В.Г. ГРОШЕВ, А.В. СИНЕЛЬНИКОВ (СП “Совфрансгео”), Ю.А. ВОЛОЖ (ГИН), В.В. ЛИПАТОВА (ВНИГНИ), Б.А. ИСКУЖИЕВ (Атыраунефтегазгеология), В.П. НИКОЛЕНКО (Казмунайгеофизика)

Ориентация нефтегазопоисковых работ на юге Прикаспия в последние годы на надсолевые, преимущественно верхнепермско-триасовые, отложения, привела к открытию ряда месторождений, в том числе Котыртас Северный (рис. 1). Эта площадь находится недалеко от известных месторождений Промысловой Эмбы и согласно схеме районирования Ю.А. Воложа (1990) приурочена к зоне развития “глетчерообразных” соляно-купольных структур.

При изучении особенностей строения площади наряду с сейсмическими профилями МОГТ и диаграммами ГИС использованы данные макро- и микроскопического исследований образцов керна (3.А. Яночкина, Т.Ф. Букина). Возраст доюрских толщ обоснован определениями двустворчатых моллюсков (С.Н. Жидовинов), филлопод (А.Ю. Лопато), харофитов (Ф.Ю. Киселевский), остракод (Н.Н. Старожилова, О.В. Пикалова), спорово-пыльцевых комплексов (Г.М. Романовская).

В надсолевом структурно-тектоническом комплексе выделяются два структурных этажа: верхнепермско-триасовый дисгармоничный и юрско-неогеновый покровный, разделенные региональным несогласием – поверхностью предъюрского размыва (отражающий горизонт V₁). Верхний этаж на изучаемой территории имеет площадное развитие. Ряд выдержанных сейсмических реперов внутри него (А, III и др.) позволяет достаточно уверенно коррелировать слагающие его сейсмокомплексы по площади. Нижний, дисгармоничный, этаж выполняет преимущественно глубокие межкупольные мульды, сложенные разновозрастными верхнепермско-триасовыми образованиями, которым на временных разрезах отвечают зонально и локально прослеживаемые группы отражений.

Купольный тип наиболее изучен в процессе разведки месторождений Промысловой Эмбы. Он характеризуется сокращенной (первые сотни метров) мощностью и развит в пределах сводовых частей соляного ядра (или осложняющего его соляного карниза) над полого погружающейся поверхностью соли до перехода последней в крутой склон. Этому типу разреза присуще и частое выпадение отдельных стратиграфических подразделений или их частей вследствие как региональных, так и локальных перерывов в осадконакоплении. В пределах рассматриваемой площади купольный тип триаса вскрыт более 30 тыc скв. Отвечающие ему средне- и верхнетриасовые образования (рис. 2, рис.3) представлены орысказганской, онгарской, котыртасской и молдабекской свитами. Мощность отложений среднего триаса составляет 80–260 м. Представлены они терригенными и карбонатно-терригенными, преимущественно пестроокрашенными породами (зеленая, бурая, серая различных оттенков). В терригенных разностях обломочная часть, как правило, полимиктовая, цемент – карбонатный, смешанный, глинисто-карбонатный, карбонатно-железисто-глинистый и др. В керне отмечаются углефицированные растительные остатки, реже – остатки корневой системы и фрагменты ископаемых почв. Для разреза характерны новообразования пирита, сидерита, а также ходы илоедов. В котыртасской свите отмечены прослои известняков пелитоморфных, глинистых.

Образования верхнего триаса, представленные молдабекской свитой, имеют мощность 30–120 м. Сложены преимущественно сероцветными глинистыми алевролитами и песчаниками на карбонатном и глинистом цементе, встречаются прослои глин и аргиллитов. В составе обломочного материала преобладает кварц, присутствуют полевые шпаты, биотит, хлорит, обломки кремнистых пород, микросланцев. Встречаются остатки почв, отмечаются оползневые текстуры. В пределах площади установлено трансгрессивное налегание последовательно выклинивающихся в западном направлении нижних частей разреза на поверхность соляного карниза (см. рис. 2, рис. 3).

