Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Условия формирования песчаных тел в чокракских отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба и их нефтегазоносность

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Условия формирования песчаных тел в чокракских отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба и их нефтегазоносность"

На правах рукописи

Мятчин Константин Михайлович

УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕСЧАНЫХ ТЕЛ В ЧОКРАКСКИХ ОТЛОЖЕНИЯХ СЕВЕРНОГО БОРТА ЗАПАДНО-КУБАНСКОГО ПРОГИБА И ИХ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Москва, 2006 г.

Работа выполнена на кафедре геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета Московского Госдарственного Университета им. М.В. Ломоносова и в ЗАО «Научно-производственный центр «Геонефтегаз»

Научный руководитель: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Бурлин Юрий Константинович

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук

Ведущая организация: ООО «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий «ВНИИГАЗ»

Зашита диссертации состоится «24» марта 2006 года в 14 час. 30 мин. На заседании диссертационного совета Д 501.001.40 при Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова, на геологическом факультете, ауд.829

По адресу: 119899, Москва, ГСП-2, Ленинские горы, МГУ, геологический факультет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке геологического факультета МГУ, сектор А, 6 этаж

профессор Чистяков Андрей Алексеевич, доктор геолого-минералогических наук Гайдук Виктор Владимирович

Автореферат разослан « » февраля 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Карнюшина Е.Е.

Общая характеристика работы Актуальность работы

Предкавказье является старейшим нефтегазоносным регионом России с более чем 135-летней историей развития нефтяной и газовой промышленности. Основными продуктивными объектами были майкопские, а затем меловые отложения.

В начале 90-х годов XX века были открыты первые два месторождения легкой нефти в чокракских отложениях на северном борту Западно-Кубанского прогиба (ЗКП) -Прибрежное и Сладковско-Морозовское Их открытие определило новое направление поисков углеводородов в регионе. Была выдвинута гипотеза о руслово-канальном строении природных резервуаров продуктивной чокракской толщи (Л.М. Пустыльников, В.Я. Ойфа, В.Л. Крипиневич). В дальнейшем в Прибрежно-Морозовском нефтегазоносном районе (НГР) для повышения эффективности разведки сложных резервуаров стала внедряться сейсморазведка ЗД (по нерегулярной системе). К настоящему времени в Прибрежно-Морозовском нефтегазоносном районе выявлено около полутора десятка месторождений нефти и газоконденсата. Преобладающая часть залежей расположена в нижней половине средне-чокракских отложений и приурочена к одной регионально выдержанной пачки. Залежи литологические в зонах выклинивания, комбинированные: пластово-сводово-литологические, тектонически экранированные разломами с элементами литологичсского ограничения. Анализ получаемых результатов позволил развить и детализировать представления о механизме образования ловушек в песчаных коллекторах и формирования в них залежей.

Отложения чокракского возраста являются резервом повышения добычи углеводородов в регионе, но, несмотря на достаточно хорошую изученность, для повышения эффективности разведочных работ необходимо повышение детализации их строения

Цель диссертационной работы: моделирование природных резервуаров чокракской нефтеносной толщи в западной части северного борта Индоло-Кубанского прогиба и условий накопления в ней углеводородов. Основные задачи:

1. Обобщение данных по геологическому строению региона;

2. Выделение фациальных обстановок накопления осадков, особенности выраженности различных типов осадков в геофизических полях;

3. Анализ разрывных нарушений и склоновых оползневых процессов в осадках

и их влияния на особенности строения природных рез< рй}в^вй}АЦйоНАЛ

. „ , библиотека

4. Выделение типов ловушек и залежей углеводородов;

09 Т^ ^

5. Выделение нефтенасыщенных участков по комплексу геолого-геофизических

данных.

Научная новизна и личный вклад автора:

Детально расчленены и сопоставлены разрезы, прослежены все горизонты чокракских отложений;

Произведён детальный анализ и выделены конкретные фациальные зоны погребённых дельт и конусов выноса на склонах;

Установлены условия образования отложений известных продуктивных горизонтов в разрезе;

Выделены новые предполагаемые части разреза, которые могут рассматриваться как продуктивные;

Впервые для чокракских отложений в исследуемом районе показаны роль и значение седиментационных и тектонических процессов для формировании природных резервуаров;

На основании применения комплексной методики выявлены нефтенасыщенные участки природных резервуарах.

Практическая значимость работы:

Все полученные в процессе исследований результаты передавались в ОАО «НК «Роснефть-Краснодарнефтегаз». ООО «Нефтегазовая производственная экспедиция», ООО «Кубаньгазпром» и ОАО «Роснефть-Термнефть» в виде карт, схем и разрезов, автором которых является диссертант. На основании переданных материалов на предложенных автором площадях открыто 15 месторождений нефти и газоконденсата или дополнительных участков в пределах разрабатываемых месторождений. Всего за 10 лет работы было пробурено 54 скважины, из них 39 дали промышленные притоки углеводородов, 15 дали отрицательный результат (водонасьпценный коллектор, отсутствие коллектора). Таким образом, успешность бурения достигает 72%

Фактический материал:

В ходе исследований геологического строения и нефтегазоносное™ среднемиоценовых отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба использованы и проинтерпретированы материалы сейсморазведки ЗД в объеме более 700 км2, результаты интерпретации электроразведочных данных по площадям района, данные промыслово-геофизических исследований, литолого-петрографических и

петрофизических анализов керновых проб разведочных и эксплуатационных скважин.

Широко использовались структурно-сейсмические построения и данные прогностических работ из научно-исследовательских и производственно-тематических работ, выполненных ранее ЗАО «НПЦ «Геонефтегаз» для ОАО «НК «Роснефгь-Краснодарнефтегаз», ООО «Нефтегазовая производственная экспедиция», ООО «Кубаньгазпром» и ОАО «Роснефть-Термнефть», хранящихся в фондах ЗАО «НПЦ «Геонефтегаз» и в ФГУП «Росгеолфонд».

Структура и объем работы:

Диссертационная работа содержит 145 страниц, состоит из четырех глав, введения и заключения. Работа проиллюстрирована 39 рисунками. Список использованной литературы включает 87 наименований.

*»*

Автор выражает горячую благодарность кандидатам геолого-минералогических наук А.С.Сафонову и Б.В.Ермакову и доктору геолого-минералогических наук А.В.Овчаренко за помощь в подборе материалов, ценные советы и консультации по вопросам строения и нефтегазоносности чокракских отложений, постоянное содействие и поддержку в разрешении важнейших геологических проблем.

Автор признателен преподавателям кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых дологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова за консультации и дискуссии по всем вопросам, возникавшим в процессе работы над диссертацией. Особо автор благодарен д.г.-м.н., проф. О.К.Баженовой, доценту МГУ Н.Ш.Яндарбиеву, а также д.г .-м.н. Е Е.Карнюшиной за советы по методике фациального анализа.

За научные консультации и помощь в решении отдельных теоретических и практических вопросов нефтяной геологии автор благодарит доктора геол.-мин. наук, профессора А.Е.Шлезингера и сотрудников ЗАО «НПЦ «Геонефтегаз»: д.т.н. И.К.Кондратьева, д.г.-м.н. Н.П.Смилевец, к.т.н. М.Т.Бондаренко, к.т.н. И.В.Тищенко, к.т.н. И Н.Михайлова, Л.В.Ивановскую, Т.Ю.Шишкину, Т.ЕЛарину, О.В.Федопгову. 0.0 Кондратьеву, Е.С.Бармину, В.К.Киревичева, Е.С Киселева, Е.П Атяшеву, а также Ю.Ю.Година и А.А.Калачева за техническую поддержку.

Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Ю.К.Бурлину за обучение, руководство и помощь в течение всего времени работы над диссертацией.

