнітометричними дослідженнями масштабу 1 : 200 000 та оодинокими свердловинами. Південна частина, що прилягає до крайового розлому вузькою смугою (до 30 км), вивчена граві- і аеромагиітометричними роботами масштабу І : 50 000, КМЗХ в масштабі 1 : 200 000, МСГТ у масштабі 1 : 50

000 та бурінням параметричних, пошуково-розвідувальних і експлуатаційних свердловин. За 50 років (1946-1995 рр.) на Північному борту ДДз про-

бурено 102 свердловини, що в тій чи іншій мірі частково розкрили верхню частину кристалічного фундаменту, хоча у 50 з них породи фундаменту не вивчались і не випробовувались.

У вивченні проблеми нафтогазоносного потенціалу кристалічного фундаменту на Північному борту ДДз виділено три етапи: І - 1946-1984 рр., II - 1985-1983 рр., III - 1939-1995 рр.

Більш інтенсивне вивченій кристалічного фундаменту проводилось під час виконання робіт по "Комплексній програмі вивчення перспектив нафтогазоносності кристалічного фундаменту Північного борту ДДз* в 1989-1995 рр. Тільки за цей час тут пробурено 98 свердловин з розкриттям порід кристалічного фундаменту і відкрито 23 підняття з припливами вуглеводнів.

У цей час були різко розширені і інтенсивно виконувались на Північному борту гебфізичні дослідження, якими за час дії "Комплексної програми..." виявлено 180 перспективних структур, з них 42 підготовлені до глибокого буріння.

І,2._СтруктурноіГеолопчне_положеііня_теріггоріїОхтирського _нас{)тог тзодромнсдовогорайону.

Охтирський нафтогазопромисловий район розміщений на площах Північного борту і Північної приб- ртової зони ДДз в районі м.Охтирки. Як і весь Північний борт, територія Охтирського нафтогазопромислового району не є, як вважалось раніше, єдиною плоскою монокліналлю без суттєвих структурних ускладнень з пологим падінням поверхні фундаменту і осадочного комплексу в сторону грабену ДДз від Воронезького масиву аж до крайового розлому - північної межі грабену. На фоні загального пониження схилу Воронезького масиву в бік Дніпровського грабену виділяються численні локальні різноманітні форми рельєфу фундаменту, обумовлені тектонікою та неоднаковою стійкістю кристалічних порід до ерозійних процесів. По даних сейсморозвідувальних досліджень та буріння встановлено, що рельєф фундаменту в межах південної частини схилу борту має складну будову з широким розвитком скидів різного орієнтування та амплітуди.

. 9

2. ОСОБЛИВОСТІ БУДОВИ ПІВНІЧНОГО БОРІ У ДНІПРОВСЬКО-

ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ І ОХТИРСЬКОГО НАФТОГЛЗОПРОМИСЛОВОГО РАЙОНУ.

2,1. „Особливості .будови. верхньої частини _кристалічного_.фундамецг

ту. '

Верхня частина кристалічного фундаменту Північного борту ДДз, в тому числі і Охтирського нафтогазопромислового району, вивчалась багатьма дослідниками, зокрема З.М.Ляшкевич, В.А.Колосовською, . Б.І.Малюком, К.П.Коржнєвою, Т.Є.Караваевого, Н.Є.Лазаренко, М.О.Альохіною, ІМ.І.ПономаренкомІ та ін.

Кристалічний фундамент Північного борту складений метаморфічними і магматичними породами: гранітами, плагіогранітами, гнейсами, мігматитами, ультрабазнтами, гранодіоритами, метабазитами, м^та-порфіритами, кварцитами, кристалічними сланцями, амфіболітами, серпентинітами, сієнітами. Породи метаморфічного комплексу відносяться до продуктів гранулітової, амфіболітової і зелєносланцевої фацій регіонального метаморфізму, які зазнали дії накладеного ультраметамор^ ізму в умовах докембрійського щита, а також метасоматозу і гідротермального метаморфізму при закладати та активізації регіональні« розломів, що формували ДДз.