На временных разрезах купольный тип триаса выражен “черепицевидной” формой отражений, обусловленных подошвенным прилеганием на поверхность соли (горизонт VI) и срезанием предъюрской поверхностью размыва (горизонт V₁). Отражения в разрезе купольного типа слабо- и среднеинтенсивные, их корреляция затруднена наличием многочисленных сбросов.

Мульдовый тип в пределах площади вскрыт скважинами Котыртас Северный – 1, 2, 6, 11, 15 и др.

Нижний триас (вскрытая мощность 120 м в скв. 6 Котыртас Северный) представлен переслаиванием песчаников, глин и алевролитов серо- и буроцветных. Отмечается четкая ритмичность в строении разреза. По составлению с фаунистически охарактеризованными разрезами скважин площади Орысказган эта толща имеет позднеоленекский возраст. Литолого-фациальные особенности отложений среднего и верхнего триаса аналогичны таковым купольного типа, однако мощности соответствующих подразделений существенно увеличиваются (3–8 раз) за счет появления новых толщ.

В триасовом разрезе мульдового типа на профилях МОГТ выделяется до 10–12-ти отражающих горизонтов, дивергентно (с расхождением) погружающихся в восточном направлении. Кровля комплекса выражена в виде эрозионной поверхности, на которой триасовые отложения с резким угловым несогласием перекрываются юрскими толщами. В целом триасовые отложения мульдового типа характеризуются средне- и низкочастотными отражениями средней и слабой амплитуды, имеют достаточно дифференцированный облик, однако не содержат региональных реперов:

Подкарнизный тип изучен в скв. 14 и 29 Котыртас Северный, вскрывших триасовые отложения под соляным карнизом. Представлены они довольно однородной толщей переслаивания преимущественно буроокрашенных алевролитов и глин с редкими прослоями песчаников. Характерной особенностью разреза являются крутые углы падения, зафиксированные как в керне, так и на диаграммах наклонометрии. В разрезе скважины повторяются две пачки пород зеленовато-серых тонов в интервалах 2300–2400 и 3050–3200 м, для которых характерно повышенное содержание обугленных растительных остатков и новообразований пирита. На диаграммах радиоактивного каротажа отмечаются также пачки с повышенными показаниями гамма-активности на глубинах 2390– 2590 и 2880–2990 м (см. рис. 2). По данным наклонометрии (интерпретация В.Г. Попова, В.М. Артемьевой и Л.В. Бородиной, 1988) верхняя часть подкарнизного разреза при углах падения 50–30° имеет азимут падения 250–270°, тогда как нижняя при тех же углах – противоположный (60–70°). Для центральной части типично отсутствие упорядоченной записи наклономера, что свидетельствует о субвертикальном залегании пластов.

В поле отраженных волн на временных разрезах МОГТ подкарнизные толщи практически “немые”, что связано с крутыми углами падения. Подошва соляного карниза выражена рядом двух-трехфазных интенсивных отражений, имеющих дифрагированный облик (горизонт VI₁). В восточной части площади кровля подкарнизного типа триаса условно принята по отражающему горизонту V₃², выше которого появляются регулярные отражения от верхнеоленекских толщ.

В развитии соляно-купольной структуры и примыкающей к ней мульды Котыртас Северный можно выделить четыре крупных этапа: допозднеоленекский, позднеоленекский, средне-позднетриасовый и юрско-неогеновый (рис. 4).

1. Допозднеоленекский этап. Начиная, вероятно, с поздней перми и вплоть до конца раннего олене-ка в пределах рассматриваемого участка заложилась и развивалась первичная мульда. В это время в условиях мелководного континентального водоема накапливались преимущественно глинистые и алевроглинистые, реже песчаные осадки. Депоцентр прогибания первичной мульды (зона наибольшего погружения, характеризующаяся максимальными мощностями) располагался в районе краевой части современного соляного карниза (D₁).