Глава 1. История геолого-геофизического изучения Западного Предкавказья

Первые описания месторождений нефти Кубани и Таманского полуострова были выполнены в 60-х годах XIX века академиком Г В. Абихом, где он излагал первые представления о геологическом строении указанных районов. Им впервые был установлен третичный возраст нефтеносных отложений Кавказа и объяснена тектоника его предгорий Геологические исследования в то время носили разрозненный характер

Систематическое и планомерное изучение рассматриваемой территории, возглавляемое профессором К И Богдановичем, началось в 1906 году, который впервые описал особенности геологического строения Северо-Западного Кавказа. Им и другими сотрудниками Геологического комитета России - И.М Губкиным, С И Чарноцким, К А Прокоповым и др - в период 1906-1915 гт. была произведена сплошная геологическая съемка Кубанской нефтеносной области в масштабе 1.42000 Произведён детальный анализ и выделены конкретные фациальные зоны погребённых дельт и конусов выноса на склонах;

Огромной заслугой геологических исследований И М Губкина в период 1909-1915 гг является то, что он впервые в мире установил новый тип нефтяной залежи («рукавообразный»), связанный с древней береговой линией майкопского моря

Значительное развитие нефтяной промышленности начинается с 1930 года, когда были резко увеличены объемы геологоразведочных работ За сравнительно короткий срок (с 1934 по 1939 гг.) удалось открыть ряд нефтяных месторождений, связанных, в основном, с «заливообразными» залежами в майкопских отложениях Хадыженское, Кабардинское, Асфальтовая гора, Широкая балка, Кура-Цеце, Кутаисское, Абузы и др Большие успехи этих лет были достигнуты благодаря очень важным исследованиям Г.А. Хельквиста, А В. Ульянова, Н.Б Вассоевича, А.Н. Афанасьева, Д.И Гритчина., П.Н.Соколова. С Т. Короткое разработал методику поисков залежей нефти в выклинивающихся песчаных горихонтах майкопских отложений. Все исследования того времени касались только предгорной полосы складок и моноклинали северного склона Область равнинной части Краснодарского края закрыта для прямых геологических наблюдений мошной толщей молодых отложений

Планомерное изучение геологического строенияв этой части Кубани начато с 50-х годов, в начала основным методом изучения являлись сейсмические работы MOB Позже широкое применение получил метод ОГТ После открытия в 1985 г. газоконденсатных залежей в чокракских отложениях Прибрежной структуры, сейсмические исследования МОГТ планомерно проводятся в пределах всей погруженной части и северного борта

ЗКП, с целью поисков складок уплотнения в понт-меотических отложениях и изучения строения караган-чокракских отложений. К настоящему времени практически вся площадь покрьпа сейсморазведкой ЗД, что дало возможность максимально детализировать внутреннее строение наиболее продуктивной и перспективной чокракской толщи.

Глава 2. Краткий очерк геологического строения района исследования

В главе рассмотрены вопросы стратиграфии, тектоники и истории геологического развития Западного Предкавказья.

2.1. Стратиграфия

В геологическом разрезе Западно-Кубанского прогиба выделяются два крупных структурных комплекса: интенсивно дислоцированные породы домезозойского основания и мезозойско-кайнозойский осадочный чехол.

Мезозойско-кайнозойский плитный чехол, залегающий на складчатом основании бассейна, начинается в большинстве случаев со средней юры, а в структурно приподнятых участках - с различных горизонтов мела и включает полный разрез палеогена, неогена и антропогена. Зале! ание пород чехла характеризуется общим наклоном к югу с увеличением мощностей в том же направлении, вплоть до максимальных в центральных осевых частях передовых прогибов. Общая мощность чехла в наиболее глубоких частях Западно-Кубанского передового прогиба превышает 10-12 км. В осевой части прогиба породы фундамента не вскрыты и предпола) аются только по геофизическим данным.

Средний миоцен в Западном Предкавказье подразделяется на тарханский, чокракский (лангский ярус по международной стратиграфической шкале), караганский и конкский (серравальский ярус по международной стратиграфической шкале) ярусы, а также на сарматский и мэотический ярусы (тортонский ярус по международной стратиграфической шкале) Отложения чокракского яруса представляют собой преимущественно глинистую толщу с прослоями песчаников, алевролитов, мергелей, известняков и доломитов. Отложения верхнего миоцена и плиоцена представлены песчано-глинистыми породами понтического, киммерийского и куяльницкого ярусов. Перекрываются они глинисто-алевритовыми породами и более грубыми образованиями четвертичной системы.

2.2. Тектоника

Большинство исследователей рассматривают Предкавказье как молодую Скифскую плиту с эпигерцинским основанием. По-настоящему консолидированный фундамент, по-

видимому, образован докембрийскими толщами. Между палеозойским раннегерцинским складчатым основанием и плитным мезозойско-кайнозойским чехлом на Скифской платформе выделяется "промежуточный" или переходный комплекс позднепалеозойского-раннемезозойского возраста. В него входят: средне-верхнекаменноугольные, пермские отложения (часто нерасчлененный пермотриас), триасовые и, частично, отложения самых нижних ярусов нижней юры В некоторых тектонических зонах эти отложения имеют характер молассы, в составе пород имеются и вулканиты, прежде всего в перми и юре.

Район исследований приурочен к северо-западной части Западно-Кубанского передового прогиба, который заложился в качестве компенсационного прогиба в олигоцене перед фронтом растущих горно-складчатых сооружений Северо-Западного Кавказа [Хаин, 2001 г.]. Северная граница этого субширотного прогиба проводится по разлому в юрско-меловых отложениях, который четко фиксируется на ряде субмеридиональных сейсморазведочных профилей. Амплитуда разлома более 1000 м Южной границей прогиба с мезозойским складчатым сооружением Кавказа является шовная зона - Ахтырский глубинный разлом. Восточным ограничением прогиба служит поперечная структура - Адыгейский выступ. Предположительно, глубина залегания фундамента Западно-Кубанского передового прогиба свыше 13 000 м.

В приосевой части передового прогиба, примыкающей к акватории Азовского моря, расположен Славянско-Рязанский прогиб, совпадающий с наиболее прогнутой частью. Прогиб дифференцируется на Славянскую и Темрюкскую синклинали и разделяющий их Славянский выступ.

Непосредственно Прибрежно-Морозовский нефтегазоносный район расположен в западной, наиболее погруженной части Славянско-Рязанского прогиба. Структура района характеризуется развитием пликативно-дизъюнктивных дислокаций С юга район ограничен Краснодарско-Анастасиевской полосой высокоамплитудных диапировых складок Степень тектонической напряженности по различным комплексам осадочного чехла в значительной степени упрощается вверх по разрезу.

На северном борту Западно-Кубанского передового прогиба караган-чокракские отложения разбиты на серию тектонических блоков, что создает благоприятные условия для образования экранированных ловушек.

2.3. История геологического развития

После сжатия, начавшегося в конце каменноугольного времени в поздней перми большинство прогибов испытало закрытие, и отложения в них были деформированы. В

раннем триасе закладываются новые тектонические депрессии рифтогенной природы, на приподнятых блоках формировались кабонатные толщи, по разломам происходили вулканические излияния. В средней юре происходит общее погружение плиты и начинается формирование мощного платформенного чехла Вдоль зон разломов (Ахтырский, Цыценский и др ), ограничивавших край плиты формировались рифогенные массивы мощностью в сотни (до 1500) метров.

Общее воздымание в конце позднеюрской эпохи охватило значительную часть Западного Предкавказья, но с позднего апта эти районы начинают интенсивно погружаться. В альбе практически все Предкавказье превратилось в мелководный морской бассейн. В конце альба и в самом начале сепомана регион испытал эвстатическое понижение уровня моря и эпейрогеническое поднятие, что выразилось в почти повсеместном полном или частичном отсутствии отложений верхнего альба. В результате начавшегося позже нового опускания произошло заложение прогиба, который с севера ограничивался тектоническим уступом на месте современной Тимашевской ступени. Наиболее выдержанными (однотипными) условиями формирования отложений отличается позднетурон-коньяк-сантонское время. Широкое развитие карбонатных осадков свидетельствуют об обстановках эпиконтинентального тепловодного бассейна На рубеже Маастрихта и дания регион вторично испытал резкое эвстатическое понижение уровня моря, что отразилось в повсеместном уменьшении глубины, размывах отложений и наличии стратиграфических перерывов.

Положительные складчатые движения в датское время были особенно интенсивны на западе северной границы бассейна осадконакопления, о чем свидетельствует повьппение содержания алевритиво-песчаного материала в разрезах пород севера Западного Предкавказья. К югу Западного Предкавказья терригенность разреза постепенно уменьшается.

В позднем эоцене на Большом Кавказе можно предполагать возникновение поднятий в виде низкой островной суши, на склонах поднятий отмечается появление олистостром В связи с ростом поднятий в олигоцене происходит компенсационное погружение, закладываются смежные прогибы, в которые втягиваются южные части платформы Этот этап является началом формирования передовых прогибов. В наиболее погруженных зонах этих прогибов в относительно глубоководных условиях некомпенсированного погружения в олигоцен-раннемиоценовое время происходит накопление темноцветных глинистых толш майкопской серии, обогащенных органическим углеродом. В пределах Западного Предкавказья: глубоководные условия существовали в погруженной части ЗКП, в районе Тимашевской ступени накаливались

более мелководные отложения. Разделялись эти зоны полосой малых величин осадконакопления в условиях материкового склона морского дна, соответствующей в современном тектоническом плане северному борту ЗКП

К моменту накопления чокракских отложений позднемайкопский палеобассейн был уже сформирован, поступление обломочного материала в него усилилось. В тархане и начале чокрака идет процесс эрозии майкопской поверхности, формируется ряд каньонов (врезов) субмеридионального и север-северо-восточного направления. Под влиянием различных склоновых процессов караган-чокракские отложения в пределах северного борта ЗКП оказались разбитыми на серию блоков, ступенчато погружающихся с севера на юг и отделяющихся сбросовыми нарушениями (рис. ..). В посткараганское время склон морского дна был практически выровнен осадками, подводно-оползневые явления завершились. Глубина бассейна постепенно уменьшалась, и в куяльницкое время на территории Западного Предкавказья осадконакопление происходило, в основном, в условиях дельт, лиманов и плавней.

