|
© В.Н. Воронов, В.К. Коркунов, Д.А. Ивашкеева, 1999 |
НОВЫЕ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НЕФТЕГАЗОПОИСКОВЫЕ ОБЪЕКТЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ
В.Н.
Воронов, В.К. Коркунов, Д.А. Ивашкеева (ЗапСибНИИгеофизика)В последнее время в связи с развитием новых геологических концепций и получением в ряде районов положительных результатов нефтегазопоисковых работ [3, 4] заметно вырос интерес к проблеме поисков УВ в доюрской части разреза Западно-Сибирской плиты и на территориях, традиционно считавшихся малоперспективными. Однако темпы исследований для вовлечения этих площадей в сферу поисков остаются еще явно недостаточными.
В предлагаемой статье затрагиваются вопросы проблемных направлений, которые позволят сконцентрировать внимание и усилия на выявлении новых нефтегазопоисковых объектов.
В соответствии с имеющимися фактическими материалами по нефтегазоносности фундамента региона все известные на сегодня проявления УВ приурочены либо к толщам пород, принимающих участие в строении осадочных бассейнов, либо к дезинтегрированным образованиям погребенных
выступов различного состава (Порфильев В.Б., 1982).Исходя из мировой и отечественной нефтепоисковой практики ведущим ориентиром представляется выявление и картирование карбонатных построек рифогенного типа с высокими емкостными свойствами (Бабб Н.Д., Хитлелинг В.Г., 1982). Однако, на наш взгляд, их исследованию в регионе не уделяется должного внимания.
При изучении временных сейсмических разрезов (Гидион В.Я., Задоенко А.Н. и др., 1988) обращалось внимание на появление в волновых полях Широтного Приобья проблематичных объектов холмообразной формы, которые нередко интерпретировались как возможные рифогенные тела.
В результате последующего анализа этих материалов с учетом гравимагнитных данных природа некоторой части выявленных объектов достаточно легко объяснялась наличием эрозионно-тектонических выступов фундамента, сложенных магматическими образованиями различного состава.
Другие геологические объекты, имеющие близкие по форме и характеру особенности волновой картины, но не выраженные столь контрастно в указанных потенциальных полях, отнесены нами в разряд геологических тел, требующих более углубленного изучения с привлечением имеющихся геолого-геофизических материалов и технологий.
Оставшаяся меньшая часть рассматриваемых образований с этих позиций представляется особенно интересной и требует их изучения комплексом детальных геофизических исследований и бурением.
Имеющийся по региону фактический материал с учетом известных результатов работ в других нефтегазоносных провинциях [1,2] позволяет обозначить в границах Западно-Сибирской плиты как минимум два-три района, где карбонатные рифогенные постройки достоверно установлены либо вполне обоснованы геолого-геофизическими материалами (Воронов В.Н., Коркунов В.К., Ивашкеева Д.А., 1997; [5]).
В первую очередь следует отметить юго-восточную часть Западно-Сибирской плиты, где на Северо-Калиновой и Хатчинской площадях (Нюрольская впадина) выявлены атоллообразные объекты с характерными шлейфовыми накоплениями [5]. Помимо биогермных сооружений, в регионе (Вездеходная площадь) обнаружены карбонатные постройки, относящиеся к бескаркасным рифам (Таныгин Г.И. и ДР-, 1998).
По комплексу геофизических данных рифогенные образования нюрольского типа закартированы в пределах Новопортовской площади (п-ов Ямал), где в сходной геологической обстановке в терригенно-карбонатном разрезе девон-каменноугольного возраста проявляются аналогичные геологические тела, несомненно, имеющие биогермную природу (Воронов В.Н., Коркунов В.К., Ивашкеева Д.А., 1997).
Следует отметить, что решающую роль сыграло достаточно высокое качество сейсмических материалов, позволившее получить представление об основных чертах строения доюрской части разреза. В волновом поле указанной площади отчетливо картируются такие элементы строения, как карбонатные платформы
в виде крупных антиклинальных поднятий с уплощенными вершинами [2], палеовпадины, тектонические блоки и надвиговые зоны (Воронов В.Н., Коркунов В.К., Ивашкеева Д.А., 1997).Особенности волновой записи в комплексе с данными высокоточной гравиразведки позволяют достаточно уверенно прогнозировать в карбонатной части разреза рифогенные образования. При наличии общего характера волновой картины, так называемого визуального эффекта, отметим и ряд прямых признаков, подтверждающих это.
