Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Литолого-палеогеографические условия нефтегазоносности неогеновых отложений Западного Предкавказья в связи с цикличностью осадконакопления

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

Автореферат диссертации по теме "Литолого-палеогеографические условия нефтегазоносности неогеновых отложений Западного Предкавказья в связи с цикличностью осадконакопления"

северо-кавказский государственный технический

О ?<"

УНИВЕРСИТЕТ 4

'' '' У?!)

На правах рукописи

Пннчук Татьяна Николаевна

УДК 553.98(470.62)

Лнтолого-налеогеографические условия нефтегазоноспости неогеновых отложений Западного Предкавказья в связи с цикличностью осадконакопления

Специальность: 04.00.17. - геология, поиски и разведка нефтяных и газовых

месторождений

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук.

Ставрополь-2000

Работа выполнена в НТЦ ООО «Кубаньгазпром»

Научный руководитель

Кандидат геолого-минералогических наук, с.н.с., академик МАМР Вершовский В.Г.

Официальные оппоненты

Доктор геолого-минералогических наук, профессор, академик МАМР Смирнов Ю.П.

Кандидат геолого-минералогических наук, доцент Мосякин Ю.А.

Ведущая организация

Комитет природных ресурсов по Краснодарскому края

Защита состоится 22.06.2000 года в//® на заседании диссертационного совета К.064.11.04 при Северо-Кавказском государственном техническом университете (СевКавГТУ) по адресу.

355029, г. Ставрополь, проспект Кулакова, 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СевКавГТУ. Автореферат разослан 22 мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Западное Предкавказье является одним из старейших нефтегазодобывающих районов. В настоящее время все базовые газоконденсатные месторождения находятся на заключительной стадии эксплуатации. В середине 80-х - начале 90-х годов, в понт-мэотических и чо-кракских отложениях был открыт ряд месторождений газа, большинство из которых к настоящему времени разведаны и эксплуатируются. Это позволило стабилизировать уровень добычи газа в крае.

Одной из главных проблем в вопросе повышения эффективности поисково-разведочных работ является достоверность прогнозирования зон развития коллекторов в пределах базисного чокракского горизонта. Основным способом выявления и подготовки объектов под поисковое и разведочное бурение были и остаются сейсмические исследования. В последнее время стратиграфическое расчленение разрезов пытаются проводить с помощью различных геофизических методов. Однако такой подход в значительной степени субъективен. Поэтому, более достоверным остается расчленение разреза по палеонтологическим находкам. Изучение условии осадконакопления на основе анализа изменения комплексов биоценозов, в зависимости от цикличности тектонического режима и связанной с ним палеогеографии рассматриваемой территории, позволяет выделить в неогеновом комплексе стратиграфические интервалы, с которыми связаны нефтегазоматсринские отложения и породы-коллекторы. Этим определяется актуальность тематики.

Работа посвящена проблемам цикличности процессов осадконакопления неогеновых отложений Западного Предкавказья, уточнения их литолого-стратиграфического расчленения, оценки влияния литологических и геохимических параметров разреза на особенности нефтегазоносности осадочных формаций, залегающих на разных глубинах, и использования полученных за-

кономерностей для прогноза коллекторов и ловушек углеводородов (УВ).

Целью работы является определение влияния палеогеографических и фациальных факторов на условия формирования нефтегазоматеринских толщ и пород-коллекторов на основе изучения цикличности осадконакопления.

Основные задачи исследовании

1. Выяснение литологических и микропалеонтологических особенностей осадочных формаций неогена Западного Предкавказья на основе цикличности процессов осадконакопления.

2. Уточнение стратиграфического расчленения разрезов неогена по корреляции микрофаунистических данных.

3. Прогноз распространения пород-коллекторов нефти и газа на основе использования литофациальных, палеогеографических, биостратиграфических и геохимических показателей.

Объект исследования. Основным объектом изучения являлись неогеновые отложения Западного Предкавказья. В основу работы положены результаты литолого-палеонтологических исследований автора по изучению геологических разрезов параметрических, поисковых и разведочных скважин, пробуренных на территории Западного Предкавказья, а также результаты изучения естественных обнажений на Тамани и в районе междуречья Лаба-Пшеха. При этом, автором выполнено более 3000 палеонтологических определений (в шлихах и шлифах) по стратиграфическому расчленению мезо-кайнозойских отложений В работе также приводятся анализы и результаты палеонтологических и геохимических определений по разрезам неогена Западного Предкавказья, с использованием опубликованных и фондовых работ.

Научная новизна

1. Уточнена стратиграфическая схема неогеновых отложений Западного Предкавказья. Выявлены и описаны варавенская и морозовская свиты. Выделены новые слои и зоны фораминифер в миоценовых отложениях.

2. Впервые, на основе изучения седиментациоиных и биоформационных изменений в разрезе неогена, выделены четыре трансгрессивно-регрессивных цикла осадконакогатения.

3 Уточнены условия формирования продуктивных пачек чокрака северного борта Западно-Кубанского прогиба (ЗКП), выделены фации авандельт и подводных течений.

4. Усовершенствована методика выделения и сопоставления комплексов микрофауны в различных фациях.

