Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Условия осадконакопления и особенности распространения пород-коллекторов анизийского яруса среднего триаса Восточного Предкавказья в связи с нефтегазоносностью

ВАК РФ 25.00.12, Геология, поиски и разведка горючих ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Условия осадконакопления и особенности распространения пород-коллекторов анизийского яруса среднего триаса Восточного Предкавказья в связи с нефтегазоносностью"

На правах рукописи

МЕЛЬНИКОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

УСЛОВИЯ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ АНИЗИЙСКОГО ЯРУСА СРЕДНЕГО ТРИАСА ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ В СВЯЗИ С НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬЮ

Специальность 25.00.12 - Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых

месторождений

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

9 ОЕВ Ж2

Ставрополь, 2012

005009869

Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий -Газпром ВНИИГАЗ» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»)

Научный доктор геолого-минералогических наук, доцент по кафедре

руководитель: «Геология нефти и газа»

ВОБЛИКОВ БОРИС ГЕОРГИЕВИЧ Северо-Кавказский государственный технический университет

Официальные доктор геолого-минералогических наук, профессор по оппоненты: кафедре «Геология нефти и газа»

ГОЛЬЧИКОВА НАДЕЖДА НИКОЛАЕВНА Астраханский государственный технический университет

кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией литолого-стратиграфических исследований БИГУН ПЕТР ВАСИЛЬЕВИЧ ОАО «СевКавНИПИгаз»

Ведущая «ЗАО НПП Севкавгеопром», г. Ессентуки

организация:

Защита диссертации состоится «02» марта 2012 года в 14.00 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д212.245.02 при Северо-Кавказском государственном техническом университете по адресу: 355028, г. Ставрополь, пр-т Кулакова, д. 2, ауд. 804Н.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северо-Кавказского государственного технического университета.

Автореферат разослан «30» января 2012 г.

Объявление о защите диссертации и автореферат размещены на официальном сайте СевКавГТУ http://www.ncstu.ru и в «Электронной базе диссертаций и авторефератов» на официальном сайте Высшей аттестационной комиссии при Министерстве образования и науки РФ http://vak.ed.gov.ru.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять ученому секретарю диссертационного Совета по указанному адресу.

Факс: 8 (8652) 94-60-12; E-mail: tagirovst@ncstu.ru

Ученый секретарь диссертационного совета доктор геолого-минералогических наук , В.А. Гридин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время очевидна динамика сокращения разведанных извлекаемых запасов нефти, газа и конденсата в «старых» нефтегазодобывающих районах юга европейской части Российской Федерации. Для восполнения ресурсов углеводородов необходима переориентация геологоразведочных работ (ГРР). Сравнительно высокая в целом степень изученности мезозойских отложений отдельных геоструктурных элементов Восточного Предкавказья позволяет говорить об их значительном аккумулирующем потенциале. Однако в этом интервале разреза имеются литолого-стратиграфические комплексы, которые ранее не рассматривались как самостоятельные объекты геологоразведочных работ. К числу перспективных можно отнести и разрез анизийских отложений, разведка которых практически не проводилась.

Переориентация ГРР на новые горизонты ведет к значительному удорожанию поисковых и разведочных работ, что, естественно, требует обоснованности их проведения. Очевидно, что любое новое направление ГРР должно начинаться с обобщения и анализа всей накопленной в предыдущие годы геолого-геофизической информации.

Цель работы. Повышение достоверности прогноза пространственного распространения ловушек углеводородов в анизийских отложениях среднего триаса на основе результатов комплексного анализа палеотектонических, литолого-фациальных и палеогеографических критериев прогноза нефтегазоносности и закономерностей формирования пород-коллекторов и флюидоупоров в триасовых отложениях методами детального анализа геолого-геофизических разрезов скважин с привлечением результатов лабораторных исследований кернового материала, опробования и испытания скважин, а также площадных сейсмометрических работ.

Основные задачи исследований

1. Обобщение и анализ имеющейся нефтегазогеологической информации о распространении и фильтрационно-емкостных свойств пород анизийского яруса Восточного Предкавказья.

2. Выявление особенностей геологического строения анизийского комплекса: литологического состава, площадного распространения и мощности в пределах изучаемой территории.

3. Изучение палеогеографических, папеогеологических и литолого-фациальных условий формирования пород анизийского яруса среднего триаса.

4. Оценка и прогноз емкостно-фильтрационных свойств пород-коллекторов анизийского яруса и их площадного изменения.

5. Проведение геологического моделирования прогнозируемых ловушек УВ.

6. Разработка рекомендаций и выделение первоочередных объектов для постановки поисково-оценочных работ на анизийские отложения в пределах Восточного Предкавказья.

Научная новизна работы

1. Установлены литолого-фациапьные и палеогеографические критерии нефтегазоносное™ терригенно-карбонатных отложений анизийского яруса Восточного Предкавказья (в границах Ставропольского края).

2. Выявлены особенности осадконакопления и геодинамика бассейна седиментации в анизийском веке Восточного Предкавказья.

3. Выявлены границы и установлены закономерности распространения различных литотипов отложений анизийского яруса в пределах исследуемой территории.

4. По результатам геолого-геофизических работ проведено моделирование прогнозируемых ловушек углеводородов с обоснованием их доминирующих мор-фогенетических типов в каждом из нефтегазоносных районах.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности

В соответствии с формулой специальности 25.00.12 - «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений», охватывающей проблемы геологического обоснования прогноза развития нефтяных и газовых месторождений, в диссертационном исследовании детально изучено геологическое строение пород коллекторов анизийского яруса Восточного Предкавказья, что позволило выявить распространение перспективных зон содержания УВ.

В соответствии с областью исследования специальности 25.00.12 - «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений» область диссертационного исследования включает геологические условия образования перспективных резервуаров анизийского возраста и условия формирования скоплений нефти и газа в пределах исследуемой территории.

Практическая значимость и реализация результатов диссертационной работы

Проведенные исследования позволили установить закономерности распространения пород-коллекторов анизийского яруса, изменения их емкостно-фильтрационных и петрофизических характеристик, выявить зональные (или локальные) нефтегазоперспективные объекты, оценить их на качественном уровне и рекомендовать в их пределах проведение поисково-оценочных работ.

Результаты научных исследований, полученные автором, были использованы при планировании ГРР на нефть и газ в пределах Предкавказья (на территории Ставропольского края).

Основные защищаемые положения

1. Литолого-фациальные и палеогеографические критерии нефтегазоносно-сти терригенно-карбонатных отложений анизийского яруса Восточного Предкавказья (в границах Ставропольского края).

2. Закономерности распространения в разрезе анизийского яруса различных типов пород-коллекторов и изменения их петрофизических свойств.

3. Типизация нефтегазоперспективных объектов в анизийском комплексе.

4. Оценка перспектив нефтегазоносности и обоснование основных направлений ГРР на отложения анизийского яруса в пределах Восточного Предкавказья.

Апробация и публикации

Основные положения диссертационной работы представлялись на седьмой Международной конференции «Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Актуальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа (памяти Б.А. Соколова и В.В. Семеновича)», Москва, 2004 год; XXXIII, XXXIV, XXXV научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов, Ставрополь, 2004, 2005, 2006 годы; VII, VIII, IX, X региональных научно-технических конференциях Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону», Ставрополь, 2003, 2004, 2005, 2006 годы; VII Международная конференция «Циклы», Ставрополь, 2005 год.

По теме диссертационной работы опубликованы 22 научные работы, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Методы исследований и фактический материал

В основу диссертационной работы положены исследования, выполненные автором в тот период, когда он был студентом старших (4-5) курсов факультета нефти и газа Северо-Кавказского государственного технического университета, во время работы в ООО «Газпром ВНИИГАЗ». Эти самостоятельные научные исследования вошли в научную программу, которая выполнялась кафедрой геологии нефти и газа по пермо-триасу Восточного Ставрополья в рамках договорных научно-исследовательских работ с ОАО «Ставропольнефтегаз» и Комитетом природных ресурсов по Ставропольскому краю.