2.4. Нефтегазоносность

В разрезе Предкавказья установлено семь регионально нефтегазоносных комплексов, отличающихся по геологическому строению, масштабам нефтегазонакопления и условиям размещения залежей УВ' триасовый, нижне-среднеюрский, нижнемеловой, верхнемеловой, палеогеновый и неогеновый.

На северном борту Западно-Кубанского прогиба основным является неогеновый нефтегазоносный комплекс. Здесь выделяются два этажа газонефтеносносги: верхний - в отложениях понт-меотиса, к которым приурочены з&тежи «сухого» 1аза и нижний - в отложениях чокрака, с которыми связаны I азоконденсатные, нефтегазоконденсагные и нефтяные месторождения.

Нефтегазоносность среднего миоцена северного борта ЗКП, а именно чокракских огложений установлена в 1985 г. открытием Прибрежного нефтегазоконденсатного месторождения. К настоящему времени также открыты газокондснсагные и нефтяные залежи на Сладковской, Морозовской, Южно-Морозовской, Западно-Морозовской, Варавенской, Терноватой, Восточно-Черноерковской, Западно-Беликовской, Западно-Мечетской, Северо-Рисовой и Чумаковской площадях.

Характерными особенностями группы месторождений Прибрежно-Морозовского района являются: аномально высокие пластовые давления (коэффициент аномальности (Каи) = 1,96-2,03); резкая изменчивость коллекторских свойств продуктивных пачек по площади; неоднозначность характеристики некоторых пластов по ГИС; уникально

высокое, приближающееся к критическому, и различающееся по пачкам кондеисатосодержание; сложное фазовое состояние УВ в залежах; высокое содержание парафинов в продукции, что в совокупности существенно осложняет как проведение геологоразведочных работ, так и эксплуатацию месторождений.

Основной объем запасов УВ на месторождениях Прибрежно-Морозовского района сосредоточен в IV пачке чокракского комплекса. Притоки из различных пачек чокрака изменяются от 3 до 200-250 тыс. м3/сут-газа, от 10-15 до 240 м3/сут- конденсата, и от 30 до 205 т/сут - нефти. По данным некоторых исследований (Одинцов Н И, Бигун П.В., Микерина Т.Б, Колесниченко В.П.), чокракские отложения имеют достаточный генерационный потенциал и способны образовать скопления жидких и газообразных углеводородов. Также не исключается возможность вертикальной миграции углеводородов из майкопских нефтегазоматеринских толщ в чокрак по разрывным нарушениям.

Замеренные пластовые давления в продуктивных пластах чокракских отложений изменяются от 571,9 кгс/см2 до 618,7 кгс/см2 с коэффициентом аномальности 1,96-2,03. Пластовые температуры на абсолютных отметках середин залежей продуктивных пачек изменяются от 119 °С до 131 °С

Глава 3. Чокракские песчаные коллекторы 3.1. Методы исследования фациальной обстановки накопления чокракских отложений и локализации песчаных тел

Чокракский комплекс отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба является сложно построенной преимущественно глинистой толщей, характеризующейся крайне неравномерным распределением песчаного материала. Поэтому поиск песчаных тел и выделение в них ловушек и залежей углеводородов связан со значительными трудностями.

Геофизические исследования скважин привлекаются для выделения пластов-коллекторов в продуктивном интервале разреза, их стратиграфической привязки и определения фильтрационно-емкостных свойств. Для интерпретации привлекаются только те методы ГИС, которые решают эти задачи. По данным ГИС определяются' эффективная толщина, объемная глинистость, пористость, проницаемость и нефтегазонасыщенность. Чокракские отложения исследуемого района характеризуются значительной фациальной изменчивостью, как по вертикали, так и по латерали. Поэтом}' качественный и результативный поиск пластов-коллекторов и скоплений углеводородов в них стал возможен только после использования в качестве основного инструмента

сейсморазведки ЗД. Для предварительной оценки возможных изменений литологии ОГ и их коллекторских свойств, привлекаются динамические признаки сейсмических записей в виде карт полей сейсмических атрибутов: амплитуд и частот отражений и пластовых скоростей. Динамическая интерпретация позволяет производить тонкий анализ литологического состава пород, участвующих в строении изучаемого объекта. В практическом плане она направлена в первую очередь на выделение и трассирование продуктивных пластов в выдержанных по латерали стратиграфических единицах разреза, определение их эффективной мощности и пористости. В комплексе с фазовой корреляцией, позволяет более точно определять морфологию различных геологических тел и тем самым раскрывать их генетическую природу.

После решения задачи выделения песчаных тел и поиска ловутаек по данным ГИС и сейсморазведки встает вопрос о типе флюида, насыщающего залежь. Для решения этой задачи привлекается технология высокоразрешающей электроразведки с измерением параметра вызванной поляризации (ВРЭ-ВП). Основой для разработки технологии послужили теоретические исследования ВНИИГеофизики, НВ НИИГГ и СНИИГТиМС конца 80-х - начала 90-х годов, существенно доработанные в ЗАО «НПЦ «Геонефтегаз». Основная задача, на которую направлен комплекс сейсмо-, электроразведки и ГИС - это оценка типа флюида, насыщающего ловушку УВ, выделенную по данным сейсморазведки и определение контура выявленной залежи или отдельного ее этажа на основе анализа распределения аномалий вызванной поляризации и относительной электропроводности пластов-коллекторов.

Используемый комплекс ГИС, сейсморазведки и электроразведки позволяет наиболее успешно решить задачу выделения песчаных коллекторов, распределенных крайне неравномерно в преимущественно глинистой чокракской толще Прибрежно-Морозовского ИГР, а также дать прогноз флюидонаеыщенности разреза.

3.2. Геологическое строение чокракского комплекса северного борта Западно-

Кубанского прогиба

Характеристика структур продуктивных отложений

В структуре поверхности майкопских отложений отчетливо выделяются впадины и . поднятия, создавшие благоприятные условия для накопления чокракских отложений. Основные субширотные разрывные нарушения, возникшие при оползании караган-чокракских блоков, захватывают верхнюю часть майкопских отложений, однако осложняющие субмеридиональные нарушения здесь редки.

Основной нефтенасьпценной и нефтеперсмективной пачкой в пределах

Прибрежно-Морозовского района является пачка IV чокракского возраста Кроме этого, она пользуется наибольшим площадным распространением в пределах исследуемой территории Особенности морфологии пачек и распределения песчаного материала, рассмотренные на примере IV пачки, учитывались при анализе строения и других пачек чокрака.

Разрывные нарушения оползневого генезиса ориентируются в двух основных направлениях' с востока на запад и с запад-северо-запада на восток-юго-восток При этом, пересекаясь, они образуют несколько крупных блоков - оползневых тел На сейсмограммах видно, что при оползании блоков по плоскости разломов, песчаные пласты запечатывались глинистыми отложениями, таким образом создавая флюидодинамические экраны. Это подтверждается также и показаниями электроразведки, которая в случае флюидопроводящего разлома давала бы над ним положительную аномалию, чего в большинстве случаев не наблюдается

Наиболее крупными, монолитными блоками являются Морозовский, Северо-Морозовский и Варавенский На севере района субмеридиональными разломами блоки разбиты на более мелкие оползневые тела Все эти блоки содержат в себе отдельные тектонически-экранированные ловушки и поэтому могут представлять нефтегазоперспективный интерес при наличии в них пачек-коллекторов (рис 1)

Пачка IV в Морозовском и Северо-Морозовском блоках образует четыре тектонически-экранированные ловушки' две в центральных частях и две в западных частях этих блоков Абсолютные отметки кровли IV пачки в наиболее приподнятых, южных частях Морозовского блока составляют -2720 -2790 м, а на Северо-Морозовском блоке - в диапазоне -2780 -2810 м. Максимальные отметки глубин на северных крыльях блоков достигают 2900 м Протяженность обоих блоков в поперечнике меняется от 2 до 2,5 км.

Южнее, в пределах Черноерковской и Западно-Поповской площадей поверхность чокракских пачек по сравнению с более северными районами Сладковско-Морозовской зоны еще более осложнена Здесь на их структуру и стратиграфическую полноту помимо оползневых явлений воздействовало проявление в верхнем Майкопе криптодиапиризма Его интенсивность по мере омолаживания песчаных пачек чокрака ослабевает Наибольшему влиянию криптодиапиризма подверглась нижняя часть чокрака

Широко развитые разрывные нарушения явились причиной деформации осадочного покрова в пределах структурных блоков различного масштаба Наиболее четко по материалам сейсморазведки ЗЭ выделяется Тсрноватый блок и его структурное осложнение в виде Южно-Терноватого блока В центральной части участка по

поверхности большинства чокракских пачек выделяется Черноерковский блок, а в восточной - Петровский, отделенный от первого системой субширотных нарушений, которые могут контролировать нефтегазонакопление. Для чокракских пачек характерно погружение в южном направлении.

