В.Е. Крючков (ВНИГНИ)

Восточный Туркменистан – один из крупнейших газодобывающих регионов мира. Здесь выявлено множество месторождений газа, в том числе такое уникальное, как Даулетабад-Донмез. Терригенные отложения шатлыкского промыслового горизонта (готеривский ярус) являются основным продуктивным комплексом. Вопросами изучения их литологических особенностей занимались многие исследователи [1, 3-5], однако неравномерность изученности отложений шатлыкского горизонта предполагает возможность открытия новых залежей углеводородов. Актуальность поисков новых залежей в этом объекте обусловлена сокращением разведанных запасов газа в связи с интенсивной эксплуатацией месторождений, низким содержанием в газе вредных примесей, небольшой глубиной залегания продуктивного горизонта.

Литолого-фациальный анализ отложений шатлыкского горизонта и результаты изучения зональности постседиментационных преобразований на газовых месторождениях Малай и Чартак (рис. 1) показали, что здесь еще имеются резервы газоносности.

Детальное литологическое изучение показало, что в подошве горизонта залегает наиболее плотная пачка V. Ее толщина относительно стабильна (рис. 2,A), а незначительное ее сокращение отмечается в восточном направлении от 20 м (скв.15 Малай) до 16 м (скв.2 Агар-Куи). В сводах антиклинальных поднятий Малай и Чартак ее толщина меньше на 1,5-2,0 м по сравнению с таковой в крыльевых частях. Пачка представлена переслаивающимися мелкозернистыми песчаниками и алевролитами с подчиненным числом прослоев ангидритов, темно-серых мергелей и известняков. Окраска пород изменяется в широком спектре: темно-серая, серая, светло-серая, розовато-серая, красно-бурая. Тип цементации преимущественно базальный и поровый, состав цемента глинистый, ангидритовый, доломитовый, известковый (20-30 % породы). В разрезе резко преобладают непроницаемые и слабопроницаемые разности. Пористость изменяется от долей процента до 6 %, лишь из- редка она достигает 14 %. Высокая плотность пород пачки V обусловлена наличием ангидритовых прослоев, большим содержанием в песчаниках и алевролитах ангидритового и известкового цемента. Максимальный приток газа (22 тыс.м³ ) получен в своде месторождения Чартак. Выше по разрезу залегает пачка IV, сложенная преимущественно светло-бурыми и бурыми, реже серыми, светлосерыми, зеленовато-серыми мелкозернистыми песчаниками и алевролитами с редкими прослоями серых мергелей. Эта пачка распространена повсеместно, ее толщина сокращается в северном и восточном направлениях от 19 м (скв. 15 Малай) до 12 м (скв.2 Агар-Куи). На сводах локальных поднятий отмечается незначительное (2-5 м) уменьшение толщины по сравнению с их крыльями. Эта пачка на каротажных диаграммах идентифицируется минимальными плотностными значениями, резко контрастируя с подстилающей ее пачкой V, что объясняется значительно меньшим содержанием цементирующего материала (от нескольких процентов до 30 %, преимущественно 5-10 %). Состав цемента – глинистый, тип цементации – контактовый. Открытая пористость варьирует от долей процента до 27,5 %, проницаемость - от долей одной тысячной квадратного микрометра до 0,9 мкм². Восточнее локальных поднятий Малай и Чартак отмечается резкое ухудшение коллекторских свойств пород, песчаники и алевролиты представлены здесь плотными непроницаемыми разностями. Цементом служит галит, тип цементации – поровый. Стенки скважин в процессе разбуривания засолоненных песчаников часто разрушаются, на кривых кавернометрии эти породы имеют аномалии, сходные с аномалиями соляных пластов, что иногда приводит к неправильной интерпретации геофизических данных.

