Эпохальные открытия нефти в Западной Сибири снизили актуальность ее поисков в Московской синеклизе. В ее западной части – в Тверской области – работы прекратились в начале 70-х гг. К этому времени на территории области (84 тыс. км²) с 1949 г. были пробурены 10 опорных и структурно-параметрических скважин, выявивших один из трех классических признаков перспективности на нефть и газ – чередование в осадочном чехле резервуарных и экранных толщ. Кристаллический фундамент вскрыли восемь скважин. Была проведена гравимагнитная и государственная геологическая съемка масштаба 1:200 000, по ряду профилей выполнены электро- и сейсморазведочные работы. В частности, на северо-востоке области сейсморазведкой MOB была выявлена и подготовлена к бурению по неглубокому горизонту близ подошвы карбона Молоковская антиклинальная складка размером 18х6 км и высотой 40 м. На ней были пробурены три поисковые скважины: на своде сейсмоструктуры (скв. Р-1), на южном крыле (скв. Р-3) и на западной переклинали (скв. Р-5) соответственно в 4 и 8 км от скв. Р-1. Скв. Р-1, пробуренная до глубины 2872 м, вскрыла кристаллический фундамент на глубине 2855 м, скв. Р-3 (1988 м) - на 1926 м.

В 70-е гг. выяснились основные черты геологического строения области, ее осадочного чехла, перекрывающего рассеченный разломами кристаллический фундамент. Было установлено, что вдоль северной границы области простираются разломы Крестцовско-Валдайской системы авлакогенов, представленной в пределах области Крестцовским грабеном. Здесь фундамент погружен на глубину до 3,0-3,5 км. К югу от грабена он залегает на 1-2 км выше, что, в частности, подтвердили названные результаты бурения скв. Р-1 и Р-3.

Поисковые же итоги бурения в отличие от геологических оказались "бледнее". Во-первых, трудно было ожидать иного от опорно-параметрических скважин, которые закладывались вне связи со структурным планом из-за его неизученности, причем не исключено негативное влияние технологических факторов на геологическую результативность буровых и опробовательских работ, особенно в 40-50-е гг. Во-вторых, непредставительными оказались безуспешные поиски и на Молоковской складке, поскольку в скв. Р-1 не опробовались весьма перспективные песчаники в кровле рифея, к тому же скв. Р-1, заложенная по сейсмоданным на своде по карбону, в действительности оказалась в 5 км южнее него, а по низам палеозоя, венду и рифею ее структурное положение так и осталось неясным.

Бурение без выявления нефтегазоносности сократило перспективы области – они сохранились лишь в ее северо-восточном районе. Здесь алевролиты в керне из интервала 1321-1334 м (ордовик) скв. Р-1 имели запах нефти (при опробовании интервал оказался "сухим"). Кроме того, при вскрытой этой скв. Р-1 толщине осадочного чехла 2855 м (наибольшей среди остальных скважин) здесь с позиций органической гипотезы мог сохраняться потенциал нефтегазообразования, чего нельзя было сказать о центре и западе области, где толщина осадочного чехла не превышала 1250-1500 м. К тому же в 180 км к востоку от Молоковской складки на Даниловской площади Ярославской области при опробовании песчаников редкинской свиты в низах венда, вскрытых на глубине 2900-2940 м, были получены притоки нефти до 50 л/сут и газа до 1000 м³/сут [4].