Помимо этого в работе использовались геолого-геофизические материалы по скважинам, пробуренным в Восточном Предкавказье, а также материалы по скважинам, вскрывшим отложения анизийского яруса (540 образцов из 65 скважин 28 месторождений и площадей) Восточного Предкавказья.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 118 страницах, иллюстрируется 11 рисунками, 6 таблицами и сопровождается списком литературы из 97 наименований.

Автор диссертационной работы выражает благодарность своему научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.Г. Вобли-кову, заведующему кафедрой геологии нефти и газа СевКавГТУ, доктору геолого-минералогических наук В.А. Гридину, начальнику лаборатории проектирования и анализа разработки месторождений Прикаспия ООО «Газпром ВНИИГАЗ» P.A. Жирнову за постоянное внимание и помощь, оказанную при выполнении работы.

Автор признателен всем сотрудникам кафедры геологии нефти и газа СевКавГТУ за помощь и поддержку в период подготовки диссертации.

В процессе работы над диссертацией автор пользовался консультациями и советами ученых и специалистов докторов технических наук: В.И. Нифантова, В.Г. Фоменко, кандидатов геолого-минералогических наук: В.М. Андреева, П.В. Бигу-на, И.А. Бурлакова, A.C. Горкушина, JI.H. Зубовой, А.Ф. Лопатина, А.Г. Ликова, Е.А. Мельникова, И.Г. Сазонова, З.В. Стерленко, за что автор выражает им свою признательность.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводятся сведения о геологическом строении, тектонике, гидрогеологических и термобарических условиях отложений анизийского яруса Восточного Ставрополья.

Изучению вопросов геологии Северного Кавказа посвящены работы Л.А. Абуковой, П.В. Бигуна, И.А. Бурлакова, С.А. Варягова, В.Г. Вершовского, Б.Г. Вобликова, A.C. Горкушина, В.А. Гридина, В.П. Ильченко, И.В. Истратова, Н.Т. Копылова, H.A. Крылова, А.И. Летавина, Д.А. Мирзоева, Б.П. Назаревича, И.А. Назаревич, В.Е. Орла, Л.М. Савельевой, Б.Г. Сократова, З.В. Стерленко, Ю.А. Стерленко, Е.Ю. Тумановой, В.Г. Фоменко, Н.Ф. Фролова, Г.Н. Чепака, С.М. Чернышева, Ф.Г. Шарафутдинова, Г.Т. Юдина, A.A. Ярошенко и многих других исследователей и ученых.

В восточном Ставрополье отложения анизийского яруса выделяются в ранге кизлярской свиты, разделенной по своим свойствам на две подсвиты.

Нижняя подсвита прослеживается довольно четко и вскрыта на Колодезной (скважина 32), Совхозной (скважины 2 и 8), Урожайненской (скважина 14), Обу-ховской (скважина 1) и др. площадей. Толщина свиты колеблется от 18 м (скважина 27-Русский Хутор Северный) до 212 м (скважина 1-Тырсайская). В подошве

6

подсвиты выделяется характерный реперный горизонт, которому на диаграммах ГИС соответствуют повышенные значения кажущихся электрических сопротивлений (до 50-100 Омхм). Этот горизонт сложен темно-серыми до черных тонкоплитчатыми мергелями карбонатностью до 52 %, с прослоями переходящими в сильноглинистые пелитоморфные известняки карбонатностью 75-78 %.

В целом по всей территории пачка карбонатно-глинистая. Верхняя подсвита - аргиллито-алевролитовая. Литологически она не выражена по площади. Так в разрезе скважины 5-Совхозная она представлена тремя оолито-песчаными пачками с пропластками темно-серых аргиллитов. На кривых метода собственной поляризации (ПС) прослоям с оолитами и песчано-алевролитовым материалом соответствует отрицательные аномалии с амплитудой до 30-40 мВ. На большинстве площадей верхняя часть нижней подсвиты сложена переслаиванием известняков и мергелей с прослоями темно-серых карбонатных аргиллитов.

В целом для нижней подсвиты наиболее характерны известняки микрозернистые различной окраски, пелитоморфные, оолитовые, сгустковые, содержащие значительное количество (от 1 до 20 %) глинистого материала, местами переходящие в мергели, и доломиты с незначительными прослоями мергелей, аргиллитов и алевролитов. Известняки часто доломитизированы, а в оолитовых разностях в шлифах под микроскопом отмечается выщелачивание внутренней части оолитов.

Отложения верхней подсвиты в разрезах отдельных скважин размыты. Это видно в разрезе скважин 1-Максимокумская, 12-Арбалинская, 43-Величаевская 18-Восточная, 8-Закумская, 4-Приманычская, 1 и 2-Молодежная. Размыв произошел в результате ладинской и юрской трансгрессии.

Полностью отложения верхней подсвиты были вскрыты скважинами на Колодезной, Байджановской, Поварковской, Плавнинской, Саджайской и других площадях.

Здесь разрез представлен аргиллитами. Алевролиты и песчаники имеют подчиненное значение, но они хорошо отсортированы. Песчаники встречаются реже, при этом образуя пласты толщиной не менее 3 м. В разрезе встречаются также мергели и известняки.

На основании проведенного анализа геолого-промыслового материала установлены следующие особенности разреза анизийского яруса. Во-первых, в широких пределах меняется роль карбонатных пород с одной стороны и алевритовых и глинистых с другой стороны. Таким образом, на территории Восточного Ставрополья выделяются три подтипа двучленного разреза анизийского яруса: известняковый с подчиненными прослоями алевролитов и аргиллитов; алевролито-известняковый и алевролито-аргиллитовый, а их размещение на карте в виде поло-

совидных участков отражает тенденцию однонаправленного, с юга на север, изменения строения разреза, как заметного сближения облика и состава обоих частей, так и существенного снижения карбонатонасыщенности всего разреза.

Во-вторых, при постоянстве состава и строения разреза в различных частях разреза обладают существенно разными условиями залегания. В разрезах скважин 1-Манычская, 1-Чограйская все пласты интенсивно дислоцированы, а в скважине 1-Андра-Ата пласты, обладая субгоризонтальным залеганием, отделены от дислоцированного нижнего триаса угловым несогласием.

В целом же анизийские отложения приурочены к зоне Манычских прогибов, расположенной вдоль южного борта кряжа Карпинского. По фундаменту эта протяженная линейная структурная зона, осложненная системой линейно ориентированных горстов и грабенов, заполненных верхнепермско-триасовым комплексом мощностью 2,0-3,5 км. Фундамент значительно погружается с запада на восток. Здесь выделяются тектонические элементы II порядка: Чограйский прогиб, Дадын-ский вал, Восточно-Манычский прогиб, Величаевско-Максимокумский вал, Арз-гирский прогиб.

Мощная толща карбонатно-терригенных сероцветных отложений оленекско-го и анизийского ярусов залегает с угловым и стратиграфическим несогласием на породах карбонатной формации нижнего триаса, но иногда и более древних. Это говорит о том, что после кратковременного воздымания региона произошло его погружение и погребение морским бассейном с типично глубоководным режимом осадконакопления. Преимущественно тонкообломочный состав мощной толщи терригенных пород чередующихся с горизонтами пелитоморфных мергелей, глинистых известняков и доломитов вместе с обильным сообществом захороненных органических остатков типично глубоководного обитания свидетельствует о длительном периоде осадконакопления в условиях обширного глубоководного морского бассейна. Верхняя часть разреза этой формации в объеме верхнего анизия характеризуется постепенным огрублением терригенного материала при достаточно хорошей отсортированности, что говорит об уменьшении глубины морского бассейна и приближении источников сноса в конце цикла карбонатно-терригенного сероцветного осадконакопления.

