Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Карбонатные формации западной части Прикаспийской синеклизы и оценка перспектив их нефтегазоносности

ВАК РФ 04.00.17, Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений

Автореферат диссертации по теме "Карбонатные формации западной части Прикаспийской синеклизы и оценка перспектив их нефтегазоносности"

УУ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ

И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ Гй лл АКАДЕМИЯ НЕФТИ И ГАЗА 1Ы ИМЕНИ И.М.ГУБКИНА

На правах рукописи

ШЕЙНИНА АНГЕЛИНА ФЕДОРОВНА

УДК.622.276Л./.4:552.54+553.98.(574.1)

КАРБОНАТНЫЕ ФОРМАЦИИ ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ПРИКАСПИЙСКОЙ СИНЕКЛИЗЫ И ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ ИХ НЕФТЕГА30Н0СН0СТИ

Специальность 04.00.17. "Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений"

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 1994

Работа выполнена в Государственной ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени Академии нефти и газа имени И.М.Губкина и тематической партии ГПО "Нижневолжскнефть".

Научный руководитель-доктор геолого-минералогическ

наук, профессор А.К.Мальцева Официальные оппоненты-доктор геолого-минералогичес

Ведущее предприятие-ПО "Прикаспийбурнефть" Защита диссертации состоится 8 февраля 1994 года

ного Совета Д053.27.06 при ГАНГ имени И.М.Губкина по адресу: 117917,г.Москва, Ленинский проспект 65, ГАНГ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГАН имени И.М.Губкина

наук В.Г.Кузнецов

доктор геолого-минералогичес

наук Д.Л.Федоров

в _час., в ауд.

на заседании специализирован

Автореферат разослан

19

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат геолого-минералоги ческих наук

А.В.Бухаров

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Прикаспийская нефтегазоносная провинция один из основных нефтегазодобывающих регионов страны. Ее выоокнв перспективы определены открытием в подсолевоц карбонатном комплексе Астраханского, Жанахольокого, Карачатанакского, Королевского, Тенгизского цестороадений. На изучаемой территории в пределах западной бортовой ступени - Ыалышевокого, Девчуновского, Алексеевского и др. Во внутренней части получены притоки в оква-жинах 1-Упрямовская и 1-Ерусланская (открытое аварийное фонтанирование ).

Территория имеет оложное геологическое отроение а развитие. Несмотря на многочисленные исследования, которые ведутся здесь на протяжении более трех десятилетий, Прикаспийокая синеклиза и ее нефтегазоносность во многом еще не изучены. В первую очередь отсутствует однозначное представление о формациоином, породном ее выполнении, которое в конечном счете определяет многие стороны оценки перспектив промышленной нефтегазоносности в том чиоле развития коллекторов и типов резервуаров.

Наименее изученной является западная часть синеклизы.

Именно здесь исследование значительных по толщине и площадям распространения подсолевых карбонатных формаций является чрезвычайно актуальным. В этом плане выяснение сложного геологического строения этой территории, характера литолого-фациальных изменений отложений и как следствие, резкого непостоянства их фильтрационно-емкостных свойств наиболее эффективно на базе фор-мациошшх исследований. Территория исследований охватывает зону сочленения Воронежской антеклизы и Прикаспийской синеклизы о ее внутренней частью.

Целью исследований является дифференцированный прогноз нвфтегазоносности карбонатных формаций западной чаоти Прикаспийской синеклизы на оонове форыационного подхода и анализа цикличности строения разреза.

Для реализации поставленной цели решались следующие основные задачи:

1. Выделение, типизация, анализ внутреннего строения и пространственно-временных связей карбонатных формаций западной чаоти Прикаспийской синеклизы.

2. Анализ палеотектонического развития структуры, цикличности отроения разреза подоолевых палеозойских формаций для воо-отаяовления геологического развития в палеозойский период.

3. Прогнозирование зон развития коллекторов и покрышек, возможных нефтегазоматеринских пород, ловушек различного генезиса в разрезе карбонатных формаций слабо изученных территорий на базе проведенных литолого-фациальных исследований, циклического анализа, геохимических показателей и выявленной нефтегазонооности.

4. Дифференцированная оценка перспектив нефтегазоноонооти карбонатных формаций о выделением наиболее перспективных зон и определение главных направлений и объектов поисково-разведочных работ.

Научная новизна. Научная новизна определена тем, что впервые строение палеозойского карбонатного и терригенно-карбонатного разреза западной чаоти Прикаспийской синеклизы проанализировали© на новой ранее не применявшейся методологической основе, позволившей :,

I. Впервые выявить пространственно-временные соотношения карбонатных палеозойских формаций, установить важнейшие формацион-ные признаки для каждого типа формаций, охарактеризовать основные

черти цикличности геологического развития в палеозойское время и определить формационнпе критерии нефтегазоносности для конкретных карбонатных формаций, в тоц числе их положение в вертикальном и латеральном формационном ряду, характер распределения коллекторов и покрышек, группирование их в природные резервуары.

2. Впервые для данной территории установить закономерные связи в размещении 8алежей нефти и газа о определенными типами формаций, субформаций, фаций и на этой основе провеоти дифференцированный прогноз нефтегазоносности выявленных карбонатных формаций. В частности, намечены новые зоны нефтегазонакопления, связанные с развитием мелководных карбонатных формаций на положительных тектонических элементах во внутренней западной части синек-лизы.

Практическая значимость. На основании изучения закономерностей пространственного размещения скоплений УВ и определения перспектив нефтегазоносности карбонатных формаций запада Прикао-пийокой синеклизи дан дифференцированный прогноз н предложена научно-обоснованные направления поисково-разведочных работ. Результаты исследований наши отражение в теыатичеоких научных отчетах кафедры теоретических основ поисков и разведки нефти и газа ГАНГ им. И.М.Губкина, лаборатории оперативного анализа геологии Прикаопия ВолгоградНИПИнефть, а также использованы в качестве рекомендаций ПО "Прикаслийбурнефть" при составлении годовых программ гаолого-разведочннх работ.