Переоценка перспектив Тверской области потребовалась после 70-х гг., когда при изучении областных архивных материалов бурения на воду были обнаружены случаи газопроявлений (иногда со взрывами) при бурении водяных скважин глубиной до 100 м (верхи нижнего карбона). Проведенная в районах этих скважин и на площади Молоковской складки рекогносцировочная газовая съемка по снегу и грунту выявила аномалии микроконцентраций УВ (в том числе тяжелых), в 20 раз и более превышающие фоновые значения (10^-4 %). В свете этих данных, дополненных непосредственными наблюдениями на водяных скважинах и колодцах, перспективы области на нефть и газ уже связывались не только с ее северо-востоком, а как минимум со всей территорией Крестцовского грабена протяженностью 430 км и прилегающих к нему с юга земель, т.е. с полосой от Молокова и Красного Холма на северо-востоке до Болотова и Торопца на западе. Например, горючий газ из скважины ударного бурения на воду близ дер. Бологово (Андреапольский район) начал выделяться при забое 43 м в нижнем карбоне. Низкая температура (-32 °С) помешала традиционному отбору пробы газа в бутылку с водой. Газ, десорбированный в ОМЭ ВНИИЯГГ (1981 г.) из глины, отобранной с долота, содержал, %: N₂ – 54,2; СО₂ – 36,21; О₂ - 9,56; Не - 0,02; СН₄ -0,001; С₂Н₆+высш. - 0,005. Концентрация УВ в породе – 0,01 см³/кг. Наличие О₂ говорит о попадании в пробу воздуха, но присутствие в таком количестве гелия с несомненностью указывает на глубинный источник газа – фундамент.

Итак, керн с нефтяным запахом из скв. Р-1 на северо-востоке области, горючий газ из водяных скважин в центральной и западной ее частях, аномалии газовой съемки – все это подтверждает наличие еще одного из триады признаков перспективности территории – присутствие в ее недрах мигрирующих УВ.

Экономическая конъюнктура начала 90-х гг. стимулировала возобновление геологоразведочных работ в Московской синеклизе, включая Тверскую область, в рамках проблемы нефтегазоносности древних толщ Русской платформы (Федоров Д.Л., 1994). Проведенная в этой связи сейсморазведка МОГТ позволила уточнить строение осадочного чехла и фундамента области, обнаружить в ее южной части сходный с Крестцовским новый погребенный Тверской грабен, а на северо-востоке, близ Молоковской складки, выявить крупную Северо-Молоковскую антиклинальную складку.

Новые данные были получены при обобщении 19 листов геологической карты СССР масштаба 1:200 000. В результате построена структурная карта области по подошве нижнего карбона в масштабе 1: 500 000 (рис. 1, А). Но детальный анализ удалось провести лишь для 15 листов, расположенных восточнее меридиана 34°, где геологическая съемка проводилась в 1965-1976 гг. Западнее этого меридиана съемка велась в 1959-1960 гг. при иной стратификации карбона. Из-за возникшей в связи с этим нестыковки отбивок в несколько десятков метров изогипсы подошвы нижнего карбона западнее 34° приняты по результатам геологической съемки с условной поправкой -50 м (см. пунктир на рис. 1, А).

Прослеживание размывов и толщин по всем 26 горизонтам карбона позволило не только закартировать подошву нижнего карбона, но и по изменению толщин горизонтов выявить каменноугольные и посткаменноугольные тектонические подвижки блоков фундамента и ориентировочно с учетом конфигурации изогипс протрассировать ряд разломов, в том числе ограничивающих Крестцовский и Тверской грабены (см. рис. 1,А). Главный же результат в том, что при сечении изогипс структурной карты 10 м четко оконтурились несколько десятков антиклинальных складок, подтверждаемых космосъемкой и орогидрографией. По замкнутым изогипсам подошвы нижнего карбона размеры складок от 7х3 до 27х23 км, высота до 20 м. При этом выяснилось, что три водяные скважины с наиболее бурными газопроявлениями оказались в пределах таких складок.

Десятки выявленных антиклинальных ловушек по карбону – это отражение складкообразования в более древних отложениях, в которых также должны были формироваться подобные структуры (помимо ловушек другого типа). Поэтому Тверская область положительно оценивается и по последнему, завершающему классическую триаду, признаку перспективности территории – наличию в ее недрах многих локальных ловушек.

