Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литолого-фациальные особенности распространения коллекторов и экранов в верхнепалеозойских отложениях юго-востока Прикаспийской синеклизы

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

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Абилхасимов, Хаирлы Бабашевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Современное состояние изученности проблемы

ГЛАВА 2. Литолого-фациальные особенности обстановок осадконакопления в позднем палеозое на юго-востоке Прикаспийской синеклизы

2.1 Верхнедевонско-нижнекаменноугольный литолого-стратиграфический комплекс

2.2 Верхневизейско-нижнебашкирский литолого-стратиграфический комплекс

2.2.1 Верхнебашкирско-московский литолого-стратиграфический комплекс

2.2.2 Верхнекаменноугольный литолого-стратиграфический комплекс

2.2.3 Ассельско-сакмарский литолого-стратиграфический комплекс

2.3 Артинский литолого-стратиграфический комплекс

ГЛАВА 3. Седиментационная модель юго-востока Прикаспийской синеклизы V

ГЛАВА 4. Характеристика фильтрационно-емкостных свойств терригенных и карбонатных отложений верхнего палеозоя юго-востока Прикаспийской синеклизы

4.1 Сравнительная характеристика пустотного пространства карбонатных и терригенных пород различных седиментационных зон'

4.2 Влияние динамического нагрева на изменение пустотного пространства пород.

4.3 Глинистые минералы подсолевых отложений и их влияние на фильтрационно-емкостные свойства пород.

4.4 Оценка коллекторского потенциала верхнепалеозойских отложений юго-востока Прикаспийской синеклизы.

ГЛАВА 5. Оценка перспектив нефтегазоносности подсолевых отложений юго-востока Прикаспийской синеклизы.

5.1 Нефтегазоносность

5.2 Перспективы нефтегазоносности подсолевого комплекса юго-востока Прикаспийской синеклизы ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение Диссертация по геологии, на тему "Литолого-фациальные особенности распространения коллекторов и экранов в верхнепалеозойских отложениях юго-востока Прикаспийской синеклизы"

Район исследований находится в юго-восточной части Прикаспийской низменности, на стыке Актюбинской, Атырауской и Мангыстауской административных областей республики, располагаясь почти целиком в пределах двух последних областей. Его местоположение определяется координатами: 53°30' - 55° 30' в.д. и 46° 20'-47° 00' с.ш.

По предшествующим оценкам перспектив нефтегазоносности он выделен в качестве высокоперспективного на подсолевые отложения. Основанием для этого явилось открытие в подсолевом комплексе смежного с рассматриваемым районом Приморского нефтегазоносного района (НГР) уникального Тенгизского и крупного Королевского нефтянных месторождений и установление в подсолевом комплексе пород самого района исследований многочисленных нефтегазопроявлений и небольших залежей нефти промышленного (Сазтобе Южное) и непромышленного (Равнинное, Тортай) значения.

Несмотря на высокую прогнозную оценку перспектив нефтегазоносности, проведенные в рассматриваемом районе нефтегазопоисковые работы характеризовались низкой геолого-экономической эффективностью. Данный район в сравнении с Приморским НГР имеет существенные различия в литолого-формационном составе и тектоническом строении подсолевого комплекса. В отличие от Каратон-Тенгизской структурно-формационной зоны, где подсолевые отложения представлены мощным (1,5-2 км) карбонатным комплексом (Ds - С2), и осложнены высокоамплитудными поднятиями, в рассматриваемом районе они слагаются существенно терригенны-ми (Da - C1V2, Piar) и терригенно-карбонатной (C1V3 - С2111) толщами полифациального состава, которые имеют слабую структурную дифференциацию. Вместе с тем отсутствуют существенные различия как в характере развития и толщине основного флюидоупора разреза -соленосной толщи, так и в интенсивности проявлений и величине аномально-высоких пластовых давлений (АВПД), что свидетельствует об одинаково надежном экранировании подсолевых нефтегазоносных комплексов сопоставляемых районов.

Отмеченные различия сказались на химическом составе углеводородов (высокосернистые - в карбонатных отложениях месторождений Тенгиз и Королевское, мало- и бессернистые - в терригенных и терригенно-карбонатном комплексах рассматриваемого района), на фильтрационно-емкостных свойствах и характере распространения коллекторов по разрезу и площади, а также на размерах залежей. Эти отличия должны служить основанием для изменения направления работ и выявлению объектов присущих терригенным толщам, что позволит избежать кардинальной переоценки прогнозных запасов УВ; в пользу предполагаемой значительности этих запасов служит огромный углеводородный потенциал, связанный, главным образом, с органическим веществом терригенных пород и этому критерию удовлетворяет подсолевой разрез данного района.

Высокая эффективность геологоразведочных работ возможна лишь при условии удовлетворительного решения задач по выявлению зон развития коллекторов и нефтегазовых ловушек, что в малой степени обеспечивалось применявшейся методикой геолого-разведочных работ, которая базировалась на структурной концепции поиска.