Во второй главе приводятся сведения о нефтегазоносности анизийских отложений в пределах Восточного Предкавказья. Анализ результатов битуминологи-ческих исследований горных пород показывает, что карбонатные и глинисто-карбонатные отложения характеризуются повышенным содержанием органического углерода и битумоидов. Среднее содержание С0рг в карбонатных и карбонатно-терригенных породах составляет 0,7-0,8 %, а максимальное его значение достигает

6 % в скважине 1 Затеречная. Среднее содержание битумоидов в этих породах составляет 0,16-0,45%, а максимальное достигает величины 2,44% в скважине 25-Сухокумская (Равнинный Дагестан). Отложения анизийского яруса были опробованы на 26 площадях Восточного Ставрополья.

При испытании в скважине 2-Байджановская в интервале 4260-4300 м после компремирования был получен слабый приток нефти с газом и минерализованной водой, с дебитом жидкости 5,8 м3/сут на 8 мм штуцере. Дебит нефти составил 5 м3/сут при пластовом давлении 51,1 МПа. При повторной перфорации интервала 4147-4182 м и 4268-4300 м получен периодический приток нефти с водой. Нефти за 4 часа было отобрано 5 м3.

При опробовании нижнеанизийских отложений в скважине 7-Байджановская при совместном испытании пластов с породами демьяновской и нефтекумской свит в интервале 4360-4402 м за 30 минут получили 0,28 м3 минерализованной воды при пластовом давлении 36,7 МПа.

В скважине 1 пробуренной на Восточной площади в интервале 3592-3702 м испытателем пластов за 25 мин было получено 6,8 м3 нефти с газом.

В скважине 103-Восточная из отложений нижнего анизия в интервале 38483854 м был поднят керн с запахом нефти.

В скважине 1-Виноградная после перфорации и соляно-кислотной обработки из интервала 3700-3795 м получили приток пластовой воды с 20% содержанием нефти дебитом 1,1-1,7 м3/сут.

В скважине 91-Зимняя Ставка получили из интервала 3584-3625 м неперели-вающий приток нефти дебитом 0,25 м3/сут.

В скважине 25-Колодезная при опробовании интервала 3895-3945 м получен непереливающий приток нефти дебитом 0,12-0,79 м3/сут.

При совместном испытании нижнеанизийских и оленекских отложений испытателем пластов в скважине 8-Максимокумская за 80 минут было получено 2,5 м3 нефти при пластовом давлении 41 МПа.

В скважине 1-Обуховская после перфорации из интервала 3983-4010 м получили небольшой приток нефти дебитом 1,2 м3/сут.

В скважине 2-Совхозная из интервала 3988-4003 м был получен приток нефти дебитом 6 м3/сут.

Получение притоков нефти из этих и других скважин говорит о доказанной региональной нефтегазоносности анизийских отложений на территории Восточного Ставрополья.

В третьей главе рассмотрены особенности пространственного терригенно-карбонатного осадконакопления территории Восточного Ставрополья в анизий-

ском веке, что дает возможность оценить литолого-фациальные и палеогеографические критерии нефтегазоносности.

Изменение мощности и характер распространения типов пород анизийского яруса кизлярской свиты установлены по данным пробуренных скважин.

Полностью она вскрыта примерно 250 скважинами на Буйнакской (скважина 2), Восточно-Озерной (скважина 1), Гриневской (скважина 1), Жантакской (скважина 1), Закумской (скважина 5), Путиловской (скважины 1,2), Поварковской (скважины 55, 56), Байджановской (скважина 1) и других площадях Равнинного Дагестана и Восточного Ставрополья. На юге Калмыкии ни одна скважина полностью не прошла описываемые отложения. Отсутствие отложений кизлярской свиты зафиксировано примерно в 350 скважинах в пределах Ачикулакской (скважина 48), Манычской (скважина 2), Величаевской (скважина 13), Бортовой (скважина 1), Владимирской (скважина 1), Совхозной (скважина 8), Озерной (скважина 1, 2) и других площадей.

В целом по площади отложения кизлярской свиты имеют довольно широкое распространение и протягиваются клиновидной полосой от Бойчаровской площади до берега Каспийского моря. Ширина этой полосы у северо-западного окончания ее составляет примерно 10 - 15 км, у восточного - 80 - 100 км, общая протяженность - 200 - 250 км.

Как южная, так и северная границы имеют причудливую заливообразную конфигурацию, что обусловливается неравномерным развитием отложений кизлярской свиты. При этом положение южной границы обосновывается значительно большим числом скважин, чем северной.

В западной части рассматриваемой территории область распространения отложений анизийского яруса смещена в северном направлении по сравнению с границами развития демьяновской и култайской свит. Они отсутствуют в пределах Алексеевской, Серафимовской, Каменской, Центральной площадей, но появляются на Чограйской и Приозерной площадях.

Изопахиты отложений кизлярской свиты имеют в целом широтное простирание. Изопахита 100 м оконтуривает обширную зону прогибания, в которой наблюдается увеличение мощности от периферии к центру, тяготеющему к Чограй-скому прогибу, где в скв. 1 Чограйская зафиксирована максимальная мощность -776 м.

Западнее характер простирания изопахит в целом такой же, как и по отложениям демьяновской и култайской свит. А именно, в пределах Виноградной, Совхозной, Зурмутинской, Подсолнечной площадей они имеют субмеридиональную ориентировку. В тоже время характеризуется эта территория значительно меньши-

ми мощностями, изменяющимися от 47 м (Гриневская - скважина 1) до 184 м (Подсолнечная - скважина 13). Область накопления максимальных мощностей перемещается севернее в район Виноградной площади, где она составляет 365 м (скважина 1).

Западнее также четко вырисовывается область современного развития центральной и юго-восточной частей Величаевско-Максимокумского вала и его северного и южного склонов. Скважиной 44 Величаевская (мощность отложений -489м) эта область разделяется на две части.

Северо-западная часть (скважины 38, 27, 25 Колодезной площади) по киз-лярским отложениям представляет собой валообразное поднятие, оконтуриваемое изопахитой 200 м, а юго-западная характеризуется отсутствием отложений кизляр-ской свиты. По северному и южному склонам поднятия в кизлярское время существовали локальные зоны интенсивного прогибания, ориентированные с северо-запада на юго-восток. Максимальные мощности здесь зафиксированы в скважинах 232 Величаевская - 445 м; 39 Колодезная - 324 м; 1 Затеречная - 305 м.

Восточнее, в пределах современной Таловской ступени, Восточно-Манычского и Чограйского прогибов ориентировка изопахит остается субширотной, но она меняет свое направление. Изопахиты простираются с юго-запада на северо-восток. Мощность в пределах этой территории изменяется от 27 м (Майская -скважина 1) до 896 м (Бирюзакская - скважина 1), но в основном не превышает 300м.

Спорадическое распространение отложений кизлярской свиты установлено в пределах Северо-Манычской моноклинали. Здесь изопахиты имеют широтное простирание, а мощность изменяется от 47 м (Пологая - скважина 60) до 11 м (Ми-шинская - скважина 1).

Выше указывалось, что кизлярская свита, по литолого-петрографическим особенностям разделяется на две подсвиты: нижняя - карбонатно-терригенная; верхняя - аргиллито-алевролитовая. Следует отметить, что анализ карты распространения литотипов кизлярской свиты показал, что такое четкое деление по лито-лого-петрографическому составу для всей территории не характерно. Если в южной части распространены терригенно-карбонатные типы пород (двучленный тип разреза), то в северной - развиты терригенные типы при почти полном отсутствии карбонатных.