В южной части площади выделяется двухкупольная складка, разделенная сравнительно глубоким прогибом. При этом восточный купол имеет изометричную форму и амплитуда по замыкающей изогипсе -2920 не более 50 м.

Основным структурным элементом пачки IV Песчаной площади является Песчаная структура - субширотное, однокупольное линейно вытянутое поднятие, осложненное различной ориентации разрывными нарушениями с амплитудой смещения синхронных отложений не более 10-20 м на вершине структуры и 20-50 м на ее крыльях. Абсолютные отметки кровли IV пачки в своде Песчаной структуры составляют -2927 м. Коллектора в ней распределены крайне неравномерно.

Структурный план кровли караганских отложений значительно снивелирован относительно чокракского комплекса. Караганские отложения меньше заражены разрывными нарушениями. Практически остались лишь основные разломы.

Особенности формирования структур в чокракских отложениях

На северном борту Темрюкской синклинали верхнемайкопско-нижнесарматекие отложения осложнены системой постчокракских сбросов и ротационных ступенчатых блоков гравитационно-оползневого генезиса. Блоковые дислокации протягиваются вдоль северного борта прогиба на суше и в Азовском море на 180 км при ширине сбросовой зоны до 15-20 км. В поперечном сечении зоны дислокаций насчитывается до 11-13 блоков, ступенчато опущенных с севера на юг и разграниченных продольными и поперечными сбросами. Характер нарушенное™ чокракских отложений был детализирован в процессе работ на основе сейсморазведки ЗД. Простирание блоков на западе зоны дислокаций субширотное, на востоке - юго-восточное. Количество блоков в восточном направлении уменьшается, и на западном борту Славянского выступа выделяется до 2-3 непротяженных блоков. Ширина блоков 0.5-1 км-до 2-3 км, длина до 10 и более км. Амплитуда смещения от первых десятков до сотен метров.

Конседиментационные сбросы, формирующие блоковые ступени, от субвертакальных в кровле карагана вниз по разрезу выполаживаются в верхнемайкопских отложениях до плоскости напластования пород. В связи с этим блоки при перемещении по разрывным нарушениям запрокидывались, образуя структуры типа roll-over, причем, чем больше амплитуда смещения, тем больше угол поворота блоков. Вследствие этого

первоначальные южные падения пород в блоках при небольших амплитудах смещения выполаживались, а при значительных амплитудах сменялись на северные (рис.2). При сползании караган-чокракских блоков верхнемайкопские пластичные глины в их основании нагнетались в соседние с юга опущенные блоки, которые, кроме того, испытывали дополнительные тангенциальные усилия сжатия, создаваемые весом сползающих с севера блоков. В результате этого строение караган-чокракских отложений в блоках осложнялось (последовательно с юга на север) или небольшими замкнутыми сводами, ограниченными с двух сторон сбросами, или структурными выступами. В блоках с небольшой амплитудой смещения, когда первоначальные южные падения пород только выполаживались, структурные выступы погружались в южном направлении. При значительной амплитуде смещения, когда падение пород в блоках менялось на обратное, структурные выступы погружались в северном направлении. Такие структурные выступы в сочетании с ограничивающими их с юга или севера разрывными нарушениями являются благоприятными (при наличии коллекторов) для образования ловушек комбинированною типа

В северных 3-4 оползневых блоках из-за небольших (20-40 м) амплитуд смещения падения пород южные, в остальных, более южных, блоках с амплитудами смещения до 100 м и более падения пород северные.

Перемещающиеся вниз по склону (по напластованию) пластичные глины верхнего Майкопа у подножия склона морского дна встречали сопротивление горизонтально залегающих пород этого же возраста и сжимались, формируя антиклинальные складки и криптодиапировые структуры в осевой части Западно-Кубанского прогиба.

Обстановки накопления и формирования песчаных тел

В чокракское время осадконаконление в изучаемом районе происходило в условиях внутреннего шельфа. Поверхность дна к началу чокрака была выровнена, угол ее наклона составлял 2-2,5°. (Черненко и др). В бассейн осадконакопления происходил плоскостной смыв терригенного тонкозернистого материала с северной суши. Питающие речные системы привносили, в основном, песчано-алевритовый материал. В условиях авандельты на шельфе чокракского моря происходило формирование песчано-алевритовых отложений, которые характеризуются руслово-лопаегным строением.

Рис 1 Структурная карта по кровле панки IV чокрака Прибрежно-Морозовский район

Рис 2 Сбросово-блоковые дислокации на северном борту Западно-Кубанского прогиба Прибрежно-Морозовский район

Песчаный материал осаждался в руслах и рукавах, где поток сохранял наибольшую силу. В разрезе песчаные тела характеризуются линзовидным строением. В поперечном сечении центральной части Прибрежно-Морозовской авандельты IV пачки чокрака насчитывается до 7 транзитных каналов переноса грубозернистого материала. Сами каналы также заполнены песчаниками. Ширина каналов от 600 м до 2,5 км. Южнее авандельтовые потоки постепенно теряли свою силу, и песчаный материал распределялся более широко по площади, занимая более обширные пространства. Конфигурация песчаных русел в северной части территории подтверждает снос осадков с севера. Описанная обстановка осадконакопления существовала до конца чокрака. На разрезе видно, что песчаные русла унаследовано развиваются и в вышележащих чокракских пачках. Необходимо отметить, что в чокракское время осадконакопление происходило на фоне постоянного дифференцированного тектонического прогибания территории, что обусловило аномально большие толщины продуктивного комплекса отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба и развитие участков повышенных толщин отложений.

Источники терригенного материала

Некоторые аспекты выяснения проблемы транспортировки и осаждения осадочного материала для чокракских отложений Западного Предкавказья нашли свое отражение в диссертационных работах последних лет, выполненных В.П. Колесничснко, Н.М. Галактионовым, С.Л. Прошляковым (1999-2001 гг.). Указанные исследователи, основываясь на большом количестве геолого-геофизического материала, делают выводы о преобладании северных и северо-западных источников сноса обломочного материала в пределах северного борта и погруженной части ЗКП. Северная граница распространения чокракских отложений проходит в районе Каневско-Березанского вала, что подтверждается сейсмическими данными. Здесь наблюдается схождение и конец прослеживания сейсмогоризонтов, отождествляемых с кровлей и подошвой чокракских отложений.

Северные источники сноса чокракских осадков подтверждаются литолого-петрофизическими исследованиями кернового материала из скважин. Породообразующий материал в виде кварца с различными примесями отражает снос с Русской платформы. Это подчеркивается также наличием характерных акцессорных минералов - рутила, циркона, турмалина. Источником обломочного материала, по-видимому, служили небольшие речные системы, впадавшие в чокракский водоем с севера. Поступающий материал многократно перемывался и переотлагался под воздействием волновой

активности на мелководье и разносился по шельфу, транспортируя» в более погруженную часть на юге.

Для более южных площадей ЗКП, находящихся в осевой части прогиба, можно говорить о нескольких источниках посгупления терригенного материала. Первый - это вынос песчаников по каналам и руслам авандельты, описанный выше. Второй источник располагался к югу и юго-востоку от исследуемой площади, где размывались поднятия росшего Кавказа, а также высокоамплитудные структуры, связанные с образованием майкопских диапиров с ядрами, сложенными пластичными толщами Майкопа. К одному из них приурочено Анастасиевско-Троицкое месторождение Однозначно вопрос об источниках материала пока не решен.

Краткая характеристика продуктивных горизонтов

В целом, чокракские отложения северного борта Западно-Кубанского прогиба - это преимущественно глинистая толща, в разрезе которой выделяется до девяти песчано-алевролитовых пачек.

К верхнему чокраку, охарактеризованному в кровле смешанной карш ан-чокракской, а внизу - верхне-чокракской фауной, отнесены I и II продуктивные пачки. Толщина верхнего чокрака от 18 до 30 м.

Нижний чокрак охарактеризован богатым и разнообразным комплексом фораминифер. Встречена так же спириалисвая фауна, характерная обычно для глубоководных фаций чокрака (спириалисовые слои). Эта часть разреза, сложенная преимущественно темно-серыми и зеленовато-серыми глинами, содержит до семи (III-V2) песчано-алевролитовых пачек толщиной от 10 до 58 м.

ПТ пачка представлена переслаиванием различных пород алевролитов, песчаников, мергелей, доломитов и глин. Толщина пачки изменяется от 16 до 32 м.

Ш1 пачка сложена глинами с прослоями песчаников и алевролитов, в кровле встречаются слойки мергелей и доломитов. Толщина пачки колеблется от 12 до 36м.

III2 пачка представлена прослоями песчаников мелкозернистых, алевролитов с тонкими слойками доломитов. Толщина пачки изменяется от 21 до 49 м.

Ш3 пачка на площади представлена чередованием песчаников, алевролитов и глин. В разрезе скважин толщина пачки колеблется от 2,8 до 9 м.

