Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Структурно-тектонические предпосылки нефтегазоносности Приволжской моноклинали

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Структурно-тектонические предпосылки нефтегазоносности Приволжской моноклинали"

ч,

На правах рукописи УДК

Брыжин Алексей Александрович

СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ ПРИВОЛЖСКОЙ МОНОКЛИНАЛИ

Специальность: 25.00.12 - геология, поиски и разведка

горючих ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре Теоретических основ поисков и разведки нефти и газа РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина

Научный руководитель: кандидат геолого-минералогических наук,

доцент С.С. Едренкин

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Бурлин Юрий Константинович, кандидат геолого-минералогических наук Бурцев Михаил Игнатьевич

Ведущая организация - Нижневолжский научно-иссследовательский институт геологии и геофизики

Защита состоится « » 200^т. в / ^^часов на заседа-

нии Диссертационного Совета Д 212.200.02 при Российском государственном университете нефти и газа имени И.М. Губкина по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, В-296, Ленинский проспект, дом 65, в аудитории

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина

Автореферат разослан « Ъ) »

Ученый секретарь диссертационного совета

Н. Руднев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из главнейших факторов, определяющих состояние и перспективы экономического развития России, является её топливно-энергетическая база. При этом наиболее эффективным является использование потенциала в районах с развитой инфраструктурой добычи и транспортировки нефти и газа. К таким районам относится Волгоградское Правобережье, с которым в настоящее время связана большая часть добычи нефти и газа в Волгоградской области. При условии значительной вырабо-танности ранее разведанных запасов крайне актуальной задачей является разработка научно обоснованной стратегии для дальнейшего развития поисково-разведочных работ, обоснования приоритетных направлений и определения первоочередных площадей для открытия новых месторождений нефти и газа.

Цель работы. Основной целью данной работы является определение перспектив нефтегазоносности Приволжской моноклинали на основе обобщения результатов геолого-геофизических исследований, выполненных в последние годы с использованием современных технологий и методических приемов, позволяющих по-новому представить геологическое строение и развитие изучаемой территории и выделить высокоперспективные участки для открытия новых месторождений.

Основные задачи исследований.

1. Разработать на основе анализа имеющейся информации новые представления о геологическом строении и развитии исследуемого района, что будет способствовать развитию новых подходов к прогнозу перспектив нефтегазоносности.

2. Определить наиболее перспективные нефтегазоносные комплексы, генетические типы месторождений нефти и газа и их возможное распределение по площади в пределах вновь выделенных тектонических структур.

3. Определить оптимальную методику проведения поисково-разведочных работ.

4. Дать рекомендации по направлениям поисково-разведочных работ в пределах Приволжской моноклинали.

Научная новизна. Научная новизна данных исследований заключается в проведении тектонического районирования изучаемой территории на основе новых представлений о геологическом строении территории и закономерностях развития кольцевых структур осадочного чехла в прибортовых зонах впадины, отражающих вертикальные подвижки блоков фундамента.

В работе разработан новый подход к тектоническому районированию на основе предположения об образовании дугообразных сегментов при опускании блоков в результате процессов рифтогенеза, интерференции кольцевых структур и возникновения перспективных в нефтегазоносном отношении поднятий в местах их пересечения. Подобный подход может служить теоретической базой при тектоническом районировании других территорий.

Практическая значимость. Новая схема тектоники Приволжской моноклинали, позволила уточнить границы структурных элементов второго порядка, определить основные перспективные нефтегазоносные комплексы в пределах выделенных блоков и составить схемы перспектив нефтегазоносно-сти верхнего и нижнего структурных этажей.

Согласно определенных с учетом новой тектонической схемы направлений работ и рекомендованной автором методике геолого-геофизических исследований в течение двух лет было изучено геологическое строение территории =1500 км2, выявлены и закартированы нефтегазоперспективные ловушки в отложениях как верхнего, так и нижнего структурных этажей Кудиновско-Романовской тектонической зоны. По результатам этих работ под руководством автора была составлена рекомендация на поисковое бурение, что привело к открытию Осеннего, Зимнего и Весеннего месторождений.

Экономическая эффективность прогнозируемой дополнительной добычи нефти из новых выявленных структур, связанных с отложениями терриген-

ного девона в пределах Кудиновско-Романовской тектонической зоны (18 млн. т извлекаемых ресурсов) при плотности эксплуатационного бурения 50 га/скв. и при стоимости продаж 2500 рублей за одну тонну нефти составит ориентировочно 17 ООО млн. рублей.

Основные защищаемые положения.

1. На основе анализа геологического строения территории и раскрытия закономерностей тектонического развития на примере западного борта Прикаспийской впадины составлена новая схема тектонического районирования Приволжской моноклинали, позволившая определить положение границ структурных элементов второго порядка.

2. На основе новой схемы тектонического районирования составлены схемы перспектив нефтегазоносности верхнего и нижнего структурных этажей Приволжской моноклинали.

3. Новая методика поисково-разведочного процесса, разработанная на основе новых представлений о тектоническом строении и рекомендации по геолого-геофизическим работам, которые опробованы для Кудиновско-Романовской тектонической зоны, в результате чего были выявлены нефте-газоперспективные структуры и открыты месторождения нефти и газа.

4. Сделана новая оценка нефтегазоперспективности Кудиновско-Романовской тектонической зоны на основании выделения новых зон нефте-газонакопления.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях «XVI Губкинские чтения» (г. Москва 2002), «XVII Губкинские чтения» (г. Москва 2004), на научно-технических совещаниях специалистов Волгоградской и Саратовской областей (г. Волгоград 1996, 2005). Реализация результатов предложенного способа определения перспектив нефтегазоносности, на примере Кудиновско-Романовской тектонической зоны, являющейся одним из тектонических блоков новой тектонической схемы привела к открытию нескольких месторождений и в настоящее время планомерно продолжается.

Фактическим материалом, положенным в основу диссертационной работы, явились личные исследования автора по изучению геологического строения и оценке перспектив нефтегазоносности Приволжской моноклинали, проводимые с 1990 по 2005 г. в составе геофизической организации «Заппри-каспийгеофизика» и ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть».

Проведенные исследования базируются на результатах собственного анализа, структурных построениях и интерпретации геолого-геофизической информации на основе базы данных, с которой работает автор, состоящей из 3600 скважин глубокого бурения и 10000 км сейсмических профилей расположенных на Приволжской моноклинали..

Кроме того, использовались научные источники в виде данных и сведений из научных отчетов и докладов, книг, журнальных статей, материалов научных конференций, семинаров.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 9 работах.

Список публикаций по теме диссертации приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 128 страниц

состоит из введения, 3 глав и заключения. Работа содержит 1 таблицу, 34 рисунка, 71 библиографический источник.

Автор выражает благодарность научному руководителю: к.г.м.н. доценту С.С. Едренкину, а также д.г.м.н. профессору зав. кафедрой В.П. Филиппову, к.г.м.н. М.И. Бурцеву, д.г.м.н Е.Г. Журавлеву, к.г.м.н. Л.В. Каламкарову, д.г.м.н. В.А. Чахмачеву, к.г.м.н. А.Н. Рудневу, к.г.м.н. В.А Шевякову и другим сотрудникам кафедры теоретических основ поисков и разведки нефти и газа, оказавшим большую помощь при проведении исследований и подготовке диссертационной работы.

Подготовка диссертации была бы невозможной без поддержки главного геолога ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» С.И. Чижова и зам. главного геолога C.B. Делии, которым автор выражает искреннюю признательность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, проведен обзор основных публикаций по тематике диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи исследования, показаны научная новизна и практическая значимость проведенных исследований, а также представлены основные положения, выносимые на защиту. Кроме того, во введении значительное внимание уделяется вопросу о границах Приволжской моноклинали, являющейся объектом исследования.

Название «Приволжская моноклиналь» используется разными исследователями для обозначения тектонических структур, имеющих разные пространственные границы. В частности, В.А. Клубов, С.К. Нечитайло и др. к Приволжской моноклинали относят часть юго-восточного склона Воронежского свода между Хоперской моноклиналью и Прикаспийской синеклизой.

А.Г. Габриэлян, Е.А. Граблин, JI.H. Розанов, И.О. Брод и др. к Приволжской моноклинали относят территорию, расположенную между Доно-Медведицкими поднятиями и Прикаспийской синеклизой. Эту же территорию Н.В. Неволин, П.А. Блохин, И.А. Липовецкий называют Иловлинской моноклиналью, а Н.М. Музыченко делит ее на Ольховское погружение и Чирско-Приволжскую краевую моноклиналь.

Если рассматривать детально строение изучаемой территории, то нельзя отнести к моноклинали - в строгом понимании этого слова - никакие из перечисленных тектонических структур, однако если рассматривать изучаемую территорию в региональном плане как дислоцированную часть юго-восточного склона Воронежской антеклизы, то термин «Приволжская моноклиналь» становится удобным в обращении в понимании В.А. Кпубова и др.