Выделение геологических объектов рифогенной природы основано на характере отражений в их кровле и на крыльях, наличии четкого подошвенного налегания осей синфазности и явного облекания
вышележащих пластов и т.д. (
Наиболее четкие объекты этой природы установлены на целом ряде профилей, пересекающих основные структуры фундамента как вкрест простирания, так и по простиранию. Особенно выразительно рифогенные тела проявлены на профилях: 023 (в районе пикетов 12600-18360), 002 (пикеты 24-72), 010, 012 и др. [2]. Эти куполовидные структуры имеют размеры от 4,0 х 2,5 до 6,0 х 8,0 км при мощности около 0,5-0,7 км и углы наклона пластов, перекрывающих постройку, не более 10-15° (
рис. 2).Для всех картируемых рифообразных тел характерно, что их поверхности не эродированы, расположены ниже подошвы отложений плитного комплекса и регистрируются на глубинах от 2,8-3,2 до 4,5-5,5 км [2].
В построениях предыдущих исследователей (Бочкарев
B.C. и др., 1989) отмеченные особенности волновой картины не связывались с рифогенными постройками, а рассматривались как перегибы антиклинального типа, свидетельствующие о наличии пликативных дислокаций в толще терригенно-карбонатных отложений среднего палеозоя. Вместе с тем они не исключали возможность обнаружения в пределах рассматриваемой площади рифовых образований. Более определенно и оптимистично на этот счет высказался другой исследователь Ямала – С.П. Максимов (1987).Помимо Новопортовского района, в результате просмотра многих десятков региональных и площадных сейсмических профилей в комплексе с грави-, магнито- и электрическими полями аналогичные образования начинают выявлять на ряде площадей Широтного Приобья и других участках региона.
Наиболее вероятным рифогенным образованием считается карбонатное тело, выявленное глубоким бурением на Горелой площади (Гидион В.Я. и др., 1988). Особый интерес, на наш взгляд, представляет объект, обнаруженный на АйПимском полигоне, в районе Биттемско-Чигоринских структур, где его положение характеризуется рядом геолого-геофизических особенностей (
рис. 3).В доюрском разрезе (снизу вверх) выделяются два комплекса пород: вулканогенно-осадочный и терригенно-карбонатный. Практический интерес для поисков залежей УВ представляет последний, обладающий признаками наличия рифогенных построек. Уверенность картирования участков с преобладающим развитием терригенно-карбонатных отложений по особенностям и сочетанию грави- и магнитных полей весьма высока и находит подтверждение бурением на сопредельных площадях.
Из опыта исследований в регионе (Воронов В.Н., 1987; 1988) известно, что этот комплекс пород в магнитном поле картируется пониженными и отрицательными значениями Та (от ~ -50 до -150 нТл), а в поле силы тяжести – слабо выраженными градиентными зонами и относительными минимумами.
Трансформированные локализованные поля в пределах толщ этого состава имеют в основном отрицательный знак и нередко мозаичное строение. Все указанные признаки содержатся в полях интересующей нас площади, занимающей территорию свыше 500 км
2.Не менее важная геологическая особенность района заключается в развитии исключительно сложной разломно-блоковой обстановки, проявляющейся в виде напряженной сети разноориентированных и разнопорядковых разрывных дислокаций и, главное, его приуроченности к зоне регионального Балыкско-Пимского (Юганского, по Шаблинской Н.В., 1
982) глубинного и долгоживущего разлома (см. рис. 3).Благоприятные геологическая и палеогеографическая обстановки, а также результаты анализа имеющихся геофизических данных (сейсмических, структурных строений, локальных аномалий полей силы тяжести и магнитного, аномалий нормированных производных приращения сопротивлений и т.д.) с учетом их сходимости и непротиворечивости дают основание для прогнозирования здесь в доюрской части разреза рифогенных карбонатных построек.
Правомерность такой геологической интерпретации подтверждается и материалами сейсмопрофилирования. По характеру волновой записи этот объект является полным аналогом рифогенных карбонатных построек, прогнозируемых на Новопортовской площади (Воронов В.Н., Коркунов В.К.