В западном направлении воздымание слоев было более крутым, чем в восточном. На рубеже ранне- и позднеоленекского времени произошло падение уровня эрозии, что привело к размыву и появлению углового несогласия (см. рис. 4, 1). Осадки первичной мульды образовали подкарнизный тип разреза.

2. Позднеоленекский этап – ведущий в формировании современной структуры рассматриваемого участка. В это время депоцентр прогибания сместился к востоку, к зоне близ современного крутого уступа купола Мырзалы (D₂), что привело к образованию асимметричной мульды клиновидной формы. Из-за неравномерной нагрузки вся терригенная толща стала разворачиваться вокруг центра вращения, располагавшегося в районе депоцентра первичной мульды. При этом западная часть толщи поднималась выше базиса эрозии и разрушалась, а восточная часть погружалась вследствие накопления новых порций поступающего терригенного материала. Разворот терригенной толщи продолжался до полного выжимания соленосных отложений и контакта надсолевого комплекса с кровлей подсолевого (см. рис. 4, 2а).

На следующей стадии второго этапа был сформирован соляной карниз, перекрывающий эродированные толщи первичной мульды. Причиной образования соляного карниза явился интенсивный рост купола Котыртас Северный за счет поступления соляных масс с запада. При достижении критической высоты над уровнем рельефа выступающий соляной шток стал “растекаться” в виде глетчера (см. рис. 4, 2б). Возможность такого механизма образования соляных карнизов предполагалась в Прикаспийском бассейне [1], отмечается она и в современных условиях (например, иранские соляные горы) [3].

Заключительная стадия позднеоленекского осадконакопления привела к формированию вторичной асимметричной мульды, контактирующей по латерали с соленосной толщей карниза. На рубеже раннего и среднего триаса вследствие эрозионных процессов произошло выравнивание поверхности (см. рис. 4, 2в).

3. Средне-позднетриасовый этап характеризуется продолжающимся формированием вторичной мульды в восточной части площади. Синхронные толщи сокращенной мощности откладывались и над соляным карнизом, и на куполах Котыртас Северный и Мырзалы Восточный, образуя трансгрессивную последовательность. Зона максимальных мощностей (и соответственно максимального прогибания) оставалась там же, где и в поздне-оленекское время. В среднем-позднем триасе завершилось практически полное выжимание соленосных толщ в купола. В предъюрское время произошел размыв верхних частей отложившихся толщ с частичным уничтожением средне- и верхнетриасовых отложений. К этому времени завершилось становление современного облика межкупольной зоны Котыртас Северный – Мырзалы Восточный (см. рис. 4, 3).

4. Юрско-неогеновый этап ознаменовался резким изменением режима осадконакопления. Соответствующие этому времени толщи плащеобразно и субгоризонтально перекрыли более древние образования. В пределах рассматриваемой площади наступила стабилизация галокинетических процессов, мощность юрско-неогеновых отложений меняется незначительно. В целом юрско-неогеновый этап не внес принципиальных изменений в строение данной площади (см. рис. 4, 4).

Эволюция межкупольной зоны и сопряженных с ней участков распространения подкарнизного и купольного типов разреза сопровождалась тектоническими дислокациями, обусловленными перераспределением соляных масс. Все отмеченные нарушения являются сбросами различной амплитуды и протяженности. На временных разрезах МОГТ они фиксируются по разрыву и смещению осей синфазности (при достаточно большой амплитуде) либо по образованию локальных флексурных перегибов, осложненных ослаблением интенсивности записи без разрыва сплошности осей (малоамплитудные сбросы). Сбросы по подошве соляного карниза выражаются в виде узлов дифракции, расположенных на разном временном уровне, отвечающем амплитуде 150–170 м.