Апробация работы. Основные положения диссертации по отдельным проблемам изложены в 4-х опубликованных работах и доложены на заседании научно-технического совета ПО "Прикаопийбурнефть".

Фактическим материалом для выполнении диссертации послужили лершпнно гоолот'ичяокне, геофизические дтпшя, собранно

автором в ПО "Прикаопийбурнефть", "Нижневолжскнефть", "Волго-граднефтегеофизика", "Саратовнефтегеофизика". Были использованы результаты научно-исследовательских работ по стратиграфии, литология, геохимии палеозойских отложений, выполненные "Волго-градНИГИнефть", ВНИИГНИ, ИГиРГИ, МШГ, НВНИИГГ. Проанализированы и сопоставлены дромыслово-геофизические материалы по 380 скважинам западной части синеклизы и зоны ее обрамления.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. В конце работы сформулированы основные результаты и выводы. Общий объем работы страниц, вклю чая страниц машинописного текста, 22 рисунка, 8 таблиц, а также описка использованной литературы из 86 наименований.

Автор выражает благодарность за оказанную помощь и полезные замечания в процессе подготовки настоящей работы Бабич Д.А., Багову Л.С., Бочкареву A.B., Бражникову О.Г., Дань-шиной Н.В., Косачук ГЛ., Михальковой В.Н., Новикову A.A., Пе-репеличенко С.П., Цимбергу Д.И. Особую признательность автор выражает научному руководителю, доктору геолого-минералогических наук, профессору Мальцевой А.К.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассматривается краткая история изучения геолого-геофизического строения подсолевых отложений западной части Прикаспийской синеклизы.

Планомерное изучение региона началось с шестидесятых годов на базе Геофизических исследований. В разное время проблем« ¡■"•»логического строения залйдной части синеклизы были посвещеш

работы Г.М.Аванисьяна, Г.А.Бражникова, Я.Ш.Шафиро, Р.В.Сейфуль-Мулюкова, О.Д.Казаяцева, О.Г.Браяникова, В.Н.Михальковой, Д.И.Цимберга, Н.И.Немцова и др.

Обобщающие исследования по тектонике проводилось В.Д.На-ливкиным, Э.Э.Фотиади, Н.В.Неволиным, Н.Н.Потаповым, Н.Н.Погре-беновш, Я.С.Эвентовым и др.

Формационным анализом Прикаспийской синеклизы занимались в последние годы А.К.Замаренов, А.Н.Золотов, Т.В.Владимирова, И.Н.Капустин, А.К.Мальцева, С.П.Рогова, В.Л.Соколов, Д.Л.Федоров, Ы.Г.Шебаддина и др. Непосредственно карбонатные формации изучались И.К.Королюк, В.Г.Кузнецовым.

Изучение формаций в данной работе проводилось в контексте с направлением, разработанным Н.С.Шатоким и развиваемым Н.П.Херасковым, А.Л.Янзшшм, отчасти Л.Б.Рузсиным, в последние/ годы В.М.Цейслером и др.

Выделение формации, как геологического тела, образованного одним типом пород или совокупностью взаимосвязанных совместным нахождением пород, предотавляет начальный этап форма-ционного анализа. Последующим этапом является определение ее хроностратиграфических признаков и генезиса: палеогеографических и палеотектонических условий образования.

В составе формаций в ряде случаев автором выделены субформации, характеризующиеся своеобразием диалогического ооста-ва и структуры, обусловленными спецификой палеотектонических и палеогеографических условий образования. Субформации представляют собой части тела формации. В своей совокупности формации образуют вертикальные и латеральные формационнне ряды.

Особенность изучения карбонатных формаций состоит в том, что большинство признаков, используемых для их выделения и клас-

сификации, имеет вполне определенную генетическую сущность, что позволяет легко переходить к оценке обстановки накопления и сближает различные направления формационного анализа.

Среди палеозойских карбонатных формаций по классификации И.К.Королюк выделены две грушш. К первой груше относятся формации, в которых органогенные постройки (ОП) имеют незначительное развитие. В парагенезе пород этой грушш преобладают слоистые детритовые биоморфкые известняки, доломитизированные известняки, доломиты. Органогенные постройки редки и маломощны.

. К ней относятся: эйфельская (ыороовско-моооловская), фаменско-турнейская, поздневизейская-раннебашкирская, каширско-поздне-каменноугольная формации.

Вторая группа объединяет формации о массовыми органогенными постройками и продуктами их разрушения. В нее входят: оредне-дозднефранская и аосельско-артинокая, по типу отнесенные к биогермным формациям.

Для каздой грушш нами установлены характерные признаки (геодинамичеокие, тектонические, структурно-формационнне, фа-циально-лале©географические, геофизические, морфологические, ли-тологические).

Формации изучались по следующим направлениям:

- установление общего литологического состава по степени распространения основных типов пород;

- исследование характера изменения толщин;

- установление стратиграфического объема;

- выделение оубформаций и лиголого-фациалышх комплексов пород в составе формаций;

- определение палеотектЛэнических, структурных условий образования карбонатных формаций;

- изучение цикличности строения разреза;

- установление соотношения со смежными формациями;

- выяснение- характера распространения коллекторов и покрышек, установление типов ловушек нефти и газа;

- изучение перспектив нефтегазоносности.

Результаты исследований наши графическое выраде!ше в

серии формационных карт, профилей, литшюго-фациальных схемах, карт распространения коллекторов, схеме структурно-формационной приуроченности залежей нефти и газа и др.

Вторая глава посвещена изучению конкретных карбонатных формаций, особенностей их внутреннего строения и генезиса.