Переходя к детализации вопросов, связанных со всеми тремя признаками перспектив, надо заметить, что упоминавшиеся прямые проявления УВ зафиксированы на площадях, с юга и севера тяготеющих к разлому (разломам), ограничивающему Крестцовский грабен с юга. Как отмечалось, этот разлом подтвержден молоковскими скважинами Р-1 и Р-3, заложенными по разные стороны от разлома. Сопоставление разрезов этих скважин показывает, что перепад глубин по фундаменту менялся во времени. Так, к началу раннего ордовика перепад составлял 1038 м (рис. 2). К началу среднего ордовика он увеличился до 1073 м, а затем, к началу позднего девона, сократился до 958 м. Далее перепад вновь рос, достигнув 993 м к началу среднего карбона, а к настоящему времени вновь уменьшился до 919 м.

Иными словами, разделенные глубинным разломом блоки фундамента неоднократно испытывали в палеозое и позже знакопеременные вертикальные перемещения относительно друг друга с амплитудой более 150 м. При таких подвижках возникали оперяющие разломы, по которым раскалывались сами блоки. Один из таких разломов, находящийся между скв. Р-1 и Р-5, и обусловил знакопеременное по вертикали смещение их разрезов (см. рис. 2).

Отсутствие же подобных прямых проявлений УВ на других территориях области, включая и те, где также есть разломы фундамента, говорит лишь о том, что они еще не изучены и их еще предстоит исследовать. В этой связи важную роль будут играть результаты работ ЗАО "Стройтрансгаз", приобретшего в 1998 г. лицензию на поиски, разведку и добычу УВ на Зубцовском участке в южной части области. Пока же известно, что возможные нефтегазопроявления при строительстве ЛЭП наблюдались и здесь, в районе Тверского грабена, и вблизи "южнокрестцовского" разлома.

По данным опорно-параметрических, поисковых и глубоких гидрогеологических скважин осадочный чехол области включает несколько структурных этажей, залегающих друг на друге с угловыми и стратиграфическими несогласиями (см. рис. 1, б). В основании I (сверху) этажа залегают среднедевонские отложения. Они перекрывают различные по возрасту отложения II этажа, ограниченного снизу подошвой кембрия. Ниже – III этаж, представленный отложениями венда. На юге области в районе скв. Старицкая и Р-2 Зубцовская III этаж перекрыт I этажом.

III этаж залегает на кристаллическом архей-протерозойском фундаменте. В Крестцовском грабене III этаж подстилается отложениями IV этажа – рифейской толщей. К IV этажу следует, по-видимому, отнести такую же рифейскую толщу в Тверском грабене.

Выдержанные по простиранию пласты песчаных коллекторов, перекрытые пластами экранирующих, в основном глинистых, пород, выделяются в толщах всех четырех этажей. Но учитывая распространение в осадочном чехле Московской синеклизы нефтематеринских свит, в 70-х гг. потенциальную нефтегазоносность связывали лишь с тремя верхними этажами, а именно с базальными алевритопесчаными слоями редкинской свиты венда (в III этаже), толщей среднего–верхнего кембрия (во II этаже) и отложениями верхов среднего–низов верхнего девона (в I этаже) [2,3]. Рифейский же комплекс в число перспективных не входил[4]. В последующих исследованиях, учтя проявления на ряде площадей синеклизы нефти и газа в рифейской толще, перспективы стали связывать и с ней, но с оговоркой, что вышележащий венд-нижнекембрийский комплекс более перспективен [1].

Картина меняется, если источником поступления УВ считать некоторые разломы фундамента. Тогда в зонах, где они перекрыты III этажом – толщей венда, перспективными становятся прежде всего эти отложения. В зонах грабенов наиболее перспективной оказывается рифейская толща. Не исключается принципиальная возможность нефтегазоносности и самого фундамента. Ведь уже установлены случаи промышленной продуктивности кристаллического фундамента до глубин 1,5-2,0 км от его поверхности [5].