На підставі вивчення 276 свердловин, що розкрили породи кристалічного фундаменту на Північному борту, у будові його виділяються такі елементи: кора вивітрювання порід фундаменту і незмінені процесами вивітрювання породи фундаменту з зонами розущільнень (тектонітів).

У корі вивітрювання зверху вниз виділяються :

- зона глинизації (каолінізації) як кінцева стадія руйнування кристалічної основи (товщина від 0 до 10 м);

- зона вилугування, в якій зберігаються окремі елементи структури щільної материнської породи (товщині від 0 до 26 м);

- зона дезінтеграції - початкова стадія вивітрювання, коли материнська порода розпадається на окремі елементи в результаті руйнування найменш стійких мінералів (товщина від 2 до 45 м).

Зони дезінтеграції і вплутування с хорошими колекторами, а глинисті породи зон глинизації і частково вилугування виконують роль екра-ігуючої покришки. Таку ж роль виконують глинисті утворення нижньої частини осадочного чохла, що залягають на фундаменті.

Нижче кори вивітрюваная порід фундаменту у товщі щільних порід на різних глибинах виділяються зони розуїцільнення, що представлені тектонітами, подрібненнями, тріщинуватістю та неоднорідностями, які є потенційними колехторами. Покришками для них слугують щільні масиви порід крист.ілічного фундаменту.

Будова фундаменту, речовинний склад, вертикальне розчленування, снівстаплешш з матеріалами ГДС знайшло відображення на складених за участю автора карті товщин кори вивітрювання порід фундаменту, розрізах докембрію по свердловинах Хухринські - 1, 5, 9, Чернеччинські - 2, 7, Сумська - 1. Для співставлення Охтирського району з Юліївським приведено розріз докембрію свердловини Юліївська - 2.

2.2,_0с0бЛИВ0<Л'І_буАОВЦ^ДОЛиіЬОЇ.|ИСТИШ!-ОСаД0ЧН<5ГО„ЧО2СА4:

Характерною особливістю Північного борту ДДз є відсутність в його межах на значній території девонських відкладів, неглибоке залягання кристалічних порід фундаменту (3000-4500 м), які перекриті в східній його частині турнейсьхими, в центральній - шіжньовізейськими, і в західній * верхньовізєйськими відкладами. Між містами Харків і Богодухів кам'яновугільні відклади мають найбільш повний розріз. З південного сходу на північний захід зменшується ширина боргу і поступово виклинюються турнейські та нижньовізейські відклади. У північно-східному напрямку кам'яновугільні відклади послідовно зрізаються і перекриваються тріасовими або більш молодими мезозойськими і кайнозойськими відкладами. -

Структури осадочного чохла на Північному борту в більшості своїй сформувались як складки облягання блоків фундаменту і відображають його рельєф, закладений, певно, ще в авлакогешгу стадію розвитку Дніпровського грабену, якій притаманна дуже висока тектонічна активність, що підтверджується структурними картами по ОНГПР, геологічними розрізами, схемою співставлення ншхньокам'яноаугільних

. 11 відкладів. Ця активність тектонічних рухів продовж/валась на протязі

раннього карбону аж д,о пізньовізейського віку, коли в прогинання був втягнутий схил Воронезької антеклізи. Тому верхньовізейські відклади на Північному борту залягають не на пенепленізованій, а на нерівній поверхні кристалічного фундаменту, не зважаючи.на те, що остання дуже довгий час являла собою сушу і зазнавала денудації.

Аналіз розповсюдження і характеристика осадочних комплексів свідчать про взаємозв'язки їх формування з тектонічними процесами і розломно-блокового тектонікою, максимальні прояви якої відбувалися під час відкладання серпуховських і башкирських утворень. З пізньо-візейського віку і по палеоген включно осадконакопичення супроводжувалось загальним опусканням території борту і значним проявом локального тектогєнезу.