.Доломито-издеотняковая мелковояно-морокая о изолированными .часто разрушенными ОЛ. мороовско-цоссдовская.

Сейсмические данные с привлечением материалов гравираз-ведки дают возможность предположить распространение ее на Ншсо-лаевско-Городищенской бортовой ступени и во внутренней части в пределах Дяаныбекской приподнятой зоны. Глубина залегания увеличивается от 5,6-6,0 юл до 7-8 юл во внутренней части. В строении формации принимают участие OIL Толцщна ее может достигать 200-250 м. Формация сиизу и сверху ограничена соответственно терригенныыи отложениями ряжского и черноярского возраста. Сложена перемежающимися лачками известняков, долсштизированных известняков, доломитов о прослоями ангидритов. Набор пород обусловлен формированием в мелководном морском бассейне с непостоянным солевым и динамическим режимом. Обмеление морского бассейна в отдельные отрезки мосоловского времени;- способствовало образованию отмелей с благоприятными условиями для развития соответствующих биоценозов, в составе которых нередко присутствовали сшюзэленнп водоросли и одиночные кораллы.

Биогермная средне-позднефранокая формация распространена в пределах Николаевско-Городшценской бортовой ступени в виде узкой полосы, протягиваидейся с северо-запада на юго-восток и со-прехена о бортом древнего палеопрогиба. На западе отложения формации замещаются глинисто-карбонатными, на юго-западе - карбонат-но-терригенными. К востоку предполагается клиноформный характер перехода в карбонатно-кремнисто-глинистую формацию. Нижняя граница проводится по смене глинисто-карбонатных отложений средне-франского подъяруса на карбонатные. Верхние горизонты с резким стратиграфическим несогласием перекрыты породами елецкого возраста в Малышевоко-Детровской зоне. На других участках предполагается согласное залегание о вышележащими отложениями. Формация слагается комплексом разнообразных биогермных и детрито-вых известняков при подчиненном количестве зернистых и обломочных известняков.' Для пород характерно широкое развитие процессов доломитизации и выщелачивания. Толщина формации на участках развития биогермных пород достигает 400 м. Формирование ее происходило в период максимальной трансгрессии верхнедевонского моря, на фоне дифференцированных разнонаправленных тектонических движений, что и определило сложное строение и взаимоотношение'с другими формациями. Изучение однотипных отложений на хорошо разбуренной сопределенной территории позволило установить ряд признаков, характеризующих различные фациальные зоны. Использование этих признаков в процессе разведки площадей позволяет прогнозировать развитие рифовых построек и соответственно коллекторов различных типов, образованных в определенной фациаль-ной обстановке.

Фошадия известняков и доломитизированных известняков мелководно-мотюкая слоистая о одиночными лоскутными ОП, Фаменоко-турнейская занимает большую часть западного и северо-

западного обрамления Прикаспийской синекдизы и бортовой ступени, образуя обширную часть карбонатного шельфа. Толщина меняется от 405 м в зоне обрамления до 1030 м на Бортовой ступени. 1!ижняя и верхняя ее границы проводятся о различной степенью достоверности. Верхняя - совпадает с поверхностью предвизейского размыва, уничтожившего часть верхних слоев кизеловского горизонта. Нижняя граница характеризуется стратиграфическим несогласием чэзду фаменским ярусом и верхяефранским додъярусом. Тело формации имеет достаточно простую форму в плане, обусловленную сравнительно устойчивым положением края карбонатного шельфа, который отличался относительно прямолинейным простиранием. В вертикальном разрезе форма тела более сложная, обусловленная сменой на отдельных участках нижних частей формации на терри-генно-карбонатные, карбонатно-кремнисто-глинистые образования. Набор пород - известняки детритовые, зернистые, комковатые, обломочные, чистые и в различной степени доломитизированнне, второстепенное члены формации - глинистые карбонаты, аргиллиты, алевролиты.

Характерной особенностью является повсеместное развитие процессов доломитизации и выщелачивания, причем, первые, как правило, ухудшают коллекторские свойства, вторые улучшают. Повышенными коллекторскими свойствами обладают гранулярные известняки.

Образование формации происходило в мелководно-морских условиях на фоне стабильной трансгрессии. Терригенный материал поставлялся с Миллеровско-Тормосинской суши, прекратившей свое существование в малевско-упинское время.

Развитие формации прогнозируется на крупных положительных структурах по внутренней части синеклизы (Ахтубиноко-П&я-

ласовском мегавалу, Обильненскб-Цацинском и Дканыбекском валах). В юс пределах вполне вероятно существование ОЛ, приуроченных, главным образом, к периферийным частям крупных поднятий.

Доломито-извеогняковая мелководно-морская о расоеяными ОД. поздневизейская-раннебашкирская Формация с перерывом залегает на подстилающих отложениях. Верхняя граница выражена сменой карбонатных пород нижнего башкира на терригенные верхнебашкирские осадки. Для формации характерно наличие многочисленных внутриформациошшх перерывов. Толщина ее изменяется от 460 до 685 м. Она повсеместно распространена на территории западного обрамления и на Бортовой ступени. Во внутренней части распространение формации возможно в пределах крупных сводовых поднятий,-которыми являются Джаныбекский, Обильненско-Цацинский валы, южный и северный купола Ахтубинско-Палласовского мегавала. Формирование формации протекало на обширном мелководном шельфе на значительном удалении от источников сноса. Форш формации в разрезе близка к клинообразной. На западе площадь ее распространения ограничивается песчано-глинистыми прибрежно-морскими отложениями на востоке, возможно,будет ограничиваться крупным морфологическим уотупом дна шельфового моря. Условия образования формации определили комплекс пород слагающих ее. Литодогически это известняки, доломиты, отмечаются тонкие прослои мергелей, аргиллитов.