Говоря о перспективах рифея, необходимо важное уточнение. В разрезе скв. Р-1 этот комплекс представлен красноцветной толщей мощностью 1248 м, почти целиком сложенной кварцевыми песчаниками различной глинизации и алевролитами. Пропластки аргиллита толщиной до 1-2 м встречены в единичных случаях. В 160 км западнее скв. Бологовская, пробуренная также в Крестцовском грабене, вскрыла такие же отложения толщиной 1187 м. Малочисленность непроницаемых пластов-аргиллитов или практически полное их отсутствие характерно для рифейских толщ, выполняющих и другие грабены Московской синеклизы [1]. Следовательно, из-за отсутствия в рифейской толще, в том числе и Крестцовского грабена, действенных пластов-покрышек мигрирующие вверх УВ, попади они в этот песчаный массив, могут (при наличии ловушки) скопиться исключительно и только в самой кровле этого массива, перекрытого глинами венда. Поэтому внимание к кровле рифея – важнейшая задача поисков.

В скв. Р-1 Молоковская эта кровля четко видна на кривой кавернометра на глубине 1604 м (рис. 3). Выше – увеличение диаметра скважины в глинах венда. И именно на этой глубине фиксируется "пичка" КС, связанная с однометровым по толщине пластом, представленным, судя по ПС и ГК, песчаником. Это ли не объект для опробования при поисках? Ведь эта "пичка", окажись она продуктивной, "обернется" на своде даже очень пологой складки продуктивным пластом 10 м и более. Но ни эта "пичка", ни столь же интересные песчаные пропластки на глубине 1586 и 1596 м в низах 60-м толщи глин венда не привлекли внимания поисковиков и не были опробованы, видимо, из-за "невыразительности" по каротажу. Между тем комплекс ГИС, будучи эффективным диагностическим средством при разведке, не является, как показывает опыт, таковым при поисках, особенно в новых районах. В истории поисков нефти немало примеров открытий залежей УВ в "непродуктивных" по каротажу пластах (Соколов В.Я., 1983). Кстати, именно опробование подобной невзрачной "пички" привело к выявлению богатой газоносности Восточной Туркмении.

Из сказанного следует, что из-за несостоявшегося опробования в скв.Р-1 высокоперспективного контакта рифей-венда, т.е. контакта III и IV этажей осадочного чехла, отрицательные поиски на Молоковской складке не могут быть представительными.

Складки на структурной карте по подошве нижнего карбона выявлены в верхах I этажа этого чехла. В какой мере они отражают наличие складок в нижележащих этажах? Ответ вытекает из анализа геологической истории области с позднего протерозоя. Так, в рифейский период осадконакопление шло лишь в Крестцовском и Тверском грабенах. Погружение здесь блоков фундамента (условно выделенных на рис. 1,Б) сменилось в венде всеобщим его опусканием, сопровождавшимся осадконакоплением до силура. Начавшееся воздымание фундамента, повлекшее размыв отложений, длилось до раннего девона. С эпохи среднего девона – повторение истории: погружение, а затем воздымание фундамента, что сопровождалось соответственно накоплением и разрушением осадочных пород. При этом при трансгрессиях моря в венде и среднем девоне погружение фундамента не было равномерным. На юге области оно было максимальным, что обусловило наибольшую толщину вендских и среднедевонских отложений в районе скв. 2-Р Зубцовская и Старицкая (см. рис. 1, Б). Здесь амплитуда была наибольшей и при воздымании фундамента: в скв. 2-Р Зубцовская среднедевонская толща залегает на наиболее размытых отложениях венда, а четвертичные осадки – на наиболее размытых каменноугольных отложениях.

Иными словами, характер вертикальных подвижек фундамента в предчетвертичное время был таким же, как и в предсреднедевонское. Или, что то же, характер тектонической активности, отраженный в залегании каменноугольных отложений, унаследован от более древних периодов, когда формировался облик II, III и IV этажей.