IV пачка наиболее распространена по всей площади. Пачка имеет алевро-песчано-глинистый состав. По результатам исследования керна песчаники светло-серые с зеленовато-коричневатым оттенком, светло-серые, мелкозернистые, иногда с небольшой примесью среднезернистой фракции, в основном некарбонатные и слабокарбонатные,

средне- и сдабосцементированные, неслоистые, однородные. Глины темно-серые, серые, темно-серые с зеленоватым оттенком. Глины темно-серые и серые алевритистые, некарбонатные, слюдистые, средней крепости, горизонтальнослоистые. Некоторые прослои карбонатные, плотные, крепкие. В некоторых прослоях глины доломитизированные. Алевролиты светло-серые с зеленоватым оттенком и свеггло-серые. Алевролиты светло-серые с зеленоватым оттенком кварцевые, слабокарбонатные, среднесцементированные, однородные. Толщина пачки изменяется от 10 до 53,6 м, а максимальные значения достигают 58 м. В верхней части, на отдельных участках, выделяется пачка IV', содержащая коллекторы толщиной от 1 до 12 м

V1 пачка выделена почти повсеместно. Толщина пачки изменяется от 11 до 41 ч. Сложена она песчаниками слоистыми, с тонкими примазками глин.

V2 пачка выделена в ряде скважин с толщиной от 13 до 45 м. Литологически представлена переслаиванием песчаников, алевролитов, с прослоями сидерита. Толщина пластов песчаников и алевролитов, являющихся коллекторами гранулярного типа, от 0,60,8 до 3-4 м.

Резервуары и коллекторы в чокракскш отложениях В изучаемом районе к настоящему времени выявлены ловушки различных типов Большинство из них прямо или косвенно связаны с разрывными нарушениями.

В пределах Прибрежно-Морозовского района выявлены структурные, структурно-тектонические, структурно-литологические ловушки. Размеры их могут составлять от 25,0 до 2-7 км, высотой от 20 до 120 м Глубины залегания ловушек от 2500 до 3100 м.

В восточной части района караган-чокракские отложения внутри выделенных блоков раздроблены на более мелкие блоки, что создает условия для формирования ловушек небольших размеров различного типа. Здесь выявлены ловушки размером 0,5-1,5 км и 0,5-2 км и высотой от 10 до 50 м Глубины залегания ловушек от 1 900 до 2 800м.

Коллекторы чокрака отличаются резкой изменчивостью в площадном распространении. Наиболее выдержанные песчано-алевролитовые пласты отмечаются в Ш-ТУ пачках, они занимают наибольшие площадные пространства Песчано-алевролитовые пласты остальных пачек характеризуются незначительным распространением и имеют форму линз, часто разорванных тектоническими нарушениями. Кроме того, песчано-алевролитовые коллекторы по площади и по разрезу сильно различаются по глинистости, что создает условия для образования литологических и структурно-литологических ловушек.

Таким образом, основным типом ловушек являются комбинированные -

структурные с тектоническим и литологическим экранированием.

В пределах изучаемой территории в отложениях чокрака установлены, согласно классификации Ханина, пять типов (1-У) терригенных коллекторов, обладающих различными емкостно-фильтрационными свойствами

Коллекторы I класса вскрыты в отдельных скважинах Сладковско-Морозовского участка (по данным Бигуна П.В и др.). Для них характерны наиболее высокие максимальные значения пористости насыщения (от 27,7 до 30,8 %). Данные коллекторы практически не содержат глинистого цемента (до 2-3 %) и характеризуются незначительным развитием процесса регенерации кварцевых зерен. Они также характеризуются низкими значениями остагочной водонасыщенности (5-19,4 %).

Коллекторы П класса выделены в разрезе скважин Сладковской и Морозовской площадей Проницаемость их достигает 516,6-926,37х10"3м2. Пористость составляет 18,226,3%. Минимальные значения остаточной водонасыщенности составляют 13,3% Представлены мелко- и крупнозернистыми песчаными алевролитами, как правило, с небольшим (до 5%) содержанием кварц-глинистого цемента, но иногда с некоторой (до 510%) примесью карбонатного цемента Нередко, совместно с коллекторами I и И класса, соседствуют такие же песчаники, но с большим (до 30%) количеством пойкилитового кальцитового цемента, имеющие низкие значения пористости (до 11,9%) и проницаемости (не более 32,2x10"3 мкм2).

Коллекторы Ш класса встречены в скважинах на Сладковской и Варавенской площадях Это мелкозернистые песчаники с небольшой примесью алевролитового материала и алевролиты, отличающиеся от описанных выше несколько большим (до 15%) количеством глинистого цемента. Как правило, в роли цемента выступает тонкодисперсное глинистое вещество гидрослюдисто-хлоритового состава, реже отмечается хорошо раскристаллизованный каолинит. Коллекторы этого класса характеризуются значительным диапазоном открытой пористости (от 15 до 27,8%), проницаемость составляет 100-300 мД. По сравнению с коллекторами II класса коллекторы 1П класса имеют преобладающие поры уменьшенного радиуса. Основную долю проницаемости в них обеспечивают поры радиусом 6,3-16 мкм, содержание которых варьирует от 21 до 15,5%.

Коллекторы ГУ класса развиты в разрезе скважин Сладковской, Морозовской, Терноватой и других площадей Представлены они мелкозернистыми песчаниками с кальцитовым цементом (до 30%), алевролитами с глинистым цементом (до 10%), иногда с прослоями глин и заметным влиянием вторичных процессов, каолинизации, сульфидизации, карбонатизации. Пористость в коллекторах IV класса изменяется от 15,68

до 19,94%, изредка в песчано-алевролитовых разностях этого класса фиксируются

повышенные значения пористости насыщения - 27,63%. Содержания пор радиусом менее

0,1 мкм достигает 40,6%. Проницаемость имеет значения в пределах от 96,5-11,04x10" 3 2

мкм . Основную долю проницаемости обеспечивают поры разного радиуса. Наиболее распространенные в этой группе поры радиусом 6,3-10 мкм, содержание которых составляет 3-17,7% Они обеспечивают от 34 до 55,1% всей проницаемости коллекторов.

Коллекторы V класса представлены алевролитами или разнозернистыми песчаниками со значительным (до 30-35 %) количеством глинистою или глинисто-карбонатного цемента. Максимальные значения пористости насыщения в коллекторах V класса составляют 16%, минимальные - 11,09% Проницаемость колеблется от 1,2 до 9,54х10"3 мкм2.

Для природных резервуаров среднемиоценового комплекса флюидоупорами являются мощные глинистые толщи, развитые в чокраке, карагане и конке. Коллекторы здесь имеют локальное распространение и надежно изолируются не только по вертикали, но и по латерали, что обуславливает существование в них АВПД.

Основные закономерности распределения коллекторов

Коллектора в чокракских отложениях связаны с песчаными линзами, формирующимися при выносе терригенного материала по каналам, лопастям и рукавам палеоавандельты. Поэтому так называемая пачка - это не синхронный, плащевидный коллектор, а серия изолированных песчаных линз, образованных на данной территории часто независимо друг от друга и не одновременно, но в достаточно узком временном диапазоне, сменяемом углублениями моря и выносом большой массы глинистого материала.

Зональный прогноз распространения коллекторов в чокракских отложениях осуществлен на основе комплекса следующих прогнозных признаков'

- анализ распределения общих толщин различных частей чокракского комплекса;

- анализ сейсмических атрибутов

Карты толщин всего комплекса чокракских отложений и его нижней части, от подошвы чокрака до кровли пачки IV (до стадии активного оползания) демонстрируют значительную дифференциацию этих отложений, как между различными оползневыми блоками, так и внутри каждого отдельного блока.

Ареал развития высоких амплитуд отражений, характеризующих наличие песчанистых участков, имеет субмеридиональное простирание, протягиваясь широкими полосами в восточной, центральной и западной частях участка. Сама конфигурация этих

участков развития максимальных амплитуд отражений подтверждает их генезис как отложений палеорусла, протягивающегося с север-северо-востока на юг-юго-запад практически через всю Сладковско-Морозовскую тектоническую зону.

Итогом зонального прогноза является схема распределения песчаных тел пачки IV Здесь показаны контуры рукавов палеоавандельты, внутри которых расположены единые геологические тела - тонкопереслаивающиеся алевролито-песчаниково-глинистые пачки. Здесь же отмечены области увеличения песчанистости (и соответственно пористости) этих пачек (рис. 3).

Песчаные линзы пачки IV принадлежат трем лопастям- Варавенско-Мечетской на западе, Морозовско-Терноватой в центральной части участка и Сладковско-Петровской на востоке территории. В пределах лопастей можно проследить несколько палеорукавов •

Так, Сладковско-Петровской лопасти принадлежат Сладковско-Морозовский палеорукав, протягивающийся от Сладковского месторождения через Южно-Сладковский блок до Северо-Морозовского блока и, южнее, Петровский палеорукав, раздваивающийся к югу По всей видимости, изначально эти два палеорукава составляли одно целое

Далее на запад, в пределах Морозовско-Терноватой лопасти прослеживается Морозовский палеорукав, проходящий через Варавенский, Восточно-Варавенский и раздваивающийся в Северо-Морозовском блоке. Его продолжением служат Терноватый и Беликовский палеорукава.