2.3. .Елементи розломно-блокогіої тектоніки.

В межах Північного борту ДДз виділяються: Подільсько-Брянський, Дніпровсько-Курський та Приазовсько-Білгородсько-Росошанський мегаблоки, розділені між собою субмеридіональними міжмегаблоховими шовними зонами: Криворізько-Крупецькою та Оріхово-Харківською. Кожний з мегаблоків складається з двох-трьох блоків, що розмежовуються глибинними субмеридіональними розломами. Від центрального грабену ДДз Північний борт відділяється Північним крайовим порушенням досить складної будови, що впевнено простежується по всій території западини.

В розрізі шовна зона найбільш чітко відображається на регіональних часових профілях МСГТ. В плані границя борт - грабен проходить по системі порушень складної конфігурації, утворюючи серію бортових виступів фундаменту та прибортових западин. .

За даними сейсморозвідки, дистанційних та інших досліджень на території Північного борту виділяється ціле мереживо тектонічних порушень, які ускладнюють будову блоків, розділяють їх на менші за розмірами елементи, часто без будь-якого зв'язку з речовинним складом порід фу:ідаме;пу. На території борту чітко виділяються дві основні си< теми субширотних порушень - узгоджених та неузгоджсних скидів, які утворюють по поверхні фундаменту субпаралельні крайовому розлому горст-

антикліналі, що нерідко ускладнені діагональними та субмеридіо пальними апофізами головних диз'юнктивів.

В межах Охтирського нафгогазопромирлового району простежується кілька структурних зон (з півдня на північ) : Митяївсько-Овинівсько-Черьеччинсько-Хухринська, Жолобківсько-Вахтово-Буднівська, Аебе-динсько-Вечірньо-Олешнянська, Кургансько-Північно-Черемхівсько-

Клемеш'івсько-Тростянецько-Зимня. За своїми розмірами структурні зони досягають 30-40 км при ширині 3-5 км. В межах цих структурних зон по відбиваючому горизонту у верхньовізейських відкладах (близько від по-вергні фундаменту! ечділєно 21 підняття (амплітуди піднять 50-60 м, амплітуди скидів - до 100 м).

Особливості формування Північного борту під дією розломно-блоковоі тектоніки, з успадкуванням елементів Воронезького масиву та Дніпровсько-Донецького грабену, обумовили утворення в межах структурних зон різноманітних локальних форм. Тут розвинені в основному нетрадиційні структурні форми: антиклінальні зі зрізаними північними крилами та виположеними протяжними південними, напівантиклінальні, тектонічно екрановані блоки, літологічно обмежені та ін. Антиклінальні та куполовидні структурні форми в межах району мають другорядне значення і простежуються в перших ізогіпсах склепінних частин крупних блоків.

В структурі докембрійського фундаменту Охтирського та Харківського виступів, за даними окремих структурних побудов, на глибинах 80-450 м простежуються горизонти VII, що являють собою субгори-зонтальиі відбиття поблизу поверхні фундаменту. На окремих ділянках, зокрема в зонах субмеридіональних розломів, вони залягають під кутом до поверхні фундаменту, або картуються у вигляді неглибоких синкліналей. Прив'язка зафіксованих в породах фундаменту відбиттів горизонтів VII до розрізів свердловин, пробурених на Буднівській, Юліївській, Чернеч-чинській і ін. площах, показує, що вони мають різну природу.

Виходячи із опису керн" і шліфів порід фундаменту, даних ГДС і сейсмокаротажу, ці відбиття можна віднести до зон розущільнення (дроблення, катаклазу, мілонітизації), утворених у результаті динамічного

. . 13

і прогресивного метаморфізму середніх і високих ступенів та розривної тектоніки, або до границь петрографічних різновидів порід чи ділянок зміни фізичних властивостей порід у древній зоні гіпоргеї/е.іу або поблизу її підошви. Остання обставина, можливо, роз'яснює конформність структурних планів по відбиваючому горизонту VII і підошві осадочної товщі.