В составе формации выделяются две субформации. Нижняя тульско-алексинская представлена переслаиванием известняков и аргиллитов. Для субформации характерна ритмичность, проявляющаяся в периодическом появлении уровней преобладания тонкозернистых карбонатов, в смене относительно мелководных известняков относительно глубоководными.-

Верхняя субформация в объеме окского надгоризонта, серпуховского яруса и нижнебашкирского подъяруса сложена в основной известняками органогенными, органогенно-облоыочннми, и включает Ш. ОП отмечаются на различных стратиграфических уровнях, и приурочены к краевой части шельфа, где и образуют бортовой уступ Прикаспийской синеклизы. Толщина формации в биогермном тиле раз-1 реза до 500 м, в слоистом не превышает 280 м.

Известн^ово-доломитовая мелководно-морская каширско-' позднекаменноугольная. Площадь распространения ее меньше, чем вышеописанных формаций. Толщина формации в полных разрезах до 995 м, в зонах срезания отдельных горизонтов сокращается до нуля. Уровень залегания кровли изменяется от 2200 до 3500 м. Нижняя граница выражена сменой аргиллито-алевролитовых пород верейокого возраота на карбонатные каширского, верхняя проводится внутри литологически однородных толщ по смене фаунистическшс комплексов. С запада на восток происходит срезание пород позднекаменноуголь-ного возраста. С севера на юг объем формации сокращается за очет литофациального замещения карбонатных пород на карбонатно-тер-ригенные. Во внутренней части синеклизы карбонатные породы московского яруса замещаются аргиллитами алевритистыми с тонкими прослоями и линзами известковых алевритов.

Разрез формации предотавлен перемежающимися пачками доломитов, известняков, доломитизированных известняков и вторичных доломитов. Встречаются прослои терригенных пород, выделяющихся в качестве реперов. С севера на юг увеличивается количество 1Р толщина терригенных пачек.

Образование формации происходило в мелководно-морском бао-сейне. Глинистый материал, река песчаный, поступал в каширское, мячковское время с Воронежского свода. Существовавший в поздне-

каменноугольную эпоху мелководный бассейн характеризовался неоднородным гидрохимическим и динамическим режимом, который обусловил разнообразие литолого-фациальных зон. Ритмичность осадконакопления выражается в чередовании доломитов и известняков.

Биогермная нижнепермская (ассельско-артинская) Формация распространена вдоль западного борта и прослеживается на северо-запад. На востоке граничит с умеренно-глубоководной терригенно-карбонатной верхнэартинской. На западе площадь распространения ограничивается линией размыва. Формацию перекрывают соленосные слои кунгурского яруса. Верхняя граница совладает о поверхностью регионального перерыва в осадконакоплении, нижние слои трансгрессивно налегают на различные горизонты верхнего карбона и московского яруса. Толщина отложений изменяется от 200 м до 1200 м. Основными породами являются биогермно-детритовые известняки, отмечается большое разнообразие биоморфных пород. Сопутствуют им разнообразные органогенные, органогенно-обломочные породы и принципиально отличные - первичные доломиты и мергели. Формация четко распадается на две субформации: сульфатно-карбо- '. натную верхнеартинскую и известняковую сакмарско-ниянеартинскую. Толщина первой увеличивается о запада на восток от 0 до 200 м. Выделяются фации лагун с затрудненным водообменом и лагун со свободным водообменом.

В нижней субформации О.Б.Кетат, А.В.Урусовым выделены и описаны биогермные, лагунные, склоновые фации обломочных шлейфов. Биогермные фации приурочены к 1фаю морфологического уступа, имеют толщину до 800 м. Все онй мигрируют во времени и по площади. Образование формации происходило при усиливающихся колебательных движениях на фоне регрессии на восток раннепермско-

го бассейна.

Анализ распространения формаций, позволил наметить четыре типа вертикальных формационных рядов:

Бортовой ступени, Волгоградско-Краснокутского палеовала, Волго-градско-Ерусланского прогиба и Ахтубинского-Палласовского мога-вала, отличающихся друг от друга набором формаций, их толщинами, наличием несогласий, свидетельствующих о различиях тектонического развития отдельных участков территории в пределах западной части Прикаспийской синеклизы.

Анализ формационных рядов показал, что основными факторами, контролирующими размещение формаций в вертикальном разрезе, являются направленность и интенсивность тектонических движений. Латеральные ряды контролируются расчлененностью морского дна палеобассейна и вышеуказанными факторами.

В первом разделе третьей главы рассматриваются особенности строения современного структурного плана и история геологического развития структуры подсолевых формаций.

По вопросу глубинного строения, времени заложения и развития структуры подсолевых формаций имеется целый ряд точек зрения, противоположных по своей оущности, а в ряде случаев диаметрально, противоположных.

Достаточно уверенная дрослеживаемооть сейомомаркирующих горизонтов позволила провести палеореконструкции, начиная о девонского времени, и определить основные черты геологического развития. Заложившиеся на ранних этапах структурные элементы поверхности додевонских отложений нашли свое отражение и в отроении поверхности осадочного чехла, что наглядно видно на картах толщин П4-Л2, П3-П2, Пз-П-р П4-Пр которые иллюстрируют соответствующие этапы развития осадочного покрова. Совместный анализ

карт толщин, структурных планов, а также анализ формационных рядов показал, что основные тектонические элементы исследуемой части Прикаспийской синеклизы по поверхности каледонского складчатого фундамента сформировались на самых ранних этапах ее развития, когда имели место дифференцированные тектонические движения. До позднего карбона происходило унаследованное развитие территории, что ф;::ссируется распределением толщин между горизонтами П^ и П£. Увеличение толщин между ними контролирует па-леопрогибы, выполненные терригенными формациями и являющиеся зонами генерации УВ. В последующий отрезок времени, вплоть до ранней перми включительно, территория испытывала региональное погружение без какой-либо особо выраженной дифференциации. Инверсионный характер распределения толщин отложений между горизонтами П2 и % на локальных участках может свидетельствовать о наличии тел .седиментационной и эрозионной природы. Наличие приподнятых зон, сохранявших устойчивое положение, создавало благоприятные условия для накопления в их пределах карбонатных формаций. В бортовой эоне в значительных масштабах происходило карбонатообразование. Тесная взаимосвязь седиментационных фак-с торов о тектоническим режимом привела к образованию на разновозрастных палеошельфах различных по морфологии и механизму структурных форм, как тектонических, так и аккумулятивных (тектоно-седиментационных и седиментационных).