В связи с изложенным, в данной работе автор придерживается понятия о границах Приволжской моноклинали, данных в тектонической схеме В.А. Клубова, С.К. Нечитайло, В.В. Петропавловского и др.

Глава 1. Краткий очерк геолого-геофизической изученности Приволжской моноклинали

Для разработки научно-обоснованной стратегии поисково-разведочных работ, обоснования приоритетных направлений и определения первоочередных площадей для проведения целенаправленных исследований в первой главе рассматриваются вопросы, позволяющие на основе обобщения и анализа новых данных и результатов предыдущих исследований сформулировать проблему тектонического районирования и дать теоретическое и методическое обоснование путей решения этой проблемы.

Для изучения данных вопросов автором изучались труды A.A. Богданова, Н.В. Неволина, В.Л.Соколова, Н.С. Шатского, М.В. Чирвинской, П.А. Карпова, Ю.А. Писаренко, C.B. Богдановой, Т.А. Лапинской, A.A. Аксенова, A.A. Новикова, Э.А. Бакирова, В.П. Гаврилова, Н.М. Музыченко, Е.Е. Милановского, И.М. Шахновского, Д.Л. Федорова, Е.В. Мовшовича, В.А. Клубова, О.Г. Браж-никова, П.В. Медведева, Ю.М. Львовского и других авторов.

Выполненный анализ взаимоотношений тектонических элементов Русской платформы по мнению автора был необходим, чтобы определить закономерности мозаичной глыбовой тектоники Приволжской моноклинали.

Дело в том что, несмотря на хорошую изученность данными бурения и геофизическими методами геологического строения Приволжской моноклинали, выделение границ отдельных тектонических элементов до настоящего времени было проблематичным, так как отсутствовало объяснение наблюдаемым различным структурным взаимоотношениям на разных участках выделяемых тектонических блоков.

Это приводило к тому, что такие разные тектонические блоки, как например, Арчединско-Дорожкинская и Уметовско-Линевская депрессии, представляющие собой неоднородные структуры с разными условиями осадконакопле-ния входили в Иловлинско-Медведицкий прогиб.

Отсутствие доказательных критериев, на основании которых разные тектонические блоки объединяются, согласно общепринятой схемы тектоники, в

единые структурные элементы, послужило основанием для поисков закономерностей тектонического районирования Волгоградского Правобережья.

Анализ существующих представлений о тектоническом строении Приволжской моноклинали показывает, что на сегодняшний день существуют два резко противоположных мнения о взаимоотношении структурных элементов юго-восточного склона Воронежской антеклизы с тектоногенезом Рязано-Саратовского авлакогена и Прикаспийской синеклизы.

Часть исследователей (И.М. Шахновский, Д.Л. Федоров, Ю.М. Львовский и др.) считает, что структурный план Приволжской моноклинали обусловлен тектоникой юго-восточной ветви Рязано-Саратовского палеорифта.

Это объясняется прежде всего тем, что верхнепротерозойские толщи, являющиеся прямым подтверждением былого существования здесь палеоде-прессии, отсутствуют в центральной части Саратовской области и имеют фрагментарное распространение в Волгоградской.

Другая часть исследователей (П.А. Карпов, П.В. Медведев и др.) считает, что система дислокаций Приволжской моноклинали связана с тектогене-зом Прикаспийской впадины.

Данные представления основаны на том, что связь дислокаций Приволжской моноклинали с южной ветвью Рязано-Саратовского палеорифта очень проблематична в связи с отсутствием в пределах Приволжской моноклинали закономерных соотношений поверхностей «Мохо», фундамента и «Конрада» характерных для осевых частей известных авлакогенов.

С другой стороны связь дислокаций Приволжской моноклинали с тек-тогенезом Прикаспийской впадины основана на представлениях Н.С. Шат-ского о рифейском этапе начала формирования Прикаспийской впадины. Согласно этих представлений на предкаледонском этапе тектогенеза за счет остывания астенолита происходило плавное дифференцированное опускание земной поверхности и формирование пострифтовой Прикаспийской наложенной синеклизы, осевая зона которой соответствовала положению Центрально-Прикаспийского палеорифта.

При этом дифференцированный характер подвижек отдельных блоков Центрально-Прикаспийского рифта (строение Центрально-Прикаспийского рифта, определенное по данным геофизических методов исследований, подтверждается принципом аналогий со строением очень хорошо изученных данными бурения и сейсморазведки Припятско-Донецкого и Рязано-Саратовского авлакогенов) привел к формированию в девонское время в пределах Прикаспийской синеклизы серии пересекающихся кольцевых структур с эпицентрами, приуроченными к отдельным блокам Центрально-Прикаспийского рифта.

В бортовой зоне, характеризующейся наибольшим напряженным состоянием земной поверхности, происходили растяжение и растрескивание фундамента с образованием дугообразных в плане ступенчатых сбросов. Разные участки борта формирующейся впадины имели различные специфические условия осадконакопления, поэтому формирование в бортовой зоне нарушений, соответствующих разным кольцевым структурам, происходило не одновременно и подчинялось специфическим условиям территории.

В результате опускания по дугообразным сбросам образовались пересекающиеся системы тектонических сегментов, которые в зонах перекрытий должны были подчинятся законам интерференции.

Возможное существование кольцевых структур подтверждает описание радиально-концентрических систем дислокаций и результат интерференции этих тектонических систем на территории Волго-Уральской нефтегазоносной провинции данное в работе выполненной под ред. Р.Х. Муслимова и Т.А. Ла-пинской «Кристаллический фундамент Татарстана и проблемы его нефтега-зоносности».

Именно с описанным процессом, по представлению автора, была связана тектоническая активность на склоне Воронежской антеклизы, что привело к образованию сложного блокового строения Приволжской моноклинали и фрагментарного распространения отложений рифея и венда в пределах отдельных тектонических блоков. При существовании подобной тектонической

обстановки положение девонского борта Прикаспийской впадины должно соответствовать огибающей внешних дуг сформировавшихся тектонических сегментов.

На основании вышеизложенных представлений о геологическом строении Рязано-Саратовского авлакогена, юго-восточного склона Воронежской антеклизы и Прикаспийской впадины нефтегазоносность Приволжской моноклинали должна быть связана с влиянием тектогенеза Прикаспийской впадины.

Результатом изложенного в данной главе обобщения и анализа геолого-геофизического материала, связанного с проблемами тектоники, является определение закономерностей тектонического развития изучаемой территории, которые были использованы для проведения нового тектонического районирования Приволжской моноклинали.

Кроме проблемы связанной с тектоникой в первой главе приводятся сведения о геологическом строении и нефтегазоносное™ Приволжской моноклинали позволяющие определить потенциал нефтегазоносности изучаемой территории.

Данные о литолого-стратаграфической характеристаке, палеогеографии, гидрогеологии и нефтегазоносности изучаемой территории очень полно описаны в работах A.A. Аксенова, A.A. Новикова, Г.П. Батановой, А.Г. Габ-риэляна, Д.Л. Федорова, Ю.К. Бурлина, К.А.Клещёва, Б.А. Соловьева, Д.И. Цимберга, О.Д. Казанцева, Л.Г. Аристакисяна, Н.В. Даньшиной, К.П. Ани-симова, И.И. Кожевникова, С.П. Козленко, П.В. Медведева, A.C. Саблина, Ю.М. Львовского, В.М. Махонина, В.Н. Михальковой, Л.Н. Розанова, В.Л. Соколова, М.Б. Эздрина и многих других исследователей. По данным работ указанных авторов в диссертации приводятся лишь самые краткие сведения о разрезе и самые основные особенности изучаемой территории, необходимые для изложения в следующих главах результатов исследования автора в отношении направлений геолого-поисковых работ и перспектив нефтегазоносности Приволжской моноклинали.

Прежде всего необходимо отметить, что изучаемая часть Волгоградской области относится к Нижне-Волжской нефтегазоносной области (НГО) Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, где история осадконакопления связана с тремя циклами (этапами) тектогенеза: предкаледонским, герцинским и альпийским, которые периодически порождали благоприятные условия для нефте-газообразования. В течении каледонского цикла тектогенеза здесь преобладали восходящие движения и осадки не отлагались.

Тектонические особенности рассматриваемой территории предопределили наличие в осадочном разрезе двух крупных структурных этажей, отличающихся несогласным залеганием реперных горизонтов, которые отражают этапы геологического развития.

Нижний этаж отражает строение поверхности фундамента верхнепротерозойских, нижне- и среднедевонских отложений, верхний - вышележащего комплекса палеозоя и мезозоя - кайнозоя. Для нижнего этажа характерны структурные формы, унаследованные от поверхности фундамента, для верхнего - широкое развитие инверсионных структур.

Промежуточная зона между структурными этажами охватывает достаточно широкий стратиграфический интервал, проявляется неоднозначно на различных участках территории и в целом связана с верхне-среднефранскими отложениями верхнего структурного этажа.