В пространственном размещении для этих областей прослеживается полосо-видная зональность - северо-запад - юго-восточной ориентировки. По соотношению в разрезе известняковых и аргиллитово-алевролитовых пачек и по относительной роли терригенных и карбонатных пород в составе каждой из этих пачек в

южной области можно выделить три участка. Самый южный участок имеет прерывистое распространение и выделяется в виде двух локальных зон субширотного простирания (северо-запад юго-восточной ориентировки), приуроченных на западе к Виноградной, Совхозной, Зурмутинской, Урожайненской, Путиловской, а на востоке - к Майской и Перекрестной площадям. Для этого участка характерно преимущественное распространение известняков с незначительными прослоями алевролитов и аргиллитов. Известняки представлены как чистыми, так и глинистыми разностями. Здесь развит в основном двучленный тип разреза. Его нижняя часть, как правило, имеет большую мощность и представлена преимущественно известняками черными пелитоморфными и мелкозернистыми, чистыми или глинистыми, органогенно-обломочными и сгустково-комковатыми, с прослоями мергелей и аргиллитов. Таким образом, преобладающую роль в этом чередовании играют известняки различных генетических типов и, как правило, слабоглинистые. Сильноглинистые известняки и карбонатные аргиллиты занимают в разрезе подчиненное положение.

Верхняя подсвита сложена частым переслаиванием алевритистых и извест-ковистых аргиллитов, глинистых алевролитов и известняков алевритисто-глинистых. Последние более или менее равномерно распространены по всему разрезу. Таким образом, следует еще раз подчеркнуть, что в этом разрезе преобладающая роль принадлежит известнякам.

Нами установлено, что описанный тип разреза сформировался в шельфовой области морского бассейна в обстановке мелководного, в основном карбонатного осадконакопления в условиях слабой подвижности среды. Одна часть территории представляла собой открытый мелководно-прибрежный шельф, а другая - шельфовую область открытого мелководья с различными глубинами, значительно удаленную от берега.

Расположенная севернее территория имеет субширотное простирание и изменяющейся по ширине полосой (7 - 20 км) протягивается с северо-запада (Приозерная площадь) на юго-восток (Северо-Кочубеевская площадь) примерно на 200км. Здесь распространены разрезы с развитыми в одинаковой степени алевролитами, аргиллитами и известняками.

При этом нижняя подсвита представлена сильноглинистыми известняками с прослоями аргиллитов, а для верхней - характерно снижение карбонатонасыщен-ности разреза и возрастание роли обломочных, пород алевритовой размерности, которые вместе с аргиллитами и составляют его основу. Кроме того, в разрезе появляются прослои песчано-алевритовых пород. Эти отложения сформировались в

обстановке мелководного, в основном терригенного осадконакопления в условиях пониженной гидродинамической активности среды.

Еще севернее расположена наиболее обширная часть территории с карбо-натно-терригенным типом разреза. Ширина ее изменяется от 10 до 30 км, а протяженность составляет около 250 км. Здесь выделяется самостоятельный тип разреза, для которого характерны большие мощности верхней подсвиты по сравнению с нижней, уменьшение в ней количества известковых прослоев, увеличение содержания глинистых алевролитов, т.е. разрез становится слабодифференцированной аргиллито-алевролитовой толщей. Нижняя подсвита также теряет свою индивидуальность и представляет монотонное чередование сильноглинистых известняков и аргиллитов. Таким образом, в целом в этом типе разреза начинают преобладать терригенные разности при подчиненном развитии карбонатов.

Севернее описанной территории располагается еще одна обширная область, имеющая вид клиновидной полосы, протяженностью около 200 км и шириной от 5 - 10 км на северо-западе до 35 - 40 км на юго-востоке. Это область распространения терригенных типов пород при практически полном отсутствии карбонатных. В ее строении резко преобладающую роль играют аргиллиты, как тонкоотмученные, так и (в большей степени) с примесью обломочных зерен кварца пелитовой и мелкоалевритовой размерностей. Меньшим распространением характеризуются плохо отсортированные алевролиты с примесью глинистого материала (до 45 %). Таким образом, можно констатировать, что для этой области характерен довольно монотонный и недифференцированный тип разреза. Иногда отмечаются интервалы, в которых алевролито-глинистые породы равномерно насыщаются мелкозернистым кальцитом. В целом для кизлярских отложений характерно закономерное уменьшение карбонатосодержания в направлении с юго-запада на северо-восток.

В пределах этой же, северной, территории в северо-западной ее части распространен еще один тип разреза, зафиксированный только скважиной 102 Светло-ярской площади, где в анизийском веке накопилась очень мощная толща, представленная переслаиванием в разрезе нормально-осадочных (алевролиты и аргиллиты), вулканогенных (базальты, долериты, андезито-дациты) и вулканогенно-осадочньгх (кислые туфы) пород.

В целом осадконакопление в рассматриваемой области характеризовалось относительной глубоководностью и застойной гидродинамической обстановкой.

В заключение следует отметить, что анализ распространения литотипов в различных областях рассматриваемой территории позволяет констатировать, что все образования кизлярского времени являются морскими отложениями, сформировавшимися в условиях низкой гидродинамической активности среды осадкона-

копления, на что указывает, прежде всего, обогащение пород глинистым материалом и слабая отсортированность обломочных образований. Очень малое распространение имеют породы, сформировавшиеся в более активных гидродинамических условиях, которым свойственна прибрежно-мелководная морская обстановка с колебательными движениями среды осадконакопления. Направленное снижение содержания карбонатных пород в разрезе и повышение его глинистости (с юго-запада на северо-восток) является свидетельством последовательного увеличения глубины бассейна в этом же направлении: от мелководного в южной части, где накапливались известняки, до наиболее глубоководного в северной, где основным компонентом разреза стали глинистые образования.

Такой бассейн седиментации сформировался в течение кизлярского времени. В начале его, в южной части, рассматриваемой территории существовал мелководный морской бассейн, в котором накапливались карбонатные осадки. Так как шла в основном хемогенная садка кальцита, можно предположить существование бассейна аномальной солености. В северной части осадок отлагался в более глубоководных условиях при ограниченном поступлении в бассейн обломочного материала.

В середине кизлярского времени массовое карбонатонакопление в южной части сменилось накоплением в основном глинистого и обломочного материала алевритовой размерности. Смена карбонатной седиментации на терригенную говорит об опреснении бассейна. Об этом же свидетельствует полное обновление комплекса фаунистических остатков (исчезновение типично морских организмов -аммонитов, криноидей, фораминифер, брахиопод и широкое появление пелеципод, остракод, харофитов).

В северной части территории на протяжении всего кизлярского времени продолжал существовать более глубоководный бассейн, в пределах которого отмечались участки повышенной мощности, характеризовавшиеся более интенсивным компенсированным прогибанием.

Кроме того, следует отметить, что на протяжении всего кизлярского времени неоднократно проявлялся эффузивный магматизм в северо-западной части территории.

Появление в ряде разрезов в верхних их частях прослоев, обогащенных обломочным материалом, может свидетельствовать о некотором сокращении площади бассейна осадконакопления к концу кизлярского времени, которое продолжилось и в дальнейшем.

В четвертой главе проведена статистическая обработка петрофизических параметров пород анизийского яруса и получены двумерные зависимости основных петрофизических параметров.

По верхнему и нижнему подъярусам отдельно определены зависимости проницаемости и плотности от открытой пористости, а также проницаемости и открытой пористости от карбонатности. Результаты статистического анализа приведены на рисунках 1 и 2.

Результаты парного корреляционного анализа (рисунок 1а) не позволили выявить зависимости между параметрами КПр и КПо при коэффициенте ранговой корреляции Я2=0,0009. В рассмотренных шести (из девяти) случаев горная порода практически не является коллектором, проницаемость которой не превышает 0,02 мкм2, при КПо< 5,6 %.

В тоже время прослеживается устойчивая связь между плотностью породы и КПо. которая может быть аппроксимирована линейной зависимостью у = -11,224х+32,628, И2 = 0,1924 (рисунок 16).