Практическая значимость работы. Предложенные автором уточненные схемы расчленения и корреляции разрезов неогена позволяют создать новую основу для достоверной интерпретации данных геофизических исследований неогенового комплекса ЗКП, Тимашевской ступени (ТС) и других тектонических элементов. Полученные данные о цикличном строении отложений неогена дают возможность более достоверно прогнозировать стратиграфические разрезы, области и зоны развития коллекторов в различных осадочных формациях Западного Предкавказья. Составленные схемы палеогеографической, биостра-тнграфической и литофациальной зональности, в сочетании с выделенными зонами, благоприятными для формирования коллекторов, позволяют рационально распределять объемы геофизических работ.

Реализация результатов работ. Определения микрофауны и литолого-стратиграфические заключения использовались для стратиграфического расчленения поисковых и разведочных скважин и при их проектировании на территории Краснодарского края предприятиями ООО Кубаньгазпром, ОАО "Рос-нефть-Краснодарнефтегаз" и РосНИТТИтермнефть. Результаты палеонтологических исследований внесены в описание обнажений мезо-кайнозойских отложений Западного Предкавказья, при картировании территории (М 1:200 ООО) Ессентукской ГРРЭ (1998-99), и шельфа Черного моря - Геленджикской экспедицией "Южморгеологии" (1988-1991,1998,1999). Выделенные биостратигра-

фические зоны и слои по фораминиферам входят в общую стратиграфическую шкалу неогена России (разработки ВНИГРИ и ВСЕГЕИ г. Санкт-Петербург.! 998г. ПИН, ГИН, г. Москва 1999г.). Выполненные автором палеогеографические схемы олигоцена, нижнего и среднего миоцена по Западному Предкавказью вошли, частично, в состав вновь составляемых палеогеографических карт Восточного Паратетиса по проектам международной стратиграфической корреляции (проекты ЮБР X» 326, № 329 1994-1997г). Материалы по биоценозам фораминифер и краткие описания нефтегазовых месторождений Западного Предкавказья вошли в объяснительную записку к новой стратиграфической шкале Неогена России (ГИН РАН и ПИН РАН г. Москва). Ряд палеонтологических определений и литолого-стратиграфических заключений использовались в научно-исследовательских отчетах НТЦ ООО "Кубаньгазпром", РосНИПИтермнефть, ЗАО "Кубаньгеосервис", АООТ "Краснодарнефтегеофи-зика", ОАО "СевКавНИПИгаз".

Апробация и публикации результатов работ. Основные положения и результаты исследований по рассматриваемой теме докладывались и обсуждались на следующих конференциях и совещаниях: "Биостратиграфическая корреляция", Махачкала, 1986г.; "Форамшшферы отложений юга СССР" Краснодар, 1987г.; VII стратиграфическая конференция, Махачкала, 1990г.; XI Всесоюзный микрофаунистический симпозиум, Москва, 1990г.; I международный симпозиум "Биостратиграфия нефтегазоносных бассейнов" Санкт-Петербург, 1994г.; Х1Л, XI.IV, ХЬУ сессии ВПО (Всероссийское палеонтологическое общество), Санкт-Петербург, 1995, 1998, ¡999 гг.; VIII Юбилейная конференция, Ессентуки, 1995г.; совещания по проекту ЮБР 329, Бухарест, Румыния, 1995г.,Майкоп, 1995г., Анапа, 1996г., Белград, Югославия, 1997 г.; научно-практическая конференция ВНИГНИ, Москва, 1997г.; совещание "Опорные разрезы неогена Восточного Паратетиса", Волгоград-Тамань, 1998г.; Юбилейная конференция ВНИГРИ "Нефтегазовая геология на рубеже веков",

Санкт-Петербург, 1999г. Результаты исследований приведены в 14 научно-исследовательских отчетах, изложены в 19 публикациях.

Объем работы. Диссертация состоит из "Введения", шести глав и "Заключения", изложенных на 148 страницах текста, иллюстрируется 36 рисунками, 4 таблицами и сопровождается списком литературы из 102 наименований.

Автор приносит свою искреннюю благодарность своим наставникам З.А. Антоновой, В.Л. Егояну, Б.М.Никифорову, а также всем коллегам, с которыми советовалась и консультировалась по работе: Л.А.Байдовой, П.В.Бигуну, В.Н.Буряку, В.Я.Вуксу, М.П.Голованову, И.А.Гончаровой, М.А.Григорьеву, В.А.Гридину. О Ф.Дементьевой, В.П.Колесниченко, Т.Б.Микериной, Ю.Л.Мосякину, С.В.Попову, В.П. Чаицкому, и другим сотрудникам научных и производственных организаций. Без активной помощи сотрудников геологического отдела НТЦ ООО "Кубаньгазпром" Бондарь Е.А., Рубаненко Н.М., 'Герешкиной С.Р., Фесенко Л.Х. не могла быть выполнена лабораторная часть работы и оформлены графические материалы диссертации. Всем автор искренне выражает глубокую признательность и благодарность.