Разрез осадочного чехла Нижне-Волжской НГО начинается спорадически расположенными по площади силурийско-нижнедевонскими образованиями, которые трансгрессивно перекрываются терригенными эйфельско-живетскими и нижнефранскими осадками, получившими название «терригенный девон». Их перекрывают карбонатные франско-фаменские отложения, имеющие название «карбонатный девон».

Нижнедевонские отложения, перекрывающие неровности подстилающего рельефа, представлены разнообразными по отсортированное™ и крупности обломочными отложениями. Основное внимание в отношении перспектив уделено отложениям от среднего девона до верхней перми. Среди образова-

ний морсовского и мосоловского горизонтов эйфельского яруса интерес представляют доломитизированные строматолиты и банковые образования с биогермами. В живетском ярусе продуктивные пласты в отложениях во-робьевского и ардатовского горизонтов связаны с подводнодельтовыми, ба-ровыми литофациями, аккумулятивными валами и органогенными постройками. В раннефранское время широкое распространение получили песчаные отложения пашийского горизонта, представленные аллювием, отложениями внешних частей дельт, вдольбереговых баров и островов в приливно-отливных зонах.

Над песчаниками пашийского горизонта залегают глины кыновского (таманского) горизонта, являющиеся покрышкой. Вышележащие отложения саргаевского горизонта среднего франа залегают на пашийских породах с размывом. Отложения этого горизонта также как и вышележащего семилук-ского, также среднефранского возраста, представлены органогенно-обломочными, биогермными известняками и доломитами. В восточном направлении при погружении семилукские отложения приобретают более глубоководный облик

Карбонатные биогермы воронежского горизонта совместно с рифоген-ными образованиями евлановско-ливенских отложений представляют собой единый комплекс верхнефранского подьяруса.

Фаменский этап в Волгоградско-Саратовской прибортовой зоне Прикаспийской впадины характеризуется развитием карбонатной литофации внутреннего шельфа с органогенными постройками. В составе умётовско-линёвского горизонта нижнего фамена заметную роль играют карбонатные породы водорослевого происхождения, часто обогащённые органическим веществом. В задонское и елецкое время образуются слоистые породы с банками и биостромами.

В разрезе каменноугольной системы в составе турнейского яруса выделяются карбонатные отложения мелководного шельфового происхождения. Среди отложений визейского времени выделяется бобриковский терриген-

ный горизонт, венчающий верхнефранско-турнейский карбонатный комплекс. В надбобриковской части разреза среди карбонатных пород в составе московского яруса выделяется верейский терригенный горизонт. Наиболее активное формирование обломочных толщ в отложениях этого возраста, по мнению К.А.Клещёва и Б.А. Соловьева, происходило в подводно-дельтовых условиях в пределах западной и юго-западной прибортовых частях Прикаспийской впадины. В отношении времени образования этих отложений существуют и другие мнения. Возможно, они образовались в более длительный период времени, в том числе и за счёт размыва нижнепермских отложений, образующих уступ на борту впадины. В таком случае они могут рассматриваться как склоновые и подсклоновые, в том числе как отложения подводных конусов. Накопление их может охватывать значительное время.

Верхнекаменноугольные отложения распространены неравномерно, преимущественно, в карбонатной мелководно-морской фации, в некоторых зонах они размыты. Во внешней прибортовой зоне прослеживается рифовый карбонатный тренд. В сторону внутренней части впадины происходит увеличение содержания терригенных образований.

Нижнепермские отложения представлены разнофациальными карбонатными толщами, заключающими рифовые массивы.

Мезозойские отложения сложены преимущественно терригенными триасовыми, юрскими и меловыми отложениями.

Кайнозойские отложения - это терригенные морские осадки палеогена, а также морские и континентальные терригенные осадки неогенового и четвертичного возраста.

На территории Нижне-Волжской НГО геохимическими исследованиями установлено пять циклов нефтегазообразования в следующих осадочных толщах: терригенные отложения среднего и верхнего девона, глинисто-карбонатные отложения верхнего девона, терригенные отложения нижнего карбона, терригенно-карбонатные отложения среднего карбона и нижней перми.

На 01.01.2005 г. На изучаемой территории открыто 95 месторождений углеводородов.

В 2000 году в научно-производственном центре ООО «ЛУКОЙЛ- Ниж-неволжскнефть» была выполнена большая работа под руководством A.M. Репея «Уточнение прогнозных ресурсов углеводородного сырья и их геолого-экономической характеристики на территории Волгоградской области по состоянию на 01.01.99 г.».

По данным этой работы на 01.01.99 г. начальные суммарные извлекаемые ресурсы нефти Нижне-Волжской НГО составили 586,2 млн.т., разведан-ность их достигает 41.5%, освоенность - 32,6%, выработанность - 77,2%.

Начальные суммарные ресурсы свободного газа составили 406 млрд. м3., разведанность их достигла 27,3%, освоенность - 20,7%, выработанность 75,9%.

Неразведанные ресурсы нефти в Нижне-Волжской НГО на 01.01.99 г. составляют 333,2 млн.т, свободного газа - 284,5 млрд. м3.

Приведенные сведения о геологическом строении и нефтегазоносности показывают, что Волгоградское Правобережье обладает еще значительными неразведанными запасами углеводородного сырья, освоение которого требует проведения дополнительных объемов геологоразведочных работ с применением новых методик и современного технического обеспечения.

Одним из наиболее эффективных путей освоения неразведанных ресурсов является систематизация всех накопленных в предыдущие годы знаний и разработка на их основе новых методических приемов прогнозирования поисков и разведки месторождений нефти и газа.

Данная работа является примером использования именно такого подхода к изучаемой территории.

Глава 2. Прогноз нефтегазоносности на основе новой тектонической схемы и методы геолого-геофизических исследований, применяемые для изучения Приволжской моноклинали

Во второй главе дан прогноз нефтегазоносное™ Приволжской моноклинали на основе результатов нового тектонического районирования изучаемой территории, проведенного в соответствии с приведенными в первой главе выводами о закономерностях тектонического развития кольцевых структур осадочного чехла, являющихся следствием вертакальных подвижек тектонических блоков фундамента.

Основным критерием выделения отдельных систем тектонических сегментов кольцевых структур является выделение структурно-тектонических элементов первого порядка, контролируемых отдельными приподнятыми блоками фундамента.

В пределах юго-восточного погружения Воронежской антеклизы, такими крупными структурами являются Карасальская моноклиналь, Приволжский мегавал и Ровенско-Краснокутский выступ. Количество и размер сегментов, приуроченных к одной системе, связаны с дифференциацией свойств фундамента и напряжений растяжения и не могут быть предсказуемы. В связи с этим определяющую роль при тектоническом районировании с применением принципа тектонической сегментации территории играет хорошее знание строения территории по фактическому материалу.

При выделении отдельных тектонических сегментов учитывалось прежде всего изменение по площади структурно-формационных характеристик и мощностей осадочных толщ, а также сведения о известных тектонических блоках фундамента на изучаемой площади.

В результате анализа перечисленных характеристик геологического строения, в пределах Приволжской моноклинали выделялись отдельные хорошо выраженные фрагменты сегментов, которые достраивались до полных на основе закономерностей, определяемых интерференционным характером взаимодействия разных тектонических систем.

Контролем правильного определения границ сегментов являлось соответствие законам интерференции взаимоотношений тектонических блоков контролируемых границами взаимодействующих тектонических систем.

Данные сейсморазведки показывают, что участки сочленения разных тектонических блоков характеризуются, как правило, не одним, а серией тектонических нарушений. Поэтому границы тектонических сегментов следует понимать как положение центральной части переходной зоны между отдельными блоками.

В результате проведенного тектонического районирования в зоне влияния секторов секторов, связанных с Карасальской, Приволжской и Ровенско-Краснокутской системами тектонических сегментов, была построена схема блокового тектонического строения Приволжской моноклинали на время формирования нижнего структурного этажа состоящая из двадцати восьми тектонических блоков.

Пространственное совпадение тектонических блоков новой тектонической схемы с большинством известных тектонических элементов позволило автору для удобства использования присвоить выделенным тектоническим блокам нижнего структурного этажа следующие названия: 1 - Ивановский прогиб, 2 - Терсинская терраса, 3 - Линевская мульда, 4 - Каменский выступ, 5 - Коробковская мульда, 6 - Дорожкинский вал, 7 - Чухонастовский вал, 8 -Золотовский выступ, 9 - Иловатско-Ровенский выступ, 10 - Арчединская депрессия, 11 - Фроловская ступень, 12 - Кудиновско-Романовская тектоническая зона, 13 - Уметовская депрессия, 14 - Щербаковский вал, 15 - Еруслан-ская депрессия, 16 - Малышевско-Петровский приподнятый блок, 17 - Ольховский вал, 18 - Суводской вал, 19 - Приволжский мегавал, 20 - Калачевская мульда, 21 - Дубовский выступ, 22 - Ахтубинская мульда, 23 - Ленинский вал, 24 - Чирская мульда, 25 - Карповский выступ, 26 - Красноармейский вал, 27 - Цимлянский выступ, 28 - Карасальская моноклиналь.