Рисунок 1 - Зависимость различных петрофизических свойств горных пород верхнего подъяруса анизийского яруса друг от друга а - зависимость КПр от Кпо, б - зависимость КПо от плотности, в - зависимость КПо от карбонатности, г - зависимость КПр от карбонатности

Рисунок 2 - Зависимость различных петрофизических свойств горных пород нижнего подъяруса анизийского яруса друг от друга а - зависимость КПР от КПо, б - зависимость Кто от плотности, в - зависимость КПо от карбонатности, г - зависимость КПр от карбонатности

В связи с отсутствием парных взаимосвязей была проведена множественная корреляция. В результате были получены следующие зависимости:

для верхнего подъяруса: Кпо=- 16,75а+0,017К+46,62; 11=0,47;

КПР=-0,55о+0,0007К+1,47; 11=0,22;

для нижнего подъяруса: Кпо =-18,93а-0,026К+53,33; 1*=0,60;

КПР =-0,48а+0,0025К-1,22; 11=0,14.

Полученные результаты позволяют говорить о выявлении зависимости коэффициента пористости от плотности и карбонатности по обоим горизонтам (подъ-ярусам) и об отсутствии зависимости значений коэффициента проницаемости от плотности и карбонатности.

По полученным данным породы верхнего подъяруса низкопористые, преимущественно с Кпо менее 4 %. На общем фоне относительно повышенным значениям КПо ДО 5,65 % выделяются горные породы Байджановской площади (рисунок

Рисунок 3 - Гистограммы распределения основных петрофизических параметров, характеризующих верхний подъярус анизийского яруса: а - открытой пористости (Кпо); б - проницаемости (КПр); в - карбонатности; г - плотности

В целом подъярус представлен проницаемыми породами. На площадях Мак-симокумская, Надеждинская, Романовская и Эбелекская значение КПр - на границе проницаемых и полупроницаемых. Отдельно можно выделить площади Владими-ровская, Батырская, Жантакская и Пушкарская с относительно повышенными значениями КПР.

Значения карбонатности колеблются в широких пределах. Особняком стоит содержание карбонатов в породах Тырсайской площади - 79,5 %.

Анализ гистограммы распределения плотности позволяет говорить о относительно пониженных значениях средней плотности на площади Пушкарская.

По полученным данным породы нижнего подъяруса преимущественно с КПо менее 4 %. Гистограмму распределения КПо осложняется аномально высоким среднем значением по площади Совхозная (рисунок 4).

ртл

п га .

3,47 Кпо,%

: Ш И

0001

0.16075 0,3205 Кпр.мкм2

0 48025 более

Рисунок 3 - Гистограммы распределения основных петрофизических параметров, характеризующих нижний подъярус анизийского яруса: а - открытой пористости (Кп0); б - проницаемости (КПр); в - карбонатности; г - плотности

Характер гистограммы распределения КПр говорит о неоднородности исследуемой совокупности. По значениям КПр ^0,5 резко выделяются площади Надеж-динская, Совхозная и Зимняя Ставка.

Гистограмма распределения плотности асимметричная, мода смещена впра-

Обращает на себя внимание резкая асимметрия гистограммы распределения карбонатности, что говорит о необходимости разделения исследуемой совокупности на несколько подзон.

Пятая глава посвящена особенностям площадного изменения коллектор-ских свойств анизийских отложений в пределах Восточного Предкавказья.

На картах (рисунок 4, 5), построенных в пределах Восточного Предкавказья, выделяется несколько зон с аномально высокими значениями фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС). Сопоставляя их с картой тектонического районирования Предкавказья, можно отметить, что наибольшее значение ФЕС (Кп.о= 10-12% при КПр>0,01хЮ"3 мкм2) приходятся на области, приуроченные к границам крупных тектонических элементов. Так, например, зоны с повышенными значениями открытой пористости и проницаемости выделяются в пределах площадей Восточная

и Байджановская, находящихся на границе Восточно-Манычского прогиба и Вели-чаевско-Максимокумского вала. В этой зоне величины коэффициентов открытой пористости доходят до 15% при значениях коэффициента проницаемости 10"' мкм2. Похожая ситуация складывается и в области сочленения Арзгирского прогиба и Петропавловского поднятия, где анализируемые петрофизические параметры имеют значения: коэффициент открытой пористости составляет около 14% при проницаемости пород-коллекторов 3,3х10"3 мкм2.

В тоже время в пределах названых тектонических элементов II и III порядка ФЕС пород-коллекторов уменьшаются и принимают низкие значения, характерные для данной территории распространения (Кп.о=2-4% при Кпр^ОМО"3 мкм2).

Здесь обходимо отметить, что коллекторские свойства пород-коллекторов анизийского яруса в большой степени зависят от литолого-петрографического состава пород. Но в целом для региона прослеживается полосовидная зональность северо-запад - юго-восточной ориентировки. Можно также предположить, что существующая закономерность связана с региональным размывом.

обработки кернового материала

Рисунок 5 - Карта распространения проницаемости отложений анизийского яруса, построенная по данным обработки кернового материала

На основании проведенных исследований нами обоснован вывод, что ани-зийский природный резервуар характеризуется мозаичным строением. Небольшие участки распространения пород-коллекторов с низкими ФЕС окружены слабопроницаемыми карбонатными породами. Наибольшие перспективы имеют породы-коллекоры в местах сочленения различных тектонических элементов.

В шестой главе даны обоснования, связанные с выбором направлений ГРР. Прямые признаки нефтегазоносности, установленные в процессе опробования и испытания среднетриасовых отложений, свидетельствуют о реальной возможности выявления в анизийских отложениях скоплений УВ.

На основании полученных результатов автором сделан вывод, что залежи нефти и газа в первую очередь будут связаны с ловушками неструктурного типа, образованными стратиграфическим срезанием карбонатных пород нижнего анизия на бортах и в прибортовых зонах крупных прогибов, а также образованные выклиниванием или значительным изменением коллекторских свойств перспективных отложений.

В первом случае наличие ловушки предполагается вдоль линии стратиграфического срезания возможно продуктивного пласта карбонатных отложений нижнего анизия, что прослеживается в южной прибортовой части Восточно-Манычского прогиба, а также в прибортовых частях Шана-Худукской впадины.

При этом экранирующей толщей для залежей стратиграфического типа будут служить песчано-глинистые породы юрского возраста.

Во втором случае ловушки такого строения могут быть выявлены сейсморазведкой на Величаевской, Новоколодезной, Зимнеставкинской, Совхозной, Вос-точно-Безводненской, Урожайненской, Путиловской площадях.

При этом по имеющимся геолого-геофизическим данным автором прогнозируются ловушки площадью около 10-15 км2 с амплитудой 50 - 60 м.

Вторая группа ловушек имеет более площадной характер распространения и связана с теми площадями, на которых выявлены выступы в отложениях палеозоя или где имеются эрозионные останцы в биогермных выступах нефтекумской свиты нижнего триаса. Это в первую очередь отмечено на Саджайской, Совхозной, Эбе-лекской, Величаевской и некоторых других площадях.

Прогнозируется также возможность формирования природных резервуаров в анизийских отложениях за счет раздробленности пород в приразломных зонах. Наиболее перспективными для развития таких ловушек (очевидно тектонически экранированных) будет юго-западный борт Арзгирского прогиба и южный борт Дадынского вала. Здесь, по данным геолого-геофизических исследований предполагается значительное развитие разрывных нарушений.

Заключение

На основании проведенных исследований автором диссертационной работы сделаны следующие выводы:

1. При построении палеогеологических карт, карт мощностей и литофаций, палеогеографических карт использованы данные по всем пробуренным скважинам Терско-Кумской зоны дислокаций. При геолого-математической обработке петро-физических параметров образцов керна из скважин вскрывших анизийские отложения, использованы данные 540 образцов по 65 разведочным скважинам пробуренных на 28 площадях и месторождениях УВ Восточного Ставрополья.