Неравномерные по площади и неоднократно менявшиеся по знаку вертикальные движения фундамента не могли не вызвать его раскол на отдельные блоки, перемещавшиеся относительно друг друга. При этом унаследованность подвижек проявляется не в их амплитуде (она может быть разной), а в повторении знака этих подвижек: знак движения какого-либо тектонического блока по древнеживущему разлому в предчетвертичное время был таким же, как и в предсреднедевонское. Подтверждение тому – "жизнь" разлома на Молоковской складке: блок, где пробурена скв. Р-1, к началу среднего девона поднимался относительно блока, вскрытого скв. Р-3, и точно так же это происходило к началу четвертичного времени (см. рис. 2). Но если повторяются тектонические процессы, то, видимо, будут повторяться (не в деталях, в целом) и результаты этих процессов. Так, если геологическая съемка верхов среднего карбона обнаружила Молоковскую антиклинальную складку, то можно ожидать наличие также антиклинальной складки и во всех додевонских отложениях чехла, лежащего на фундаменте, движение блоков которого по разломам и обусловливает складкообразование.

Разумеется, из-за угловых и стратиграфических несогласий свод складки с глубиной может смещаться, а глубинным аналогом замкнутой складки в карбоне может быть структурный нос и наоборот. Возможна складка на глубине и не отраженная в карбоне, если "породивший" ее разлом "уснул" в докарбоновое время. Возможны, наконец, складки в карбоне, не отраженные на структурной карте по подошве нижнего карбона масштаба 1:500000 из-за нехватки фактических данных или малых размеров. Но если антиклинальная складка по подошве нижнего карбона на карте выделена, то это однозначно говорит о наличии в ее "ближайших окрестностях" глубинной антиклинальной структуры. Если же это зона древнеживущего разлома, как на Молоковской складке, то амплитуда глубинной складки, начавшей формироваться еще до среднего девона, должна быть больше, чем складки по подошве нижнего карбона, т.е. глубинная складка должна быть контрастней и потому легче выявляться сейсморазведкой (которая может и "не заметить" пологую, высотой до 10-15 м складку в карбоне и девоне).

Следует отметить, что по данным авторов геологической съемки Молоковской площади (О.Н. Шаталова, С.В. Трунович, 1976) русла рек Могочи и Мелечи на каменноугольном своде складки имеют аномалии, вызванные восходящими неотектоническими движениями, т.е. унаследованный рост Молоковской складки продолжается и ныне. Если учесть, что все закартированные по подошве нижнего карбона складки приурочены к возвышениям современного рельефа, огибаемым реками, то можно полагать, что это также связано с продолжающимся и, возможно, унаследованным ростом складок.

Проверить все изложенное практически можно пока только на одной структуре – крупной Северо-Молоковской антиклинальной складке. Сегодня это единственная в Тверской области складка, подготовленная к бурению современной сейсморазведкой МОГТ. Подробных публикаций о ней нет. Известно лишь, что на своде крупной (более 10 км длиной и 60-70 м высотой) замкнутой субширотной складки по рифей-венду ГП "Недра" в 1998 г. забурена параметрическая скважина (проект 3500 м) и что эта скважина заложена близ дер. Бикалиха, т.е. в 12 км севернее райцентра Молоково и в 20 км северо-восточное скв. Р-1 Молоковская. Дер. Бикалиха, а следовательно, и свод Северо-Молоковской складки находятся в 7 км юго-восточнее центра крупной, но пологой (около 10 м) складки по подошве нижнего карбона (рис. 4) (пунктир означает, что хотя факт наличия складки несомненен, ее размеры и местоположение оценены предположительно).

Таким образом, пологой складке по карбону соответствует контрастная и смещенная в плане складка по рифей-венду. Выявить такую глубинную складку с помощью карты по подошве нижнего карбона методически просто: надо на короткой оси складки, известной по этой карте, задать сейсмопрофиль, вести его по восстанию рифей-вендских пластов до их антиклинального перегиба (в примере со складкой Б на рис.4 перегиб выявится, очевидно, в 3-5 км южнее нее) и через этот перегиб перпендикулярно первому сейсмопрофилю задать второй, который выявит присводовую часть глубинной складки и определит площадь детальных сейсморабот для подготовки этой складки к бурению.