Практически все приведенные названия соответствуют ранее выделенным тектоническим элементам, поэтому не будут вызывать затруднений у других исследователей в определении местоположения тектонических блоков по новой тектонической схеме.

Строение верхнего структурного этажа, с позиций районирования с ис-

пользованием принципа тектонической сегментации, также полностью совпадает с известной закономерностью о совпадении контуров тектонических элементов, выделяемых в верхнем и нижнем структурных этажах.

А именно: для блоков, характеризующихся одинаково направленными напряжениями сдвигов в разных тектонических сегментах, характерны и наиболее амплитудные инверсионные подвижки. Например, на месте Кудиновско-Романовской приподнятой зоны сформировалась хорошо выраженная Ольховская мульда, а на месте Линевской мульды - Жирновский вал.

Составленная новая тектоническая схема объясняет многие особенности строения изучаемой территории, однако нельзя относиться к ней как к универсальной, объясняющей все существующие тектонические дислокации.

Например, на Приволжской моноклинали наблюдаются контролируемые нарушениями по терригенному девону флексуры, связанные с влиянием рас-трубовых структур сочленения Рязано-Саратовского авлакогена с Прикаспийской впадиной и внутриблоковые тектонические нарушения не связанные с инверсионными подвижками.

Тем не менее, тектоническое районирование Приволжской моноклинали, выполненное на основе принципа тектонического сегментирования фундамента, не противоречит фактическим данным, полученным в результате изучения территории в прошлые годы.

Новая тектоническая схема, несмотря на ее кажущуюся сложность, облегчает понимание геологического строения территории и позволяет определить как общие, так и различные условия формирования осадочных толщ в разных тектонических блоках.

Например, на основании новой тектонической схемы можно сделать вывод, что на время формирования нижнего структурного этажа Линевская, Коробковская и Уметовская депрессии испытывали одинаковые относительно вниз направленные напряжения сдвигов как в Приволжской, так и в Ро-венско-Краснокутской тектонических системах. В то же время Чухонастов-ский вал, разделяющий их, испытывал в разных системах сдвиговые напря-

жения противоположной направленности, то есть имел относительно стабильное положение и был приподнят относительно депрессий.

С новых позиций становится понятным относительное положение Ду-бовского выступа, Приволжского мегавала, Малышевско-Петровской зоны, Карасальской моноклинали и всех других тектонических элементов.

Новая тектоническая схема тектонического районирования Приволжской моноклинали послужила основой для рассмотрения вопроса о перспективах нефтегазоносности и составлении схем перспектив нефтегазоносности нижнего и верхнего структурных этажей изучаемой территории.

Для прогнозирования участков, на которых создавались условия, благоприятные для формирования ловушек углеводородов, делалась оценка истории геологического развития как нижнего, так и верхнего структурного этажа. При этом, накопленные за многолетнюю историю поисковых геологоразведочных работ данные о нефтегазопродуктивных толщах, о наличии в изучаемом разрезе пород-коллекторов и флюидоупоров, о приуроченности выявленных месторождений углеводородов к определенным генетическим типам местоскоплений нефти и газа на изучаемой территории, а также данные о неразведанных сырьевых ресурсах дали основание прогнозировать существование невыявленных месторождений в отложениях нижнего и верхнего структурных этажей с учетом режимов осадконакопления и благоприятных условий формирования ловушек согласно новой схемы тектоники.

В связи с известной информацией о незначительных перспективах месторождений нижней перми в силу их небольших размеров и малых запасов основное внимание в работе уделяется прогнозу месторождений, связанных с отложениями девона и карбона.

Поскольку месторождения карбона связаны в основном со структурными ловушками, а условиями их формирования являются инверсионные структуры, наиболее благоприятными для поисков таких структур являются блоки № 1, 3, 5, 10, 11, 13, 15, 20, 22, 24, 28. В блоках № 3, 5, 10, 11 выявлено достаточно много месторождений (Жирновское, Бахметьевское, Коробковское,

Саушинское и др.), следовательно, они хорошо изучены, поэтому наиболее перспективными следует считать блоки № 1, 13, 15, 20, 22, 24, 28. Это Ивановский прогиб, Уметовская депрессия, Ерусланская депрессия, Калачевская мульда, Ахтубинская мульда, Чирская мульда, Карасальская моноклиналь.

Кроме отмеченных перспективных направлений, на территории работ возможны ловушки с небольшими запасами в отложениях каменноугольного возраста, связанные со структурами облекания рифогенных построек карбонатного девона.

Как известно из работ A.A. Новикова, A.A. Аксенова и др. основными индикаторами поиска рифов в Волгоградском Поволжье в верхнем структурном этаже являются зоны флексур, крутые крылья инверсионных антиклиналей, структурные носы, террасы, локальные поднятия, структуры облекания. Благоприятные условия для формирования рифов, наблюдаемые в нижнем структурном этаже, связаны с зонами флексур, горст-антиклиналями, тектоническими уступами, локальными конседиментационными поднятиями, выступами фундамента.

Таким образом, учитывая вышеизложенные поисковые признаки, можно сделать вывод, что наиболее перспективными для поисков рифов являются все участки, приуроченные к границам блоков. Однако, как было изложено в той же работе, не менее интересными являются зоны седиментационных уступов.

Определение перспективных направлений работ по поискам месторождений в отложениях терригенного девона не вызывает трудностей, так как они связаны преимущественно с ловушками структурного типа.

С терригенным девоном на территории работ связаны Кудиновское, Шляховское, Жирновское, Бахметьевское, Кленовское, Терсинское, Юпочев-ское, Северо-Дорожкинское, Камышинское, Осеннее, Весеннее, Зимнее и другие месторождения. Генезис перечисленных месторождений свидетельствует, что образование ловушек нефти и газа в отложениях девона могло происходить в результате захоронения структур, образованных в процессе

формирования нижнего структурного этажа (Жирновское, Бахметьевское, Терсинское, Кудиновское, Осеннее и др.) и образования рифогенных ловушек в отложениях мосоловского (Добринское) и старооскольского (Кленов-ское, Осеннее и др. месторождения) горизонтов. При этом тектонические нарушения, к которым приурочены месторождения, имеют явно выраженное деление на два типа. Первый тип нарушений связан с инверсионными флек-сурными зонами, отвечающими положению нарушений в теле кристаллического фундамента и оказывающими влияние на строение как нижнего, так и верхнего структурного этажа. Второй тип нарушений, затрагивающий отложения эйфельского и живетского возраста, связан с грабенообразными структурами, приуроченными к осевым зонам приподнятых блоков нижнего структурного этажа. Наиболее перспективными участками, с которыми могут быть связаны крупные залежи углеводородов, являются участки, приуроченные к нарушениям первого типа. Такими участками являются блоки № 2, 4, 8, 12, 16, 19, 21, 23, 27. Однако в связи с тем, что к настоящему времени блок №12 (Кудиновско-Романовская тектоническая зона) хорошо изучен, а в пределах блоков № 16, 23 и 27 отложения терригенного девона находятся на глубинах исключающих экономическую целесообразность ведения поисковых работ, в качестве перспективных остаются участки № 2, 4, 8, 16, 19 и 21. Это Терсинская терраса, Каменский выступ, Золотовский выступ, Малышев-ско-Петровский приподнятый блок, Приволжский мегавал, Дубовский выступ.

Очень важным вопросом, связанным с прогнозом нефтегазоносное™ является получение достоверной информации о геологическом строении изучаемой территории. В связи с этим во второй главе рассматриваются вопросы о эффективности геолого-геофизических методов используемых для поисков ловушек углеводородов на Приволжской моноклинали и даются рекомендации по применению комплекса геолого-геофизических исследований.

Анализ результатов работ с использованием разных геофизических методов показал, что наиболее эффективным геофизическим методом поисковых

работ на нефть и газ на Приволжской моноклинали являются сейсморазведоч-ные работы 2Б.

Для детализации перспективных сложных объектов, выявленных по данным сейсморазведки 2В и подтвержденных результатами поискового бурения, для уточнения мест заложения разведочных и эксплутационных скважин рекомендуется проведение сейсморазведочных работ по методике ЗЭ с учетом возможного экономического эффекта.

Кроме сейсморазведочных работ, удовлетворительное совпадение с данными бурения поисковых скважин показали результаты съемки электроразведочным и геохимическими методами.

Данные методы дают очень неточную информацию о размерах и глубине расположения залежей нефти и газа, однако они позволяют определить прямые признаки нефтегазоносности, что позволяет рекомендовать их применение в качестве вспомогательных.

На завершающем этапе геологоразведочных работ, в процессе поискового бурения и после его завершения, необходимо выполнять разработанный для условий Приволжской моноклинали специальный комплекс исследований скважин и изучение строения околоскважинного пространства по методике вертикального и непродольного сейсмопрофилирования.

Использование только обозначенного ограниченного комплекса методов геолого-геофизических исследований позволяет в сжатые сроки и при высокой эффективности опоисковывать перспективные территории Приволжской моноклинали.

