формування
піщаних тіл у Чокракським відкладах північного борту західно-кубанського прогину
і їх нафтогазоносність
Мятчін Костянтин Михайлович
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата геолого-мінералогічних наук
Глава 1. Історія
геолого-геофізичного вивчення Західного Передкавказзя.
Перші
опису родовищ нафти Кубані і Таманського півострова були виконані у
60-х роках XIX століття академіком Г.В. Абіхом, де він викладав перший подання
про геологічну будову вказаних районів. Їм вперше був встановлений третинний
вік нафтоносних відкладень Кавказу і пояснена тектоніка його передгір'я.
Геологічні дослідження в той час носили розрізнений характер.
Систематичне
і планомірне вивчення даної території, очолюване професором
К.І. Богдановичем, почалося в 1906 році, який вперше описав особливості
геологічної будови Північно-Західного Кавказу. Їм і іншими співробітниками
Геологічного комітету Росії - І.М. Губкіна, С.І. Чарноцкім, К.А. Прокопова
и др. - в період 1906-1915 рр.. була проведена суцільна геологічна зйомка
Кубанської нафтоносній області в масштабі 1:42000. Зроблено детальний аналіз і
виділені конкретні фаціальні зони похованих дельт і конусів виносу на
схилах;
Величезною
заслугою геологічних досліджень І.М. Губкіна в період 1909-1915 рр..
є те, що він вперше в світі встановив новий тип нафтової поклади
(), Пов'язаний з древньою береговою лінією Майкопського
моря.
Значне
розвиток нафтової промисловості починається з 1930 року, коли були різко
збільшені обсяги геологорозвідувальних робіт. За порівняно короткий термін (з
1934 по 1939 р.р.) вдалося відкрити ряд нафтових родовищ, пов'язаних,
основному, з покладами в Майкопський відкладеннях: Хадиженськ,
Кабардинського, Асфальтова гора, Широка балка, Кура-Цеце, Кутаїський, Абузов і
ін Великі успіхи цих років були досягнуті завдяки дуже важливим
дослідженням Г.А. Хельквіста, А.В. Ульянова, Н.Б. Вассоевіча, А.Н. Афанасьєва,
Д.І. Гритчин., П. Н. Соколова. С.Т. Коротков розробив методику пошуків покладів
нафти в виклінівающіхся піщаних горизонтах Майкопський відкладень. Всі
дослідження того часу стосувалися тільки передгірній смуги складок і
монокліналі північного схилу. Область рівнинній частині Краснодарського краю
закрита для прямих геологічних спостережень потужною товщею молодих відкладів.
Планомірне
вивчення геологічної строеніяв цієї частини Кубані розпочато з 50-х років, у
початку основним методом вивчення були сейсмічні роботи МОВ. Пізніше
широке застосування отримав метод ОГТ. Після відкриття в 1985 р. газоконденсатних
покладів в Чокракським відкладеннях Прибережній структури, сейсмічні дослідження
Могти планомірно проводяться в межах всієї зануреною частини і північного борту
ЗКП, з метою пошуків складок ущільнення в понтмеотіческіх відкладах та вивчення
будови Карагай-Чокракським відкладень. До теперішнього часу практично вся
площа покрита сейсморозвідкою 3Д, що дало можливість максимально
деталізувати внутрішню будову найбільш продуктивною і перспективною
Чокракське товщі.
Глава 2. Короткий
нарис геологічної будови району дослідження.
В
главі розглянуті питання стратиграфії, тектоніки та історії геологічного
розвитку Західного Передкавказзя.
2.1. Стратиграфія
В
геологічному розрізі Західно-Кубанського прогину виділяються два великих
структурних комплексу: інтенсивно дислоковані породи домезозойского
підстави і мезозойської-кайнозойської осадовий чохол.
Мезозойської-кайнозойської
плитний чохол, що залягає на складчастій підставі басейну, починається в
більшості випадків із середньої юри, а в структурно підвищених ділянках - з
різних горизонтів крейди і включає повний розріз палеогену, неогену і
антропогену. Залягання порід чохла характеризується загальним нахилом на південь з
збільшенням потужностей в тому ж напрямку, аж до максимальних в
центральних осьових частинах передових прогинів. Загальна потужність чохла в найбільш
глибоких частинах Західно-Кубанського передового прогину перевищує 10-12 км. У осьової
частині прогину породи фундаменту не розкриті і передбачаються тільки по
геофізичних даних.