3. РЕЗУЛЬТАТИ ВИПРОБУВАНЬ ПОРІД ФУНДАМЕНТУ НА ФЛІОЇДОНАСИЧЕНІСТЬ ТА НАФТОГАЗОНОСІ НСТЬ.

3.1,„Північний борт і Охтирський нафто гало промисловим район.

Наводяться узагальнення та аналіз результатів випробування порід фундаменту і нижньої частини осадочного чохла по'Північному'борту (включаючи Північну прибортову зону) і Охтирському іиіфтогазоііро-мисловому району, що виконані по 276 свердловинах, які розкрили породи фундаменту. По породах фундаменту пройдено 46565 м, випробувано 580 об'єктів, з яких 114 - спільно з осадочним чохлом. 438 об'єктів випробувачі в процесі буріння, 142 - в колонах. Нафтогазоносність (від промислових пріггоків до розчинених газів) встановлена в 143 об'єктах (66 - в процесі буріння, 77 - в експлуатаційних колонах), в 10 об'єктах в процесі буріння - тільки в породах фундаменту, а р 16 - при спільному випробуванні осадочного чохла і фундаменту. Більше всього об'єктів з нафтогазоносністю встановлено в колонах - 70.

По Охтирському нафтогазопромисловому району випробувано 171 об'єкт (134 - в процесі буріння і 37 - в експлуатаційних колонах). Об'єктів з виявленою нафтогазоносністю порід фундаменту (випробуваних роздільно чи спільно з осадочним чохлом) встановлено 30 (10 - в процесі буріння і 20 - в колонах). Флюїдонасичених об'єктів п колонах одержано в 4,6 разів більше, ніж в процесі буріння, а нафтогазоносних та нафтогазо-проявляючих об'єктів в колонах одержано в 7,7 рази більше в порівнянні з випробуванням в процесі буріння.

Ці дані свідчать, що якісні і. позитивні результати по нафтогазоносності кристалічних порід фундаменту одержані в експлуатаційних колонах, а це значить, що необхідно розширити дослідження по розробці технології буріння, розкриття і випробування фундаменту в колонах.

На Північному борту промислові притоки вуглеводнів з осадочного чохла і фундаменту одержані на 45 підняттях, ще на 8 - у Північній при-бортокій зоні (з них разом з осадочного чохла і фундаменту - на 17 підняттях).

У 22 свердловинах були одержані важливі результати випробувань в породах кристалічного фундаменту на Північному борту ДДз, що поклало початок вивчення фільтраційно-ємнісних властивостей цього нетрадиційного об'єкту. Ці дослідження ще мають регіональний характер, оскільки відсутні методики і технології буріння, випробування, підрахунку запасів і ресурсів, експлуатації і прогнозування подальших робіт. .

Випробуваннями встановлено промислову нафтогазоносність внутрішніх і.озущільнених зоії: структур фундаменту до глибини 336 м від його поверхні, а наф'опрояви виявлені до глибини 760 м.

3.2. Проблеми міграції і критерії нафтогазоносності, '

Численними випробуваннями порід кристалічного фундаменту на Північному борту доведена наявність нафтогазових флюїдів у цьому нетрадиційному об'єкті. Тепер виникає питання про те, яка їх природа, які умови для динаміки і накопичення у промислових кількостях.

У попередніх розділах було показано, що на Північному борту є сприятливі структурно-геологічні умови для переміщення флюїдів, їх перерозподілу і накопичення (зона Північного крайового розлому, міжмега-блокові шовні зони, міжблокові розломні зони, лістричні та багато інших розломів, значно менших за розмірами). .