Целью данной работы являлось изучение особенностей осадконакопле-ния и создание моделей седиментации в позднем палеозое на юго-востоке Прикаспийской синеклизы. В круг литологических задач входило:

- установление литологических особенностей, генетических тиров пород подсолевых отложений, фаций и их распространения;

- типизация разрезов различных фациальных зон по стратиграфическим комплексам;

- реконструкция палеообстановок осадконакопления для создания моделей седиментогенеза;

- изучение емкостных и фильтрационных свойств пород различного фациального генезиса комплексом лабораторных методов для установления критериев выделения коллекторов и флюидоупоров;

- изучение структуры порового пространства пород;

- исследование минерального состава глинистых пород с установлением особенностей распространения глинистых минералов и их влияние на ФЕС пород;

- построить седиментационные модели и установить особенности распространения коллекторов и флюидоупоров в разрезе и по площади исследуемого района;

- уточнить перспективы нефтегазоносности региона с выделением объектов для постановки поисково-разведочных работ.

Фактический материал. В основу диссертации положен фактический материал, собранный лично автором в процессе работы в научно-исследовательской лаборатории геологоразведочного факультета Казахского национального технического университета за период с 1987 по 1999 годы. Отобрано и проанализировано свыше 500 образцов кернового материала по 15 площадям юго-востока Прикаспийской синеклизы.

Анализы образцов пород проводились в лаборатории КазНТУ, Центральной лаборатории АО «Южказгеология», НИИстройпроекта и ВНИГНИ. В работе использованы геолого-геофизические материалы АО «Атыраунефте-газгеология», треста «Саратовнефтегеофизика», Атырауской геофизической экспедиции, а также институтов ВНИГНИ, ИГиРГИ, МИНГ им. Губкина и КазНИГРИ.

Результаты детального минералогического изучения глинистых минералов позволили получить объективное представление о вещественном составе глинистых пород-покрышек и глинистых примесей в коллекторах.

Результаты изучения литологических особенностей и физических свойств пород были получены данные о плотности, открытой и общей пористости, газопроницаемости (определения ЦЛ АО «Атыраунефтегазгеология», ЦЛ АО «Южказгеология», ВНИГНИ, КазНТУ). Оценка емкостных и фильтрационных свойств образцов основывалось на петрографическом изучении шлифов и детальном исследовании минерального состава пород с применением рентгеновской дифрактометрии, а также просвечивающей и растровой электронной микроскопии и камеры рентгеновской малоугловой и другими физическими методами.

На основании проведенного детального литолого-фациального анализа, а также литологического картирования выделены литолого-фациальные зоны, развитие которых контролировалось структурным планом.

Научная новизна и личный вклад в разработку проблемы. Для юго-востока Прикаспийской синеклизы:

- составлены модели седиментации для позднего палеозоя и литолого-фациальные схемы по шести стратиграфическим комплексам с выделением конусов выноса и палеорусел;

- выделены зоны развития песчаных тел, характеризующиеся благоприятными фильтрационно-емкостными свойствами, приуроченные к конусам выноса и палеоруслам;

- выявлены ассоциации глинистых минералов характерные для фациаль-ных зон стратиграфических комплексов, что позволило получить представление об условиях осадконакопления, а также определить степень влияния их на ФЕС пород;

- предложена методика исследований пустотного пространства пород, включающая комплекс физических методов, позволяющая осуществлять определение пор размером от 10 А и более, а также достоверно оценить структурные особенности глинистых минералов;

- определено влияние динамического нагрева на изменение микроструктуры, объема пород, а также фазового состава минералов составляющих их;

- перспективы поисков углеводородов связаны, главным образом, с поисками ловушек неантиклинального типа, что приведет к пересмотру стратегии поисков в этом регионе.

Практическая значимость. Предложенная модель геологического развития бассейна служит основой прогноза литологического состава в подсоле-вом комплексе юго-восточной части Прикаспийской синеклизы и уже подтверждена результатами бурения в период с 1989 по 1992 годы. Зональность распространенения пород с благоприятными коллекторскими свойствами, выявленная в ходе исследования, может быть учтена при постановке поисково-разведочных работ. Основные защищаемые положения:

1. Специфической особенностью осадочного бассейна на юго-востоке Прикаспийской синеклизы является смешанный карбонатно-терригенный тип отложений в поздневизейско-сакмарский этап, в формировании которого важная роль принадлежит конусам выноса. Предложенная седиментацион-ная модель осадочного бассейна и литолого-фациальные карты шести стратиграфических комплексов отражают эти закономерности.

2. Зоны распространения песчано-алевритовых тел с благоприятными фильтрационно-емкостными свойствами приурочены к погруженным час-стям конусов выноса и подводных палеорусел.

3. Предложена комплексная методика исследования микроструктуры поро-вого пространства пород, позволяет более достоверно оценить структурные особенности пород и наметить критерии их выделения.

4. Перспективы поисков углеводородов связаны, главным образом, с ловушками неантиклинального типа, при совместном развитии зон благоприятных для коллекторов и пород-экранов. Наиболее перспективным является Тортайский и Шолькаринский конусы выноса, а также участок Улькентобе Западное в зоне развития палеорусел.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается многочисленными проявлениями нефти и газа на рассматриваемой территории, отрицательными результатами бурения на антиклинальных структурах (отсутствии коллекторов), выделенные по результатам литологических исследований конусы выноса подтверждены материалами сейсморазведки.

Апробация работы. Полученные в ходе проведенных исследований результаты были опубликованы в 16 печатных работах, а также докладывались на различных Республиканских, Всесоюзных и международных конференциях и симпозиумах, а также отчетах за 1988 и 1991 годы, в которых автор участвовал в качестве ответственного исполнителя. Некоторые результаты были оформлены в виде рекомендаций по постановке геологоразведочных работ на бывшей территории деятельности АО «Атыраунефтегаз-геология».

