В.С. УЛЬЯНОВ (Мингео), А.В. ПЕТУХОВ, В.А. ГУБИН (ВНИИгеоинформсистем)
Юстинский свод – перспективный объект нефтегазопоисковых работ в Прикаспийской впадине
В процессе перехода на новые условия хозяйствования возрастает роль экономических факторов в проведении геологоразведочных работ. Бурение дорогостоящих скважин требует серьезного обоснования и комплексного подхода к выбору объекта. В условиях Прикаспия, где основной продуктивный комплекс залегает на глубинах более 4 км, экономически целесообразно вводить в глубокое бурение объекты, содержащие только крупные по размерам залежи УВ. Именно на их поиск должны быть направлены усилия геолого-геофизических организаций. В связи с этим актуален прогноз крупных структур в над- и подсолевых отложениях, обоснование их возможной нефтегазоносности [2].
Комплексная обработка и анализ аэрокосмических данных, результатов наземных геофизических и геохимических работ с применением ЭВМ и электроннооптических анализаторов изображений открывают широкие возможности при изучении региональных особенностей геологического строения территории и локальном прогнозе нефтегазоносности. Интегрированная обработка и интерпретация геологической информации, полученной при зондировании на уровнях “Космос”, “Воздух”, “Земля”, “Скважина”, проводятся с позиций парагенезиса геофизических, геохимических и биогеохимических полей в земной коре, концепции очагового структурообразования.
Исходя из теоретических представлений о данном регионе, было проведено нефтегеологическое районирование по отдельным показателям. В частности, использовались результаты изучения регионального тектонического каркаса, выделения очагов структурообразования, анализа особенностей ландшафтно-гидрографических и геохимических условий в приповерхностных отложениях (данные обработки, дешифрирования космофотоснимков (КФС) и карты физического рельефа на электроннооптическом анализаторе изображений). Детализация строения фундамента и осадочного чехла с выделением структур различного ранга проводилась по результатам аэромагнитных, гравиметрических, сейсмических, электроразведочных работ. Перспективы нефтегазоносности выделенных структур оценены по данным глубинных геохимических, гидрогеологических исследований и бурения скважин.
Результаты обработки и интерпретации были положены в основу экспертного анализа и расчета на ЭВМ комплексного показателя – интегрированной характеристики многоуровенной и разнохарактерной геологической информации о нефтегазоносности недр. Новые перспективные объекты выделялись по значениям комплексного показателя, которыми характеризуются эталоны-объекты с выявленными ранее скоплениями УВ.
Изложенный подход к анализу геологической информации позволил выявить новый крупный перспективный объект в подсолевом комплексе отложений юго-западной части Прикаспийской впадины – Юстинский свод, который по размерам, геологическим характеристикам и возможной нефтегазоносности аналогичен Астраханскому ГКМ. Этот объект, площадью 50X20 км по замкнутой изогипсе – 5000 м (рис. 1), располагается южнее пос. Юста в зоне сочленения Сарпинского мегапрогиба и юго-западной части Астраханского свода.
Юстинский свод фиксируется по данным ландшафтно-индикационного визуального дешифрирования КФС и карт физического рельефа в виде крупной фотоаномалии, развитие которой связано с концентрически зональной системой структур регионального ранга, контролирующей нефтегазоносность Астрахано-Актюбинской зоны валообразных поднятий. Результаты морфодинамического анализа свидетельствуют о наличии в этом районе активных неотектонических движений положительного знака и кольцевой формы сводового поднятия, выраженных в новейшей структуре. Этот вывод подтверждается кольцеобразным распределением различных ландшафтных зон, почвенных комплексов, останцев в рельефе и озерных котловин.
На глубинах 5–5,5 км фиксируются структурные осложнения в виде крупных антиклинальных складок в карбонатных отложениях, аналогичных рифогенным нефтегазоносным известнякам нижне-среднекаменноугольного возраста Астраханского свода (по данным магниторазведки, сейсмических и буровых работ). На глубинах 10 км намечается выступ в докембрийском фундаменте с развитием интрузивных тел, часто контролирующих развитие перспективных структур в вышележащих отложениях (по результатам аэромагнитных и гравиметрических исследований).
Кроме благоприятных структурных форм, в пределах рассматриваемой территории закартированы геохимические и геофизические поля, параметры которых косвенно или прямо указывают на высокие перспективы нефтегазоносности (рис. 2). В частности, инструментальным изучением КФС на электронно-оптическом анализаторе изображений выявлена фотоаномалия с характеристиками, свойственными фотоаномалиям геологических объектов типа “месторождение УВ”. Есть основания полагать, что выявленная фотоаномалия определяется не только литологическими особенностями приповерхностных отложений, но и развитыми в них эпигенетическими минеральными новообразованиями. Возможность формирования последних над скоплениями УВ доказана комплексом экспериментальных исследований [1], что подтверждается наличием прямой корреляционной связи между характером фототональности КФС и изменчивостью значений спектральной яркости почв. Также обнаружены повышенные содержания в пробах почв концентраций метана и суммы тяжелых УВ, аномальные значения магнитной восприимчивости и повышенные содержания кальция общего и водорастворенного (по данным спектрального и атомно-адсорбционного анализов).