Глава 3. Результаты целенаправленных геолого-геофизических поисковых работ в пределах Кудиновско-Романовской тектонической зоны

Третья глава посвящена результатам опробования, предложенного способа определения перспектив нефтегазоносности, на примере Кудиновско-Романовской тектонической зоны, являющейся одним из тектонических блоков новой тектонической схемы. Данный тектонический блок, согласно но-

вой тектонической схемы является одним из наиболее нефтегазоперспектив-ных.

Территория Кудиновско-Романовской тектонической зоны практически вся входит в рамки лицензионных участков принадлежащих ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» более десяти лет. Это обстоятельство позволило автору показать результаты проведения целенаправленных поисково-разведочных работ на данной территории.

В данном разделе в соответствии с предложенной во второй главе методикой рассматриваются вопросы, связанные с особенностями геологического строения, нефтегазоносностью, направлением и комплексом проведенных геолого-геофизических работ на территории Кудиновско-Романовской приподнятой зоны. Определяются закономерности размещения месторождений, выявленных в пределах Кудиновско-Романовской тектонической зоны.

В результате целенаправленных поисковых геолого-геофизических исследований, проведенных на Кудиновско-Романовской площади, было уточнено геологическое строение всех перспективных осадочных комплексов, однако в связи с особой актуальностью нефтегазоперспективности нижнего структурного этажа в этом разделе рассмотрена структурная карта только по кровле воробьевских отложений (отражающий горизонт Б2у), характеризующей характер строения терригенного девона.

На структурной карте по отражающему горизонту Ю2у выделяется 16 объектов, представляющих собой брахантиклинальные складки. Все выявленные перспективные структуры контролируются либо нарушениями субмеридионального простирания, образующими восточные части грабенов, либо флексурами, связанными с грабенообразной тектоникой.

Три из выявленных объектов на сегодняшний день опоискованы бурением - это Осенняя, Зимняя и Весенняя структуры.

В результате были открыты два газоконденсатных и одно нефтегазо-конденсатное месторождения в отложениях терригенного девона.

Хорошая результативность поискового бурения позволяет с большой

долей вероятности сделать оценку ресурсов по выявленным на территории Кудиновско-Романовской приподнятой зоны нефтегазоперспективным объектам.

На основе представленной карты делается подсчет прогнозных ресурсов по нижнему структурному этажу и рассчитывается экономическая эффективность их освоения.

Расчитанная экономическая эффективность прогнозируемой дополнительной добычи нефти из новых выявленных структур, связанных с отложениями терригенного девона в пределах Кудиновско-Романовской тектонической зоны (18 млн. т извлекаемых ресурсов) при плотности эксплуатационного бурения 50 га/скв. и при стоимости продаж 2500 рублей за одну тонну нефти составит ориентировочно 17 ООО млн. рублей.

Результаты проведенных автором исследований, позволяют надеяться на значительное увеличение прироста запасов нефти, газоконденсата и газа по правобережной части Волгоградской области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований можно сформулировать следующие основные выводы:

1. Предложенные представления об образовании кольцевых структур, отражающих вертикальные подвижки блоков фундамента в прибортовых зонах Прикаспийской впадины, позволили разработать новый принцип тектонического районирования.

2. На основании нового принципа тектонического районирования составлена новая схема тектоники и определены перспективы нефтегазоносности Приволжской моноклинали.

3. Участие в проведении многолетних результативных поисковых работ позволило автору сформулировать рекомендации по применению комплекса геолого-геофизических исследований на Приволжской моноклинали.

4. На примере проведения поисково-разведочных работ на территории Кудиновско-Романовской приподнятой зоны показан результат экспериментальной проверки работоспособности методики определения перспектив нефтегазоносности на основе новой схемы тектоники, характеризующийся открытием месторождений нефти и газа.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Брыжин A.A. Прогноз перспектив нефтегазоносности юго-западной части Прикаспийской впадины на основе новой геологической концепции. //Волгоградский тематич. сборник. - Саратов: НВНИИГГ, 1991.- С. 3-13.

2. Брыжин A.A. Эффективность использования палеообработки сейсмического материала при изучении строения терригенного девона Волгоградского Поволжья. Генезис нефти и газа. - М.: Геос, 2003,- С. 47.

3. Брыжин A.A. Тектоническое районирование и направления поисковых работ на Приволжской моноклинали. //XVII Губкинские чтения, тезисы докладов. - М.: 2004,- С. 27-28.

4. Брыжин A.A. и др. Новые данные о перспективах нефтегазоносности правобережной части Волгоградского Поволжья. //Рег.научно-технич.журнал «Недра Поволжья и Прикаспия», №38,- Саратов: НВНИИГГ, 2004,- С. 3-13.

5. Брыжин A.A., Чижов С.И. Новое представление о влиянии тектогене-за Прикаспийской впадины на формирование обрамляющих ее структур // Перспективы нефтегазоносности Нижнего Поволжья и Азово-Каспийского региона, сб. статей, вып. 64- Волгоград: ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефь», 2005.-С. 15-20.

6. Брыжин A.A., Чижов С.И. Геотектоническое районирование Приволжской моноклинали // Перспективы нефтегазоносности Нижнего Поволжья и Азово-Каспийского региона, сб. статей, вып. 64.- Волгоград: ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефь», 2005 - С. 21-26.

7. Брыжин A.A., Чижов С.И. Перспективы нефтегазоносности Приволжской моноклинали на основе новой схемы тектоники // Перспективы нефтега-

зоносности Нижнего Поволжья и Азово-Каспийского региона, сб. статей, вып. 64.- Волгоград: ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефь», 2005,- С. 27-33.

8. Петрова И.В., Брыжин A.A. и др. Опыт применения сейсморазведки 3D для поисков малоамплитудных ловушек углеводородов в Нижневолжской нефтегазоносной области. //Научно-технич. журнал «Технологии сейсморазведки», №2,- М.: ЕАГО, -2004,- С. 53-60.

9. Ленский В.А., Брыжин A.A. Результаты применения ВСП при разведочном бурении в Волгоградской области. //Сб. статей: Скважинные геофизические технологии на рубеже веков. - Уфа: «ТАУ», 2000. -С. 92-100.

Подписано в печать 10.10.2005 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Усл.печ. л. 1,5. Тираж 100. Заказ № 139 ООО «ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть» 4800131, Волгоград, ул. Комсомольская, 16

1

í

i

í

» I

1

i

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Брыжин, Алексей Александрович

ВВЕДЕНИЕ. ф

ГЛАВА 1. Краткий очерк геолого-геофизической изученности

Приволжской моноклинали.

1.1. Основные структурные уровни геотектонического районирования изучаемой территории. ф 1.2. Влияние рифтогенеза Восточно-Европейской (Русской) платформы на формирование Воронежской антеклизы.

1.3. Новое представление о влиянии тектогенеза Прикаспийской синеклизы на формирование обрамляющих ее структур. 1.4. Характеристика основных особенностей геологического строения и нефтегазоносности юго-восточной окраины Воронежской антеклизы.

ГЛАВА 2. Прогноз нефтегазоносности на основе новой тектонической схемы и методы геолого-геофизических исследований, применяемые для изучения Приволжской моноклинали.

• 2.1. Выделение геотектонических блоков второго порядка на Ф Приволжской моноклинали на основе новой схемы тектоники.

2.2. Определение перспектив нефтегазоносности Приволжской моноклинали на основе новой схемы тектоники.

2.3. Краткий обзор геолого-геофизических исследований проведенных на Приволжской моноклинали.

2.3.1. Геологические исследования.

2.3.2. Геофизические исследования.

2.4. Рекомендуемый комплекс геолого-геофизических методов для ф поисков ловушек углеводородов на Приволжской моноклинали.

ГЛАВА 3. Результаты целенаправленных геолого-геофизических поисковых работ в пределах Кудиновско-Романовской тектонической зоны.

3.1. Основные особенности геологического строения.

3.2. Нефтегазоносность.

3.3. Закономерности размещения месторождений выявленных в пределах Кудиновско-Романовской тектонической зоны.

3.4. Анализ результатов целенаправленных поисковых геологоразведочных работ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Структурно-тектонические предпосылки нефтегазоносности Приволжской моноклинали"

Актуальность работы. Одним из главнейших факторов, определяющих состояние и перспективы экономического развития России, является её топливно-энергетическая база. При этом наиболее эффективным является использование потенциала в районах с развитой инфраструктурой добычи и транспортировки нефти и газа. К таким районам относится Волгоградское Правобережье (рис. 1), с которым в настоящее время связана большая часть добычи нефти и газа в Волгоградской области.

При условии значительной выработанности ранее разведанных запасов крайне актуальной задачей является разработка научно обоснованной стратегии для дальнейшего развития поисково-разведочных работ, обоснования приоритетных направлений и определения первоочередных площадей для открытия новых месторождений нефти и газа.