В пределах западной, Варавенско-Мечетской, лопасти, Варавенский рукав в районе лимана Глубокий разделяется на Западно-Морозовское и Мечетское палеорусла На этой же широте отмечаются следы более мелких рукавов, соединявших на короткое время Западно-Морозовский и Морозовский палеорукава. Южнее, в пределах Песчаной площади Мечетский палеорукав раздваивается. 4

Как видим, все три выделяемых лопасти: Сладковско-Петровская, Морозовско-Терноватая и Варавенско-Мечетская сливаются на севере участка, что подтверждает единый источник сноса терригенного материала на севере.

Основные черты пространственного распределения песчаного материала внутри других пачек чокрака, в целом, сохраняются. Общность их природы состоит в приуроченности песчанистых тел-линз к основным, названным выше палеорукавам. Латеральная миграция потоков, изменение их режимов меняют лишь детали распределения песчаных линз внутри каждой пачки.

Прибрежно-Морозовский район

Заключение

В результате работ нам удалось создать модели природных резервуаров как принципиально нового нефтеносного объекта в Западном Предкавказье.

На основе проведенных исследований и обобщения материала сделаны следующие основные выводы.

1 На основании анализа сейсмических материалов проведено детальное сопоставление разрезов чокракских осадков Прибрсжно-Морозовского района и выделены продуктивные пачки, в т ч наиболее распространенная по площади IV продуктивная апевро-пссчаная пачка

2. Разработана н применена методика выделения песчаных тел внутри преимущественно глинистого разреза на основании совместной интерпретации таких сейсмических атрибутов как амплитуды и частоты отражений, а также пластовых скоростей и анализа распределения по площади общих толщин отложений различных частей чокракского комплекса.

3. Установлено, что чокракские продуктивные отложения формировались в обстановке внутреннего шельфа (глубины до 50 м). Песчаный материал привносился в бассейн с севера речными системами и концентрировался в рукавах и протоках авандельты. В разрезе песчаные тела характеризуются линзовидным строением.

4. В формировании резервуаров принимали участие широко развитые тектонические нарушения, связанные с оползневыми процессами на северном борту Западно-Кубанского прогиба. Песчано-алевролитовые коллекторы по площади и по разрезу сильно различаются по глинистости, что создает условия для образования литологических и структурно-литологических ловушек. Таким образом, основным типом ловушек являются комбинированные - структурные с тектоническим и литологическим экранированием.

5. На основании использования технологии высокоразрешающей электроразведки ВРЭ-ВП в пределах Прибрежно-Морозовского нефтегазоносного района выделены участки, нефтеносность которых подтверждена бурением, составлена карта перспектив нефтегазоносности.

На территории Краснодарского края и прилегающих акваториях Азовского и Черного морей имеются предпосылки кратного увеличения ресурсов и уровня добычи углеводородов. По прогнозным оценкам на территории Краснодарского края могут быть разведаны еще довольно значительные запасы углеводородов, в том числе: в Западной части (зона Приазовских плавней), на шельфах Азовского и Черного морей. В настоящий момент специалисты ОАО «Роснефть-Краснодарнефтегаз» основной акцент делают на поиски в осевой части Западно-Кубанского прогиба В 2004-05 гг. здесь проведены сейсморазведочные работы на нескольких площадях и пробурено 3 успешных скважины. Кроме этого, в 80-90 км юго-восточнее Прибрежно-Морозовского района, на северном борту Славянской синклинали Западно-Кубанского прогиба, прогнозируется Новотатаровский конус выноса с предполагаемой нефтегазоносностью чокракских отложений и аналогичным строением целевой толщи.

В работе защищаются следующие положения:

1. Показано, что накопление песчаного материала происходило в условиях авандельты на фоне постоянного дифференцированного тектонического прогибания территории, что обусловило аномально большие толщины чокракских отложений.

2. Установлено широкое развитие разломной тектоники на северном борту Западно-Кубанского прогиба и связь большей части дизъюнктивов с оползневыми явлениями.

3. Природные резервуары связаны с пластами в дельтовых отложениях, осложненных разрывными нарушениями Основным типом ловушек являются комбинированные -структурные с тектоническим и литологическим экранированием.

4 Доказана связь нефтяных объектов с наиболее интересными объектами, выделенными на основании комплексного анализа геолого-геофизических материалов.

Основные положения диссертации отражены в следующих публиуациях:

1 Кондратьева О О, Мушин И А., Мятчин КМ., Сафонов A.C., ШлезингерА Е «Структурно-формационная интерпретация разрезов МОГТ в сложных седиментационных объектах» \\ Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, №6,2004 г., с 29-32.

2. Мятчин К.М, Кондратьева О.О., Сафонов A.C., Федотова О.В, Шлезингер А.Е. «Выделение тонкой циклической структуры осадков по данным ГИС и сейсморазведки при построении геологических моделей залежей нефти и газа». Научно-технический вестник «Каротажник», г. Тверь, 2004 г , вып. 3-4 (116-117), стр. 150-154.

3. Федотова О.В., Кондратьева ОО, Ивановская JI.B, Мятчин КМ, Шишкина ТЮ «Использование данных ГИС в комплексе с сейсморазведкой при построении и сопровождении постоянно действующей геолого-технологической модели месторождений нефти». Научно-технический вестник «Каротажник», г. Тверь, 2004 г., вып. 3-4 (116-117), стр. 140-144.

4. Мятчин КМ «Седиментационная цикличность терригенных отложений». Материалы молодежной школы-конференции ХХХУП Тектонического совещания.-ГЕОС, 2004, с 306308.

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж 100 экз. заказ №

Отпечатано в отделе оперативной печати Геологического ф-та МГУ Тираж 1С С экз. Заказ № /Л"

УТзТ

Р-4136

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Мятчин, Константин Михайлович

введение.

1. история геолого-геофизического изучения западного предкавказья.

2. геологическое строение западного предкавказья.

2.1. Стратиграфия.

2.2. Тектоника.

2.3. История геологического развития.

2.4. Нефтегазоносность.

3. чокракские песчаные коллекторы.

3.1. Методы исследования фациальной обстановки накопления чокракских отложений и локализации песчаных тел.

3.1.1. Геофизические исследования скважин, методика интерпретации.

3.1.2. Методика интерпретации данных сейсморазведки 3D.

3.1.3. Комплексирование данных сейсморазведки и высокоразрешающей электроразведки.

3.2. Геологическое строение чокракского комплекса северного борта западно-кубанского прогиба.

3.2.1. Характеристика структур продуктивных отложений.

3.2.2. Особенности формирования структур в чокракских отложениях.

3.2.3. Обстановки накопления и формирования песчаных тел.

3.2.4. Источники терригенного материала.

3.2.5. Краткая характеристика продуктивных горизонтов.

3.2.6. Резервуары и коллекторы в чокракских отложениях.

3.2.7. Основные закономерностираспределенш коллекторов.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Условия формирования песчаных тел в чокракских отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба и их нефтегазоносность"

Актуальность работы

Предкавказье является старейшим нефтегазоносным регионом России с более чем 135-летней историей развития нефтяной и газовой промышленности. Основными продуктивными объектами были майкопские, а затем меловые отложения.

В начале 90-х годов XX века были открыты первые два месторождения легкой нефти в чокракских отложениях на северном борту Западно-Кубанского прогиба (ЗКП) - Прибрежное и Сладковско-Морозовское. Их открытие определило новое направление поисков углеводородов в регионе. Была выдвинута гипотеза о руслово-каналыюм строении природных резервуаров продуктивной чокракской толщи (J1.M. Пустыльников, В .Я. Ойфа, B.JI. Крипиневич). В дальнейшем в При-брежно-Морозовском нефтегазоносном районе (НГР) для повышения эффективности разведки сложных резервуаров стала внедряться сейсморазведка ЗД (по нерегулярной системе). К настоящему времени в Прибрежно-Морозовском нефтегазоносном районе выявлено около полутора десятка месторождений нефти и газоконденсата. Преобладающая часть залежей расположена в нижней половине средне-чокракских отложений и приурочена к одной регионально выдержанной пачки. Залежи литологические в зонах выклинивания, комбинированные: пластово-сводово-литологические, тектонически экранированные разломами с элементами литологи-ческого ограничения. Анализ получаемых результатов позволил развить и детализировать представления о механизме образования ловушек в песчаных коллекторах и формирования в них залежей.

Отложения чокракского возраста являются резервом повышения добычи углеводородов в регионе, но, несмотря на достаточно хорошую изученность, для повышения эффективности разведочных работ необходимо повышение детализации их строения

Цель диссертационной работы: моделирование природных резервуаров чокракской нефтеносной толщи в западной части северного борта Индоло-Кубанского прогиба и условий накопления в ней углеводородов. Основные задачи:

1. Обобщение данных по геологическому строению региона;

2. Выделение фациальных обстановок накопления осадков, особенности выраженности различных типов осадков в геофизических полях;

3. Анализ разрывных нарушений и склоновых оползневых процессов в осадках и их влияния на особенности строения природных резервуаров;

4. Выделение типов ловушек и залежей углеводородов;

5. Выделение нефтенасыщенных участков по комплексу геолого-геофизических данных.