Изучение геологического развития Прикаспийской синеклизы на базе палеотектонических исследований и анализа формационных рядов, показывает, что существующие две основные точки зрения на докунгурокий период ее развисая: первая, отвечающая мелководному платформенному пути -развития, а вторая - глубоководно-■ му некомпенсированному являются упрощенными и вряд ли правильно

отражают действительность. На самом деле хорошо видно, как на площади Прикаспийской синеклизы (в пределах положительных тектонических элементов:Ахтубинско-Палласовского мегавала, Обиль-ненско-Цацинского, Джаныбекского валов) нередко возникла обстановка накопления терригенного и карбонатного материала, определяющая как на основном шельфе формационную зональность.

Во втором разделе главы рассматриваются .свойства крупной цикличности. В пределах рассматриваемой территории; образование подсолевых формаций происходило в девонско-пермском тектоно-се-диментационном цикле первого порядка (мегацикле), характеризующемся развитием трансгрессии с морсовского по сакмарское время, осложненной сравнительно кратковременным сокращениями бассейнов седиментации, регрессиями и перерывами в осадконакопленин. Во второй половине цикла отмечено преобладание регрессивных, регрессивно-трансгрессивных фаз, осложненных частными, сравнительно кратковременными периодами расширения бассейнов осадко-накопления. На фоне девонско-пермского мегацикла выделяются два цикла второго порядка, продолжительностью по 100 шш. лея (эй-фельско-нижнебашкирский, верхнемосковско-татарокий).

В составе циклов первого и второго порядка выделены фазы, предложенные С.Н.Бубновым: фаза эмерсии, первая трансгрессия, вторая трансгрессия, фаза инундации (фаза максимального развития погружений), завершающая первую, трансгрессивную половину цикла; фаза дифференциации и фаза регрессии.

Выделение циклов более мелкого ранга на качественном уровне становится более достоверным с привлечением материалов геофизических исследований сквакин и количественном выражении изменения тектонического и седшлентационного факторов. По методике, изложенной в работах Г.Б.Аристовой, были построены графики

параметра Т, характеризующего изменение карбонатности разреза и интенсивность колебательных движений уровня моря. Анализ этих графиков подтвердил правильность выделения циклов третьего, четвертого порядков на качественном уровне.

Установлена связь интенсивности структурной дифференциации с определенными фазами циклов. Такие связи свойственны и девонско-пермскому циклу первого порядка. В фазу эмерсии наблюдается наиболее интенсивный рост большинства крупных и средних структур осадочного чехла. Интенсивность дифференцированных тектонических движений достигла максимума в верхне-среднефранское время, В фазы первой, второй трансгрессии, инундадии происходит снижение тектонической активности. Вторая половина девонско-пермского мегацикла с момента смены максимальных трансгрессий постепенно развивающимися регрессиями характеризуется новой активизацией тектонической дифференциации. Отмечается интенсивное формирование структур в фазу дифференциации.

В четвертой главе рассматривается нефтегазоносность под-солевых карбонатных формаций и устанавливаются закономерности размещения залежей нефти и газа.

признаки нефтегазояосности в процессе бури.шя отмечались во всех формациях. Промышленные скопления углеводородов (УВ) установлены в отложениях фаменско-турнейской формации известняков и доломигиэврованных известняков мелководно-морской с одиноч ными лоскутными ОП; доломито-иэвестняковой мелководно-морскойс раооеянйыми ОП, поздневизейской-раннебашкирской; биогермной.шос-непврмокой. Продуктивность этих формаций связана с локальными поднятиями Николаевско-Городшценокой бортовой ступени. В ее пре делах выявленные залежи нефти и газа группируются в зоны нефте-

газонакопления: Малышевско-Петровскую, Лободднско- Новоникольскую. НиколаевскогГородиценская ступень сопряжена с Волгоградско-Ерусланским прогибом, который в течении всей геологической истории испытывал погружение. В нем происходило накопление мощных терригенных и карбонатно-терригенных формаций и создавались условия для генерации 7В.

На основании имеющейся геолого-геофизической информации, по аналогии с установленными зонами нефтегазонаколления во внутренней части на других участках, о известной степенью вероятности можно прогнозировать существование зон, связанных с положительными тектоническими элементами (Ахтубинско-Палласовским мегава-лом, Эльтонско-Джаныбекским и Обильненско-Цацинским валами). Подсолевые отложения в пределах перечисленных з.он залегают на глубинах свыше 6-7 км.

Таким образом, подтверждав гея для данной территории важнейшая общая тектоническая закономерность в приуроченности зон нефтегазонакопления к положительным тектоническим элементам, непосредственно примыкающим к глубоким депрессиям.

Внутри нефтегазоносных формаций залежи УВ распределены неравномерно, избирательно насыщая субформации, литолого-фациаль-Ш9 зоны. Так, например, внутри биогермной зшжнепермской "залежи сконцентрированы в сульфатно-карбонатной субформацш на западном борту, в известняковой (биогермные фации) - на северо-западном. В фаменско-турнейской формации известняков и доломитизированных известняков мелководно-морской о одиночныш лоскутными ОП залеяи установлены в литолого-фациальной зоне глинистых карбонатных осадков турнейского возраста. Это связано о особенностями распределения гранулярных, лорово-кавернозных,кавернозно-трещинных типов коллекторов и пород-фпоидоулоров.