В ориентировке сбросов межкупольной зоны намечается определенная закономерность, по-видимому, связанная с механизмом формирования этой зоны. Выделяется основной разлом, протягивающийся субпараллельно краевой части соляного карниза, а также ортогональные к нему, упирающиеся в соляной купол (см. рис. 1, рис.4). Вероятно, периферийный сброс, отделяющий купольный и мульдовый типы разреза, также является элементом этой системы нарушений, названной нами сегментарно-радиальной.

Многопластовое нефтяное месторождение Котыртас Северный, приуроченное к надсолевым триасовым отложениям, локализовано в пассивной антиклинали над соляным карнизом. Выявлено до пяти продуктивных пластов в среднем (котыртасская свита) и один в верхнем (молдабекская свита) триасе (см. рис. 3). Антиклинальная структура сформировалась вследствие погружения синхронных толщ к востоку от карниза в результате оттока соли из межкупольной зоны, а к западу – за счет образования мульды проседания при вымывании соли в центральной части купола Котыртас Северный.

Одно из направлений связано с опоискованием подкарнизного разреза, при этом наиболее перспективной представляется возможная ловушка в базальной части подкарнизного разреза (см. рис. 4). Надсолевой разрез месторождений Прикаспийской впадины, как правило, начинается базальной грубообломочной пачкой независимо от возраста пород. Такая пачка прогнозируется и в подошве первичной мульды Котыртас Северный. В дальнейшем эта пачка развернулась до субвертикального положения, частично срезалась и была перекрыта соляным карнизом. Признаки нефтегазоносности в виде примазок тяжелой нефти в керне из подкарнизной части разреза скв. 14 позволяют прогнозировать залежь в структурно-стратиграфической ловушке (головных частях размытых базальных пластов), экранированной соляным карнизом. Для опоискования данной ловушки необходимо бурение наклонных скважин с вскрытием субвертикально залегающих толщ близ зоны сочленения соляного карниза и материнского штока (см. рис. 1).

Ловушки литологического выклинивания – наиболее перспективные типы неантиклинальных ловушек, развитых в условиях соляно-купольной тектоники: ведь градиент выклинивания отдельных осадочных тел в “дизъюнктивных” мульдах достигает аномально высоких значений. В межкупольной зоне Котыртас Северный – Мырзалы Восточный по плотной сети профилей МОГТ выделена и закартирована выклинивающаяся на восток толща в низах среднего триаса (орысказганская свита), ограниченная отражающими горизонтами V''₂ в кровле и V₃ в подошве (см. рис. 3). Линия склинивания этих горизонтов проходит внутри мульды вдоль краевой части соляного карниза (см. рис. 1). Площадь предполагаемой ловушки в контуре изогипсы – 1800 м по горизонту V''₂ составляет около 3 км², мощность выклинивающегося тела уменьшается от 600 м до 0, градиент выклинивания составляет около 150 м/км.

Тектонически экранированные ловушки могут быть встречены как в подкарнизном, так и в мульдовом и купольном типах разреза. Концепция поисков подкарнизных ловушек такого типа должна заключаться в трассировании ребер дифракции по горизонту VI₁ с последующим заложением скважин в присбросовой части приподнятого блока. Мульдовые тектонические ловушки опоисковываются, исходя из рассмотренной сегментарно-радиальной модели сбросов, причем особое внимание следует уделять малоамплитудным сбросам.

Непостоянство среды осадконакопления в условиях галокинеза благоприятствует формированию различного типа литологических ловушек (в частности, баров) над склонами куполов и соляными козырьками. На основании сейсмостратиграфического анализа были подготовлены рекомендации по опоискованию аномалий типа “бар” в байосбатских отложениях купола Карашказган, расположенном севернее рассматриваемой площади. Вероятно, подобные образования могут распространяться в разновозрастных прибрежно-морских отложениях юга Прикаспия, например, в среднем триасе.

В результате проведенных комплексных исследований установлены следующие закономерности строения и развития доюрских терригенно-соленосных толщ межкупольной зоны Котыртас Северный – Мырзалы Восточный.