2. Анализ геологического строения отложений анизийского комплекса позволяет выделить на изучаемой территории ряд областей предполагаемого развития ловушек неструктурного класса: литологически, стратиграфически и тектонически ограниченного типа. По данным геологических и сейсмических исследований они могут быть развиты на склонах Величаевско-Максимокумского и Дадынского валообразных поднятий, на северо-западном окончании Озек-Суатского выступа, на юго-западном борту Арзгирского прогиба.

3. По степени перспективности все зоны можно разделить на перспективные, ограниченных перспектив и невыясненных перспектив.

К перспективным следует отнести: юго-западный борт Восточно-Манычского прогиба, северо-западную переклиналь Величаевско-Максимокумского вала, территорию Шана-Худукской впадины в области распространения анизийских отложений.

Зона ограниченных перспектив приурочена к погруженной части Восточно-Манычского прогиба и к южному борту Дадынского вала.

Зона невыясненных перспектив захватывает сводовую часть Дадынского вала, территорию Арзгирского и Чограйского прогибов. Такая зональность обусловлена в значительной степени отсутствием качественных сейсмических материалов на этой территории.

4. Несмотря на существующее мнение о низкой перспективности анизийских отложений и их генетическую связь с нефтекумскими известняками, следует считать отложения анизийского яруса самостоятельным поисковым объектом.

Автором выделены ловушки в анизийском нефтегазоносном комплексе, для подготовки которых к поисково-оценочному бурению следует выполнить высокоразрешающую пространственную сейсморазведку МОВ ОГТ-ЗБ.

Основные положения диссертационной работы отражены в публикациях:

Статьи в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Геодинамика бассейна осадконакопления в анизийском веке в Восточном Ставрополье // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. 2007. №4 (13). С. 28 - 30 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., Мельникова Е.В., автора 0,08 пл.).

2. Оценка характера внедрения пластовых вод в залежь Астраханского газоконденсатного месторождения // Газовая промышленность. 2007, №1. С. 29 - 33 (соавторы: Косачук Г.П., Билалов Ф.Р., Мельникова Е.В., автора 0,125 п.л.).

3. Комплексная оценка условий нефтегазоносности анизийских отложений Восточного Предкавказья // НТВ Каротажник. Вып. 1. - Тверь: АИС, 2012. С. 88 -109 (соавторы: Вобликов Б.Г., Мельникова Е.В., автора 0,42 п.л.).

4. Первоочередные направления ГРР на нефть и газ в анизийских отложениях Восточного Предкавказья // Геология нефти и газа, 2012, №2 (автора 0,6 п.л.).

Научные издания:

5. Массив серпентинитов в долине р. Малка // Материалы VII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Том первый.

- Ставрополь: СевКавГТУ, 2003. С. 31 - 32 (соавторы: Вобликов Б.Г., Мельников Е.А., автора 0,013 пл.).

6. Прогноз ловушек в анизийском структурно-тектоническом комплексе Центрального и Восточного Предкавказья // Материалы XXXIII научно-технической конференции. По результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2003 год. Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ. 2004. С. 50-51 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., автора 0,013 п.л.).

7. Прогноз ловушек нефти и газа в среднетриасовых отложениях Восточного Предкавказья // Материалы VIII региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Том первый. - Ставрополь: СевКавГТУ. 2004. С. 53 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., Мельников Е.А., автора 0,013 п.л.).

8. Геохимические особенности глубокопогруженных отложений Восточного Ставрополья // Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Актуальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа (памяти Б.А. Соколова и В.В. Семеновича). Тезисы седьмой Международной конференции. - М.: ГЕОС. 2004. С. 110 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Мельников Е.А., Бурлаков И.А., автора 0,02 п.л.).

9. Особенности геологического строения отложений анизийского яруса Восточного Ставрополья в связи с нефтегазоносностью // Актуальные проблемы современной науки. Естественные науки. Части 5-7. Физика. Науки о Земле. География. Труды 5-й Международной конференции молодых ученых и студентов. -Самара: СамГТУ. 2004. С. 61 -63 (соавторы: Вобликов Б.Г., Мельников Е.А., автора 0,06 п.л.).

10. О циклах осадконакопления соленосных комплексов верхней юры Тер-ско-Каспийского прогиба // Циклы. Материалы VIII Международной конференции. Том второй. - Ставрополь: СевКав ГТУ, 2005. С. 42 (соавторы: Вобликов Б.Г., Мельников Е.А., Нифантова Е.В., автора 0,013 п.л.).

11. Особенности формирования ловушек УВ в нижнетриасовом комплексе Центрального и Восточного Предкавказья // Материалы IX региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Том первый. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2005. С. 36 - 37 (соавторы: Стерленко З.В., Вобликов Б.Г., Туманова Е.Ю., Мельников Е.А., автора 0,01 п.л.).

12. Литолого-петрографическая характеристика отложений анизийского яруса Центрального и Восточного Предкавказья // Материалы XXXIV научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2004 год. Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2005. С. 60 - 62 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., Нифантова Е.В., автора 0,07 п.л.).

13. Тектоническое строение и история геологического развития палеозойского комплекса в северной части Ставропольского края и Республики Дагестан // Материалы XXXIV научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2004 год. Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2005. С. 63 - 65 (соавторы: Вобликов Б.Г., Лопатин А.Ф., Мельников Е.А., автора 0,06 п.л.).

14. Литотипы пород маджинской и максимокумской свит верхнего триаса Восточного Предкавказья // Материалы XXXV научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2005 год. Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2006. С. 28 - 29 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., Нифантова Е.В., автора 0,01 п.л.).

15. Коллекторские свойства пород анизийского яруса Восточного Предкавказья // Материалы XXXV научно-технической конференции по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2005 год. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. Том первый. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2006. С. 32 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Нифантова Е.В., автора 0,01 п.л.).

16. Особенности строения нижнего подъяруса анизийского яруса в разрезах скважин Восточного Ставрополья // Материалы X региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ. 2006. С. 36 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., Нифантова Е.В., автора 0,012 п.л.).

17. Тектонические предпосылки нефтегазоносности отложений анизийского яруса Восточного Предкавказья // Материалы X региональной научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Том первый. Ес-

тественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: Сев-КавГТУ, 2006. С. 36 (соавторы: Вобликов Б.Г., Нифантова Е.В., автора 0,02 пл.).

18. Литолого-фациальные и палеогеографические критерии нефтегазоносное™ анизийского бассейна седиментации Восточного Предкавказья // Материалы XIII научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2009. С. 98 - 99 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стер-ленко З.В., Туманова Е.Ю., автора 0,042 пл.).

19. Терригенно-карбонатная седиментация бассейна осадконакопления в анизийский век // Материалы XIII научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2009. С. 99 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., автора 0,02 пл.).

20. Типы пород-флюидоупоров в отложениях триаса Восточного Предкавказья // Материалы XIII научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2009. С. 99 (соавторы: Вобликов Б.Г., Туманова Е.Ю., автора 0,008 пл.).

21. Прогнозная оценка характера распространения природных резервуаров в пермо-триасовом комплексе Восточного Предкавказья // Материалы XIII научно-технической конференции «Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону». Том первый. Естественные и точные науки. Технические и прикладные науки. - Ставрополь: СевКавГТУ, 2009. С. 101 - 102 (соавторы: Вобликов Б.Г., Стерленко З.В., Туманова Е.Ю., автора 0,07 пл.).

22. Палеогеография анизийских отложений востока Ставропольского края // «Энергия молодежи - ресурс развития нефтегазовой отрасли»: Сборник тезисов докладов IV открытой научно-практической конференции молодых специалистов и работников / ООО «Газпром добыча Астрахань». - Астрахань: «Факел», 2011. С. 53 (соавторы: Мельников Е.А., Мельникова Е.В., автора 0,025 пл.).