, Ивашкеева Д.А., 1997) и изученных в других регионах [2, 5].Это холмообразное геологическое тело (
рис. 4) имеет четко выраженные кровлю, классическое для рифов субгоризонтальное подошвенное прилегание и т.д. Гипсометрическая отметка вершины прогнозируемого рифа устанавливается на глубине 3,2 км, его ширина по линии подошвенного налегания достигает 4,5-5,0 км, а максимальная толщина не превышает 0,4 км.Это тело имеет в плане несколько причудливые очертания: в северном направлении оно прослеживается в виде единого массива, а в южном – намечается его раздвоение. Обращает на себя внимание потеря четкости отражения в своде постройки (см.
рис. 4), что, на наш взгляд, обусловлено проявлением напряженных тектонических процессов, приведших к образованию деструктивных участков.Наряду с указанными районами развитие и обнаружение рифогенных построек возможно на Талинской, Рогожниковской, Полуньяхской и других площадях, где они прогнозируются по указанным особенностям волнового поля, имеющего на ряде отдельных участков специфический холмообразный рисунок, и характеру магнитного и гравитационного полей, соответствующему развитию терригенно-карбонатных отложений [1]. Признаки аналогичных геологических образований отмечены и в юго-западной части низменности – на региональном профиле
IБ, пересекающем зону Урало-Казахстанского прогиба.Другим заслуживающим внимания направлением ведения работ на нефть и газ представляется необходимость вовлечения в сферу поисков территорий, относящихся, по мнению многих исследователей (Нестеров И.И., Конторович А.Э. и др., 1975), к мало- или неперспективным.
За последнее время появился значительный объем геологической информации [3, 4], позволяющий с иных позиций посмотреть на проблему границ нефтегазоносных регионов (провинций) и перспективности тех или иных территорий. Установленные на начальном этапе изучения того или иного региона границы оказались своеобразной психологической преградой, мешающей опоискованию площадей, находящихся в приграничных к ним зонах. В этом отношении примером может служить Сибирское Приуралье.
В свете устоявшихся представлений, по мнению указанных исследователей, земли, расположенные между восточным склоном внешнего тектонического пояса Западно-Сибирской плиты и западной границей Приуральской нефтегазоносной области, отнесены к малоперспективным. Такое заключение геологов исходило из оценки рассматриваемой зоны с позиций распространения и особенностей строения вогулкинского нефтегазоносного комплекса и не учитывало
известные особенности строения юрско-меловых накоплений в предгорных прогибах и потенциала других геологических образований.Одновременно существовали и другие взгляды на перспективность этой части региона. В частности, М.Я.
Рудкевич (1961) придерживался иной позиции и настаивал на первоочередном проведении в Приуральской зоне комплекса геолого-геофизических работ. Открытие большой нефти на Мегионской площади перечеркнуло эту рекомендацию, и фронт нефтегазопоисковых работ сместился на районы Широтного Приобья. В результате эта полосовидная территория оказалась наиболее слабо изученной, особенно современными (сейсморазведка МОГТ) и высокоточными (магниторазведка и др.) методами, зарекомендовавшими себя в специфических условиях Западной Сибири как достаточно эффективные на определенном этапе исследований.Многочисленные результаты нефтегазопоисковых работ, проведенных во многих странах мира, показывают, что в последние годы месторождения УВ открывают не только в пограничных зонах [4], но и за границами регионов с доказанной промышленной продуктивностью (Шустер В.Л., 1997). Пересмотреть существующий подход к районированию в отношении нефтегазоносности стало во многом возможно благодаря развитию новых геологических концепций (Кери У. и др., 1991; Веселов К.Е. и др., 1994), изменению требований к минимальным объемам залежей и появлению данных о существовании нефтегенерирующих свойств континентальных угленосных и туфогенных осадочных комплексов (Сурков
B.C. и др., 1995; Калинко М.К., 1981).После многих лет застоя, связанного с низкой эффективностью нефтепоисковых работ в Челябинском, Сосьвинском и других районах Приуральской части Западной Сибири, интерес к этой зоне вновь начинает возрождаться, но уже в связи с появлением новых данных [3, 4] в результате проведения
регионального сейсмопрофилирования (МОГТ), площадных гравиметрических работ и геологических исследований в открытой части восточного склона Урала и Западно-Сибирской плиты.Так, в Приуралье, на приграничных землях Свердловской и Тюменской областей (пос. Суеватпауль), в терригенно-карбонатных отложениях нижнего карбона, слагающих Вижай-Устьманьинскую синклиналь (Киркин Э.В, 1982), выявлено представляющее промышленный интерес месторождение нефтебитумов. На основании выполненного здесь комплекса исследований
[4] делается вывод о существенном нефтегазоматеринском потенциале девон-нижнекаменноугольных пород, имеющих не только значительную мощность и неплохие миграционные свойства, но и характеризующихся наличием образований, способных выполнять роль покрышек.Нефтегазоносность пород, образовавшихся в идентичных геодинамических условиях, общеизвестна (Западно-Кавказский НГБ (Байдов Ф.К. и др., 1986) Калифорния, провинция Грейт-Валли и т.д.).