Пачка III сложена мелкозернистыми песчаниками и алевролитами с прослоями ангидритов, глинистых алевролитов, глин. Как и пачка V, она характеризуется повышенными значениями плотности. Максимальная толщина этой пачки 10 м (скв. 15 Малай). Региональное сокращение толщины до полного ее выклинивания (скв.2 Агар-Куи) наблюдается в восточном направлении.

Состав пачек II и I аналогичен соответственно пачкам IV и III. Они распространены только в кровле поднятия Малай, выклиниваясь к северу и востоку от него. Их максимальные толщины составляют соответственно 23 м (скв. 12) и 13 м (скв.7).

Палеоседиментологический анализ показал, что в шатлыкское время осадкообразование осуществлялось в условиях регионального наклона территории в юго-западном направлении и медленного некомпенсированного роста конседиментационных антиклинальных поднятий на месте современных антиклинальных структур Малай и Чартак, что нашло отражение в распределении толщин и латеральной зональности отложений (рис. 3). Водные потоки большей частью огибали эти слабовыраженные в палеорельефе возвышенности.

Характерно совпадение палеоструктурных планов шатлыкского времени на локальных поднятиях Малай и Чартак с их современными структурными планами. Минимальные мощности отложений шатлыкского горизонта и эвапоритовой покрышки отмечаются в разрезах скважин на сводах. Восточное окончание конседиментационного поднятия Малай, существовавшее в шатлыкское время, вскрыто скв.9 и 35. Здесь возрастает мощность эвапоритовой покрышки, компенсировавшей шатлыкский палеорельеф, и наблюдается фациальное замещение ангидрита галитом (см. рис. 2). Именно этот участок является восточным окончанием возникшей впоследствии на этом месте современной антиклинальной структуры (см. рис. 2,Б). Учитывая, что в позднеюрское и карабильское время на месте локальных поднятий Малай и Чартак также существовали локальные поднятия (компенсированные в конце юры и карабиля), можно говорить об однонаправленности тектонических процессов на протяжении длительного геологического времени, приведших к образованию современных антиклинальных структур. Выявленные нижнемеловые локальные поднятия, возможно, могут служить ориентиром для поисков локальных поднятий в глубокопогруженных нефтегазоносных горизонтах. В глубоких скважинах, пробуренных на месторождениях Малай и Чартак, из верхнеюрских карбонатных отложений получены промышленные притоки газа.

Установленная зональность объясняется периодичностью постседиментационных процессов галокатагенеза. В начале барремского века рыхлые, еще не сцементированные песчано-алевритовые осадки шатлыкского горизонта служили дном засолоненной лагуны. Суть процессов галокатагенеза заключается в том, что жидкость с наибольшей плотностью под воздействием гравитационных сил стремится занять более низкое положение в разрезе. Рапа барремских эвапоритовых отложений, образованная в результате метаморфизма морской воды в условиях аридной лагуны, медленно просачивалась в пористые песчано-алевритовые осадки шатлыкского горизонта. Процессы галокатагенеза наиболее интенсивно проявились в зонах, где соли перекрыли пористые разновидности осадков. Просачиваясь в рыхлые пески, вязкие соляные растворы кристаллизовались в межзерновом пространстве и практически полностью его запечатывали. В пониженных участках палеорельефа непроницаемые и слабопроницаемые глинистые и глинисто-алевритовые прослои, залегающие в кровле шатлыкского горизонта, служили экраном, препятствующим просачиванию рапы в пористые части разреза, что обусловило сохранение здесь основного объема пустотного пространства. В зонах развития ангидритовой покрышки наличие первичного пустотного пространства, по-видимому, объясняется меньшей вязкостью рапы, которая частично кристаллизовалась в порах, а частично выносилась за пределы пласта.