Автор выражает глубокую признательность за постоянную помощь и ценные советы научным руководителям - докторам геолого-минералогических наук, профессорам К.И.Багринцевой и Г.Ж.Жолтаеву.

Успешному выполнению работы способствовало творческое содружество с докторами геолого-минералогических наук: Т.Т.Клубовой, Э.С.Воцалевским, В.М.Пилифосовым, Ю.А.Воложем, кандидатами геолого-минералогических наук: Бакун H.H., О.А.Карцевой, О.С.Обрядчиковым, 8

Шик Н.С., Ф.С.Рабкиным. Всем перечисленным ученым автор выражает признательность.

В выполнении данной работы огромную помощь и содействие в получении необходимых фактических материалов оказали Б.М.Куандыков, С.У.Утегалиев, О.С.Турков, Н.Е.Куантаев, К.Суесинов, К.С.Шудабаев, Т.К.Ниязгалиев, Б.Нуралиев, Г.В.Воронов, Д.К.Ажгалиев, А.П.Пронин, С.Абилхасова, А.Аккулов. Всем вышеперечисленным товарищам, а также сотрудникам аналитических лабораторий, в которых проводились указанные исследования, автор выражает благодарность.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений", Абилхасимов, Хаирлы Бабашевич

ВЫВОДЫ. Исследования подсолевых палеозойских отложений, проведенные в юго-восточной части Прикаспийской синеклизы, позволили установить некоторые специфические черты их разреза, которые в значительной мере освещают геологическую историю этого региона и перспективы его нефтега-зоносности.

В литологическом отношении отложения подсолевого комплекса представлены широким набором терригенных и карбонатных пород. В целом для описываемой территории выделяются типы разрезов, которые отличаются не только набором слагающих их пород, но и характером, а также степенью проявления диагенетических и эпигенетических процессов. Детальное изучение отмеченных особенностей пород дает более ясное представление о палеогеографической обстановке, что очень важно при нефтепоисковых работах, прежде всего с точки зрения типов коллекторов и их характеристик.

Характер распределения осадков с определенным литологическим составом и текстурно-структурными признаками позволил получить модель фаций для описываемого участка бассейна по трем нефтегазоносным комплексам: нижний терригенный, средний - карбонатный и верхний терригенный и по шести стратиграфическим уровням. Реконструируемые признаки пород позволяют уложить их в седиментационно-ландшафтный ряд: прибрежье - переходная зона - шельф.

В турнейско-ранне-средневизейское время существовали следующие лито-лого-фациальные зоны: прибрежье с терригенным осадконакоплением; шельф с терригенным осадконакоплением и конусов выноса. Зона прибрежья приурочена к Южно-Эмбинскому палеозойскому поднятию и его северозападному погружению в пределах Сарыкумской ступени и Терескенской зоны и протягивается вдоль борта Прикаспийской синеклизы в виде полосы шириной от 15 до 25 км с северо-востока на юго-запад. В эту зону входят площади, имеющие Южно-Эмбинский и Туресайский типы разрезов. Граница переходной зоны, отделяющей прибрежье от шельфа, проходит через площади Уртатау-Сарыбулак, Шолькара Юго-Западная, Тортай и Равнинная. В этой зоне повышенными коллекторскими свойствами обладают отложения суспензионных потоков и конусов выноса, представленные песчаниками и алевролитами с незначительным количеством глинистого цемента.

Зона шельфа характеризуется разрезами Тортайского и Биикжальского типов. В раннем карбоне здесь, также как и в зоне прибрежья, развиты преимущественно терригенные отложения. Размер обломочного материала донных морских течений уменьшается до песчаного, улучшается окатанность и сортировка. В зоне шельфа находятся площади Шолькара, Аккудук, Ушмола, Коктюбе Южное, северная часть площадей Тортай, Улькентобе Юго

Западное, Биикжал, Кумшеты, Табынай и Маткен. Области распространения подводно-русловых отложений отмечаются на площадях Жанасу, Туресай и Тортай, где они сложены переслаиванием гравелитов, реже конгломераторов с алевролитами и аргиллитами.

Трансгрессия, начавшаяся в поздневизейское время и длившаяся в течение всего московского времени, несколько изменила границы распространения фациальных зон и их состав. Вдоль юго-восточного борта Прикаспийской синеклизы существовали прибрежно-морские условия открытого карбонатного шельфа, благоприятные для формирования карбонатов верхневизейско-московского комплекса. На рассматриваемой территории наблюдаем лишь периферические фрагменты стандартных фациальных поясов (Уилсон, 1980). Карбонатные постройки ассоциируются с прибрежно-морскими оолитовыми и обломочно-оолитовыми известняками. Ниже, у основания формируются мощные осыпные шлейфы, сложенные органогенно-обломочным детритом, содержащим микрофауну и детрит криноидей, мшанок, гастропод (до 2 мм) и иглокожих. Для осадков характерна плохая сортировка, скелетные обломки угловатые. Вероятно, их остроугольная поверхность является результатом механического разрушения пород. Встречаются карбонатные брекчии. Еще глубже наблюдается возрастание примеси частиц алевритовой и глинистой размерностей, вплоть до мергелей. При этом происходит резкое уменьшение мощности осадков.