Особую благодарность автор приносит своему научному руководителю -кандидату геолого-минерапогических наук, академику МАМР В.Г. Вершов-скому.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводятся сведения об истории исследований неогеновых отложений Западного Предкавказья. Разведка нефти и газа в Западном Предкавказье имеет более чем 130-летнюю историю. Научно-исследовательские работы в области геологии продолжительное время проводили центральные институты и КФ ВНИИ (РосНИПИтермнефть). Их основные труды были опубликованы 1959-1976 гг. Наибольшего внимания заслуживают работы: З.А.Антоновой, А.К.Богдановича, Н.Н.Борисенко,

s

В.Н.Буряка, В.Л.Егояна, В.А.Крашешшникова, Б.М.Никифорова, К.О.Ростовцева, Н.Н.Субботина, Л.С.Тер-Григорянц и др. - в области стратиграфии и палеонтологии; В.А.Гроссгейма, Р.Г.Дмитриевой, П.С.Жабревой, В.Т.Малышек и др - в области литологии и палеогеографии; В.С.Котова, В.Н.Матвиенко и др. - в области гидрогеологии; Ф.К.Байдова, И.А.Воскресенского, М П.Пекло, А Н Шарданова и др. - в области тектоники; Н.Б.Вассоевича, Ю.И.Корчагиной, B.C. Котова, В Н. Матвиенко - в области геохимии; Г.М.Аладатова, А.И.Дьяконова, Н.Е.Митина, И.П.Жабрева, А.А.Шиманского и др. - в области определения перспектив нефтегазоносно-сти; Н.А.Андрусова, А.Д.Архангельского, В.Г.Казьмина, Б.М.Келлера, Н.М.Страхова, Н.С.Шатского и др. - по проблемам цикличности геологических процессов, в т.ч. по Северному Кавказу - Е.А.Акулининой, В.Н.Буряка, Н.Н.Маслаковой, Н.Е.Митина, Ю.П.Смирнова и др.

В палеонтологических исследованиях Северного Кавказа, в конце 80-х годов начался новый этап в изучении микрофауны и биостратиграфии. На основе ранее описанных комплексов фораминифер неогена (Богданович А.К., 1965), автором была проведена ревизия сообществ с целью уточнения распространения характерных видов по разрезу неогена и по территории Западного Предкавказья.

Стратиграфическое изучение неогена Западного Предкавказья неотрывно связано с разработкой первой стратиграфической шкалы Понто-Каспийской области (Н.И.Андрусов и др.), которая со временем постоянно совершенствовалась. Последнюю стратиграфическую схему неогена Западного Предкавказья составили Буряк В.Н. и Богданович А.К. (1965). Автор, совместно с С.В.Поповым и И.А.Гончаровой и др., представила в Межведомственную стратиграфическую комиссию усовершенствованный вариант стратиграфической схемы неогеновых отложений Западного Предкавказья, в которую были введены новые подразделения, соответствующие современным требованиям страти-

графического кодекса. В схему включены новые толщи и свиты на южном борту ЗКП (Е.А. Белуженко и др., 1999), а также выделенные автором, совместно с П.В.Бигуном и О.Ф.Дементьевой, новые свиты в тархан-чокракских отложениях (морозовская и варавенская) на северному борту прогиба.

Во второй главе кратко рассмотрены современные представления по стратиграфии, литологии, тектонике и нефтегазоносное™ Западного Предкавказья, в пределах которого отмечается определенная унаследованность тектонического плана от более древних отложений к молодым. Неогеновые отложения развиты в пределах ЗКП, Таманского прогиба, Адыгейского выступа (АдВ), Восточно-Кубанской впадины (ВКВ), и в северной, платформенной части, включающей ТС, Каневско-Березанскую систему поднятий (КБСП), Ирклиев-скую впадину (ИВ), Ростовский выступ (РВ).

Особенности тектонического развития и условия залегания неогеновых отложений Западного Предкавказья благоприятствовали образованию в них нефтяных и газовых залежей. Западно-Кубанская нефтегазоносная область охватывает большую часть Западного Предкавказья, где установлена нефтегазонос-ность всего разреза неогеновых отложений.

В третьей главе рассмотрены вопросы методики проведения полевых и лабораторных работ и обработки результатов исследований. Изучение литофа-циальных особенностей формирования неогеновых отложений проводилось комплексом методов, включающих: исгорико-генетический, стратиграфический, палеогеографический, фациальный, палеоэкологический, геохимический и др. Обработка данных сводилась к определению основных статистических параметров гранулометрических, микропалеонтологических и геохимических характеристик пород. Автором была усовершенствована методика выделения и сопоставления комплексов микрофауны в разных фациях, содержащая несколько этапов:

- реконструкцию экологических и фациальных условий обитания фауны, пу-

тем сопоставления и статистической обработки комплексов бентосных фора-минифер;

- определение глубин и солености палеобассейнов по палеоэкологической характеристике фауны, с целью уточнения расчетных значений палеоглубин;

- выделение трансгрессивно-регрессивных циклов на основе изучения состава биоценозов, фациального и палеогеографического анализа;

- анализ распространения характерных комплексов микрофауны по площади палеобассейнов;

- выявление различных био- и литологических уровней в разрезе, а именно: уровни появления и исчезновения одновозрастных видов фораминифер, с их качественной и количественной характеристикой; разновозрастного состава комплекса фораминифер; пиритизации; смены литологического и гранулометрического составов. Выделенные уровни, увязанные с геофизическими исследованиями скважин, позволяют дифференцировать процесс осадконакоидсния по циклам и отметить сходные и отличительные черты фациальных обстановок;

- реконструкцию условий формирования песчано-алевролитовых пачек на базе выявленных уровней состава микрофауны и гранулометрических параметров;

- комплексную интерпретацию выявленных уровней с данными сейсморазведки для уточнения стратиграфических реперов. Это особенно важно при изучении бортовых частей прогибов, где отмечается фациальное замещение, так как при трансгрессивно-регрессивных процессах происходит "скольжение" фаций.