Середній
міоцен в Західному Передкавказзя підрозділяється на тарханскій, Чокракське
(лангскій ярус з міжнародної стратиграфічної шкалою), караганскій і
конкскій (серравальскій ярус з міжнародної стратиграфічної шкалою) яруси, а
також на сарматський і меотіческій яруси (тортонських ярус за міжнародною
стратиграфічної шкалою). Відкладення Чокракського ярусу представляють собою
переважно глинисту товщу з прошарками пісковиків, алевролітів, мергелів,
вапняків і доломіту. Відкладення верхнього міоцену і пліоцену представлені
піщано-глинистими породами понтіческого, кіммерійського і Куяльницького ярусів.
Перекриваються вони глинисто-алеврітовимі породами і більш грубими утвореннями
четвертинної системи.
2.2. Тектоніка
Більшість
дослідників розглядають Передкавказзя як молоду Скіфську плиту з
епігерцінскім підставою. По-справжньому консолідований фундамент,
мабуть, утворений докембрійськими товщами. Тим палеозойським
раннегерцінскім складчастим підставою і плитних мезозойської-кайнозойських чохлом
на Скіфської плат-формі виділяється "проміжний" або перехідний
комплекс позднепалеозойского-раннемезозойского віку. До нього входять: середньо-верхнекаменноугольние,
пермські відкладення (часто нерозчленованої пермотріас), тріасові і, частково,
відкладення самих нижніх ярусів нижньої юри. У деяких тектонічних зонах ці
відкладення мають характер моласами, у складі порід є й вулканіти, перш
всього в перму і юре.
Район
досліджень приурочений до північно-західній частині Західно-Кубанського пере-дового
прогину, який заклався як компенсаційний прогину в олігоцені
перед фронтом зростаючих гірничо-складчастих споруд Північно-Західного Кавказу
[Хаїн, 2001 р.]. Північна межа цієї субширотного прогину проводиться за
розлому в Юрського-крейдяних відкладеннях, який чітко фіксується на ряді
субмеридіональними сейсморозвідувальних профілів. Амплітуда розлому більше 1000 м.
Південної кордоном прогину з мезозойських складчастим спорудою Кавказу є
шовна зона - Охтирський глибинний розлом. Східним обмеженням прогину служить
поперечна структура - Адигейський виступ. Імовірно, глибина залягання
фундаменту Західно-Кубанського передового прогину понад 13 000 м.
В
пріосевой частини передового прогину, що примикає до акваторії Азовського моря,
розташований Слов'янсько-Рязанський прогин, що співпадає з найбільш прогнути частиною.
Прогин диференціюється на Слов'янську і Темрюкському сінкліналі і розділяє їх
Слов'янський виступ.
Безпосередньо
Прибережно-Морозовский нафтогазоносний район розташований в західній, найбільш
зануреною частини Слов'янсько-Рязанського прогину. Структура району
характеризується розвитком плікатівно-діз'юнктівних дислокацій. З півдня район
обмежений Краснодарському-Анастасіївській смугою Високоамплітудний діапірових
складок. Ступінь тектонічної напруженості з різних комплексів осадового
чохла в значній мірі спрощується вгору по розрізу.
На
північному борту Західно-Кубанського передового прогину Карагай-Чокракське
відкладення розбиті на серію тектонічних блоків, що створює сприятливі
умови для утворення екранованих пасток.
2.3. Історія геологічного
розвитку
Після
стиснення, що почався наприкінці кам'яновугільного часу у пізньому перму
більшість прогинів зазнало закриття, і відкладення в них були деформовані. У
ранньому тріасі закладаються нові тектонічні депресії ріфтогенной природи,
на піднятих блоках формувалися кабонатние товщі, по розломах відбувалися
вулканічні виливу. У середній юре відбувається загальне занурення плити і
починається формування потужного платформеного чохла. Уздовж зон розломів
(Охтирський, Циценскій та ін), що обмежували край плити формувалися
рифогенними масиви потужністю в сотні (до 1500) метрів.