В зоне шельфа с карбонатным осадконакоплением находятся площади Са-рыкум (скважины Г-1, Г-2), Уртатау-Сарыбулак (скважины Г-1. Г-2. Г-3), Туресай (скв. Г-12), Тортай (скважины Г-3, Г-4, Г-12), Южно-Эмбинская (скважины Г-9, Г-12), Южно-Молодежная (скважина П-1) и на юго-западе - Саз-тобе Южное (скважина П-1). Породы-коллекторы прибрежной зоны - био-морфные и органогенно-водорослевые известняки, которые могут быть отнесены к трещинно-каверново-поровому и порово-трещинному типам.

Зона шельфа с карбонатно-терригенными отложениями протягиваестся с востока, включая площади Шолькара, Аккудук, Коктюбе Южное, Ушмола, Улькентобе Юго-Западное, Биикжал, Кумшеты, Табынай и Маткен. Грубо-обломочные осадки развиты на площадях Шолькара (скважина Г-8), Тортай, Равнинная (скважины Г-7 и Г-11) и Ушмола (скважина Г-12). В этой мелководно-морской зоне карбонатно-терригенных отложений коллекторами являются: песчаники и алевриты, характеризующиеся невысокими фильтраци-онно-емкостными свойствами.

В зоне развития отложений подводных палеорусел локализуется месторождение Тортай, один из нефтегазоносных горизонтов которого приурочен к московскому ярусу.

Верхний терригенный нефтегазоносный комплекс представлен отложениями нижней перми, главным образом артинского яруса. Возросшая тектоническая активность территории и контрастность движений создали своеобразные парагенезы формаций артинских отложений. Рельеф на континенте был расчленен, о чем свидетельствуют грубые осадки, которые выносились в огромном количестве в морской бассейн, формируя мощные конусы выноса. Выделяются Тортайский, Шолькаринский, Молодежно-Восточно-Табынайский и Аиршагыл-Восточно-Арманский подводные конусы выноса, дошедшие до нашего времени в виде фрагментов передовых и, возможно, придонных частей древних дельт. В то же время отчетливы признаки как русловой седиментации, так и переработки осадков речных наносов морскими течениями и волнами, то есть можно с уверенностью говорить о слиянии небольших рек с водоемом с образованием конусов осадков - дельты.

Палеорусла имеют пологую У-образную форму с широким конусом, открытым в сторону бассейна и заполнены, в основном, средне-крупнозернистыми песками и гравием в различном соотношении, с большим количеством крупных остатков растительного детрита. В поперечном сечении в сторону от тальвега идет постепенное уменьшение гранулометрии осадков. Выделяются межрусловые и дамбовые осадки, представленные преимущественные мелкозернистым песком. В межрусловых западинах отлагается более тонкий глинистый материал. Грубозернистые русловые отложения занимают более широкую площадь, что связано с латеральной миграцией па-леорусел за счет их меандрирования.

В целом, на юго-востоке Прикаспийской синеклизы в палеозое существовали следующие литолого-фациальные зоны: прибрежье с терригенным осадконакоплением, шельф с терригенным осадконакоплением, шельф с карбонатным осадконакоплением, конусы выноса, заполненные грубообломоч-ными образованиями.

Прослеживая границы седиментационных сейсмокомплексов и сейсмофор-маций удалось установить определенные закономерности в их размещении в пространстве и оценить вещественный состав отдельных сейсмоформаций. Основное отображение на временных разрезах находят такие элементы как бортовые уступы шельфа, бровки шельфа, косослоистые и сигмоидальные формации бокового наращивания и конусов выноса, эрозионные и седимен-тационные уступы внутри бассейна, на склонах и у его подножия.

При составлении схем строения седиментационных комплексов, отражающих палеогеографическую обстановку в момент их формирования учитывался и анализ временных разрезов, позволивший выделить характерные формы рельефа дна бассейна и геологических тел, дать их более точные контуры и установить направление основного потока терригенного материала.

К числу уверенно выделяющихся на временных разрезах седиментационных сейсмокомплексов относится терригенный артинский сейсмокомплекс. Привязка опорных отражающих горизонтов ограничивающих этот сейсмокомплекс осуществлена по скважинам.

Нижнепермский артинский терригенный сейсмокомплекс перекрывает отложения каменноугольного возраста и ограничен снизу отражающим горизонтом П1, а сверху отражающим горизонтом П'1 или «б». Внутренняя т структура сейсмокомплекса имеет разнообразные волновые характеристики в пределах площади исследований. Особенности волнового поля являются достаточно ярко выраженными, характерными и носят диагностический характер, то есть сейсмокомплекс легко опознается на временных разрезах и с ним связана богатая информация об особенностях геологического разреза и его литологическом составе.

Наиболее ярко в волновом поле проявляется косослоистая толща бокового наращивания, хорошо изученная бурением и сейсморазведкой на площадях Тортай, Равнинная, Молодежная. Мощность толщи достигает 800-900 м.

Как уже отмечалось, на временных разрезах наиболее отчетливо видны различного рода уступы. Приведенные на рисунках фрагменты сейсмических профилей, показывают как четко проявляются седиментационные уступы ар-тинской терригенной толщи в волновом поле. Здесь бровка уступа проявляется в виде подклинивания горизонта П1 под отражающий горизонт V. Следует отметить основную особенность волнового поля в рассматриваемой зоне - это резкая смена волновых полей на небольших расстояниях при продвижении с северо-запада на юго-восток. Во внутреннюю часть Прикаспийской синеклизы отражающий горизонт П1 подклинивается под горизонт П'1 до полного выклинивания, что подтверждается данными бурения отсутствием артинских отложений в районе площади Табынай, Молодежная.