Эти методы и приемы использовались при выявлении основных зон распространения нефтегазоматеринских толщ и коллекторов, оценке перспектив нефтегазоносности миоценовых отложений Западного Предкавказья.

В четвертой главе приведено детальное литолого-стратиграфическое описание разрезов неогена выделенных зон (Тамани, ЗКП, АдВ, ВКВ, и платформенной части), что позволило осуществить дробное стратиграфическое расчленение разрезов и сопоставить их с гипостратотилами неогена Восточного

Паратетиса. На основе ранних схем В.Н. Буряка (1964,1965,1984) и новых данных, автором была предложена усовершенствованная стратиграфическая схема неогена Западного Предкавказья.

Выполненными исследованиями установлено следующее. На территории Западного Предкавказья пижнемиоценовые отложения представлены в полном объеме. Они сложены осадками кавказского (верхняя часть среднего Майкопа), сакараульского, коцахурского (верхний Майкоп) и большей частью тарханского (кувинские и терские слои) региоярусов. Среднемиоценовые отложения составляют породы: верхней части тарханского (аргунские слои), чо-кракского, караганского, конкского региярусов и нижнесарматского подъяру-са. Верхнемиоценовые отложения представлены породами среднего и верхнего сармата, мэотиса и понта. Плиоцен представлен отложениями киммерийского и акчагыльского (куяльницкого) региоярусов. Алшсронские отложения отнесены к четвертичной системе. В работе, по литературным данным, дополненным материалами, полученными автором при исследовании разрезов скважин и обнажений, приведена подробная литологическая и стратиграфическая характеристика разрезов неогеновых отложений. Описаны выявленные автором, совместно с П.В.Бигуном и О.Ф.Дементьевой, новые свиты по северному борту ЗКП: в тархане - варавенская, в чокраке -морозовская.

Исследования, проведенные автором на основе сопоставления биостратиграфических и сейсмических границ, позволили уточнить сейсмогеологиче-ские модели строения неогенового разреза северного борта ЗКП, которые отличаются от ранее выделяемых тем, что резкие изменения динамики отраженных волн часто являются следствием не разрывных нарушений, а связаны с резкими латеральными изменениями литотипов, обусловленными "скольжением" фаций по борту прогиба при трансгрессивно-регрессивном осадконако-плении.

В этой же главе приведена микропалеонтологическая характеристика

всех стратиграфических подразделений неогена Западного Предкавказья, содержащих биоценозы фораминифер, обитавших в море Восточного Паратети-са. Показана смена стеногалинных биоценозов фораминифер на полигалинные, в зависимости от гидродинамического режима морского бассейна и его изменчивости, связаной с трансгрессивно-регрессивными циклами. В трансгрессивные циклы в бассейне были широко распространены морские моллюски и фораминиферы. С началом регрессивного цикла происходит изменение мик-робиоты бассейна. Стеногалинные виды погибают и широко распространяются полигалинные виды, выдерживающие пониженную соленость, появляются эндемики. Автор, на базе ранее описанных комплексов (Богданович А.К.,1976), уточнила биоценозы фораминифер, выделила зоны и слои фораминифер, в том числе новые для верхнего тархана, карагана, конки и мэотиса. Для каждого яруса неогена выделены 13 микрофаунистических комплексов. В нижнем миоцене: кавказский ярус - зона Bolivina goudkoffi - Uvigerinella califomica, сакара-ульский - зона Neobulimina elongata, коцахурский - зона Saccammina zuramakensis\ нижний подъярус тарханского яруса (кувинские слои) - слои смешанных комплексов морской и опресненной фауны; средний подъярус тарханского яруса (терские слои) - зона Globigerina tarchanensis. В среднем миоцене: тарханский верхний подъярус (аргунские слои) - слои с Sigmoilinita haidingeiii - Bolivina tarchanensi; чокракский нижний подъярус (зюкские слои) -зона Tschokrakella caucasica; верхний подъярус (брыковские слои) - зона Florilus parvus; караганский ярус - слои с Discorbis unipensis; конкский ярус -слои с Adelosina konkensis - Elphidium horridum\ нижнесарматский подъярус -зона Quinqueloculina réussi. В верхнем миоцене: среднесарматский подъярус -слои Dogielina sarmcitica\ верхнесарматский подъярус - слои с Quinqueloculina consobrina\ мэотический ярус - слои с Quinqueloculina seminulum maeotica -Ammonia ex gr.beccarii; понтический - слои с обедненной нехарактерной микрофауной.

В киммерии и акчагыле слои фораминифер не выделяются из-за слабой освещенности палеонтологическими находками.

Уточненные данные по стратиграфии и литологии, сопоставляемые с геофизическими характеристиками разрезов неогена позволили выявить палеогеографические зоны, благоприятные для формирования нефтегазоматеринских толщ и коллекторов, и уточнить сейсмогеологические модели строения неогенового разреза.