Картируемые в Приуральской части терригенно-осадочные породы девон-каменноугольного возраста распространены значительно. По комплексу геофизических материалов они достаточно уверенно прослеживаются в субдолготном направлении как минимум на протяжении 370-400 км. При этом более высокие перспективы рассматриваемых отложений следует ожидать в восточных частях этой полосовидной структурно-формационной зоны (Ляпинский мегапрогиб), где они перекрыты мощным чехлом пород плитного комплекса, способствующего сохранности залежей УВ.
Кроме того, при проведении геолого-съемочных работ в описываемой части региона (Стороженко Л.Е. и др., 1960) скважинами картировочного бурения в отложениях федоровской свиты (
J3-К1), залегающей здесь на глубине от 49 до 83 м, зафиксированы нефтебитумные проявления. Битум легкий, типа А с содержанием в породе до 0,02 % (скв. 256). Несмотря на ничтожное содержание нефтебитумов, уже сам факт их наличия на такой глубине свидетельствует о возможной промышленной нефтегазоносности района, особенно в его восточной части, где известны малоамплитудные брахиформные структуры (рис. 5), а глубина залегания кровли доюрских пород достигает 1800-2500 м.Выполненные в ЗапСибНИИгеофизике обобщение и анализ имеющейся геолого-геофизической информации по рассматриваемой территории с учетом сведений по другим площадям с аналогичными геологическими условиями позволили в значительной мере уточнить особенности строения Сибирского Приуралья и предложить здесь постановку рационального комплекса геолого-геофизических исследований.
Одной из первых была рекомендация о постановке глубокого бурения на сейсмическом профиле в районе пос. Щекурья (Коркунов В.К. и др., 1992), в которой подчеркивалось, что в полосе вдоль восточного склона Приполярного Урала возможно выявление как традиционных поисковых объектов в юрско-меловых отложениях, так и нетрадиционных, связанных с рифогенными известняками девона, терригенно-карбонатными отложениями девон-каменноугольного возраста, зонами надвигов и др.
Позднее, при участии группы специалистов ЗапСибРГЦ, ЗапСибНИИгеофизики и Научно-аналитического центра эта рекомендация была реализована. На намеченном участке была заложена скважина, в результате бурения которой подтвердились высказанные ранее предположения, в частности, касающиеся наличия значительной мощности юрско-меловых отложений, слагающих Ляпинский мегапрогиб; в процессе изучения мезозойской части разреза были зафиксированы газовые проявления и пленки нефти.
Даже с учетом предварительного характера полученной геологической информации уже сейчас стало очевидным, что ранее выполненные построения по сейсмическому профилю
II (Чернышев Е.А. и др., 1995) не совсем корректны. По этим представлениям коррелируемое положение основных отражающих границ оказалось завышенным. В первую очередь это касается кровли доюрских пород, положение которых устанавливалось на абсолютных отметках от -0,5 до –1,0 км и т.д.В свете новых данных предлагается иная модель строения этой части Приуралья, заметно расширяющая его перспективы, которые связываются как с пликативными дислокациями в платформенных отложениях, имеющих значительную мощность, так и с наличием прогнозируемых по холмообразной волновой картине в палеозойской части разреза рифогенных построек, надвиговых зон и т.д. (см.