Научная новизна и личный вклад автора:

Детально расчленены и сопоставлены разрезы, прослежены все горизонты чокракских отложений;

Произведён детальный анализ и выделены конкретные фациальные зоны погребённых дельт и конусов выноса на склонах;

Установлены условия образования отложений известных продуктивных горизонтов в разрезе;

Выделены новые предполагаемые части разреза, которые могут рассматриваться как продуктивные;

Впервые для чокракских отложений в исследуемом районе показаны роль и значение седиментационных и тектонических процессов для формировании природных резервуаров;

На основании применения комплексной методики выявлены нефтенасыщен-ные участки природных резервуарах.

Практическая значимость работы:

Все полученные в процессе исследований результаты передавались в ОАО «НК «Роснефть-Краснодарнефтегаз», ООО «Нефтегазовая производственная экспедиция», ООО «Кубаньгазпром» и ОАО «Роснефть-Термнефть» в виде карт, схем и разрезов, автором которых является диссертант. На основании переданных материалов на предложенных автором площадях открыто 15 месторождений нефти и газоконденсата или дополнительных участков в пределах разрабатываемых месторождений. Всего за 10 лет работы было пробурено 54 скважины, из них 39 дали промышленные притоки углеводородов, 15 дали отрицательный результат (водона-сыщенный коллектор, отсутствие коллектора). Таким образом, успешность бурения достигает 72%.

Фактический материал:

В ходе исследований геологического строения и нефтегазоносности средне-миоценовых отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба использова

•у ны и проинтерпретированы материалы сейсморазведки ЗД в объеме более 700 км , результаты интерпретации электроразведочных данных по площадям района, данные промыслово-геофизических исследований, литолого-петрографических и пет-рофизических анализов керновых проб разведочных и эксплуатационных скважин.

Широко использовались структурно-сейсмические построения и данные прогностических работ из научно-исследовательских и производственно-тематических работ, выполненных ранее ЗАО «НПЦ «Геонефтегаз» для ОАО «НК «Роснефть-Краснодарнефтегаз», ООО «Нефтегазовая производственная экспедиция», ООО «Кубаньгазпром» и ОАО «Роснефть-Термнефть», хранящихся в фондах ЗАО «НПЦ «Геонефтегаз» и в ФГУП «Росгеолфонд».

Структура и объем работы:

Диссертационная работа содержит 145 страниц, состоит из трех глав, введения и заключения. Работа проиллюстрирована 39 рисунками. Список использованной литературы включает 89 наименований.

Автор выражает горячую благодарность кандидатам геолого-минералогических наук А.С.Сафонову и Б.В.Ермакову и доктору геолого-минералогических наук А.В.Овчаренко за помощь в подборе материалов, ценные советы и консультации по вопросам строения и нефтегазоносности чокракских отложений, постоянное содействие и поддержку в разрешении важнейших геологических проблем.

Автор признателен преподавателям кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова за консультации и дискуссии по всем вопросам, возникавшим в процессе работы над диссертацией. Особо автор благодарен д.г.-м.н., проф. О.К.Баженовой, доценту МГУ

H.ШЛндарбиеву, а также д.г.-м.н. Е.Е.Карнюшиной за советы по методике фаци-ального анализа.

За научные консультации и помощь в решении отдельных теоретических и практических вопросов нефтяной геологии автор благодарит доктора геол.-мин. паук, профессора А.Е.Шлезингера и сотрудников ЗАО «НПЦ «Геонефтегаз»: д.т.н. И.К.Кондратьева, д.г.-м.н. Н.П.Смилевец, к.т.н. М.Т.Бондаренко, к.т.н. И.В.Тищенко, к.т.н. И.Н.Михайлова, Л.В.Ивановскую, Т.Ю.Шишкину, Т.Е.Ларину, О.В.Федотову, О.О.Кондратьеву, Е.С.Бармину, В.К.Киревичева, Е.С.Киселева, Е.П.Атяшеву, а также Ю.Ю.Година и А.А.Калачева за техническую поддержку.

Особую благодарность автор выражает своему научному руководителю доктору геолого-минералогических наук, профессору Ю.К.Бурлину за обучение, руководство и помощь в течение всего времени работы над диссертацией.

В работе защищаются следующие положения:

I. Показано, что накопление песчаного материала происходило в условиях аван-дельты на фоне постоянного дифференцированного тектонического прогибания территории, что обусловило аномально большие толщины чокракских отложений.

2. Установлено широкое развитие разломной тектоники на северном борту Западно-Кубанского прогиба и связь большей части дизъюнктивов с оползневыми явлениями.

3. Природные резервуары связаны с пластами в дельтовых отложениях, осложненных разрывными нарушениями. Основным типом ловушек являются комбинированные - структурные с тектоническим и литологическим экранированием.

4. Доказана связь нефтяных объектов с наиболее интересными объектами, выделенными на основании комплексного анализа геолого-геофизических материалов.

Заключение Диссертация по теме "Геология, поиски и разведка горючих ископаемых", Мятчин, Константин Михайлович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате работ нам удалось создать модели природных резервуаров как принципиально нового нефтеносного объекта в Западном Предкавказье.

На основе проведенных исследований и обобщения материала сделаны следующие основные выводы:

2. На основании анализа сейсмических материалов проведено детальное сопоставление разрезов чокракских осадков Прибрежно-Морозовского района и выделены продуктивные пачки, в т.ч. наиболее распространенная по площади IV продуктивная алевро-песчаная пачка.

3. Разработана и применена методика выделения песчаных тел внутри преимущественно глинистого разреза на основании совместной интерпретации таких сейсмических атрибутов как амплитуды и частоты отражений, а также пластовых скоростей и анализа распределения по площади общих толщин отложений различных частей чокракского комплекса.

4. Установлено, что чокракские продуктивные отложения формировались в обстановке внутреннего шельфа (глубины до 50 м). Песчаный материал привносился в бассейн с севера речными системами и концентрировался в рукавах и протоках авандельты. В разрезе песчаные тела характеризуются линзовидным строением.

5. В формировании резервуаров принимали участие широко развитые тектонические нарушения, связанные с оползневыми процессами на северном борту Западно-Кубанского прогиба. Песчано-алевролитовые коллекторы по площади и по разрезу сильно различаются по глинистости, что создает условия для образования литологических и структурно-литологических ловушек. Таким образом, основным типом ловушек являются комбинированные - структурные с тектоническим и литологическим экранированием.

6. На основании использования технологии высокоразрешающей электроразведки ВРЭ-ВП в пределах Прибрежно-Морозовского нефтегазоносного района выделены участки, нефтеносность которых подтверждена бурением, составлена карта перспектив нефтегазоносности.

На территории Краснодарского края и прилегающих акваториях Азовского и Черного морей имеются предпосылки кратного увеличения ресурсов и уровня добычи углеводородов. По прогнозным оценкам на территории Краснодарского края могут быть разведаны еще довольно значительные запасы углеводородов, в том числе: в Западной части (зона Приазовских плавней), на шельфах Азовского и Черного морей. В настоящий момент специалисты ОАО «Роснефть-Краснодарнефтегаз» основной акцент делают на поиски в осевой части Западно-Кубанского прогиба. В 2004-05 гг. здесь проведены сейсморазведочные работы на нескольких площадях и пробурено 3 успешных скважины. Кроме этого, в 80-90 км юго-восточнее Прибрежно-Морозовского района, на северном борту Славянской синклинали Западно-Кубанского прогиба, прогнозируется Новотатаровский конус выноса с предполагаемой нефтегазоносностью чокракских отложений и аналогичным строением целевой толщи.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мятчин, Константин Михайлович, Москва

1. Акрамходжаев A.M., Бабадаглы В.А., Джумагулов А.Д. Геология и методы изучения нефтеперспективности древних дельт. М., Недра, 1986 г.

2. Бойко Н.И., Пушкарский Е.М., Седлецкий В.И. Триасовые карбонатные формации Западного Предкавказья // Формации осадочных бассейнов. М.: Наука, 1986.

3. Бурштар М.С., Знаменский В.А., Гурова А.Д. Самая глубокая в Европе // Сб. материалов научно-технического совета по глубокому бурению. Вып. 13. М.: Недра, 1969.

4. Галактионов Н.М. «Сейсмогеологическая модель чокракских отложений Сладковско-Морозовского участка (Западно-Кубанский прогиб)». Изв. ВУЗ'ов. «Естественные науки». Северо-Кавказский регион. 1999 г.

5. Галактионов Н.М. «Сейсмический прогноз нефтегазоносности Сладковско-Морозовского конуса выноса (Западно-Кубанский прогиб)». Изв. ВУЗ'ов. Северо-Кавказский регион. «Естественные науки». 1999 г.