Тираж 120 экз. 1 уч.-изд.л. ф-т 60x84/16 Отпечатано в ООО "Газпром ВНИИГАЗ" по адресу 142717, Московская область, Ленинский р-н, п. Развилка, ООО "Газпром ВНИИГАЗ"

Текст научной работыДиссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Мельников, Сергей Александрович, Ставрополь

61 12-4/76

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕНОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ И ГАЗОВЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»)

На правах рукописи

МЕЛЬНИКОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

УСЛОВИЯ ОСАДКОНАКОПЛЕНИЯ И ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОРОД-КОЛЛЕТОРОВ АНИЗИЙСКОГО ЯРУСА СРЕДНЕГО ТРИАСА ВОСТОЧНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ В СВЯЗИ С НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬЮ

Специальность - 25.00.12 Геология, поиски и разведка

нефтяных и газовых месторождений

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук

Научный руководитель: доктор гелого-минералогических наук, профессор Б.Г. Вобликов

Ставрополь 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3 Глава 1 История геолого-геофизической изученности и геологическое строение

отложений анизийского яруса Воситочного Предкавказья 7

1.1 Геолого-геофизическая и буровая изученость анизийских отложений Восточного Предкавказья 7

1.2 Выделение и строение фундамента 12

1.3 Литолого-стратиграфическая характеристика 15

1.4 Тектоника 20

1.4.1 Использование геофизических данных при изучении переходного (тафрогенного) комплекса 21

1.4.2 Геологические методы изучения 23

1.4.3 Строение отложений переходного комплекса 30

1.5 История геодинамического развития 38 Глава 2 Нефтегазоносность анизийских отложений 46

2.1 Главные особенности нефтегазообразования и нефтегазонакопления в анизийских отложениях среднего триаса 46

2.2 Физические свойства и химический состав УВ 59

2.3 Нефтегазоводопроявления 60 Глава 3 особенности осадконакопления и геодинамика бассейна седиментации в анизийском веке Восточного Предкавказья 68 Глава 4 Коллекторские свойства пород анизийского яруса 77

4.1 Петрофизическая характеристика отложений анизийского яруса Восточного Предкавказья 77

4.2 Статистическая обработка петрофизических свойств пород анизийского яруса Восточного Предкавказья 90 Глава 5 Пространственное распределение основных петрофизических параметров (пористости и проницаемости) анизийского яруса на территории Восточного Предкавказья 97 Глава 6 Первоочередные направления ГРР на нефть и газ в анизийских отложениях Восточного Предкавказья 101 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 108 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 110

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В настоящее время очевидна динамика сокращения разведанных извлекаемых запасов нефти, газа и конденсата в «старых» нефтегазодобывающих районах юга европейской части Российской Федерации. Для восполнения ресурсов углеводородов необходима переориентация геологоразведочных работ (ГРР). Сравнительно высокая в целом степень изученности мезозойских отложений отдельных геоструктурных элементов Восточного Предкавказья позволяет говорить об их значительном аккумулирующем потенциале. Однако в этом интервале разреза имеются литолого-стратиграфические комплексы, которые ранее не рассматривались как самостоятельные объекты геологоразведочных работ. К числу перспективных можно отнести и разрез анизийских отложений, разведка которых практически не проводилась.

Переориентация ГРР на новые горизонты ведет к значительному удорожанию поисковых и разведочных работ, что, естественно, требует обоснованности их проведения. Очевидно, что любое новое направление ГРР должно начинаться с обобщения и анализа всей накопленной в предыдущие годы геолого-геофизической информации.

Цель работы. Повышение достоверности прогноза пространственного распространения ловушек углеводородов в анизийских отложениях среднего триаса на основе результатов комплексного анализа палеотектонических, литолого-фациальных и палеогеографических критериев прогноза нефтегазоносности и закономерностей формирования пород-коллекторов и флюидоупоров в триасовых отложениях методами детального анализа геолого-геофизических разрезов скважин с привлечением результатов лабораторных исследований кернового материала, опробования и испытания скважин, а также площадных сейсмометрических работ.

Основные задачи исследований.

1. Обобщение и анализ имеющейся нефтегазогеологической информации о распространении и фильтрационно-емкостных свойств пород анизийского яруса Восточного Предкавказья.

2. Выявление особенностей геологического строения анизийского комплекса: литологического состава, площадного распространения и мощности в пределах изучаемой территории.

3. Изучение палеогеографических, палеогеологических и литолого-

фациальных условий формирования пород анизийского яруса среднего триаса.

4. Оценка и прогноз емкостно-фильтрационных свойств пород-коллекторов анизийского яруса и их площадного изменения.

5. Проведение геологического моделирования прогнозируемых ловушек УВ.

6. Разработка рекомендаций и выделение первоочередных объектов для постановки поисково-оценочных работ на анизийские отложения в пределах Восточного Предкавказья.

Научная новизна работы.

1. Установлены литолого-фациальные и палеогеографические критерии нефтегазоносности терригенно-карбонатных отложений анизийского яруса Восточного Предкавказья (в границах Ставропольского края).

2. Выявлены особенности осадконакопления и геодинамика бассейна седиментации в анизийском веке Восточного Предкавказья.

3. Выявлены границы и установлены закономерности распространения различных литотипов отложений анизийского яруса в пределах исследуемой территории.

4. По результатам геолого-геофизических работ проведено моделирование прогнозируемых ловушек углеводородов с обоснованием их доминирующих морфогенетических типов в каждом из нефтегазоносных районах.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

В соответствии с формулой специальности 25.00.12 - «Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений», охватывающей проблемы геологического обоснования прогноза развития нефтяных и газовых месторождений, в диссертационном исследовании детально изучено геологическое строение пород коллекторов анизийского яруса Восточного Предкавказья, что позволило выявить распространение перспективных зон содержания УВ.

В соответствии с областью исследования специальности 25.00.12 -«Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений» область диссертационного исследования включает геологические условия образования перспективных резервуаров анизийского возраста и условия формирования скоплений нефти и газа в пределах исследуемой территории.

Практическая значимость и реализация результатов диссертационной работы.

Проведенные исследования позволили установить закономерности распространения пород-коллекторов анизийского яруса, изменения их емкостно-

4

фильтрационных и петрофизических характеристик, выявить зональные (или локальные) нефтегазоперспективные объекты, оценить их на качественном уровне и рекомендовать в их пределах проведение поисково-оценочных работ.

Результаты научных исследований, полученные автором, были использованы при планировании ГРР на нефть и газ в пределах Предкавказья (на территории Ставропольского края).

Основные защищаемые положения.

1. Литолого-фациальные и палеогеографические критерии нефтегазоносности терригенно-карбонатных отложений анизийского яруса Восточного Предкавказья (в границах Ставропольского края).

2. Закономерности распространения в разрезе анизийского яруса различных типов пород-коллекторов и изменения их петрофизических свойств.

3. Типизация нефтегазоперспективных объектов в анизийском комплексе.

4. Оценка перспектив нефтегазоносности и обоснование основных направлений ГРР на отложения анизийского яруса в пределах Восточного Предкавказья.

Апробация и публикации.

Основные положения диссертационной работы представлялись на седьмой Международной конференции «Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Актуальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа (памяти Б.А. Соколова и В.В. Семеновича)», Москва, 2004 год; XXXIII, XXXIV, XXXV научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов, Ставрополь, 2004, 2005, 2006 годы; VII, VIII, IX, X региональных научно-технических конференциях Вузовская наука - Северо-Кавказскому региону», Ставрополь, 2003, 2004, 2005, 2006 годы; VII Международная конференция «Циклы», Ставрополь, 2005 год.

По теме диссертационной работы опубликовано 22 научные работы, в том числе 4 в изданиях рекомендованных ВАК РФ.

Методы исследований и фактический материал.

В основу диссертационной работы положены исследования, выполненные автором в тот период, когда он был студентом старших (4-5) курсов факультета нефти и газа Северо-Кавказского государственного технического университета, во время работы в ООО «Газпром ВНИИГАЗ». Эти самостоятельные научные исследования вошли в научную программу, которая выполнялась кафедрой геологии нефти и газа по пермо-триасу Восточного Ставрополья в рамках договорных научно-

5

исследовательских работ с ОАО «Ставропольнефтегаз» и Комитетом природных ресурсов по Ставропольскому краю.