Артинская терригенная сейсмоформация Шолькара-Сарыбулакской зоны, являющаяся нефтеносной, слагает дистальные части косослоистых серий Южно-Эмбенского поднятия и отделяется от Тортай-Молодежного терригенного седиментационного выступа зоной резкого сокращения мощностей артинских отложений грубообломочной серии. Это хорошо видно на профилях 85-8815 31 и 86-8815 32, где в волновом поле артинская сейсмоформация характеризуется уступообразной формой схождения горизонтов П1 и П'1 характеризуется клиновидной формой с 200-250 м вблизи основания, до первых десятков метров. Зона раздела между Тортайской и Сарыбулакской зонами выражена на временных разрезах в виде совокупности нескольких паралельных осей синфазностей различной интенсивностии частоты, сформировавшихся как результат интерференции отражений от тонкослоистой песчано-глинистой толщи (профиль 86-8815 31)

Таким образом, на рассматриваемой территории выделены проградационные клиноформы сложенные артинскими сероцветными породами с конгломератами, разделенные зонами отсутствия клиноформ связанных с маломощными пачками терригенных артинских отложений. Выделенные клиноформы захороняют карбонатный бортовой уступ. В клиноформах верхняя часть значительно резче, чем нижняя образуя бортовой уступ. Наибольшая крутизна его отмечается в центре территории в районе площадей Тортай-Молодежная. К северо-востоку и к западу бортовой

ПРОФИЛЬ 86 88 1532

ТОРТАЙ Г-2

Ркс. 5". 2.-Г.

SOUTH-EMBA OIL AND GAS REGION CENTRAL ZONE. "Valley" type. артинский уступ выполаживается и уменьшается мощность самих клиноформ, вплоть до исчезновения на западе площади.

Нижележащие отложения верхнего и среднего карбона имеют полифациальное строение от карбонатного на юге до глинисто-терригенного на северо-западе и характеризуются отражающими горизонтами П>, П'2, занимающие временной интервал. Схождение горизонтов на временных разрезах свидетельствует об уменьшении мощности верхне-среднекаменноугольных отложений до 100-200 м (в пределах разрешающей способности сейсморазведки в условиях данного района), но не о полном выпадении их из разреза, так как они зафиксированы в разрезах скважин. Волновое поле этого комплекса характеризуется набором непаралельных, различной интенсивности разноориентированных отражающих границ небольшой протяженности, часто незначительных по интенсивности. Наблюдается ухудшение прослеживания и выразительности этих отражений в области смены литофаций каменноугольных отложений.

Особенностью обстановки осадконакопления в позднепалеозойском бассейне в юго-восточной части Прикаспия является то, что в пределах единого бассейна сложились различные геоморфологические уровни осадконакопления. Карбонаты слагают изолированные локальные участки, фиксируемые положительными формами рельефа палеодна. Особую роль играют палеорусловые системы - Шолькаринская, Тортайская, Табынайская и Аиршагыльская, которые являлись основными артериями при поставке терригенного материала в бассейн. В дистальных частях бассейна преобладают преимущественно терригенные отложения. Здесь морфологические неровности палеодна распознаются по гранулометрии осадков. На приподнятых участках - сводах - накапливается, в основном, глинисто-алевритовый материал. В пониженных частях, в зонах с большими скоростями донных течений, из-за вымывания глинистой фракции, концентрируется более грубый материал - псаммитовый. В обломках терригенных пород преобладают кварц, кремнистые, яшмоидные, кремнисто-углистые сланцы.

Для прибрежной зоны выявлена ассоциация глинистых минералов, характерным признаком которой служит наличие в разрезе слоев с высоким содержанием палыгорскита. Почти во всех изученных образцах встречены смешаннослойные образования гидрослюдисто-монтмориллонитового состава, монтмориллонит, гидрослюда и хлорит. Все эти признаки глинистого комплекса вполне соответствуют представлениям о накоплении содержащих ее пород в морском бассейне вблизи от береговой линии. Состав и количество глинистого вещества в значительной степени определяют фильтрационно-емкостные параметры пород. Так, в нижнем терригенном комплексе (турнейско-нижне-средневизейские отложения) коллекторы с высокими ФЕС приурочены к зонам развития палеорусел и конусов выноса, а также в зоне прибрежья. За региональную покрышку для этих коллекторов т можно принимать отложения верхневизейско-московского комплекса, представленные карбонатно-глинистыми породами. Зональными же экранами являются осадки межрусловых западин, представленные глинами монтмориллонит-смешаннослойного комплекса. В зоне шельфа развиты, преимущественно, коллекторы среднего и низкого класса. Покрышки представлены глинами смешаннослойно-гидрослюдистого комплекса.

В среднем комплексе (верхневизейско-московские отложения) коллекторы трещинно-каверново-порового и порово-трещинного типов приурочены к зоне шельфа с карбонатным осадконакоплением, представленные карбонатами-известняками биоморфными и органогенно-водорослевыми. Однако, отложения этой зоны претерпели длительную денудацию и перекрыты в настоящее время терригенными образованиями триаса, экранирущие свойства которых нами не изучались. В зоне шельфа со смешанным осадконакоплением коллекторами являются песчаники и алевролиты с известковым цементом и характеризуются невысокими фильтрационно-емкостными свойствами.

В верхнем терригенном комплексе (ассельско-артинские отложения) коллекторы высокого класса приурочены к зонам развития • отложений подводных палеорусел и конусов выноса. В этих зонах существуют зональные покрышки межрусловых глинистых осадков, сложенных в основном, монтмориллонитом или гидрослюдой.