Отмечается связь распределения коллекторов и покрышек о цикличностью строения разреза. Региональная кунгурская эвадо-ритовая покрышка образовалась в условиях ярковыраженного аридного климата и связана с началом регрессивной части верхнабашкирско-пермского цикла второго порядка. Субрегиональные покрышки в условиях теплого влажного климата (глинистая черешанского возраста, карбонатно-глинистая задонского) приурочены к фазам циклов третьего порядка, зональные - к циклам четвертого порядка.

Карбонатные формации, которые можно отнести к преимущественно аккумулирующим УВ толщам с удовлетворительными пластами-коллекторами, связаны с трансгрессивной частью девоноко-перм-ского мегацикла, фазами первой, второй трансгрессии.

Колленторские толщи внутри формаций приурочены в большей мере к началу фаз второй трансгрессии, фазам регрессии и дкф- ■ ференциации в циклах второго порядка.

На' распределение коллекторов большое влияние оказывают постседиментационные факторы. Доломитизация, сульфатизация, ок-ремнение, перекристаллизация отрицательно воздействуют на структуру порового пространства, в то время как выщелачивание и тре-щиноватооть улучшают физические параметры карбонатных коллекторов.

Необходимым и непременным условием для формирования промышленных скоплений УВ является наличие ловушек. Изучение особенностей их отроения и распространения позволило установить типовые модели, характерные для выделенных групп и типов формаций. . .

Для мелководно-морских слоистых карбонатных формаций с рассеянными ОП характерны ловушки структурные, тектонически и

литологически экранированные. В условиях присутствия размывов возможны ловушки, связанные с эрозионным останцами.

Для группы формаций с массовыми 011 и продуктами их разрушения характерны структурно- литологические (в толщах облекания над биогермными постройками) и биогермные, перекрытые слабопрони-цаемнми породами (ангидритами, глинистыми известняками, аргиллитами).

Изучение- типа и количества содержащегося в 'карбонатных формациях ОБ, его катагенетического преобразования позволило оделать следующие выводы:

- лодсолевые карбонатные формации по всему разрезу (с начала вступления в ГЗН) западной бортовой части Прикаспийской синеклизы вмещают кларковое (Сорг V 0,5%) и выше до 5-8$ содержание ОВ, достаточное для генерации УВ, в количествах, обеспечивающих их концентрацию в залежах промышленного значения;

- дополнительным источником УВ могут служить подстилающие ташци терригенных, карбонатно-терршгенных формаций, обогащенных РОВ;

- генерационный потенциал каменноугольных формаций в целом выше, чем нижепермских, что обусловлено более высоким содержанием в них РОВ, преимущественно гумусовым и сапропелево-гуму-совнм составом, большими глубинами их погружения, а следовательно и более высокой степенью катагенетической превращенности;

- невысокие значения Сорг в девонских формациях свидетельствуют о значительной реализации нефтематерннского потенциала;

- на всей рассматриваемой территории основной объем палеозойских формаций не вышел из ГЗН. Лишь в нижней части (градации Ж4 - АК^) породы находятся в условиях ГЗГ. Во внутренней части ГЗГ ожидается на глубинах более 7-7,5 км;

- присутствие в разновозрастных отложения:: наряду с нефтяными и газовых залежей объясняется наличием в разреза пород, в которых доминирует гумусовый тип РОВ. В условиях ГЗН гумусовый тип ОВ генерирует преимущественно газообразные УВ;

- прослеживается закономерная связь распределения в разрезе толщ, обогащенных РОВ с цикличностью строения разреза. Цикличность второго порядка обуславливает повторяемость в разрезе и закономерное положение среди других толщ формаций, обогащенных РОВ. В зйфельско-нижнебашкирском цикле второго порядка формации, обогащенные РОВ, приурочены к нижним, средним, верхним частям вертикального формационного ряда. В верхнебашкирско-верхнепермском - к нижним и средним частям. Формирование битуминозных толщ, расположенных внутри формаций, связано с цикличностью третьего порядка.

В пятой главе на базе основных критериев произведена дифференцированная оценка перспектив нефтегазоносности карбонатных формаций. Исходя из рассмотренных комплексных оценочных факторов, экономической целесообразности, определяемой геолого-технологическими условиями освоения ресурсов и степенью их изученности, к первоочередным направлениям поисково-разведочных работ в пределах Николаевско-Городщенской бортовой ступени отнесены отложения:

I.Доломито-известняковой мелководно-морской с изолированными 011, морсовско-адосоловской формации, находящейся в благоприятных структурных условиях. В ее разрезе сейсморазведкой выявлены структуры Николаевская, Жуковская, Юрьевская и др. с запасами категории С3 до 8 млн.г. Размеры структур в среднем 12x2,5 км, амплитуда 50 и. Нефтегазодроявления, притоки нефти и газа на площадях зоны обрамления дают основание предполагать возможную

ее промышленную нефтегазоносность. Развитие высокоемких коллекторов связывается с участкада распространения СП. Содержание Сорг в известняках до 0,92%, палеотемпературы 175-200° (градация МК4) позволяют связывать перспективы поисков в этой зоне о залежами легких газонасыщенных нефгей и газоконденсатов. Наличие аргиллитовой покрышки черноярского возраста является благоприятным фактором.

Перед полевой геофизикой по этому направлению ставится задача по детализации строения выявленных структур, определению наиболее оптимальных условий заложения скважин. Последующей задачей является бурение поисковых скважин с проектной глубиной 5800 м из расчета вскрытия отложений на полную толщину с целью выяснения коллекторских свойств и нефтегазояосности.