Основними критеріями для оцінки гідрогеохімічних умов нафтогазоносності Північного борту ДДз прийняті показники, що апробовані для всієї ДДз ( В.О.Кривошея, 1994), а саме: гідрохімічний - тип вод, група та загальна їх мінералізація, якісний склад 1 концентрація мікроелементів, газонасиченість і компонентний склад розчинених газів, специфічні особливості різно ліпних'гідрогеологічних аномалій, які генетично пов'язані з активними проявами флюїдодинамічних процесів. *

Емпірично встановлено та підтверджено практикою, що на плащах Північного борту ДДз родовища нафти і газу закономірно пов’язані з підземними водами хлорцдного типу, які широко розповсюджені тут.

. ' 15

Північна межа поширення вод цієї групи проведена в діапазоні глибші 1200-1500 м, а в зонах розущільнення активних глибинних розломів може мати більш складну просторову конфігурацію. Звідси північна межа можливого розміщення покладів нафти і газу на Північному борту ДДз проводиться по ізолінії глибин поверхні фундаменту 1500 м.

Розподіл нафтових і газових покладів у родовищах Північного борту ДДз в термобаричному полі має досить складний характер. Нафта розподіляється по розрізу досить нерівномірно, але проявляє тенденцію до концентрації в області більш низьких тисків і температур.

Неперервно-переривчастий, хвильовий характер розвитку ДДз і геодинамічні процеси підтримують гідродинамічну систему в стані високої енергетичної напруженості і виступають головним джерелом руху пластових флюїдів ао областей понижених тисків і периферійних частин області занурення. Пластові тиски і градієнти у родовищах і продуктивних комплексах Північного борту тісно пов'язані з тлибниою залягання водоносного горизонту. Зони розрядки напружень зосереджуються на активізованих ділянках локальних структур і тектонічних порушень, формуючи осередки наскрізної або закритої багатоступінчастої вертикально-бокової міграції флюїдів.

4. ПЕРСПЕКТИВИ НАФТОГАЗОНОСНОСТІ ТА ПОДАЛЬШІ ГЕОЛОГОРОЗВІДУВАЛЬНІ РОБОТИ В ОХТИРСЬКОМУ НАФТОГАЗОПРОМИСЛОВОЬ'іУ РАЙОНІ ТА СУМІЖНИХ ТЕРИТОРІЯХ ПІВНІЧНОГО БОРТУ ДДЗ.

4^лропіо.з;п_ресурсіі_вуглеволіп>.,

Підрахунками запасів і ресурсів вуглеводнів автор безпосередньо не займалась, але для розробки питання песпектив нафтогазоносності та на-ірямків подальших геологорозвідувальних робіт в регіоні були викори-л’ані дослідження, виконані в УкрДГРІ під керівництвом Б.П.Кабишева по кількісній оцінці початкових і прогнозних ресурсів вуглеводнів на "їішіічному борту ДДз, при яких були використані і окремі наші р-зроЬ-ш. Оцінка ресурсів вуглеводнів по осадочних продуктивних комплексах шконана методом порівняльних геологічних аналогій в модифікації оцін-

ки питомих »цільностей ресурсів на одиницю площі з внутрішніми еталонами. Цим метолом підраховані початкові і прогнозні ресурси вуглеводнів по сернуховському, верхньовізейському, турнейсько-нижньовізейському, девонському. середньокам'яновугільному і нижньопермсько-верхньокам'яно. угільному.

Проблема підрахунку запасів і ресурсів вуглеводнів у породах кристалічного фундаменту для України є новою. Родовища в цих утвореннях почали відкриватися лише недавно. Рішення цієї проблеми немає і в інших регіоі'лх, за виключенням оцінки промислових запасів нафти на добре розбуроних родовищах.