Из выделенных конусов выноса наибольший интерес представляет Тортайский (доступность для бурения, достаточное количество сейсмических профилей, по которым можно оконтурить конус). Известно, что притоки нефти на месторождении Тортай пульсирующие, это позволяет предположить, что основной резервуар находится гипсометрически ниже - в соседней мульде. Кроме того, помимо локальных экранов, представленных образованиями межрусловых западин, существует региональная покрышка, представленная ангидритами кунгурского яруса.

Зоны возможного распространиения неантиклинальных ловушек, с коллекторами высокого класса, приуроченными к отложениям подводных палеорусел и конусов выноса, следует искать в первую очередь в Шолькаринском, Тортайском, Молодежно-Равнинном и Арман-Аиршагыл-Елемесском конусах.

Анализ обстановок осадконакопления в каменноугольно-раннепермское время и результатов разведочных работ позволяет сделать вывод о перспективности подсолевых отложений на углеводороды.

Модель геологического развития юго-восточного борта Прикаспийской синеклизы, предлагаемая автором, подтверждает наличие ловушек, главным образом, неантиклинального типа, перспективность которых подтверждается многочисленными нефтегазопроявлениями.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Детальные литолого-фациальные исследования обширного фактического материала, проведенные автором с использованием комплекса современных физических методов, позволили получить следующие результаты:

1. Определены литолого-фациальные особенности подсолевых отложений палеозоя юго-востока Прикаспийской синеклизы, на основе которых выделены четыре основных типов разреза.

2. Выделены литотипы пород, слагающие те или иные стратиграфические комплексы отложений в пределах фациальных зон, описаны их структурно-текстурные особенности.

3. Установлены условия осадконакопления региона в позднем палеозое. На основе типизации полученных разрезов построены литолого-фациальные схемы шести стратиграфических комплексов подсолевого палеозоя, с выделением палеорусел и конусов выноса, границы распространения которых уточнены по геофизическим материалам. Составлен атлас текстур и структур карбонатных и терригенных пород, характерных для литолого-фациальных особенностей условий осадконакопления, на основе комплексного исследования.

4. Построены седиментационные модели, отражающие закономерности развития осадочного бассейна в позднем палеозое, специфической особенностью которых на юго-востоке Прикаспийской синеклизы является смешанный карбонатно-терригенный тип отложений в поздневизейско-сакмарский этап.

5. Установлено влияние литогенетических особенностей на коллекторские и экранирующие свойства пород и их изменение в разрезе и по площади.

6. Установлено, что принадлежность пород к тому или иному типу и классу коллектора обусловлена генетическими особенностями пород: А. В карбонатном комплексе - высокоемкие и высокопроницаемые коллекторы 1-Ш классов представлены биоморфными и обломочными разностями известняков, благоприятная структура порового пространства которых была заложена в период седиментации и улучшена за счет унаследованного выщелачивания, а также метосоматическими доломитами. В детритовых, сгустковых, микрозернистых известняках развиты преимущественно низкие классы порового коллектора. Б. В терригенных комплексах - высокоемкие коллекторы приурочены к пониженным участкам палеодна бассейна и в подводных конусах выноса (авандельтового типа).

7. Установлены критерии разделения коллекторов и экранов на основе исследования фильтрационно-емкостных свойств и структурных особенностей порового пространства с применением комплекса физических методов. В коллекторах порового типа отмечается прямая зависимость между пористостью, проницаемостью и размерами среднего радиуса фильтрующих пор.

8. Определено влияние динамического нагрева на структуру порового пространства пород-коллекторов путем экспериментальных исследований. Выявлено изменение объема пор, структуры порового пространства и веса пород под воздействием температуры.

9. Выявлены ассоциации глинистых минералов для различных фациальных зон имевших распространение в каждом стратиграфическом комплексе в позднем палеозое. Для прибрежной зоны характерны горизонты с высоким содержанием палыгорскита. В зонах развития подводно-русловых отложений преобладает каолинит с примесью хлорита. Отмечено влияние глинистых минералов на фильтрационно-емкостные свойства коллекторов, а также выделены горизонты с высоким содержанием монтмориллонита.

10.Выделены участки, перспективные в отношении коллекторов и покрышек в пределах рассматриваемой территории. Привлеченный сейсмический материал позволил уточнить границы конусов выноса, с которыми связаны дальнейшие перспективы поисков ловушек неантиклинального типа.

11.Построены схематические карты прогноза распространения песчаных тел в нижнепермском комплексе, которые могут быть рекомендованы для обоснования при постановке геологоразведочных работ.

Анализ обстановок осадконакопления, результатов исследований ФЕС пород и нефтегазоносности позволили выделить участки благоприятные для развития коллекторов и покрышек и перспективные для поисков месторождений нефти и газа в пределах юго-восточной части Прикаспийской синеклизы.

Библиография Диссертация по геологии, кандидата геолого-минералогических наук, Абилхасимов, Хаирлы Бабашевич, Москва

1. Абилхасимов Х.Б. Литолого-фациальная характеристика и перспективы нефтегазоносности каменноугольных и нижнепермских отложений юго-востока Прикаспийской синеклизы. «Вестник» АН КазССР г. Алматы, 1991, с. 64-67.