В пятой главе рассмотрена цикличность осадконакопления в неогене. На протяжении раннего миоцена территория Западного Предкавказья была покрыта водами морского бассейна Восточного Паратетиса. В течение неогена он неоднократно соединялся со Средиземноморьем, осолонялся и заселялся морской фауной, а затем - терял эту связь и опреснялся. Смена гидрологического режима, отражавшаяся на особенностях осадконакопления и развития фауны и флоры, была положена в основу стратиграфического расчленения неогеновых отложений Паратетиса и восстановления условий палеогеографической обстановки осадконакопления. Хорошо изученная экология современных представителей фауны тех же родов, которые встречены в неогене, позволяет с высокой надежностью реконструировать историю и палеоэкологию неогеновых бассейнов. Комплексный анализ тектонических, .цитологических, биологических и геохимических материалов позволил восстановить историю осадконакопления неогеновых отложений изучаемой территории в связи с цикличностью процессов седиментации.

Циклы выделялись по комплексу параметров (площадь палеобассейнов, толщины осадочного комплекса, изменение климата и биоценозов фораминифер). В неогене нами выделены четыре цикла осадконакопления: от максимума трансгрессий до конца регрессий. Первый цикл включает трансгрессию в кавказское время, промежуточный и регрессивный этапы в сакараульское и сред-нетарканское время, соответственно. Второй цикл охватывает трансгрессию в

чокраке-карагане, промежуточный (конка-нижний сармат) и регрессивный этапы (поздний сармат), третий - трансгрессию и промежуточный этап в раннем мэотисе и регрессию в позднем мэотисе-раннем понте. Четвертый цикл, начало и промежуточный этап которого выделяется в раннем киммерии, остается незавершенным, в связи с изменением режима осадконакопления в куяльнике. В это время в прогиб с территории Русской платформы проникают значительные массы песчано-алевритового материала.

Каждый из описанных циклов имеет начальную, промежуточную и конечную стадию развития -микроциклы, продолжительностью от 0,5 до 3,7 млн.лет, В начальные стадии циклов, при наиболее активных тектонических процессах, происходило максимальное накопление терригенных осадков в раннем миоцене (кавказ, сакараул, коцахур), позднем миоцене (сармат-понт) и ашперон-плейстоцене. В промежуточную стадию, в условиях слабой тектонической активности, имеют место максимальные эпиконтинентальные трансгрессии. В этих условиях накапливаются преимущественно органогенные осадки, мощность их незначительна - на порядок меньше чем в начальные этапы. Промежуточные стадии охватывают ранний миоцен (средний тархан), средний миоцен (верхний тархан, конка), поздний миоцен (верхний сармат, мэотис, понт). В конечную стадию развития снова активизируются тектонические процессы, что приводит к регрессиям, аридизации климата, размыву кор выветривания и интенсивному терригенному осадконакоплению (нижний тархан, чокрак, караган-конка, киммерий-куяльник).

Внутри каждого микроцикла выделяются подциклы, связанные с кратковременными колебаниями глубин и границ бассейнов (типа ингрессий). Этими колебаниями обусловлены существенные изменения толщин и ареалы песчано-алевритовых пачек на северном борту ЗКП.

Накопление РОВ в неогеновых отложениях также подчинено трансгрессивно-регрессивным подциклам. В максимальный полуцикл трансгрессии Вое-

точного Паратетиса (кавказ, сакараул) на территории ЗКП, в глинистых породах среднего Майкопа концентрация органического углерода (Сорг.) изменялась от 0,16% до 3,64%, сокращаясь к концу регрессии (коцахур-нижний тархан) до 1,06-1,47%. С началом среднемиоценовой трзнсгрессии в ЗКП содержание РОВ повышалось в глинах верхнего чокрака от 1,39 до 3,133%. В пределах ТС на глубинах менее 1800м в чокрак-караганских осадках содержание Сорг- составляло 0,7 - 2,75%. Заметное уменьшение содержание Сорг наблюдается с ростом глубин залегания пород. При анализе особенностей распределения би-туминозности в разрезе чокрака ЗКП, отмечено, что увеличение содержания битумоидов начинается с глубины 1800м и растет до глубины 3100м, а, возможно, и ниже. В интервале глубин 2800-3100м отмечается сильный разброс значений концентрации битумоидов, что связано, по мнению многих исследователей, с вхождением пород в главную зону нефтеобразования, с одной сторо-' ны, и проявлением процессов эмиграции углеводородов - с другой. Причем, из-за низкой песчанистости разреза, наличия аномально высоких пластовых давлений, интенсивность этих процессов была не одинаковой в различных частях проигба. На глубинах 2300-2500м породы вступают в зону интенсивного образования жидких УВ. Нефтематеринские породы чокрака здесь генерируют микронефть, и начинается миграция жидких и газообразных УВ. Но из-за отсутствия в разрезе гранулярных коллекторов, скопления УВ могут быть приурочены только к участкам вторичных трещиноватых коллекторов. Караганские отложения в ЗКП характеризуются более высоким содержанием Сорг.(от 0,53 до 3,0, среднее 1,56%). Отличительной особенностью битумоидов карагана являются смолистый (иногда с примесью асфальтенов) состав. Караганские отложения обладают более высоким нефтегазогенерацоинным потенциалом, который большей частью не реализован, из-за отсутствия в разрезе коллекторов. Сармат характеризуется незначительным снижением содержания РОВ до 1,39%. В хло-роформенном битумоиде (ХБА) отмечается увеличение количества элементной