По характеру развития седиментационных и постседиментационных процессов в отложениях шатлыкского горизонта можно выделить три существенно различные литологические зоны (см. рис. 3):

1. развития конседиментационных локальных поднятий;
2. палеотечений, узкой полосой (6-9 км) протягивающаяся вдоль восточного окончания палеоподнятий. Продуктивные отложения перекрыты соляной покрышкой. Глины и глинистые алевролиты в кровле шатлыкского горизонта препятствуют проникновению рапы в пористые разновидности пород, что обусловило сохранение в них первичного пустотного пространства;
3. регионального подъема палеорельефа, являющаяся восточным продолжением II зоны. Характеризуется резким сокращением толщин горизонта в северо-восточном направлении до полного его выклинивания. Здесь пористые песчаники пачки IV перекрыты соляной покрышкой. Пустотное пространство полностью запечатано солью.

1. Алланов А. Литология нижнемеловых отложений Восточного Туркменистана и перспективы их нефтегазоносности. - М.: Недра, 1968.
2. Страхов Н.М. Основы теории литогенеза. - М.: Изд-во АН СССР, 1962. - Т. III.
3. Ташлиев М.Ш., Наймушина Л.Н., Нурыева З.Д. О литофациях и генезисе готеривских отложений Туркменистана в связи с прогнозом неантиклинальных ловушек нефти и газа // Изв. АН ТССР. Сер. физ.-техн., хим. и геол. наук. - 1982. -№ 1. - С. 81-88.
4. Ташлиев М.Ш., Товбина С.З. Палеогеография запада Средней Азии в меловой период. - С.-П.: Недра, 1992.
5. Хуснутдинов З.Б., Зелинский И.А. Шатлыкский горизонт - крупный природный резервуар газа платформенного Туркменистана // Геология и нефтегазоносность Туркменистана. -Ашхабад, 1978. - Вып. 4. - С. 81-86.

Lithologic and facies analysis of Shatlyk horizon's deposits, investigation of their postsedimentation transformations succession and zonality in Malai and Chartak gas fields showed that these deposits still possess gasbearing reserves. The Shatlyk horizon's deposits are represented by variegated (predominantly red-coloured) sandy-silty sequence formed mainly by temporary streams in the area of arid plain. Freshly formed deposits have been subjected to long-term eolian reworking. Short-term periodic transgressions were responsible for non-uniform carbonization and sulfatization in individual parts of section. During Shatlyk time, sedimentation occurred under conditions of regional inclination of territory towards south-west and slow consedimentation growth of the Malai and Chartak anticlinal uplifts. The Shatlyk paleorelief became balanced in the beginning of Barremian stage when evaporite bed overlying Shatlyk horizon's deposits was formed. Zone of anhydrite replacement by salt in this bed is looking promising to search anticlinal uplifts in Shatlyk horizon's deposits similar to Malai and Chartak uplifts. Salinity of Shatlyk sandstones to eart of Malai and Chartak anticlinal uplifts is conditioned by postsedimentation processes when in the start of Barremian stage highly mineralized salt brine was seeping in underlying non-cemented sands of Shatlyk horizon. The salinity zone of Shatlyk sandstones has prospects for searching structural traps associated with regional salt sealing of reservoir beds.

1 - границы литологических зон; 2 - разведочные площади и газовые месторождения; зона распространения песчаников шатлыкского горизонта: 3 - пористых, 4 - засолоненных, 5 - отсутствия отложений

1 - песчаники и алевролиты; 2 - ангидриты; 3 - соли с тонкими прослоями ангидритов; 4 - песчаники и алевролиты с прослоями ангидритов; 5 - песчаники с прослоями глин и ангидритов; 6 - засолоненные песчаники; 7 - стратиграфические несогласия; 8 - граница замещения высокопористых песчаников засолоненными; 9 - направление миграции рапы; I-V - номер пачки

1 - изопахиты, м; 2 - границы зон: I - развития конседиментационных локальных поднятий, II - палеотечений, III - регионального подъема палеорельефа; 3 - линии выклинивания пачек: а - I, б - II, в - III; 4 - скважина и ее номер. Остальные усл. обозначения см. на рис. 2