Помимо этого в работе использовались геолого-геофизические материалы по скважинам, пробуренным в Восточном Предкавказье, а также материалы по скважинам, вскрывшим отложения анизийского яруса (540 образцов из 65 скважин 28 месторождений и площадей) Восточного Предкавказья.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения, изложенных на 118 страницах, иллюстрируется 11 рисунками, 7 таблицами и сопровождается списком литературы из 97 наименований.

Автор диссертационной работы выражает благодарность своему научному руководителю - доктору геолого-минералогических наук, профессору Б.Г. Вобликову, заведующему кафедрой геологии нефти и газа СевКавГТУ, доктору геолого-минералогических наук В.А. Гридину, начальнику лаборатории ООО «Газпром ВНИИГАЗ» P.A. Жирнову за постоянное внимание и помощь, оказанную при выполнении работы.

Автор признателен всем сотрудникам кафедры геологии нефти и газа СевКавГТУ за помощь и поддержку в период подготовки диссертации.

В процессе работы над диссертацией автор пользовался консультациями и советами ученых и специалистов докторов технических наук: В.И. Нифантова, В.Г. Фоменко, кандидатов геолого-минералогических наук: В.М. Андреева, П.В. Бигуна, И.А. Бурлакова, A.C. Горкушина, Л.Н. Зубовой, А.Ф. Лопатина, А.Г. Ликова, Е.А. Мельникова, И.Г. Сазонова, З.В. Стерленко, за что автор выражает им свою признательность.

1 История геолого-геофизической изученности и геологическое строение отложений анизийского яруса Восточного Предкавказья

1.1 Геолого-геофизическая и буровая изученность анизийских отложений Восточного Предкавказья

Первые региональные геофизические исследования с целью изучения глубинного строения на территории Восточного Предкавказья начаты в начале XX века и их проведение заключалось в применении маятниковых, магнитных и электроразведочных наблюдений. Результаты этих работ 1935-1937 гг. позволили выявить наличие крупного погребенного поднятия - кряжа Карпинского, а также ряда других поднятий, расположенных в Затеречной равнине (Ачикулакское, Моздокский вал). [48, 59, 71]

Начиная с 1947 г., на Северном Кавказе проводятся региональные геологические исследования Северо-Кавказской геофизической экспедицией МГ СССР. В период с 1947 по 1952 г. были выполнены сейсмические и гравиметрические исследования рекогносцировочного характера на обширной территории Ставропольского края и прилегающих территорий. Первые обобщения этих исследований, выполненные Егоровой E.H. в 1951-1952 гг., позволили обосновать бурение ряда опорных скважин: - Нагутской, Ипатовской вскрывших доюрские образования. [23, 25, 46]

В 1953-54 гг. на исследуемой территории проводятся аэромагнитные исследования, по результатам которых составлены карты значений ДТа, которые позволили установить весьма сложное и неоднородное строение домезозойского основания Скифской плиты. Совместно с гравиметрическими работами, аэромагнитные работы позволили составить тектоническую схему по фундаменту, уточнить размеры наиболее крупных структур и выделить новые структурные элементы. [23, 25, 46]

Региональные сейсмические исследования методом отраженных волн, проводимые в Предкавказье, позволили начать картирование анизийских отложений. По результатам этих исследований на территории Восточного Предкавказья в 50-е годы подготовлен к вводу глубоким бурением большой фонд структур - Озек-Суат, Зимняя Ставка, Урожайненская и другие. [23]

Бурением первых поисковых и разведочных скважин на этих структурах установлена промышленная, нефтегазоносность юрско-меловых отложений,

несогласно налегающих на пермо-триасовые (скв. 3, 5, 7 Озек-Суат, 5, 23 Колодезные, 3, 4, 5, 6 Урожайненские и другие). Пермо-триасовые отложения впервые вскрыты глубоким бурением в 1958 г. на Озек-Суатской площади. В течение 60-х годов в пределах Восточного Предкавказья пробурены единичные поисково-разведочные скважины на пермо-триасовые отложения с целью изучения их литологии, стратиграфии, коллекторских свойств и оценки перспектив нефтегазоносности. [16]

Региональные, поисковые и детальные сейсмические работы, методом отраженных волн не решали задач по изучению внутренней структуры пермо-триасовых отложений и условий залегания поверхности домезозойского основания.

Планомерное изучение условий залегания пермо-триасовых отложений и домезозойского основания начались трестами «Грознефтегеофизика» (ГНГФ), «Краснодарнефтегеофизика» (КНГФ) и Восточно-Донской геофизической экспедицией (ВДГЭ), «Спецгеофизика» (геофизической партией №1 «НИЛ Зарубежгеология») с 1962 года.

Первые планомерные региональные геофизические исследования позволили получить данные об условиях залегания поверхности палеозойского складчатого основания и о внутренней структуре пермо-триасового комплекса. [23, 24, 25]

Начиная с 1967 г. проводятся опытно-методические исследования методом общей глубинной точки (MOB ОГТ).

Работы методом ОГТ позволили резко увеличить глубину исследований и получить многочисленные отражения от горизонтов пермо-триасового комплекса, установить литолого-стратиграфическую характеристику триасовых отложений, их распространение и мощность, получить представление о внутренней структуре. Важным итогом этих работ является установление особенностей распространения пермо-триасовых отложений в регионе, их внутренней структуры и ее резкое отличие от перекрывающих осадков юрско-антропогенового платформенного чехла. Выполнено более детальное геотектоническое районирование территории Восточного Предкавказья, в пределах которой точно определены границы таких крупных погребенных структурно-тектонических элементов, как вал Карпинского, Восточно-Манычский прогиб, осложненный более мелкими структурными элементами, Чернолесский и Терско-Каспийский прогибы и впервые выделен Прикумский вал. Практически все структуры, установленные в разрезе пермо-триасовых отложений, сосредоточены в пределах Восточно-Манычского прогиба. В связи с этим, основной объем (70%) сейсмических исследований МОП",

8

выполненных в регионе, сосредоточен здесь. Плотность их на отдельных участках составляет 2-2,5 пог. км. сейсмопрофилей на 1км2 площади, а отдельные участки перекрыты этими исследованиями с поисковыми задачами пятикратно. Но несмотря на значительный объем выполненных сейсмических исследований МОГТ, в регионе остаются большие площади на стадии региональных работ таких структурно-тектонических элементов, как Ногайская ступень, Восточно-Ставропольская впадина, Терско-Каспийский прогиб (восточная часть), Прикумская система поднятий (восточная часть). Малоэффективными или совершенно не эффективными в изучении строения пермо-триасовых отложений оказались сейсморазведочные работы МОГТ, проводимые в пределах Восточно-Ставропольской впадины, Ногайской ступени, Терско-Каспийского прогиба, а также на северном борту Восточно-Манычского прогиба сопрягающегося с валом Карпинского и в восточной части Прикумской системы поднятий. [37, 38, 39, 40, 51, 52, 90]

К настоящему времени плотность сейсмических профилей в зоне Манычских прогибов и Прикумской системе поднятий была доведена до 2-3 км/км2, что позволило увеличить подготовку объектов для глубокого бурения. Этими исследованиями подтверждено наличие погребенных Величаевско-Максимокумского и Дадынского валов в разрезе пермо-триасовых отложений, ранее выявленных профилями КМПВ. В пределах Прикумской системы поднятий сейсморазведкой МОГТ выявлен ряд палеовпадин, выполненных пермо-триасовыми отложениями (Владимирская и др.).

В 1983 г в объединении СНГФ проводятся планомерные работы по пространственной модификации, что представило более полную информацию для геологической интерпретации результатов геофизичес