2.Биогердаой средне-аозднефрадской формации. В разрезе отложений тлеются коллекторы порового, порово-трещинного типа, в пределах биогермных массивов - каверново-трещинные. Пористость до 9%, проницаемость до 120x1О-3 мкм2. Содержание Сорг изменяется от 0,21 до 0,36$. Тип органического вещества преимущественно сапропелевый, в отдельных прослоях встречается гумусовая органика. Контакт пород формации с нижележащими осадками кынов-ского возраста о содержанием Сорг до 13,64$ в глинах и до 1,64$ в карбонатах, является благоприятным фактором при оценке перспектив в связи- с поисками нефтяных залежей. В целом отложения формации можно отнести к разряду перспективных на площадях распространения субрегиональной карбонатно-глинистой покрышки задонского возраста и при наличии локальных покрышек в пределах структур.

Лия повышения эффективности проводимых поисковых работ необходимо продолжить детализационные сейсмические работы на выявленных структурах о решением задач сейсмостратиграфии по

картированию биогермов франского возраста и выявлению экранирующих толщ в разрезе верхнего девона,

3.Формации известняков и доломитизированных известняков мелководно-морской с изолированными ОП, фаменско-турнейской.

Данное направление характеризуется высокой плотностью выявленных и подготовленных сейсморазведкой структур по отражающим горизонтам УШ С^ , Д3-{гп- с размерами в среднем 5x2 кы и амплитудой 10-30 м, запасами категорий С3 0,5-1,5 млн.т. Глубина залегания основных нефтегазоносных горизонтов 4000-4500М Коллекторами являются хорошо проницаемые трещинно-каверново-яо-роьые известняки с пористостью от 9 до 19$. В целом доля коллекторов по всему разрезу не превышает 20$. Глинистые отложения монтморшюнитово-гидрослюдистого состава толщиной до 68 м являются надежной покрышкой дая скопления залежей УВ.

Содержание Сорг дифференцировано по разрезу отложений формации. Для карбонатных пород Сорг изменяется от 0,15 до 1,24/1 в глинистых известняках и аргиллитах Сорг достигает 2,25$. 'шп исходного ОВ сапропелевый, гумусово-садропелевый. Отложения формации в пределах Никодаевско-Городшденской ступени находятся в зоне далеотешератур 150-175°С. Промышленная нефтегазолос-ность доказана открытием нефтяных залежей на Малышевской, Лев-чуновской, Новоникольской, Алексеевской и других площадях. , Перспективы связываются о подготовленными к бурений структурами Заповедной, Лободинокой, Степной, Пескаревской и др.

Во внутренней части к высокоперспективным до глубины 7000 м относятся карбонатные формации шишепермского и каменноугольного возраста в пределах Ахтубинско-Палласовского и Обилъ-неноко-Цацикского валов на Ерусланокой, Соввро-Ахтубииской, Юж-но-Улрямовокой структурах, отличающихся значительными размерами

и амплитудами до 240 м.

С отложениями карбонатных формаций каменноугольно-де-вонского возраста связываются перспективы открытия нефтяных месторождений на Молчановской, Дубовоовражной, Светловокой, Восточно-Червлененской, Разломовской структурах, где предполагается бурение поисковых скважин с проектными глубинами 5500-5800 м.

С учетом данной оценки перспектив нефтегазоносности рекомендуется во внутренней прибортовой части Прикаспийской синеклизы продолжить региональные сейсмические работы с целью прослеживания зон развития карбонатных формаций нижней Перми в карбона, а так же выявления крупных карбонатных массивов.

На стадии поисковых геолого-геофизических работ первоочередной задачей является подготовка структур сейсмическими методами по отражающим горизонтам ,.П2), контролирующим положение поверхности карбонатных формаций перми и карбона. Детальные работы следует сконцентрировать на наиболее крупных поднятиях, расположенных западнее отметки 7 км по лодсолевым отложениям. Первые поисковые скважины на подготавливаемых кондиционно поднятиях рекомендуется закладывать 'с задачей максимального, технически обоснованного, освещения разреза и оценки его нефтегазоносности.

В пределах лрибортового лалеовала первоочередной задачей является изучение сейсморазведкой о целью оценки неоднородности строения разреза и возможности выделения экранирующих толщ для выяснения условий формирования и сохрайения локальных скоплений УВ. Лишь после проведения рекомендуемых работ и определения наиболее оптимальных участков оледует считать возможным и целесообразным заложение поисковых скважин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные личные исследования и обобщение геологических, геофизических и геохимических материалов других авторов позволили получить следующие основные результаты:

I. В разрезе подсолевых палеозойских отложений западной части Прикаспийской синеклизы выделены шесть карбонатных формаций, которые относятся к двум группам.

I

В первую входят формации, в которых ОП имеют незначительное развитие. Это - доломито-известняковая мелководно-морская о изолированными, часто разрушенными ОП, морсовско-мосоловская; формация известняков и доломитизированных известняков мелковод- . /ро-иорская слоистая о одиночными лоскутными ОП, фаменско-турней-ская; доломито-известняковая мелководно-морская с рассеянными Щ, доздневизейская-раннебшшшрская -т известняково-доломитовая мелководно-морская каширско-позднекаменноугольная.

Вторая группа объединяет формации о массовыми ОП и продуктами их разрушения: биогермную средне-позднефранскую; био-гермную нижнеперыскую.

Для каждой группы нами установлен комплекс геолого-геофизических признаков.

Дана характеристика внутреннего строения каждой конкретной формации и установлены дростраптвенные взаимоотношения мевду ними, одасаны вертикальные и латеральные формационные ряды.

Анализ формационных рядов показал, что основными факторами, контролирующими размещение формаций в вертикальном разрезе, являются направленность и интенсивность тектонических движений. Латеральные ряда формаций контролируются расчлененностью морено-

го дна палеобассейнов и вышеупомянутыми факторами.