Загальна
воздиманіе наприкінці позднеюрской епохи охопило значну частину Західного
Передкавказзя, але з пізнього апта ці райони починають інтенсивно занурюватися. У
Альбі практично всі Передкавказзя перетворилося на мілководна морський басейн.
Наприкінці альба і на самому початку сеноман регіон зазнав евстатіческое пониження
рівня моря і епейрогеніческое підняття, що виразилося в майже повсюдне
повному або частковому відсутності відкладень верхнього альба. У результаті
що почалося пізніше нового опускання відбулося закладення прогину, який з
півночі обмежувався тектонічним уступом на місці сучасної Тимашевського
ступені. Найбільш витриманими (однотипними) умовами формування відкладень
відрізняється позднетурон-коньяк-сантонское час. Широкий розвиток карбонатних
опадів свідчать про обстановках епіконтінентального тепловодного
басейну. На рубежі маастріхту і данія регіон вдруге відчув різке
евстатіческое пониження рівня моря, що відбилося у повсюдному зменшенні
глибини, розмиву відкладень і наявності стратиграфічних перерв.
Позитивні
складчасті руху в данське час були особливо інтенсивні на заході північної
кордону басейну опадонакопичення, про що свідчить підвищення вмісту
алеврітіво-піщаного матеріалу в розрізах порід півночі Західного Передкавказзя.
На південь Західного Передкавказзя теригенно розрізу поступово зменшується.
В
пізньому еоцені на Великому Кавказі можна припускати виникнення підняттів в
вигляді низької острівної суші, на схилах підняттів відзначається поява
олістостром. У зв'язку із зростанням підняттів в олігоцені відбувається компенсаційне
занурення, закладаються суміжні прогини, в які втягуються південні частини
платформи. Цей етап є початком формування передових прогинів. У
найбільш завантажених зонах цих прогинів у відносно глибоководних умовах
некомпенсованого занурення в олігоцен-раннеміоценовое час відбувається
накопичення темноцветних глинистих товщ майкопської серії, збагачених
органічним вуглецем. У межах Західного Передкавказзя: глибоководні
умови існували в зануреною частини ЗКП, в районі Тимашевського ступені
розжарюються більш мілководні відкладення. Розділялися ці зони смугою малих
величин опадонакопичення в умовах материкового схилу морського дна,
відповідної в сучасному тектонічному плані північного борту ЗКП.
До
моменту накопичення Чокракським відкладень позднемайкопскій палеобассейн був вже
сформований, надходження уламкового матеріалу в нього посилився. У Тарханов і
початку Чокрак йде процес ерозії майкопської поверхні, формується ряд
каньйонів (врізку) субмеридіонального і північ-північно-східного напрямку. Під
впливом різних схилових процесів Карагай-Чокракське відкладення в межах
північного борту ЗКП виявилися розбитими на серію блоків, поступово занурюються
з півночі на південь і відділяються скидними порушеннями (мал.). У посткараганское
час схил мор-ського дна був практично вирівняний опадами,
підводно-зсувні явища завершилися. Глибина басейну поступово
зменшувалася, і в Куяльницькому час на території Західного Передкавказзя
опадонакопичення відбувалося, в основному, в умовах дельт, лиманів і плавнів.
2.4. Нафтогазоносність
В
розрізі Передкавказзя встановлено сім регіонально нафтогазоносних комплексів,
що відрізняються за геологічною будовою, масштабами нефтегазонакопленія і
умовами розміщення покладів УВ: тріасовий, нижньо-среднеюрського, нижньокрейдових,
верхньокрейдяними, палеогенових і неогенових.
На
північному борту Західно-Кубанського прогину основним є неогенових
нафтогазоносний комплекс. Тут виділяються два поверхи газонефтеносності: верхній
- У відкладеннях понт-меотіса, до яких приурочені поклади газу і
нижній - у відкладеннях Чокрак, з якими пов'язані газоконденсатні,
нафтогазоконденсатні і нафтові родовища.
нафтогазоносність
середнього міоцену північного борту ЗКП, а саме Чокракським відкладень встановлена
в 1985 р. відкриттям прибережного нафтогазоконденсатного ме-сторожденія. До
теперішнього часу також відкриті газоконденсатні і нафтові поклади на
Сладковський, Морозовський, Южно-морозівськи, Західно-морозівськи, Варавенской,
Тернувате, Східно-Черноерковской, Західно-Беліковской, Західно-Мечетської,
Північно-рисові і Чумаківського площах.