серы по сравнению с нижележащими отложениями среднего миоцена. В средней части мэотиса, в связи с кратковременным расширением моря, активизируется накопление РОВ. Содержание Сорг. изменяется от 0,41 до 3,48%. С обмелением моря в раннемзотическое время, условия фоссилизации РОВ ухудшаются. Этот этап осадконакопления характеризуются снижением среднего содержания РОВ вдвое (Сорг в среднем - 0,77%). В понте среднее содержание Сорг. изменяется от 0,74% в нижней части до 0,97% - в верхней. В киммерийском бассейне в начале века сохраняются условия осадконакопления, близкие к понтическим (среднее значение содержания Сорг. - 0,95%). Содержание РОВ в акчагыле значительно уменьшается. Верхи киммерия-акчагыла соответствуют стадии полного заполнения прогиба, и концентрация РОВ здесь крайне низкая.

Режим сероводородного заражения придонных и иловых вод разной степени интенсивности отмечается от позднемайкопского до акчагыльского времени включительно. Это обеспечивало во всем разрезе осадков неогена слабо восстановительную или восстановительную срсду, способствующую сохранению органики. Процессы генерации битумоидов наиболее активное развитие получили в глинистых отложениях позднего и, особенно, среднего Майкопа, где доля ХБА в РОВ в отдельных образцах достигает 18-30%, составляя в среднем -17,6%.

По мнению В.С.Котова (1980), В.Г. Вершовского (1995) и др. главная фаза нефтеобразования в миоцен-олигоценовых отложениях наступает при достижении породами глубин 2100-2200м и завершается на глубинах порядка 3800-4000м. РОВ миоцена, залегающего на глубинах до 2 км, преобразовано до градации ПК2' -МК12 и способно генерировать преимущественно газообразные УВ. Наиболее интенсивно процессы генерации жидких УВ протекают в отложениях нижнего миоцена-верхнего олигоцена.

Весь комплекс отложений неогена можно считать нефтегазогенерирую-щим. Качественный состав генерируемых УВ определяется типом исходного

РОВ и степенью его катагенного преобразования. Породы, залегающие на глубинах свыше 2,2 км, РОВ которых преобразовано до градации МК^-МКз1, могут генерировать как газообразные, так и жидкие УВ. При этом, интенсивность генерации жидких УВ достигает своего максимума в интервале 2600-3300м. Подтверждением приведенной зональности процессов генерации является качественный состав УВ выявленных залежей.

Комплексное (литологическое, палеонтологическое, палеогеографическое и геохимическое) изучение неогеновых отложений показало, что на накопление и распределение РОВ существенное влияние оказала седиментационная трансгрессивно-регрессивная цикличность. С этих позиций были проанализированы закономерности распространения в разрезе неогена нефтегазогенерирующих толщ, связанных с трансгрессивными этапами (кавказ-сакараул, чокрак-караган-нижний сармат).

Формирование коллекторов неогеновых отложений Западного Предкавказья обусловлено особенностями цикличности климатического режима, тектонических, трансгрессивно-регрессивных и других процессов. Песчано-алевролитовые и карбонатные коллекторы формировались в фазы регрессий (коцахур, поздний сармат, мэотис) и в начальные фазы трансгрессий (чокрак, ранний понт). В эпохи относительного тектонического покоя формировались преимущественно карбонатные горизонты и глинистые фтоидоупоры. Изучение условий формирования песчано-алевролитовых разностей чокрака на Прибрежном месторождении позволило установить, что образование нижних пачек происходило в условиях авандельт, а верхних - под воздействием подводных течений.

Таким образом, проведенные исследования позволили выделить в неогене четыре цикла осадконакопления и определить закономерность изменения их характеристик. Установлено, что продолжительность циклов уменьшается от более древних к молодым. В ранних циклах преобладают глинистые осадки,

обладающие высоким генерационным потенциалом. Коллекторы имеют локальное распространение и незначительные толщины. Поздние циклы характеризуются преобладанием в разрезе мощных пластов коллекторов, при незначительном развитии нефтегазогенерирущих толщ. Природные резервуары имеют широкое площадное распространение. Количество генерируемых УВ, по-видимому было, достаточно для заполнения ловушек, однако, низкие экранирующие свойства покрышек не препятствовали межрезервуарным перетокам, что обусловило продуктивность только кровельных пластов понта и мэотиса.

В шестой главе рассмотрены перспективы нефтегазоносности отложений неогена. Прогнозные ресурсы неогенового комплекса Западного Предкавказья оцениваются в 215 млн. тонн условного топлива.

Проведенные нами исследования позволили к числу высокоперспективных участков по караган-чокракским отложениям отнести северный борт ЗКГ1. Здесь, от Прибрежной до Ново-Титаровской площади, прогнозируется развитие 1-ХН песчаных пачек чокрака. Залежи УВ по типу могут быть структурными, литологическими или сложноэкранированными.

Вторая высокоперспективная зона по этим отложениям приурочена к юж- -ному борту прогиба. Здесь прогнозируется развитие литологических и литоло-го-стратиграфических козырьковых залежей, примыкающих к присводовым частям диапировых и криптодиапировых складок, формировавшихся в период накопления чокракских осадков.