2. Изучение* геологического развития на базе палеотектони-ческих исследований и анализа формационных рядов показало, что:

- возникшие на раннем этапе геоструктурные элементы фундамента играли главную роль на протяжении изучаемого отрезка геологического времени в образовании различного типа формаций

и их распространения;

- на фоне преобладающего унаследованного прогибания отдельные крупные блоки в бортовой зоне и внутренних районах отличались замедлением теша прогибания, что благоприятствовало карбонатообразованию, а эпизодические возвратные движения обусловили выпадение мощных частей разреза особенно на границе отложений перми и карбона;

- резкая смена мелководных условий карбонатной седиментации на глубоководные в бортовой зоне и в пределах положительных тектонических структур (Ахтубинско-Палласовский мегавал) обусловила образование в карбонатных формациях .различных био-гермов, биостромов, создавдих широкие предпосылки для поисков соответствующих типов ловушек.

3. Проведено изучение цикличности строения разреза под-солевых отложений на основе анализа строенйя вертикальных формационных рядов, эволюции палеогеографических обстановок и па-леоструктурного развития. Выделены циклы различных порядков и сделана попытка расчленения этих циклов на фазы эмерсии, первой трансгрессии, второй трансгрессии, инундации, дифференциации (по С.Н.Бубнову). Это в свою очередь позволило установить:

- приуроченность карбонатных формаций к средней части девонско-пермского мегацикла, к фазам первой, второй трансгрессии;

~ связь интенсивного роста крупных и средних структур .. фазами амарсии и дифференциации девонско-пермского мегацик-

т;

- связь с цикличностью развития закономерного распределения в разрезе толщ, обогащенных ОБ, пород-коллекторов, покры-

ШаК.

4. Установлено, что все выявленные промышленные скопления УВ связаны лишь с тремя формациями: биогермной нижнепермской; доломито-известняковой малководно-морокой с рассеянными ОП, поздне аизейской-раннебашкирской; формацией известняков и доломнтизи-ровашшх известняков мелководно-морской с одиночными лоскутными ОП, фаменско-турнейской.

5. Карбонатные формации палеозоя вмещают кларковое (Сорг> 0,5%) и более высокое до 5-8;» содержание ОБ, достаточное для генерации УВ в количествах, обеспечивающих их концентрацию в залежах промышленного значения. Максимальной битуминоз-ностью ОБ обладают отложения, образованные в умеренно-глубоководных условиях, связанные с максимумами трансгрессий.

6. Отмечается резко непостоянный характер распространения пластов-коллекторов и покрышек, что обусловлено литолого-фациальныш и палеогеографическими факторами, а так же постседи-ментациошшми процессами.

7. Основными типами ловушек в мелководно-морских слоистых карбонатных формациях с рассеянными 011 являются структурные, тектонически и литологически экранированные. В формациях с массовыми 011 - биогермные, структурно-литологические в толщах облаками над биогермными постройками.

8. Ооущэствлен качественный прогноз иефтегазоноснооти нодоопевых карбонатных, формаций, базирующийся на выявленных

закономерностях размещения скоплений нефти и газа, и определены основные задачи и направления геолого-разведочных работ в западной части Прикаспийской синеклизы. В качестве первоочередных направлений определены:

- отложения доломито-известняковой мелководно-морокой о изолированными ОП, морсовско-мосоловской} биогермной, средне-позднефранской; формации известняков и доломитизированных известняков мелководно-морской слоистой с изолированными ОП, фаменско-турнейской в пределах Николаевско-Городищенской бортовой ступени и Обильненско-Цацинокого вала;

- отложения биогермной, нижнепермской; доломиго-известня-ковой мелководно-морской с рассеянными ОП, позневизейской-ранее-башкирской во внутренней части синеклизы до глубины 7000 м.

В соответствии о полученными результатами и выводами в дасоертации защищаются следующие положения:

1. Формационная характеристика карбонатных палеозойских формаций, включающая выделение и типизацию формаций, определение характерных черт их внутреннего строения и выявление пространственно-временных соотношений.

2. Наличие закономерных связей залежей нефти я газа с определенными.типами формаций, субформаций, фаций.

3. Принципиальная возможность использования формацион-ного анализа для дифференцированной оценки перспрктив нефте-газоносности подсолевых отложений и определения конкретных направлений и объектов геолого-разведочных работ.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЙ РАБОТЫ:

1. Тектонические предпосылки поиска карбонатных тел. -

В сб.: Ускоренное освоение ресурсов нефти и газа Прикаспийского региона. -М.: ИГиРГИ, 1989 (совместно с В.Н.Михальковой).

2. Поиск зон благоприятного развития франских органогенных построек Котовск»-Ыирошншсовсхого рифогенного комплекса Волгоградского Поволжья. - Научно-технические достижения и передовой опыт в области геологии и разведки недр: Научн.техн.информ.сб. (ВНИИ эконом.минер.сырья и геол.-разв.работ (ВИЭМС). - М. - 1990. - Вып.II. (совместно о Н.В.ДаньшиноЙ).

3. Особенности строения и нефтегазоноснбсть каменноугольных отложений западного борта Прикаспийской впадины. - В сб.: Геология, разведка и разработка месторождений" углеводо-

' родов Прикаспийской впадины и обрамления. - Волгоград: Ваш?оградШШнефть, 1991 (совместно с В ЛI. Михальковой, 3.Б.Добрыниной).

4. Прогноз дород-коллекторов на больших глубинах методом тектоно-седиментационного моделирования (на примере локальных объектов западной части Прикаспийской впадины), (совместно с Г.П.Косачук) в печати.

Отпечатало на ротапринте ВолгоградНИНИнефть

Тираж 1Ш

Заказ 1680