Указанная методика в десятки раз удешевляет выявление в Тверской области площадей под поисковое бурение на рифей-венд и низ палеозоя, ибо не надо по традиционной методике искать глубинные антиклинальные перегибы, фиксируемые, по сути, случайно региональными сейсмопрофилями в десятки и сотни километров. Такие дорогостоящие поиски перегибов теперь можно заменить их прицельными, экономичными поисками вблизи закартированных в области складок по карбону. Главный выигрыш получат, разумеется, те фирмы, которые начнут работы до открытия в Тверской области первого месторождения, т.е. пока плата за лицензирование участков, несмотря на развитую инфраструктуру региона, очень мала. А для ОАО "Газпром" ситуация вообще беспроигрышная, так как и при отрицательных результатах антиклинальные ловушки можно использовать как подземные газохранилища. На такое логичное решение ориентируется и ЗАО "Стройтрансгаз". Но наиболее интересные для поисков районы с прямыми проявлениями УВ и с наиболее крупными складками прямо на трассах газопроводов находятся за пределами Зубцовского и Молоковского участков. Поэтому независимо от результатов нынешних работ на этих участках главные удачи поисковиков в Тверской области впереди.

1. Газонефтяной потенциал древних толщ центральных районов Русской платформы – результаты, проблемы и перспективы освоения/ Д.Л. Федоров, Т.В. Владимирова, А.В. Лобусев, Э.Л. Рожков. - М., 1994. - 46 с. (Ротапринт/ИРЦ, Газпром).
2. Демидова М.А. К направлению нефтегазопоисковых работ в древних толщах Московской синеклизы // Геология нефти и газа. – 1993. – № 4. – С.35-37.
3. Ермолкин В.И., Голованова С.И., Филин А.С. Аспекты прогноза нефтегазоносности верхнепротерозойских и нижнепротерозойских отложений Московской синеклизы // Геология нефти и газа. - 1993. - № 6. - С. 12-17.
4. О направлении нефтепоисковых работ в Московской синеклизе / М.И. Островский, В.Б. Мазур, И.Ф. Горбачев и др. // Геология нефти и газа. – 1976. - № 5.-С.47-51.
5. Шустер В.Л. Нефтеносность кристаллического фундамента // Геология нефти и газа. - 1997. - № 8. - С. 17-19.

The article deals with geological structure and oil and gas prospects of Tverskaya oblast. The presence of three classical criteria of the territory's potential for oil and gas - reservoir and screen sequences alternating in sedimentary cover, the presence of many local traps, the presence of migrating hydrocarbons – is substantiated. The author gives recommendations concerning procedures of further exploration that significantly lower the cost of revealing the areas for exploratory drilling.

1 – скважины: 1 – Р-2 Зубцовская, 2 – Старицкая, 3 – Тверская, 4 – Кувшиновская, 5 – Максатихинская, 6 – Удомельская, 7 – Р-1 Молоковская, 8 – Пестовская; 2 – разломы; 3 – изогипсы, м; 4 – кристаллический фундамент; 1-IV – структурные этажи

Усл. обозначения см. на рис. 1, А

РИС. 3. КАРОТАЖНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КРОВЛИ РИФЕЙСКОЙ ПЕСЧАНОЙ ТОЛЩИ, ПЕРЕКРЫТОЙ НА ГЛУБИНЕ 1604 М ВЕНДСКИМИ ГЛИНАМИ (СКВ. Р-1 МОЛОКОВСКАЯ)

Кривые и масштаб записи: 1 – КС (10 Ом•м/см; зона n 8М 0,5 А); 2 – ПС (12,5 мВ/см); 3 – номинальный диаметр (19,5 см); 4 – ДС (5 см/см); 5 – ГК (2•7,17•10^-14 А/кг в 1 см); 6 - НГК (0,2 усл. ед./см); замеры 1,2,4 - 03.09.70 г.; 5, 6 - 02.10.70 г.

Усл. обозначения см. на рис. 1