Комплексы чокрака, развитые в пределах ТС, КБСП, ИВ, АзВ и АдВ и имеющие локальные флюидоупоры, отнесены к перспективным.

На северном борту и центральной части ЗКП в караганских отложениях можно прогнозировать вторичные коллекторы трещиноватого типа, аналоги хадумитов Центрального Предкавказья. На южном борту ЗКП прогнозируются коллекторы карагана перового и порово-трещинного типа. К территории, перспективной для поисков зхпежей газа в ловушках антиклинального типа в иоро-

вых коллекторах, приурочена зона, включающая в тектоническом плане ТС, КБСП, ИВ, АзВ.

В ЗКП перспективной является полоса распространения сарматских отложений, протягивающаяся от Лиманной площади до Федоровской. В платформенной части территории к перспективным отнесены две зоны, в пределах которых на нижнесарматскими песчаниками имеются глинистые покрышки. Одна зона, протягивается от Морской до Ильской площади. Вторая зона прослеживается от Морской до Темиргоевской площади и далее на восток. Перспективные участки для выявления ловушек УВ в сарматском комплексе расположены в осевой части ВКВ. Здесь выделяется 3 высокоперспективных на газ ловушки.

По мэотису наиболее перспективным является центральная часть'ЗКП (вокруг Анастасиевско-Краснодарской группы поднятий), а по IY горизонту, кроме того - северный борт ЗКП и западная часть ТС. На южном борту ЗКП мэотиче-ские отложения перспективны в зоне развития биогермных образований. На ТС наиболее перспективными являются участки структурных выступов субмеридионального простирания. Перспективными могут быть и выявленные сейсмическими исследованиями палеоврезы на ТС, сформированные в период мэоти-ческой регрессии.

Понтические отложения (II и Ш пласты) перспективны в ЗКП и на ТС, где формирование мощных коллекторов и покрышек происходило в периоды трансгрессивно-регрессивных этапов. Залежи здесь связаны со сводами небольших структурных ловушек.

В разрезе неогеновых отложений выявлены и бесперспективные участки. Они характеризуются отсутствием флюидоупоров (по понт-мэотическим отложениям - это АзВ, ВКВ и АдВ, по чокрак-караганским - восточная часть ЗКП и ВКВ).

Таким образом, на основании изучения условий формирования нефтегазо-материнских и коллекторских толщ, дифференцирована степень перспективно-

сти неогеновых отложений Западного Предкавказья. В указанных выше районах и зонах рекомендуется сконцентрировать поисковые и деггализациоиные сейсмические работы для выявления и подготовки перспективных объектов проведения геолого-разведочных работ на нефть и газ.

Заключение.

В результате проведенных исследований обобщены сведения по литологии, стратиграфии, палеогеографии и геохимии неогена Западного Предкавказья с позиции цикличности осадконакопления и сделаны выводы, которые сводятся к следующему:

1 Установленные особенности литологии и закономерности развития микро-биот позволили уточнить биостратиграфическое расчленение разрезов неогена северного борта ЗКП. При этом, впервые выделены новые свиты в тархане (варавенская) и чокраке (морозовская). Описаны зоны и слои фо-раминифер неогена Западного Предкавказья. В верхнем тархане, карагане, конке и мэотисе выделены новые слои фораминифер (соответственно, слои с Sigmoilina Ит(ИщегИ-Во1тпа ¡агсИапежи- тархан, слои с О/ясогЫз игирежй - каракан, слои с Е1'рЫсИит ЬогпсИит-АёеШта копкоеШз - конка, слои с О11\щие1оси1та зеттиЫт таеойса-Аттота ЬессагИ - мэотис), а ряд ранее выделенных слоев, в связи с уточнением данных о распространения их по разрезу, переведен в ранг зон. 2. На основе сопоставления биостратиграфических и сейсмических границ, уточнены сейсмогеологические модели строения неогенового разреза северного борта ЗКП, которые отличаются от ранее представленных тем, что резкие изменения динамики отраженных волн часто являются следствием не разрывных нарушений, а связаны с резкими латеральными изменениями литологии, обусловленными "скольжением" фаций по борту прогиба при трансгрессивно-регрессивном осадконакоплении.

3. Впервые в неогене Западного Предкавказья выделены четыре трансгрессивно-регрессивных цикла осадконакопления (кавказ-тарханский, чокрак-сарматский, мэотис-понтический, и, незавершенный - плиоцен-антропогеновый). Установлено, что формирование коллекторов происходило в начальные и конечные этапы циклов. При этом, в прогибах, в начале трансгрессий, песчано-алевролитовые осадки отлагались в условиях авандельт, а в промежуточные и регрессивные полуциклы - под воздействием подводных течений.

4. Исходя из совокупности рассмотренных факторов, учитывая прогнозную оценку ресурсов, первоочередными объектами для поисков залежей УВ являются чокракские отложения западной части ЗКП, перспективными являются понт-мэотичсские отложения западной части ЗКП и ТС.

В работе защищаются:

- уточненная схема стратиграфического расчленения и детальной корреляции неогеновых отложений Западного Предкавказья;

- усовершенствованная методика выделения и сопоставления комплексов микрофауны в различных фациях;

- трансгрессивно-регрессивные циклы осадконакопления, выделенные на основе палеогеографического анализа;

- зоны распространения пород-коллекторов в разрезе неогена, перспективные для поисков углеводородов на территории Западного Предкавказья.