2. Абилхасимов Х.Б. Глинистые минералы подсолевых отложений юго-востока Прикаспийской синеклизы и их влияние на фильтрационно-емкостные свойства пород. «Вестник» КазНТУ, г. Алматы, 1999, №1-2, с. 136-143.

3. Абилхасимов Х.Б., Нурсултанова С.Г. Литолого-фациальные особенности нефтегазоносности подсолевых отложений юго-востока Прикаспийской синеклизы. В сб. «Прикаспийский нефтегазовый комплекс» г. Алматы, 1989, с. 15-21.

4. Абилхасимов Х.Б. Влияние температуры на формирование площадной генерационной зональности углеводородов. Тезисы докладов Республиканской конференции по проблемам геологии и геохимии горючих ископаемых. Львов, 1989,т.1, с.2-3.

5. Азнабаев Э.К., Балмухаметов Г.У., Булекбаев З.Е., Измухамбетов Б.С.,Искужиев Б.А.Дуантаев Н.Е.,Маруенко О.Н. Прикаспийская впадина — крупнейший нефтегазоносный бассейн мира. Недра Казахстана. Алматы, 1996, № 6 с.7-11

6. Аксенов A.A., Гончаренко Б.Д., Калинко М.К. и др. Нефтегазоносность подсолевых отложений. М.: Недра, 1985. 205с

7. Арабаджи М.С., Васильев Ю.М. и др. Глубинное строение восточной части Прикаспийской впадины в связи с перспективами нефтегазоносности. М.: Недра, 1976. 272 с.

8. Багринцева К.И. Карбонатные породы коллекторы нефти и газа. М.: Недра, 1977. 231 с.

9. Багринцева К.И., Белозерова Г.Е. Типы и свойства коллекторов в подсолевых отложениях Прикаспийской синеклизы. // Нефтегазоносность Прикаспийской впадины и сопредельных районов. М.: Наука 1987 с. 59-70.

10. Багринцева К.И. Основные факторы, орпеделяющие формирование и сохранение высокоемких коллекторов в карбонатных формациях. //Эволюция карбонатонакопления в истории Земли. М.: Наука, 1988.C.199-221.

11. Багринцева К.И. Принципиальная схема формирования карбонатных коллекторов в разнофациальных отложениях. // Коллекторы нефти и газа на больших глубинах. Тезисы докладов 111 Всесоюзной конференции. М.1983.

12. Багринцева К.И. Трещиноватость осадочных пород. М. Недра., 1982-256с.

13. И.Багринцева К.И. Особенности строения пустотного пространства карбонатных отложений различного генезиса. Геология нефти и газа. 1996. №1.

14. Бочко P.A., Кузьмин В.А. Исследование морфологии пор и трещин пород-коллекторов с помощью электронной микроскопии // Особенности строения и формирования сложных коллекторов. М.: ВНИГНИ, 1982, Вып. 239. С. 109-120.

15. Вопросы методики изучения литологии в нефтегазоносных областях. М.: Труды ВНИГНИ, вып.91, 1970.

16. Геология и нефтегазоносность юго-востока Прикаспийской синеклизы (Западный Казахстан) / под редакцией А.Н. Дмитриевского. Алма-Ата ; Наука, 1988.

17. Геология и нефтегазоносность юго-востока Прикаспийской синеклизы. / В.С.Мильничук, М.И. Тарханов, Н.Б. Гибшман и др. Алма-Ата: Наука, 1988.

18. Гибшман Н.Б. Стратиграфия нижнекаменноугольных карбонатных отложений и освоение нефтегазовых ресурсов Прикаспийской синеклизы. // Геологические основы создания Прикаспийского нефтегазодобывающего комплекса. М.: ИГ и РГИ, 1990, с 16-32.

19. Дмитриевский А.Н. Системный литолого-генетический анализ нефтегазоносных осадочных бассейнов. М.: Недра, 1983. 230 с.

20. Дж. Л.Уилсон. Карбонатные фации в геологической истории. М.: Недра. 1980.

21. Жолтаев Г.Ж., Абилхасимов Х.Б. Литолого-фациальная характеристика и перспективы нефтегазоносности каменноугольных и нижнепермских отложений юго-востока Прикаспийской синеклизы. КазНИИНТИ г. Алматы, 1991. Аналитический обзор. Усл.печ.л. 4,06.

22. Жолтаев Г.Ж., Абилхасимов Х.Б., Ажгалиев Д.К. Литолого-фациальные особенности обстановок осадконакопления в верхнем палеозое на юго-востоке Прикаспийской синеклизы. «Недра Поволжья и Прикаспия». НВНИИГГ, г.Саратов, 1992. №3, с. 16-23.

23. Ильин В.Д., Фортунатова Н.К. Методы прогнозирования и поисков нефтегазоносных рифовых комплексов. М.: Недра, 1988 г., 200 с.

24. Ильин В.Д., С.П. Максимов, А.Н. Золотов и др. Локальный прогноз нефтегазоносности на основе анализа строения ловушек в трехслойном резервуаре. М.: ВНИГНИ, 1982 г. 51 с.

25. Исследование и оценка карбонатных коллекторов сложного строения. Багринцева К.И., Белозерова Г.Е., Венделыптейн Б.Ю., Шершуков И.В. Обзор и рекомендации. ЦП НТГО, М.; 1985, 76 с.

26. Кузнецов В.Г. Природные резервуары нефти и газа карбонатных отложений. М.: Недра, 1992 г.