На базі закономірностей розміщення виявлених покладів нафти та газу в породах фундаменту і осадочного чохла ДДз та інших регіонів в УкрДІVI розроблена методика оцінки прогнозних ресурсів у фундаменті. За основу прийнято тісний зв'язох нафтогазоносності фундаменту з контактуючими осадочними породами. Базується методика на осадочно-міграційній теорії утворення вуглеводнів, згідно з якою відомі в світовій практиці їх скупчення в кристалічних породах знаходяться у вторинному заляганні і утворюються шляхом міграції з осадочних товщ, а також на положенні, згідно з яким визнається врівноваженим обмін вуглеводнями між фундаментом та контактуючим з ним осадочним продуктивним комплексом. При цьому північна межа перспективних земель Північного борту за комплексом критеріїв, що визначають умови генерації, міграції та збереження вуглеводнів, прийнята по ізолінії з потужністю осадочної товщі 1500 м. •

Початкові сумарні ресурси, які можуть бути вилучені, на Північному борту ДДз оцінюються 289,3 млн. т умовного палива. По продуктивних комплексах початкові ресурси вуглеводнів розподіляються дуже нерівномірно. Найбільша величина припадає на верхньовізейський комплекс (43,1%) і на породи докембрійського кристалічного фундаменту (20,7%), а на серпуховський - 15,6%, середній карбон - 10,5%, турнейсько-нижньовізейський - 9,5%. • .

Необхідно зупинитись на запасах і ресурсах порід фундаменту не тільки у регіональному плані, але й по конкретних родовищах. Ми звер-

нудись до матеріалів по Юліївському та Хухринсько-Чернеччинському родовищах, де є значна кількість свердловин, з яких одержано промислові ьритоки вуглеводнів.

Якщо взяти категорії А + В + С,+С2, то по фундаменту вони складають 20,07 млн.т умовного палива, а загальні по чохлу і фундаменту - 55,5 млн.т умовного палива.

Нерозвідані ресурси (категорії С. + 0,4- О) по Північному борту ДДз по породах фундаменту (Б.П.Кабшиев, 1995) складають 56,1 млн.т умоп-ного палива (ті, що можуть бути вилучені).

4.2. Перспективи нафтогазоносності і напрямки геологорозвідувальних робіт на нафту і газ. .

Подальші перспективи Північного борту ДДз визначаються величиною нерозвіданих ресурсів вуглеводнів, з яких частина, що вилучається, складає 230,8 млн.т умовного палива. Найбільші перспективи пов'язуються з верхньовізейським комплексом (49% нерозвіданих запасім і ресурсів) і докембрійським кристалічним комплексом фундаменту (24,3%), з серпу-ховським - 11,6%, турнейсько-нижньовізенським - 10,1%. У комплексах середнього карбону міститься 4,3% нерозвіданих запасів і ресурсів.

На основі цих даних пошуки покладів нафти і газу на Північному борту ДДз найбільш ефективно можуть проводитися і фактично проводяться при оцінці перспективності одночасно (одною системою свердловин) продуктивних комплексів нижнього і середнього карбон/ і порід кристалічного фундаменту, які разом вміщують 95% нерозвіданих ресурсів вуглеводнів.

Виходячи із щільності ресурсів (понад 50 тис.т/км'), найбільш перспективними є центральна і східна частини Північного борту ДДз.

На підставі визначених перспектив нафтогазоносності прогнозуються такі напрямки геологорозвідувальних робіт на нафту і газ в Ох-тирськочу нафгогазопромисловому районі Північного борту ДДз.

У південній мобільній зоні (поблизу крайового порушення) визначити черговість вводу в буріння підготовлених сейсморозвідкою таких блокових структур: Митяївської, Овннівської, Доброславівської, Рицинської, Зимової та Тростянецької. На нашу думку, першочерговими є Овинівська,

Митяївсьгса і Тростянецька структури. Перші дві знаходяться в одній структурній зоні з Хухринським і Чернеччинським родовищами, а на третій раніше були одержані газопрояви в породах фундаменту.

Необхідно продовжити детальні сейсмічні дослідження в зоні між Північним крайовим порушенням і північною межею Дніпровсько-Донецької нафтогазоносної області та концентрацію геологорозвідувальних робіт навколо Хухринського і Чернеччинського родовищ.