1. Триасовые отложения четко делятся на три типа: купольный, мульдовый и подкарнизный. Купольные отложения сокращенной мощности трансгрессивно перекрывают поверхность соли, одновозрастные мульдовые толщи резко увеличены в мощности за счет вклинивания новых пачек. Как купольный, так и мульдовый тип разреза представлены латерально однофациальными отложениями среднего (орысказганская, онгарская и котыртасская свиты) и верхнего (молдабекская свита) триаса. Нижний триас (поздний оленек) также вскрыт в мульдовом типе.

3. Установлено четыре этапа эволюции межкупольной зоны Котыртас Северный – Мырзалы Восточный, обусловленных галокинетическим движением соли и перекрывающих толщ. Современную структуру определяет наличие двух разновозрастных (допозднеоленекской и позднеоленекской) мульд со смещенными депоцентрами прогибания. Важным моментом формирования этих мульд явилось их вращение (ротация) до тех пор, пока наиболее древние толщи не достигли подсолевого ложа. После этого активизировалось раскалывание пород на отдельные блоки по сегментарно-радиальной системе сбросов. Соляной карниз образовался в континентальных (субаэральных) условиях в виде глетчера, затем был перекрыт более молодыми отложениями.

1. О соляных карнизах на куполах Прикаспийской впадины / Г. Е.– А. Айзенштадт, М.В. Горфункель, Г.И. Ламбер и др. // Бюлл. МОИП. Отд. геол., 1980.– Т. 55.– Вып. 3.– С. 30–35.
2. F. Trusheim. Mechanism of salt migration in Northern Germany // AAP6 Bull.– I960,– Vol. 44.– No 9.– P. 1519– 1540.
3. M.A. Ala. Salt diapirism in Southern Iran // AAP6 Bull.– 1974.– Vol. 58.– No 9.– P. 1758–1770.

On the baas of integrated interpretations of seismic survey and drilling date have been establised geology and suggested the halokinetec model interdome zone and salt cornice formation in Northern Kotyrtas-Eastern Myrzaly. New non-conventional perspective petroleum objects in triassic deposits is provided, what extend possibility petroleum prostecting in the Precaspian depression.

1 – скважины: а – поисковые и разведочные, б – параметрические, в – рекомендуемые; 2 – изогипсы, м: а – по подошве среднего триаса, б – по кровле соляного купола (карниза): 3 – границы: а – соляного купола (карниза), б – литологической ловушки в низах среднего триаса; 4 – разломы; 5 – зона литологической ловушки в низах среднего триаса; 6 – предполагаемая зона выхода базального пласта под подошву соляного карниза

1 – песчаники; 2 – алевролиты; 3 – глины; 4 – известняки; 5 – известняки глинистые; 6 – соль; 7 – двустворчатые моллюски; 8 – филоподы; 9 – харофиты; 10 – остракоды; 11 – спорово-пыльцевые комплексы; 12 – перерывы в осадконакоплении

1 – границы стратиграфических комплексов; 2 – отражающие горизонты; 3 – продуктивные пласты; 4 – опрокинутая складка в подкарнизном разрезе; 5 – литологическая ловушка в низах среднего триаса; 6 – соляной карниз; 7 – разломы; 8 – скважины

1 – подсолевые отложения; 2 – соль; 3–6 – комплексы- 3 – верхнепермско(?)-нижнеоленекский, 4 – верхнеоленекский, 5 – средне-верхнетриасовый, 6 – юрско-неогеновый; 7 – размытая часть отложений; 8 – границы комплексов; 9 – пласты в верхнепермско (?) -нижнеоленекском комплексе; 10 – возможные ловушки; 11 – разломы, 12 – направление течения соли, 13 – направление вращения первичной мульды; 14 – депоцентр прогибания мульды (D₁ первичной, D₂ вторичной); цифры в кружках – этапы формирования мульды