27. Кирюхин Л.Г., Федоров Д.Л. Особенности формирования и размещения залежей нефти и газа в подсолевых отложениях Прикаспийской впадины. М.: Недра, 1984, 145 с.

28. Крылов H.A., Нехрикова Н.И. Нефтегазоносность Прикаспийской впадины и сопредельных районов. Сб. М.: Наука, 1987 г.

29. Кривонос В.Н. Проблемы корреляции и литологии разнофациальных толщ подсолевого Палеозоя юго-востока Прикаспийской впадины. // Стратиграфия и литология подсолевых нефтегазоносных комплексов Прикаспийской впадины. Саратов 1991.

30. Коллекторы нефти и газа на больших глубинах. Тезисы докладов 1У Всесоюзной конференции. Москва 1987.

31. Клубова Т.Т. Глинистые минералы и их роль в генезисе миграции и аккумуляции нефти. М.,Недра,1973- 256 с.

32. Методические рекомендации по составлению карт природных резервуаров нефти и газа. М.: ВНИГНИ. 1990 г. 56 с.

33. Мильничук B.C., Тарханов М.И., Гибшман Н.Б. Перспективы повышения эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ в Прикаспийской впадине. М.1986. 53 с. (Обзорная информация. Сер.:Нефтгазовая геология и геофизика).

34. Мильничук B.C., Тарханов М.И., Гибшман Н.Б. и др. Геология и нефтегазоносность юго-востока Прикаспийской синеклизы (Западный Казахстан). Алматы, Наука, 1988. 184с.

35. Нажметдинов А.Ш., Умиршин С.К., Воронов Г.В. Перспективы нефтегазоносности подсолевых отложений юго-восточной части Прикаспийской впадины. "Прогноз нефтегазоносности Казахстана и сопредельных территорий ".Тр. ВНИГНИ, вып. 212, М, 1979, с 169-174.

36. Неволин Н.В. Тектоника и нефтегазоносность Прикаспийской впадины в свете геофизических данных // Нефтегазоносность Прикаспийской Впадины и сопредельных районов. М.: Наука, 1987. С.114-116.

37. Первичная миграция и нефтегазоносность осадочных бассейнов. М.: ВНИГНИ, 1988, 184с.

38. Прошляков Б.К. Породы коллекторы на больших глубинах. Сб. М.: Наука, 1990 г., 168 с.

39. Прошляков Б.К., Гальянова Т.И., Пименов Ю.Г. Коллекторские свойства осадочных пород на больших глубинах. М.: Недра, 1987. 200 с.

40. Прикаспийский палеозойский глубоководный бассейн. Кирюхин Л.Г., Сапожников Р.Б., Шлезингер А.Б., Яншин А.Л. Статья 2

41. Развитие и нефтегазоносность. Бюл. МОИП, отд.геол.,1981,т. 56,вып.2, с 29-36.

42. Прогноз нефтегазоносности юго-востока Прикаспийской синеклизы./ М.С.Арабаджи, P.C. Безбородов, A.B. Бухаров и др.М.: Недра, 1993-160с.

43. Прогноз месторождений нефти и газа. М.: ВНИГНИ, 1989, 185с.

44. Соловьев Б.А. Этапы эволюции и нефтегазоносность осадочного чехла Прикаспийской впадины // Геология нефти и газа. 1992, №8 с. 13-18.

45. Стратиграфия и литология подсолевых нефтегазоносных комплексов Прикаспийской впадины. Тематический сборник. Саратов 1991г.

46. Седиментационные модели подсолевых нефтегазоносных комплексов Прикаспийской впадины. М.: Недра, 1986, 137 с.

47. Турков О.С., Куандыков Б.М., Суесинов К. Строение и нефтегазоносность подсолевых отложений юго-восточной прибортовой зоны Прикаспийской впадины // Нефтегазоносность Прикаспийской впадины и сопредельных районов. М.: Наука, 1987. с.95-102.

48. Турков О.С. Новые данные о юго-восточном обрамлении Прикаспийской впадины // нефтегазоносность Прикаспийской впадины и сопредельных районов. М.: Наука, 1987. С.161-164.

49. Турков О.С., Меланченко Т.Е. Литолого-стратиграфическая характеристика подсолевых отложений Елемес-Сазтобинского района. // Стратиграфия и литология подсолевых нефтегазоносных комплексов Прикаспийской впадины. Саратов 1991.

50. Фортунатова Н.К. Генетические типы и седиментационные модели карбонатных отложений. М.: Советская геология, 1985, № 1,32-45.

51. Хаин В.Е., Клещев К.А., Соколов Б.А., Шеин B.C. Геодинамические обстановки нефтегазоносных бассейнов. Кн. Поиски нефти и газа. М.: ВНИГНИ, 1989, с. 23-34.

52. Шершуков И.В. Зависимость свойств карбонатных поровых коллекторов от фациальных условий осадконакопления // Сов. Геология 1986. № 12.

53. Эффективные методы прогноза нефтегазоносности природных резервуаров. М.: ВНИГИ, 1988, 157с.

54. Яншин А.Л., Шлезингер А.Е. Геологическая модель формирования Прикаспийской впадины (проблемы и суждения)// Нефтегазоносность Прикаспийской впадины и сопредельных районов. М.: Наука, 1987.с.5-11.

55. Яншин А. Л., Шлезингер А.Е. Геологическая модель формирования Прикаспийской впадины (проблемы и суждения)// Нефтегазоносность Прикаспийской впадины и сопредельных районов. М.: Наука, 1987.с.5-11.