Основной целью данной работы является определение перспектив нефтегазоносности Приволжской моноклинали на основе обобщения результатов геолого-геофизических исследований, выполненных в последние годы с использованием современных технологий и методических приемов, позволяющих по-новому представить геологическое строение и развитие изучаемой территории и выделить высокоперспективные участки для открытия новых месторождений.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать на основе анализа имеющейся информации новые представления о геологическом строении и развитии исследуемого района, что будет способствовать развитию новых подходов к прогнозу перспектив нефтегазоносности.

2. Определить наиболее перспективные нефтегазоносные комплексы, генетические типы месторождений нефти и газа и их возможное распреде

I и II Г<| id ill

-1

Рнс. (.Обюрна* карт jiaiiuiiii ntutKOMHiiii. l-lcpfHiittpiiH нее icKiiiaitii li |l)aiiiii рии'ми <iiicik Ннянкмижекой мсфт j нннкниН оГкипн) ление по площади в пределах вновь выделенных тектонических структур.

3. Определить оптимальную методику проведения поисково-разведочных работ. ф 4. Дать рекомендации по направлениям поисково-разведочных работ в пределах Приволжской моноклинали.

Несмотря на то, что целью данного исследования является изучение перспектив нефтегазоносности Приволжской моноклинали, системный подход требует для обоснованного определения истории геологического » развития территории иметь представление о геологическом строении всех связанных с этой территорией крупнейших тектонических элементов Восточно-Европейской платформы. Такими структурными элементами являются Воронежская антеклиза, Прикаспийская синеклиза и Рязано-^ Саратовский прогиб.

Именно анализ взаимосвязей в развитии этих тектонических элементов позволяет дать формационно-фациальный прогноз типов возможных разрезов и связанных с ними перспектив нефтегазоносности. В связи с этим объектом исследований в данной работе является геологическое строение изучаемой территории в ее взаимосвязи с концепцией истории геологического развития сопряженных с ней надпорядковых структурных элементов.

Предметами исследования, позволяющими определиться с ® перспективами нефтегазоносности по территории работ, являются геологические особенности строения Приволжской моноклинали в целом, отдельных тектонических блоков, входящих в ее состав, и локальных объектов, связанных с формированием ловушек нефти и газа на изучаемой территории.

Название «Приволжская моноклиналь» используется разными исследователями для обозначения тектонических структур, имеющих разные пространственные границы. В частности, В.А. Клубов, С.К. Нечитайло и др. ® к Приволжской моноклинали относят часть юго-восточного склона

Воронежского свода между Хоперской моноклиналью и Прикаспийской впадиной [33]. А.Г. Габриэлян, Е.А. Граблин, J1.H. Розанов, И.О. Брод и др. к Приволжской моноклинали относят территорию, расположенную между Доно-Медведицкими поднятиями и Прикаспийской синеклизой [21]. Эту же территорию Н.В. Неволин, П.А. Блохин, И.А. Липовецкий называют Иловлинской моноклиналью [41], а Н.М. Музыченко делит ее на Ольховское погружение и Чирско-Приволжскую краевую моноклиналь [39].

Если рассматривать детально строение изучаемой территории, то нельзя отнести к моноклинали, в строгом понимании этого слова, никакие из перечисленных тектонических структур, однако если рассматривать изучаемую территорию в региональном плане как дислоцированную часть юго-восточного склона Воронежской антеклизы, то термин «Приволжская моноклиналь» становится удобным в обращении в понимании Клубова В.А. и др.

В связи с изложенным в данной работе автор придерживается понятия о границах Приволжской моноклинали, данных в тектонической схеме В.А. Клубова, С.К. Нечитайло, В.В. Петропавловского и др. (рис. 2).

Кроме геологических особенностей строения изучаемой территории предметами исследований являлись геолого-геофизическая изученность, нефтегазоносность и методика поисково-разведочных работ.

Предметы исследований были основой для формулирования основных итогов работы и выводов, положенных в основу рекомендаций на проведение дальнейших поисково-разведочных работ.

Методологическую и теоретическую основу исследований составили научные труды И.М. Губкина, В.Д. Наливкина, Н.С. Шатского, Д.Л. Федорова, А.А. Аксенова, А.А. Новикова, В.П. Филиппова, В.П. Гаврилова, Е.Г. Журавлева, O.K. Баженовой, В.А. Соколова, Э.М. Халимова, А.А. Бакирова, В.А. Чахмахчева, И.М. Шахновского, Ю.К. Бурлина, О.Г. Бражникова, П.В. Медведева, В.М. Махонина и др.

0Псиза елекесская впадин^ Сызрань0

Жигулевско--Пугачевский свод

Пугачев о

Рис. 2. Тектоническая схема зоны сочленения 1'язано - Саратовской впадины и Прикаспийской слнсклшы.

По В.А. Клубову, С.К. Нечнтанло, В.В. Петропавловскому, В.В. Попоинну)

При работе использовались методы исследований, связанные с новейшими достижениями в теории и практике, с использованием современного программного обеспечения и компьютерных технологий.

В качестве фактического материала использована база данных с которой работает автор, состоящая из 3600 скважин глубокого бурения на Приволжской моноклинали и 10000 км сейсмических профилей, научные источники в виде данных и сведений из книг, журнальных статей, научных отчетов и докладов, материалов научных конференций, семинаров, результаты собственного анализа, структурных построений и интерпретации геолого-геофизической информации.

Научная новизна. Научная новизна данных исследований заключается в проведении тектонического районирования изучаемой территории на основе новых представлений о геологическом строении территории и закономерностях развития кольцевых структур осадочного чехла в прибортовых зонах впадины, отражающих вертикальные подвижки блоков фундамента.

В работе разработан новый подход к тектоническому районированию на основе предположения об образовании дугообразных сегментов при опускании блоков в результате процессов рифтогенеза, интерференции кольцевых структур и возникновения перспективных в нефтегазоносном отношении поднятий в местах их пересечения. Подобный подход может служить теоретической базой при тектоническом районировании других территорий.

Результаты работ.

Новая схема тектоники Приволжской моноклинали, позволила определить границы структурных элементов второго порядка, основные перспективные нефтегазоносные комплексы и составить схемы перспектив нефтегазоносности верхнего и нижнего структурных этажей.

На основании полученных под руководством автора опытным путем и внедренных в производство оптимальных методик проведения сейсморазведочных работ были получены данные о строении всего интервала осадочного чехла Приволжской моноклинали, что позволяет в настоящее время выявлять и картировать нефтегазоперспективные ловушки в отложениях как верхнего, так и нижнего структурных этажей.

Поисково-разведочные работы, проведенные в соответствии с определенными автором перспективными направлениями на территории Кудиновско-Романовской тектонической зоны, позволили провести новые структурные построения по целевым отражающим горизонтам.

Сделанные автором структурные построения легли в основу составления типового рабочего проекта на бурение поисковых скважин на отложения терригенного девона на Ольховской площади. По данному проекту и рекомендации на поисковое бурение, составленной под руководством автора [60], были пробурены скважины 49-Чернушинская, 1- и 2-Ольховские, что привело к открытию Осеннего, Зимнего и Весеннего месторождений.

Кроме того, выполненные построения дали возможность оценить прогнозные ресурсы углеводородов нижнего структурного этажа Кудиновско-Романовской тектонической зоны и сделать расчет экономической эффективности освоения прогнозных ресурсов.

Прогнозируемое увеличение прироста запасов нефти, газоконденсата и газа по правобережной части Волгоградской области позволит еще много лет - при сохранении объемов добычи - рассчитывать экономику развития региона с учетом поступлений в бюджет области дополнительных средств, полученных в результате эксплуатации новых месторождений.

Экономическая эффективность прогнозируемой дополнительной добычи нефти только из отложений терригенного девона в пределах Кудиновско-Романовской тектонической зоны (18 млн. т извлекаемых запасов) при плотности эксплуатационного бурения 50 га/скв. и при стоимости продаж 2500 рублей за одну тонну нефти составит ориентировочно 17 000 млн. рублей.

В работе защищаются следующие положения:

1. На основе анализа геологического строения территории и раскрытия закономерностей тектонического развития на примере западного борта Прикаспийской впадины составлена новая схема тектонического районирования Приволжской моноклинали, позволившая определить положение границ структурных элементов второго порядка.

2. На основе новой схемы тектонического районирования составлены схемы перспектив нефтегазоносности верхнего и нижнего структурных этажей Приволжской моноклинали.

3. Новая методика поисково-разведочного процесса, разработанная на основе новых представлений о тектоническом строении и рекомендации по геолого-геофизическим работам, которые опробованы для Кудиновско-Романовской тектонической зоны, в результате чего были выявлены нефтегазоперспективные структуры и открыты месторождения нефти и газа.

4. Сделана новая оценка нефтегазоперспективности Кудиновско-Романовской тектонической зоны на основании выделения новых зон нефтегазонакопления.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научных конференциях «XVI Губкинские чтения» (г. Москва 2002), «XVII Губкинские чтения» (г. Москва 2004), на научно-технических совещаниях специалистов Волгоградской и Саратовской областей (г. Волгоград 1996, 2005).