Газовые аномалии в опорных горизонтах (по данным термогазометрической съемки) тяготеют к широким зонам тектонических нарушений радиального типа, фиксируемым в региональной структуре Прикаспийской впадины. Одна из таких аномалий прослеживается с юго-запада на северо-восток в районе Сарпинских озер над региональным разломом, ограничивающим с запада предполагаемый Юстинский свод, и является прямым признаком благоприятных перспектив нефтегазоносности.
В последние годы в пределах юго-западной части Прикаспийской впадины ПГО Центргеофизика и ВНИИгеофизика проводили методические работы по изучению возможностей высокоточной гравиразведки применительно к решению задач прямых поисков залежей нефти и газа на основе анализа микроструктуры гравитационного поля (гравиметрическое обнаружение нефти и газа –ГОНГ). Аномалии типа ГОНГ обнаружены на восточном окончании предполагаемого Юстинского свода. На юге выявлены участки с аномальными значениями комплексного показателя по данным гравимагниторазведочных исследований, которые позволяют предположить наличие зон петрофизической неоднородности, аналогичных выявленным на Астраханском ГКМ в каменноугольных отложениях и благоприятствующих формированию скоплений УВ.
В отличие от нефтегазоносности Астраханского свода в пределах предполагаемого Юстинского выступа на технически доступных глубинах возможны:
1) наличие двух этажей нефтегазоносности: а) нижне-среднекаменноугольные карбонатные отложения (глубина залегания 5–7 км), б) терригенные отложения верхнекаменноугольного возраста (4–5 км). Для карбонатных отложений коллекторами могут служить зоны петрофизической неоднородности, отождествляемые с развитием трещиноватых кавернозно-поровых карбонатных пород. В терригенных молассовых отложениях верхнего карбона коллекторы могут быть обнаружены на участках опесчанивания разреза в пределах относительно приподнятых участков осадконакопления;
2) более высокий нефтегенерационный потенциал каменноугольных отложений, что связано с увеличением в них терригенной компоненты, наличием прослоев аргиллитов (по данным бурения скв. 3 и 5 Смушковских) и возрастанием в связи с этим концентраций ОВ сапропелево-гумусового типа до 1 %. Одновозрастные литолого-стратиграфические комплексы здесь залегают на 1,5–2 км глубже, чем на Астраханском своде. Район характеризуется большей закрытостью недр за счет слабого развития соляной тектоники и залегания над каменноугольными отложениями мощной толщи (до 4 км) терригенных пород надсолевого комплекса. Все это позволяет предположить наличие благоприятных условий для образования УВ и сохранения их скоплений, увеличения доли нефтяных компонентов и, как следствие, обнаружения газоконденсатной залежи с нефтяной оторочкой;
3) меньшая степень (до 5 %) сероводородного заражения пород осадочного выполнения. Расположение предполагаемого Юстинского выступа на границе сочленения Астраханского свода и Сарпинского прогиба, где ощущается влияние терригенных отложений последнего, позволяет предположить миграцию по региональному подъему пластов преимущественно малосернистого УВ-газа. Сероводород в этом случае в связи со значительным увеличением терригенной примеси в отложениях карбона и перми Юстинского свода, вероятно, будет расходоваться на восстановление окисленных форм железа до пирита. Наличие мощной толщи глинисто-песчаных пород надсолевого комплекса также является фактором, способствующим связыванию сероводорода. Эти предположения подтверждаются низкими содержаниями сероводорода в газах, отобранных из подсолевых отложений на Смушковской (H2S достигает 14 % в водорастворенных газах), Краснохудукской (1–5 %) структурах, из пород надсолевого комплекса на Каракульской (0–3 %), Халганской (0–2 %), Ивановской (2–4 %), Бугринской (3–5 %) структурах, располагающихся по периферии Юстинского свода.
Таким образом, результаты проведенных исследований позволяют: 1) предполагать наличие крупного Юстинского свода, осложненного более мелкими локальными поднятиями типа Ферсмановского, ранее выявленными сейсмическими исследованиями в подсолевых отложениях (см. рис. 1, а); 2) связывать большие перспективы нефтегазоносности (предположительно газоконденсатная залежь с нефтяной оторочкой) подсолевых отложений Юстинского свода с высоким нефте- и газогенерационным потенциалом каменноугольных отложений, вероятностью наличия в них трещиноватых, кавернозно-поровых (нижне- и среднекаменноугольные карбонатные отложения) и гранулярных коллекторов (верхнекаменноугольные терригенные отложения); 3) допускать незначительное содержание сероводорода в скоплениях УВ с высокой закрытостью недр и наличием терригенных пород, способных “усваивать” сероводород в процессе восстановления окислов до сульфидов; 4) уточнить рациональный комплекс и задачи нефтегазопоисковых работ в юго-западной части Прикаспийской впадины.