6. Галактионов Н.М., Гайдук В.В., Губарев М.В. Седиментационная модель чокракских отложений северного борта Западно-Кубанского прогиба // Технологии сейсморазведки, 2004, №2, с. 77-80.

7. Гофман Е.А., Сорокина И.Э., Егоян В.Л. и др. Мезозойско-кайнозойские комплексы Предкавказья (строение и корреляция). М.: Наука, 1988, 94 с.

8. П.Губкин И.М. Труды геологического комитета. Нов. сер. 1912.

9. Гудырин М.П., Галактионов НМ., Гайдук В.В. Технология, результаты и перспективы поисков небольших залежей углеводородов на участке Западно-Кубанского прогиба // Нефтяное хозяйство, 2002 г. №12, с. 28-30.

10. Друшиц В.А., Шлезингер А.Е. Строение подводных конусов выноса по данным сейсмических исследований. Литология и полезные ископаемые. 1992, №6, 123-127 с.

11. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов. М.: Недра, 1972, 308 с.

12. Карогодин Ю.Н. Ритмичность осадконакопления и нефтегазоносность. М.: Недра, 1974.

13. Касьянова Н.А. Влияние современной геодинамики на нефтегазоносность Кавказско-Скифского региона // Диссертация на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук, Москва, МГУ, 1995 г.

14. Колесниченко В.П. Критерии нефтегазоносности среднемиоценовых отложений платформенного борта Западно-Кубанского прогиба // Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. Ставрополь: СКГТУ, 1999.

15. Короновский Н.В., Милановский Е.Е. и др. Орогенный вулканизм и тектоника Альпийского пояса Евразии. М. 1973 г.

16. Крашенинников Г.Ф. Учение о фациях. Учеб. пособие. М., «Высшая школа», 1971,368 с. силл.

17. Кубань колыбель нефтяной и газовой промышленности России. /Д.Г. Ан-тониади, Б.М. Базлов, Ю.М. Басаргин и др - Краснодар: «Сов. Кубань», 1999, 368с., фотогр.

18. Летавин А.И. Тафрогенный комплекс молодой платформы юга СССР (тектоника, формации и нефтегазоносность). М.: Наука, 1978.

19. Летавин А.И., Орел В.Е., Чернышев С.М. и др. Тектоника и нефтегазоносность Северного Кавказа. М.: Наука, 1987.

20. Методические приемы интерпретации геофизических материалов при поисках, разведке и освоении месторождений углеводородов. Научный Мир, М. 2002, 102 с.

21. Милановский Е.Е. Геология России

22. Митин Н.Е., Котов B.C. и др. Закономерности размещения и условия формирования залежей нефти и газа Предкавказья и Азербайджана. Том 1. Западное Предкавказье. М.: «Недра», 1978, 206 с.

23. Михайлов В.Н., Чистяков А.А. и др. Речные дельты (гидролого-морфологические процессы). Л., 1986, 280 с.

24. Мосякин А.Ю., Бинкин И.Г., Карасик Б.М. Прогноз коллекторских свойств чокракских отложений Западно-Кубанского прогиба по данным сейсморазведки. Геофизика, №6,2000 г., М„ ЕАГО, с. 23,24, 31-33.

25. Неволин и др. Геофизическая характеристика и тектоника нефтегазоносных провинций Средней Азии и европейской части СССР / Н.В. Неволин, Е.Ф. Козлова, Г.А. Березина и др.; под ред. Н.В. Неволина М.: Недра, 1988. - 189 с.

26. Новые геофизические технологии прогнозирования нефтегазоносное™. Научный Мир, М. 2001, 123 с.

27. Нефтегазовая геология Кубани на рубеже веков. Итоги и перспективы: сб. докл. Научно-практ. Конф., пос. Джубга, Краснодарский край, 9-13 окт. 2000г. -Краснодар: «Сов.Кубань», 2002г., 256с.,ил.

28. Обстановки осадконакопления и фации. Т. 1,2. Под ред. X. Рединга, М.: Мир, 1990.

29. Овчаренко А.В., Сафонов А.С., Шлезингер А.Е. и др. Методические приемы интерпретации геофизических материалов при поисках, разведке и освоении месторождений углеводородов. М.: Научный мир, 2002. - 102 с.

30. Орел В.Е., Распопов Ю.В., Скрипкин А.П., Бурлин Ю.К. и др. Геология и нефтегазоносность Предкавказья. М.: ГЕОС, 2001, 299 с.

31. Петриченко Ю.А. Нефтематеринский потенциал отложений майкопской серии Индоло-Кубанского прогиба // Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук. МГУ. Москва, 2001.

32. Прошляков C.JI. Миоцен-плиоценовые дельтовые отложения Западного Предкавказья (по данным сейсмостратиграфических исследований) // Мат. Международного симпозиума «Стратиграфия и палеонтология неогена Керчи и Таманского полуострова». Анапа, 1996.

33. Рейнек Г.Э., Сингх И.Б. Обстановки терригенного осадконакопления. М., Недра, 1981 г.

34. Сафонов А.С. Высокоразрешающая электроразведка. Разведочная геофизика, Обзор ВИЭМС, М., 1995, 63 с.

35. Смирнов Ю.П. Региональная стратиграфия верхнего мела и дания Северного Кавказа и Предкавказья. — Ставрополь: Изд-во СГУ, 1998. — 184 е.: табл.; ил.

36. Современные проблемы геологии нефти и газа. М.: Научный мир, 2001.— 372 с.

37. Фейгин М.В. Условия залегания нефти и газа в понтических и мэотических отложениях Анастасиевско-Троицкого месторождения Краснодарского края // Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, Славянск-на-Кубани, 1961 г.

38. Фролов В.Т. Литология. Кн. 3: Учеб. пособие М.: Изд-во МГУ, 1995 - 352 е.: ил.

39. Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000). М.:Научный мир, 2001.-606 с.

40. Хаин В.Е., Короновский Н.В., Ясаманов Н.А. «Историческая геология». Учебник.- М.: Изд-во МГУ, 1997 г. 448 е.: ил.

41. Хаин В.Е., Левин Л.Э., Полякова И.Д. Перспективы нефтегазоносности глубоководных частей олигоцен-миоценовых бассейнов на юге России // Докл. АН, 2005, том 404, №1, с 76-79.

42. Чистяков А.А. Условия формирования и фациальная дифференциация дельт и глубоководных конусов. -М.: ВИНИТИ, 1980. 164 с.

43. Чумаков И.С., Вызова С.Л., Ганзей С.С. Геохронология и корреляция позднего кайнозоя Паратетиса. М.: Наука, 1993.

44. Шлезингер А.Е. Региональная сейсмостратиграфия. М., Научный мир, 1998, 144 с. (Тр. ГИН РАН, вып. 512).1. Фондовая литература

45. Гамов Б.С. и др. Прогнозирование песчаных коллееторов тортона на основе комплексной интерпретации сейсмических материалов и данных глубокого бурения в пределах южного борта ЗКП (Результаты и рекомендации), г. Краснодар, 1988.

46. Информационный отчет по договору № 461059-033 «Грави-электроразведочные работы на территории деятельности ПО «Краснодарнефтегаз» с целью комплексного изучения нефтеперспективных объектов». М., 1994, 127 с.

47. Отчет еейсморазведочной партии 7/94 «Поисковые и детализационные сейсмические исследования ОГТ на Сладковско-Морозовской площади». (Отв. исп. Мочульский М.В.), АО «Краснодарнефтегеофизика», 1994.

48. Отчет сейсмопартии № 5/93. (Отв. исп. Мочульский М.В.) «Поисковые и детализационные сейсмические исследования ОГТ на Черноерковской, СевероПетровской, Западно-Ивановской площадях», г. Краснодар, 1993, ПО «Краснодарнефтегеофизика», в 2-х книгах.

49. Отчет тематической партии 23/96 и сейсмической партии 4/96 Прибрежно-Варавенско-Кировский участок). (Отв. исп. Ойфа В Л.), г. Краснодар, 1997 г., ОАО «Краснодарнефтегеофизика».

50. Отчет «Поисковые и детализационные сейсмические исследования ОГТ в зоне Приазовских плавней и лиманов на Прибрежном участке, Песчаной, СевероПрибрежной и Черноерковской площадях». (Отв. исп. Земцова Д.П.), г. Краснодар, 1999 г., КОМЭ ПО «Союзморгео».

51. Отчет по договору № 461059-227 «Подсчет запасов УВ Морозовского месторождения на основе данных сейсморазведки и бурения» (Отв. исп. Кондратьев И.К.), г. Москва, 2001 г., 192 е., ООО «Геонефтегаз», ЗАО «Кубаньгеосервис».

52. Роснефть-Краснодарнефтегаз», ООО «Нефтегазовая производственная экспедиция».

53. Отчёт по теме № 461059-290 «Оперативный динамический анализ для определения мест заложения поиково-разведочных скважин Славянско-Темрюкского лицензионного участка» (Овчаренко А.В., Сафонов А.С., Мятчин К.М. и др). г. Москва, 2003г. (ООО «Геонефтегаз»)