Практическая апробация результатов исследований на Кудиновско-Романовской тектонической зоне привела к открытию нескольких месторождений и в настоящее время планомерно продолжается.

Публикации. По теме исследований опубликовано 9 работ.

Структура и объем работы. Диссертация объемом 128 страниц состоит из введения, 3 глав и заключения. Работа содержит 1 таблицу, 34 рисунка, 71 библиографический источник.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Брыжин, Алексей Александрович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований можно сформулировать следующие основные выводы:

1. Предложенные представления об образовании кольцевых структур, отражающих вертикальные подвижки блоков фундамента в прибортовых зонах Прикаспийской впадины, позволили разработать новый принцип тектонического районирования.

2. На основании нового принципа тектонического районирования составлена новая схема тектоники и определены перспективы нефтегазоносности Приволжской моноклинали.

3. Проведение многолетних результативных поисковых работ позволило автору сформулировать рекомендации по применению комплекса геолого-геофизических исследований на Приволжской моноклинали.

4. На примере проведения поисково-разведочных работ на территории Кудиновско-Романовской приподнятой зоны показан результат экспериментальной проверки работоспособности методики определения перспектив нефтегазоносности на основе новой схемы тектоники, что привело к открытию месторождений нефти и газа.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Брыжин, Алексей Александрович, Москва

1. Опубликованные:

2. Аксенов А. А., Бендерович Л.Ю. и др. Основные этапы геологического развития и закономерности соотношения структурных планов территории Нижнего Поволжья (в связи с тектоническим районированием). Волгоград: Ниж.-Волж. кн. изд-во, 1969. - С. 91-103.

3. Аксенов А.А., Новиков А.А. Прогноз поиски и разведка погребенных нефтегазоносных структур. М.: Недра, 1983. - 160 с.

4. Алексеенко В.А., Войткевич Г.В. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.: Недра, 1979. - 311 с.

5. Аристархова Л.Б. и др. Новейшая тектоника Прикаспийской впадины //Геология CCCP.-t.XXI. Кн.2.-М.: Недра, 1970. С. 245-256.

6. Баженова O.K., Бурлин Ю.К., Соколов Б.А., Хаин В.Е. Геология и геохимия нефти и газа. М.: Изд-во МГУ, 2000. - 384 с.

7. Беспятов Б.И. Методические основы повышения эффективности сейсморазведки методом отраженных волн. Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1972. - 56 с.

8. Богданов А.А. О некоторых общих вопросах тектоники древних платформ (на примере Восточно-Европейской платформы). М.: Сов. геология.- №9.- 1964. - С. 3-28.

9. Бражников О.Г., Михалькова В.Н. Особенности тектоники подсолевых отложений Западного Прикаспия // Геологические основы создания Прикаспийского нефтегазодобывающего комплекса. Сб.науч. трудов.-М.: Наука, 1990. С. 105-109.

10. Брод И.О., Несмеянов Д.В., Сейфуль-Мулюков Р.Б. Материалы по тектонике Нижнего Поволжья. Под ред. И.О. Брода // Сб. науч. тр.-Л.: Гостоптехиздат, 1962. С. 49-61.

11. Брыжин А.А. Прогноз перспектив нефтегазоносности юго-западной части Прикаспийской впадины на основе новой геологической концепции. Волгоград, темат. сб. Саратов: НВНИИГГ, 1991. - С. 3-13.

12. Брыжин А.А. Эффективность использования палеообработки сейсмического материала при изучении строения терригенного девона Волгоградского Поволжья. Генезис нефти и газа. М.: Геос, 2003. - С. 47.

13. Брыжин А.А. Тектоническое районирование и направления поисковых работ на Приволжской моноклинали // XVII Губкинские чтения, тезисы докладов. М.: 2004. - С. 27-28.

14. Брыжин А.А. и др. Новые данные о перспективах нефтегазоносности правобережной части Волгоградского Поволжья // Per. науч.-тех. ж. «Недра Поволжья и Прикаспия».-№38.- Саратов: НВНИИГГ,2004.-С. 3-13.

15. Брыжин А.А., Чижов С.И. Геотектоническое районирование Приволжской моноклинали // Перспективы нефтегазоносности Нижнего Поволжья и Азово-Каспийского региона, сб. статей, вып. 64 Волгоград: ООО «ЛУКОЙЛ-ВолгоградНИПИморнефь», 2005.- С. 21-26.

16. Валеев Р.Н. Авлакогены Восточно-Европейской платформы. М.: Недра, 1978.- 152 с.

17. Вопросы геологии Прикаспия и шельфа Каспийского моря // Сб. статей. Выпуск 62. Волгоград: ООО «ВолгоградНИПИморнефть», 2004. -241 с.

18. Воронин Н.И., Федоров Д.Л. Геология и нефтегазоносность юго-западной части Прикаспийской синеклизы. Саратов: изд-во Сарат. ун-та, 1976.-С. 72-75,92-103.

19. Воскресенский Ю.Н. Изучение изменений амплитуд сейсмических отражений для поисков и разведки залежей углеводородов.- М.: РГУ нефти и газа, 2001.-68 с.

20. Габриэлян А.Г., Граблин Е.А., Розанов Л.Н., Салов Ю.А. Тектоническое районирование Волгоградской области // Материалы по тектонике Нижнего Поволжья: сб. науч. тр. под ред. И.О. Брода. Л.: Гостоптехиздат, 1962. - С. 38-48.

21. Гаврилов В.П. Влияние разломов на формирование зон нефтегазонакопления.- М.: Недра, 1975. 272 с.

22. Геолого-геофизические модели и нефтегазоносность палеозойских рифов Прикаспийской впадины. Под ред. Ю.С. Кононова // Сб. науч. тр. -М.: Недра, 1986. 149 с.

23. Геолого-геофизические исследования в Нижнем Поволжье: Сб. науч. тр. под ред. Л.А. Розановой и А.С. Порывкина. Саратов: Сарат. ун-тет, 1973.-383 с.

24. Геология нефтяных и газовых месторождений Вол го-Уральской нефтегазоносной провинции. Под ред. С.П. Максимова // Сб. науч. тр. М.: Недра, 1970.- 807 с.

25. Голионко Г.Б., Ефимкин Н.С. и др. Глубинное строение северовосточного склона Воронежского массива и Пачелмского прогиба // Геотектоника. 1974. №2. С. 35-39.

26. Дмитриевский А.Н., Самсонов Ю.В., Вагин С.Б. и др. Историко-генетическая оценка нефтегазообразования и нефтегазонакопления в осадочных бассейнах Сибирской платформы М.: Недра, 1989.- 220 с.

27. Доплатформенные комплексы нефтегазоносных территорий СССР / М.Ю. Васильева, Е.Г. Журавлев, B.C. Князев и др; Под ред. B.C. Князева и Т.А. Лапинской.- М.: Недра, 1992.- 309 с.

28. Ермолкин В.И., Бакиров Э.А. Сорокова Е.И., Голованова С.И., Самсонов Ю.В. Критерии прогноза фазовой зональности углеводородов в осадочных толщах земной коры. М.: Недра, 1998. 320 с.

29. Карпов П.А. «К палеографии времени образования верхнефранских пористых и кавернозных пород Волгоградской области». Доклад АНСССР, серия геолог. 1963, т.149,с. 158, 162.

30. Карпов П.А. Связь тектонических движений с осадконакоплением в девонский период на территории Волгоградской области. Материалы по тектонике Нижнего Поволжья. Под ред. И.О. Брода // Сб. науч. тр.-Л.: Гостоптехиздат, 1962.-С. 30-37.

31. Карцев А.А., Вагин С.Б., Матусевич В.М. Гидрогеология нефтегазоносных бассейнов. М.: Недра, 1986. - 224 с.

32. Клубов В.А., Нечитайло С.К., Петропавловский В.В. и др. Геологические закономерности размещения нефтяных и газовых месторождений Волго-Уральской области // Труды ВНИГНИ,- Вып.67. -1968.

33. Кристаллический фундамент Татарстана и проблемы его нефтегазоносности / Р.Х. Муслимов, Н.Е. Галдин, С.М. Гвоздь и др; Под ред. Р.Х. Муслимова, Т.А. Лапинской.- Казань, изд. «Дента», 1996.- .С. 16.

34. Кунин Н.Я. Комплексирование геофизических методов при геологических исследованиях. М.: Недра, 1972. - 272 с.

35. Легейдо П.Ю. Теория и технология дифференциально-нормированной геоэлектроразведки и ее применение в нефтегазовой геофизике // Дис. на соиск. учен. степ, д-ра геол.-минер. наук. Иркутск, 1998.

36. Ленский В.А., Брыжин А.А. Результаты применения ВСП при разведочном бурении в Волгоградской области // Сб.статей: Скважинные геофизические технологии на рубеже веков. Уфа: ТАУ, 2000. - С. 92-100.

37. Милановский Е.Е. Рифтогенез в истории земли.-М:Недра, 1983.-280с.