Вивчення фільтраційно-ємнісних властивостей порід фундаменту слід вирішувати разом з пошуками в осадочному чохлі (перші свердловини закладаються в найбільш активних частинах структурних форм).

Серед виявлених структур заслуговують на подальші геологорозвідувальні роботи Північна, Вахтова, Жолобківська, Черемхівська, Сніжна.

Значний внесок у вивчення будови і нафтогазоносності чохла і фундаменту могло б дати буріння параметричних і пошукових свердловин: Південно-Золотарівської, Північно-Буднівської, Вознесенівської, Лебе-динсько'і (на структурі, що виявлена сейсморозвідкою), Сумської та ін.

Вивчення геологічної будови і нафтогазоносності осадочного чохла і кристалічного фундаменту Північного борту ДДз дає можливість перенести цей досвід на аналогічні за свої’ш потенційними можливостями регіони - Південний борт ДДз. Волино-Подільську монокліналь, Північний борт Азово-Чорноморського прогину, що мають певні переваги порівняно із зануреними басейнами, а саме:

1) невеликі глибини заляганій нафтогазоносних горизонтів, що дозволяє використовувати наявне устаткування, матеріали та технології;

2) нескладні гірничо-геологічні умови для буріння свердловин і виконання геофізичних робіт;

3) наявність прямих ознак нафтогазоносності не тільки в осадочному чохлі, а й у породах фундаменту.

висновки.

, В результаті виконання роботи по вивченню особливостей геологічної будови верхньої частини докембрійського фундаменту, нижньої частини осадочного чохла, їх нафтогазоносності та напрямків геологорозвідувальних робіт на нафту і газ в Охтирському нафтогазопромисло-вому районі встановлено:

- структурні зони субщиротного і північно-західного простягання довжиною кожна більше 20-25 км, приурочені до виступів фундаменту і ускладнені численними локальними підняттями, згідними і зворотніми порушеннями (в ОНГПР таких зон - 4);

- верхня частина докембрійського фундаменту на території ОНГПР включає кору вивітрювання з зонами глинистою, вилугувания і дезінтеграції та товщу щільних невивітрілих порід з зонами розущільнень;

- особливості геологічної будови осадочного комплексу Охтирського

нафтогазопромислового району (мінливість літологічного складу, фацій на близьких відстанях, залягання різновікових горизонтів нижнього карбону

і девону) і верхньої частини докембрійського фундаменту, обумовлені впливом розломно-блокової тектоніки; ; -

- просторове розміщення покладів вуглеводнів обумовлене особливостями будови Північного борту ДДз, включаючи Охтирський нафтога-зопромисловий район, розломно-блоковою тектонікою, зонами розвитку пластів-колекторів і покришок в осадочному чохлі, зонами з підвищеними фільтраційно-ємнісними властивостями порід фундаменту, різноманітністю традиційних і нетрадиційних структурних форм;

- у кристалічному фундаменті Північного борту ДДз виявлено

нетрадиційні ємності (зони тріщинуватості, різноманітні порожнини, зони розломів, кори вивітрювання та ін.), з якими пов'язані відкриття промислових припливів на 10 підняттях, в тому числі на Хухрикському і Чер-неччинському; _

- основним напрямком подальших пошуково-розвідувальних робіт на нафту і газ на Північному борту і в ОНГПР вважати комплексне вивчення продуктивних горизонтів нижнього і середнього карбону і фільтраційно-

ємнісних властивостей верхньої частини кристалічного фундаменту з концентрацією зусиль і коштів на полігонних ділянках, де відкриті поклади нафти і газу;

- невеликі глибини залягання (2-3,5 км) родовищ нафти і газу на Північному борту ДДз дають можливість ставити питання про нафтогазоносність малих глибин інших регіонів України. .