Основные научные результаты по теме диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Уточнение стратиграфических данных Западного Кавказа и Западного Предкавказья по фораминиферам.//Тез. докл. VII сграти граф. конференции, Махачкала, 1990,с.46-48. (соавторы Зозуля Л.В.,Малахова Т.А.).

2. Биоценозы фораминифер мела, палеоцена и эоцена Северо-Западного Кавказа. //Тез. докл. XI ВМС, Москва, 1990г, с.70-72. (соавтор Малахова Т.А.)

3. Северо-Западный Кавказ и Предкавказье.// Практическое руководство по-микрофауне СССР. Ред. Б.С.Соколов, т.5. Л.Недра, 1991, с.28-32. (соавтор Антонова З.А.)

4. Биогеография северной окраины океана Тетис в позднем палеогене-раннем миоцене. //Тез.докл. XL1 сессии ВПО, Санкт-Петербург, 1995, с.53. (соавторы Попов C.B. и др.)

5. Распределение органического вещества в неогеновых отложениях разреза Кубанской СГ-12000.// Тез.докл. VIH юбилейн. конференции, Ессентуки, 1995г. стр.365-366. (соавтор Микерина Т.Б.)

6.Среднемиоценовые фораминиферы северного борта Западно-Кубанского прогиба. //Тез. докл. к проекту IGSP 329 Неоген Паратетиса. Изд. Москва-Краснодар-Анапа, 1996. с.42-43.

7. История геологического развития северного борта Западно-Кубанского прогиба и условия формирования природных резервуаров в среднем миоцене/Лез. докл. научн. практ. конферен. 21-25 апреля 1997г., ВНИГНИ, М,1997г. с.82-83.(соавтор Колесниченко В.П.).

8. Состав органического вещества в морских осадках голоцена Черного моря. //Гез.докл. XII Междунар. Школы морской геологи «Геология морей и океанов», М. ГЕОС, 1997г.,т.1,с.27-29 (соавтор Микерина Т.Б.).

9. Стратолитологический анализ для реконструкций этапов седиментации и нефтегазоносности Западного Предкавказья. //Био- и секвенстратиграфия

нефтегазоносных бассейнов. Тез.докл. II Международного симпозиума/ 27-31 октября 1997г., С.-Петербург, ВНИГРИ, 1998 г.,с.87-93. (соавторы Колесничен-ко В.П., Дементьева О Ф.).

10. Литофациальные особенности и коллекторские свойства среднемиоце-новых отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба.// Сб. научн.тр. Серия Нефть и газ, Ставрополь, 1998, с.94-109. (соавторы Бигун П.В., Колесни-ченко В.П., Дементьева О.Ф.)

11. Фораминиферы разрезов Таманского полуострова. //Тез. докл. совещ. Опорные разрезы неогена Восточного Паратетиса (Таманский полуостров), Волгоград-Тамань, 1998, с.26-31.

12. Использование фораминифер при палеогеографических построениях (на примере Западного Предкавказья). //Тез. докл. XLV сессии ВПО, Санкт-Петербург, 1999,с.56-57.

13. Использование фораминифер при палеогеографических реконструкциях. //Доклады Юбилейной конференции. Нефтегазовая геология на рубеже веков. Прогноз, поиски, разведка и освоение. /ВНИГРИ, т.2, Санкт-Петербург, 1999, с.204-206.

14. Условия образования и сообщества фораминифер в нефтегазоносных отложениях чокрака северного борта Западно-Кубанского прогиба. //Тез. докл. Материалы III региональной научно-технической конференции. Вузовская наука- Северо-Кавказскому региону. Ставрополь, 1999г. с.27. (соавтор Бондаренко С.А.)

15. Peculiarities of accumulation of dispersed organic matter in Miocene-Pliocene sediments in West-Kuban foredeep.//Rom. Bucurest, L. "Stratigraphy, v.76. suppl. N 7, v.3,/ Bucures, 1995, p.201-202.(col.with MikerinaT.B.)

16. Middle Miocene microfauna of the north margin the West-Kuban depression. //Mat.of symposium «Neogene stratigraphy and palaeontology of Kerch and Taman peninsulas. IGCP 329 and 343 / Moscow-Krasnodar-Anapa, 1996, p.40-44.

17. The detailed foraminiferal subdivision the Majkopian deposits of the North Caucasus. //Mat.of symposium "Palaeontology and stratigraphy of the Eocene-Miocene sections of Western Pre-Caucasus" P.IGSP 326,/ Moskow-Krasnodar-Majkop, 1995, p.16-17.

18. Pontian of the Aegean region.W Mat.of symposium «Neogene stratigraphy and palaeontology of Kerch and Taman peninsulas. IGCP 329 and 343 / Moscow-Krasnodar-Anapa, 1996, p.31-38 (col.with Popov S.V., Georgiades-Dikeoulia A ).

19. Distribution of dispersed organic matter in the Neogene sediments in the section of super deep well of the West-Kuban foredcep//V.Neogene of Paratethys, IGSP 329, /Belgrad, Serbia, 1997, p.7-14, (col. with Mikerina T.B.)

CoHCKaTejrt. y'

-