Для области предполагаемого Юстинского свода целесообразно широкое развертывание нефтегазопоисковых работ с проведением на первом этапе комплекса региональных геофизических исследований с ориентацией на выявление глубин залегания докембрийского фундамента, а также изучение особенностей структурного плана девонских и нижне-среднекаменноугольных карбонатных отложений, определение особенностей их распространения под молассовой формацией верхнего карбона Каракульско-Смушковской зоны поднятий (см. рис. 1, а), бурение параметрической скважины глубиной 6 км в пределах Ферсмановской структуры Юстинского свода (см. рис. 1).
Для оперативного прогноза нефтегазоносности девонских и каменноугольных отложений в процессе бурения параметрической скважины крайне важно изучение шлама, керна, бурового раствора геохимическими методами. Также для составления опорного геолого-геофизического разреза района Юстинского свода необходимо изучение геохимической специализации литоло-го-стратиграфических комплексов. С целью ускорения решения поставленных задач предполагается на первом же этапе, помимо Ферсмановской параметрической скважины, начать подготовку к бурению еще трех скважин глубиной 5000–6000 м, расположенных в точках пересечения региональных геофизических профилей. На втором этапе после интерпретации и анализа новых геологических, геофизических и
геохимических материалов, переинтерпретации результатов ранее проведенных в данном районе работ МОГТ составляется программа целенаправленных ГРР для оценки перспектив нефтегазоносности подсолевых отложений в пределах Юстинского свода. Уточняются объемы работ, места заложения поисковых скважин, районы концентраций детальных геофизических и геохимических исследований, их методика и технологическое обеспечение.
Следует отметить, что комплексная обработка, анализ и интерпретация информации позволили выявить новое крупное сводовое поднятие в подсолевых отложениях – Юстинский выступ – и рекомендовать этот объект для широкого развертывания нефтегазопоисковых работ, подтвердить перспективность практического применения интегрированного анализа многоуровненной и разнохарактерной геоинформации для решения нефтегазопоисковых задач в условиях Прикаспийской впадины.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Литогеохимические исследования при поисках месторождений нефти и газа. / Под ред. О.Л. Кузнецова – М.: Недра.–1987.
Соловьев Б.А., Федоров Д.Л. О реализации комплексного проекта геологоразведочных работ на нефть и газ в Прикаспийской впадине в
Физико-химические основы прямых поисков залежей нефти и газа / Под ред. Е. В. Каруса.– М.: Недра,– 1986.
Явление парагенезиса субвертикальных зонально-кольцевых геофизических, геохимических и биогеохимических полей в осадочном чехле земной коры // В кн.: Открытия в СССР – 1980.– М.: 1981.– С. 34
The features of geologic structure of the zone of junction between the Sarpin depression, Astrakhan arch and KarakuF-Smushkov zone of uplifts have been studied on the basis of integrated processing, deciphering, analysis and interpretation of remote sensing data and the results of surface geophysical and geochemical investigations. Petroleum prospects of this territory have been assessed in terms of paragenesis of subvertical zonal-ring geophysical and geochemical fields in the earth's crust, as well as on the conditions of generation, migration and preservation of hydrocarbons in sedimentary sequence. Major promising exploration target, Ustin arch, which is considered to be a new play for the 13th Five Year Plan (1991 – 1995) has been identified.
а – обзорная тектоническая схема с рекомендуемыми направлениями геологоразведочных работ, б – структурная карта по кровле докембрийского фундамента, в – структурно-фациальное районирование подсолевого комплекса, г – строение надсолевого комплекса отложений. 1 – месторождения УВ: К – Касаткинское, П – Полевое,
X – Халганское; 2 – локальные структуры: Хб – Харбинская, А – Ашатукская, Ф – Ферсмановская, У – Уланская, Г – Геологическая, См – Смушковская; 3 – границы тектонических элементов; 4 – система конседиментационных карбонатных массивов с указанием их возраста; 5 – изогипсы, км; фациальный состав отложений: а – тсррнгенный, б – переходный, в – карбонатный шельфовый; 7 – соляные купола; 8 – мульды надсолевых отложений мощностью до 4000 м; 9 – тектонические нарушения; 10 – южная граница распространения солей; рекомендуемые места заложения: 11 – сейсмопрофилей, 12 – глубоких скважин (ПР – параметрических, П – поисковых); 13 – населенный пункт
а – фотоаномалии типа “месторождение УВ”, 6 – аномалии в геофизических полях, в – аномалии геохимических показателей, г – прогноз сероводородного заражения осадочного чехла. 1 – месторождения УВ, 2 – фотоаномалии по результатам обработки КФС на электронно-оптическом анализаторе изображений; геофизические аномалии: 3 – по аэромагнитным данным, 4 – по гравиметрии; 5 – типа ГОНГ, 6 – по комплексу геофизических данных; геохимические аномалии: 7 – газовые в опорных горизонтах, 8 – комплексные в приповерхностных отложениях (почвах), 9 – предполагаемый уровень сероводородного заражения: а – 0, б – до 5, в – до 10, г – свыше 10 %, 10 – скважины замера газонасыщенности: (числитель – содержание сероводорода, %
; знаменатель – глубина опробования и возраст горизонтов)