' Основні положення дисертації опубліковані в роботах:

1. Структура и нефтегазоносность Ахтырского нефтегазопромысло-

вого района ДДв (с позиций разломно-блоковой тектоники) // Препринт ИГН НАНУ, 1993. - 63 с. (в соасторстве с М.И.Видиборцем,

Е.С.Дворяш .ом и др.).

2. Аналіз нафтогазоносного потенціалу фундаменту Охтирського нафтогазопромислового району ДДз // Препринт 95-1 Українського нафтогазового інстіггугу ДержнафтоГазпрому, Київ, 1995. - 72 с. (у співавторстві з В.П.Клочком та ін.).

3. Геологічні дослідження Північного борту ДДз (у зв'язку з нафтогазоносністю) // Препринт 95-2 Українського нафтогазового інституту Держнафтогазпрому, Київ, 1995. - 66 с. (у співавторстві з Є.С.Дворянином, В.П.Клочком).

4. Потенциальные нефтегазопродуктивные зоны в фундаменте Ахтырского района Днепровско-Донецкой впадины // Геологический журнал - 1995. - 1 - с.57-61 (в соавторстве с Б.И.Малюком, В.П.Клочко и др.).

5. На./гогазоносний потенціал Північного борту Дніпровсько-Донецької западини. - Київ, УНГІ, 1996. - 240 с. (в співавторстві з Є.М.Довжком, Б.О.Бялюком, В.П.Клочком та ін.).

6. Комплексна інтерпретація та наукове обгрунтування результатів пошуково-розвідувальних робіт на нафту і газ у кристалічних комплексах фундаменту Охтирського кафтогазопромислового району Дніпровсько-Донецької западини. - Київ, 1996. с. - /Препринт/ УНП; № 96-1 (у співавторстві з Є.М-Доежком, Б.І.Малюком, В.П.Клочком та ііі.).

7. Комп’ютерна інформаційна система "Нафтогазоносність кристалічного фундаменту Північного борту Дніпровсько-Донецької запади-

ни" // Нафтова і газова промисловість . - 1996. - № с. - (у співавторстві з Б.І.Малюком, В.П.Клочком, В.С.Тоховенком) (друкується).

В цих публікаціях Т.Є.Караваєва є рівноправним автором, що самостійно готувала необхідні картографічні, аналітичні та текстові матеріали.

Ключові слова: рифтоген, осадочний чохол, кристалічний фундамент, розломна тектоніка, нафта, газ, родовище, закономірності розміщення, методика пошуків, походження нафтових вуглеводнів.

АНОТАЦІЇ.

Караваева Т.Е. Геологическое строение фундамента Северного борта Днецровско-Донецкой впадины и его нефтегазоносноть (на примере Ах-тырского нефтегазопромысловс .о района).

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.01 - общая и региональная геология. Отдел геотектоники ИГН НАНУ, Киев, 1996 г.

Работа лосвящена изучению строения центральной части Северного борта ДЛ,в в связи с выявлением иа его поисковых площадях в период 3985-1995 гг. промышленных скоплений нефти и газа в необычных для нефтяной геологии структурах: в зонах контакта осадочного чехла и кристаллического фундамента, а также в верхних частях самого фундамента на глубинах 3-3,5 км. Проведенное изучение показало, что для територии Украины это принципиально новый объект поисков нефти и газа. Вопрос появления промышленных концентраций нефтяных углеводородов в этих структурах требует дальнейшего изучения.

Т.Е. Karavaieva. The structure of the cristalline basement on the Nothem side of the Dnieper-Donetsk basin and the question of its oilgasbearing.

The theses for scientific degree of candidate of geological sciensis by the specialisation 04.00.01 -general and regional geology. Institute of geological sciences of the National Academy of Sciences of Ukraine.

The location and origin of oil and gas deposits in the upper part of a crystalline basement were considered, which have been discovered in 19851995 yers. The study has confirmed a new type of prospecting for oil and gas in those unusual geological snares. ’