Характерними
особливостями групи родовищ прибережно-морозівськи району є:
аномально високі пластові тиску (коефіцієнт аномальності (Кан) =
1,96-2,03); різка мінливість колекторських властивостей продуктивних пачок по
площі; неоднозначність характеристики деяких пластів за ГІС; унікально
висока, наближається до критичного, і розрізнювальне по пачці
конденсатосодержаніе; складне фазовий стан УВ в покладах; висока
зміст парафінів в продукції, що в сукупності істотно ускладнює як
проведення геологорозвідувальних робіт, так і експлуатацію родовищ.
Основний
обсяг запасів УВ на родовищах прибережно-морозівськи району зосереджений в
IV пачці Чокракського комплексу. Притоки з різних пачок Чокрак змінюються
від 3 до 200-250 тис. м3/сут - газу, від 10-15 до 240 м3/сут - конденсату, і від
30 до 205 т/добу - нафти. За даними деяких досліджень (Одинцов Н.І., Бігун
П.В., Мікеріна Т.Б., Колесніченко В.П.), Чокракське відкладення мають достатній
генераційні потенціал і здатні утворити скупчення рідких і газоподібних
вуглеводнів. Також не виключається можливість вертикальної міграції
вуглеводнів з Майкопський нефтегазоматерінскіх товщ в Чокрак по розривним
порушень.
заміряні
пластові тиску в продуктивних пластах Чокракським відкладень змінюються від
571,9 кгс/см2 до 618,7 кгс/см2 з коефіцієнтом аномальності 1,96-2,03.
Пластові температури на абсолютних позначках середин покладів продуктивних пачок
змінюються від 119oС до 131oС
Глава 3.
Чокракське піщані колектори.
3.1. Методи дослідження фаціальні обстановки
накопичення Чокракським відкладень і локалізації піщаних тел
Чокракським
комплекс відкладів північного борту Західно-Кубанського прогину є складно
побудованої переважно глинистої товщею, що характеризується вкрай
нерівномірним розподілом піщаного матеріалу. Тому пошук піщаних тіл і
виділення в них пасток і покладів вуглеводнів пов'язаний зі значними
труднощами.
Геофізичні
дослідження свердловин залучаються для виділення пластів-колекторів в
продуктивному інтервалі розрізу, їх стратиграфічної прив'язки та визначення
фільтраційно-ємнісних властивостей. Для інтерпретації залучаються лише ті
методи ГІС, які вирішують ці завдання. За даними ГІС визначаються: ефективна
товщина, об'ємна глинистого, пористість, проникність і
нефтегазонасищенность. Чокракське відклади досліджуваного району характеризуються
значною фаціальні мінливістю, як по вертикалі, так і по Латерано.
Тому якісний і результативний пошук пластів-колекторів і скупчень
вуглеводнів у них став можливий тільки після використання в якості
основного інструменту сейсморозвідки 3Д. Для попередньої оцінки можливих
змін літології ОГ та їх колекторних властивостей, залучаються динамічні
ознаки сейсмічних записів у вигляді карт полів сейсмічних атрибутів:
амплітуд і частот відображень та пластових швидкостей. Динамічна інтерпретація
дозволяє виробляти тонкий аналіз літологічного складу порід, що беруть участь
в будові досліджуваного об'єкта. У практичному плані вона спрямована в першу
чергу на виділення та трасування продуктивних пластів у витриманих по
Латерано стратиграфічних одиницях розрізу, визначення їх ефективної
потужності і пористості. У комплексі з фазової кореляцією, дозволяє більш точно
визначати морфологію різних геологічних тіл і тим самим розкривати їх
генетичну природу.
Після
рішення задачі виділення піщаних тіл і пошуку пасток за даними ГІС і
сейсморозвідки постає питання про тип флюїда, насичують поклад. Для вирішення
цього завдання залучається технологія високоразрешающей електророзвідки з
виміром параметра викликаної поляризації (ВРЕ-ВП). Основою для розробки
технології послужили теоретичні досліедованія ВНІІГеофізікі, НВ НІІГГ і
СНІІГГіМС кінця 80-х - початку 90-х років, суттєво доопрацьовані в ЗАТ