38. Наливкин Д.В. Геология СССР. Л.: Академия наук, 1962. - 813 с.

39. Неволин Н.В., Блохин П. А., Липовецкий И. А. Глубинное геологическое строение Прикаспийской впадины//Материалы по тектонике Нижнего Поволжья. Под ред. И.О. Брода // Сб. науч. тр.-Л.: Гостоптехиздат, 1962,- С. 82-89.

40. Новиков А.А. Методика поисков погребенных рифов в Нижнем Поволжье // Нефтегаз. геол. и геофиз. №10. - 1979. - С. 5-8.

41. Петрова И.В., Брыжин А.А. и др. Опыт применения сейсморазведки 3D для поисков малоамплитудных ловушек углеводородов в НижнеВолжской нефтегазоносной области. Науч.-техн. ж. «Технологии сейсморазведки».- №2. М.: ЕАГО, 2004. - С. 53-60.

42. Писаренко Ю.А. О соотношении тектонических элементов Прикаспийской впадины и соседних районов Восточно-Европейской платформы. Саратов: Недра Поволжья и Прикаспия. - №24.- 2000. - С. 3843.

43. Серкеров С.А. Гравиразведка и магниторазведка. М.: Недра, 1999.437 с.

44. Соколов В.Л. Некоторые черты унаследованности в развитии структуры осадочного покрова юго-востока Русской платформы // Материалы по тектонике Нижнего Поволжья. Под ред. И.О. Брода // Сб. науч. тр.-Л.: Гостоптехиздат, 1962. С. 137-148.

45. Столярова А.В. Результаты водной газобактериальной съемки на Кудиновской площади Волгоградской области // Труды ВНИИЯГГ. М.: Недра, 1970.

46. Федоров Д.Л. Формации и нефтегазоносность подсолевого палеозоя окраинных впадин Европейской платформы. М.: Недра, 1979. - 171 с.

47. Халимов Э.М. Геотехнологии разведки и разработки нефтяных месторождений // Избр. тр. М.: ИГиРГИ, 2001. - 656 с.

48. Чахмачев В.А. Геохимия процесса миграции углеводородных систем. М.: Недра, 1983.

49. Чирвинская М.В., Соллогуб В.Б. Глубинная структура Днепровско-Донецкого авлакогена по геофизическим данным. Киев: Наукова думка, 1980.- 180 с.

50. Шатский Н.С. О происхождении Пачелмского прогиба // Бюл. МОИП.- Отд. геол.- 1955.-№5. С. 5-26.

51. Шахновский И.М. Геологическое строение и нефтегазоносность авлакогенов Восточно-Европейской платформы. М.: Наука, 1988.- 120 с.

52. Шерифф Р.Е., Грегори А.П. Сейсморазведка: В 2-х т. М.: Мир, 1982.- Т.1.-448 с. Т.2.-400 с.1. Фондовые:

53. Агеев В.И., Рунаева Л.Ф. Рекомендация по оптимизации размещения сейсморазведочных работ и методики интерпретации в Кудиновско-Ключевском районе.- Волгоград: фонды ВолгоградНИПИнефть, 1991.

54. Брыжин А.А. и др. Анализ и обобщение геолого-геофизических материалов с целью оценки перспектив нефтегазоносности территории III и IV участков СП «Волгодеминойл»: Отчет по контракту ВДО-Е-004-Волгоград: фонды СП «Волгодеминоил», 1996.- 24 с.

55. Брыжин А.А. и др. Рекомендация на постановку поискового и разведочного бурения на Осенней Зимней и Весенней структурах. -Волгоград: фонды ООО «ЛУКОИЛ-Нижневолжскнефть», 2002 13 с.

56. Литвинов А.А., Пецюха Р.А., Михайлов Р.А. Подсчет запасов нефти и газа Кудиновского месторождения по состоянию на 01.01.78. Волгоград: фонды ВолгоградНИПИнефть, 1978.

57. Миротворский М.Ю. Отчет по договору № 04V0459 на проведение геохимических исследований в пределах Кудиновско-Романовской приподнятой зоны- Волгоград: фонды ООО «ЛУКОЙЛ-Нижне-волжскнефть», 2004.- 97 с.

58. Мокиенко В.Ф. и др. Выделение новых перспективных объектов на нефть и газ в пределах деятельности объединения «Нижневолжскнефть» на основе аэрокосмических исследований: Отчет по теме 4/80- Волгоград: Фонды ВолгоградНИПИнефть, 1982.- 128 с.

59. Новиков А.А. Перспективы нефтегазоносности франских рифов Волгоградского Поволжья и методика их поисков и разведки: Автореф. Дис. на соиск. учен. степ. канд. геол.-минер, наук М., 1980.- 24 с.

60. Прудаева В.В. Отчет о результатах сейсморазведки МОГТ на Даниловской и Восточно-Терсинской площадях (Западно-Коробковско-Островской, Сазоновский, Кленовско-Лемешкинский и Меловатский участки).- Волгоград: фонды ЗАОр «НП «ЗПГ»», 2003.- 112 с.

61. СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ И ТАБЛИЦ

62. Рис. 1. Обзорная карта района исследований.5ф} Рис. 2. Тектоническая схема зоны сочленения Рязано-Саратовскойвпадины и Прикаспийской синеклизы (по В.А. Клубову,

63. С.К. Нечитайло, В.В. Петропавловскому, В.В.Поповину).8

64. Рис. 3. Схема тектоники Нижне-Волжской нефтегазоносной области.16

65. Рис. 4. Палеовременной разрез по профилю № 1.18

66. Рис. 5. Временной разрез по профилю № 1.19

67. Рис. 6. Схема расположения основных тектонических элементов юговосточной окраины Русской платформы.21

68. Рис. 7. Сейсмогеологический разрез земной коры по профилю ГСЗ КМПВ

69. Липецк Рязань - Тума (по материалам Г.Б. Голионко и др. 1974).25

70. Рис. 8. Рязано-Саратовский прогиб (составил И.М. Шахновский).28

71. Рис. 9. Схема основных гравитационных аномалий юго-востока

72. Русской платформы (составил В.Л. Соколов).35

73. Рис. 10. Разрез по опорному профилю Челкар-Волгоград через

74. Прикаспийскую впадину (по В.А. Циммеру).37

75. Рис. 11. Типичная тектоническая обстановка бортовой зоны рифта.38

76. Рис. 12. Волго-Уральская нефтегазоносная провинция.42

77. Рис. 13. Схема стратиграфии Волгоградского Правобережья.46

78. Ф Рис. 14. Сейсмогеологический разрез Приволжской моноклинали.47

79. Рис.15. Схема блокового тектонического строения Приволжской моноклинали на время формирования нижнего структурного этажа, составленная на основе представлений о тектонической сегментациифундамента бортовой зоны Прикаспийской синеклизы.54

80. Рис. 16. Палеовременной разрез по профилю № 2.55

81. Рис. 17. Палеовременной разрез по профилю № 3.56

82. Рис. 18. Палеовременной разрез по профилю № 4.57

83. Рис. 19. Палеовременной разрез по профилю № 5.58

84. Рис. 20. Палеовременной разрез по профилю № 6.59

85. Рис. 21. Временной разрез по профилю № 7.60

86. Рис. 22. Схема перспектив нефтсгазоносности верхнего структурного этажа.67

87. Рис. 23. Схема перспектив нефтсгазоносности нижнего структурного этажа.72

88. Рис. 24. Карта литофациальной зональности семилукско-рудкинскихотложений Кудиновско-Романовской зоны (составил В.И. Агеев).78

89. Рис. 25. Сопоставление результатов сейсморазведочных работ.84

90. Рис. 26. Схема корреляции девонских отложений Кудиновско

91. Романовской тектонической зоны.92

92. Рис. 27. Структурная карта Кудиновско-Романовской тектоническойзоны по отражающему горизонту D2vb.94

93. Рис. 28. Распределение количества месторождений Кудиновско-Романовской тектонической зоны по приуроченности к структурнымэтажам с учетом типов ловушек.99

94. Рис. 29. Распределение количества месторождений Кудиновско-Романовской тектонической зоны по приуроченности к палеотектоническойобстановке с учетом типов ловушек.100

95. Рис. 30. Распределение начальных извлекаемых запасов УВ Кудиновско-Романовской тектонической зоны по приуроченности к структурнымэтажам.102

96. Рис. 31. Распределение начальных извлекаемых запасов УВ Кудиновско-Романовской тектонической зоны по приуроченности к палеотектоническойобстановке с учетом типов ловушек.103

97. Рис. 32 Распределение количества месторождений УВ Кудиновско

98. Романовской тектонической зоны по типу флюида.104

99. Рис. 33. Палеовременной разрез по профилю 540215.108

100. Рис.34 Фрагмент временного разреза по профилю 169294.109

101. Табл. 1. Определение эффективности геологоразведочных работ на нефть и газ по отложениям терригенного девона территории Кудиновско-Романовской тектонической зоны.115