рис. 5).Вместе с тем следует отметить, что, несмотря на некоторую успешность данного этапа исследований, была нарушена рациональная стадийность геолого-разведочного процесса. В указанных рекомендациях предусматривалось бурение опорной скважины со всеми вытекающими из этого требованиями к изучению геологического разреза, однако финансирующая эти работы сторона приняла, на наш взгляд, ошибочное решение о бурении сразу поисковой скважины. В итоге не получены крайне важные данные для всесторонних аналитических и других исследований, результаты которых позволили
бы более целенаправленно и эффективно выполнять в районе последующий комплекс геолого-геофизических работ. Согласно рекомендациям этот комплекс исследований, помимо бурения, предусматривал выполнение в рассматриваемой полосе региональных, а затем и поисковых сейсморазведочных работ MOB ОГТ и ОГП МПВ.Руководствуясь соображениями о несомненной востребованности в будущем геологической информации на интересующую нас территорию, в отделе методики ЗапСибНИИгеофизики продолжали сбор фактического материала, его анализ и на этой основе отрабатывали прогнозную модель ее геологического строения. Это касалось преимущественно вопросов уточнения геолого-тектонических особенностей разреза доюрского основания Приуральской зоны и выяснения взаимосвязи этого строения со структурой платформенных отложений.
Выполненные в западной части Приуральской нефтегазоносной области (Березовский нефтегазоносный район) комплексные исследования с использованием современных технологий интерпретации и картопостроений позволили установить ряд ранее неизвестных закономерностей в размещении промышленных газовых месторождений (Игримское, Пунгинское, Верхнекондинское и др.) и их проявлении в потенциальных полях.
В первую очередь обращает на себя внимание приуроченность ряда месторождений к зонам разломов северо-восточного направления, картируемых в грави- и магнитных полях. Наиболее отчетливо эта связь просматривается в расположении месторождений Сысконсыньинской, Нулинтурской и Игримской групп, находящихся в зоне простирания крупного линеамента указанной ориентировки, несомненно, имеющего тектоническую природу. К зоне субпараллельного нарушения, расположенного несколько южнее, тяготеют месторождения Шухтунгорской группы (Озерная, Горная, собственно Шухтунгорская площади) и Пунгинское газовое месторождение. Аналогичной тектонической позицией характеризуется и известная промышленная залежь, выявленная на Верхнекондинской площади.
Наряду с отмеченными особенностями проявления ряда месторождений в потенциальных полях обнаруживаются и другие, весьма специфические геофизические признаки.
Особенно контрастно в полях представлены Пунгинское и Верхнекондинское месторождения, проявляющиеся в виде совпадающих максимумов гравитационного и магнитного полей, отражающих, судя по данным бурения (Порфильев В.Б., 1982), развитие в доюрском разрезе гранитоидных образований. Однако следует отметить, что такой аномальный характер потенциальных полей является не совсем типичным для пород этого состава и, вероятнее всего, отражает более глубинные особенности строения фундамента.
Другая группа рассмотренных месторождений, тяготеющая к линейным зонам, располагается в полях пониженной интенсивности и локализуется в градиентных зонах.
На основании выявленных зависимостей и указанных связей выделяется ряд совершенно не изученных объектов, характеризующихся аналогичной геолого-геофизической обстановкой. Наиболее перспективные из них (типа Пунгинского и Верхнекондинского) сосредоточены в субдолготной полосе от пос. Игрим на севере до верховьев р. Малая Сосьва на юге.
Эта обширная (свыше 15 тыс. км
2) территория с фрагментарной изученностью сейсморазведкой (старые работы MOB) и бурением настоятельно требует постановки современных сейсморазведочных исследований (MOB ОГТ) в комплексе с гравиразведкой и последующим бурением.Кроме того, скопление УВ-сырья, в основном газа, в объемах, представляющих практический интерес, следует прогнозировать в корах выветривания гранитно-гнейсовых и сланцево-гнейсовых комплексов, слагающих Восточно-Уральское поднятие. При этом основное внимание должно уделяться участкам прилегания к этим деструктивным зонам платформенных отложений, являющихся в Березовском газоносном районе основными коллекторами.
Завершая обзор рассмотренных вопросов, можно сделать следующие выводы:
1.Первоочередными для оценки перспектив в отношении продуктивности прогнозируемых рифогенных построек следует считать Новопортовский и Ай-Пимский районы. При этом ориентироваться надо на то, что предполагаемая на основании общеизвестных фактов высокая продуктивность органогенных структур способна компенсировать затраты на бурение даже в том случае, если нефтегазоносными окажется только часть из них. Благоприятными на обнаружение аналогичных карбонатных образований являются Юганский мегапрогиб, Ханты-Мансийская и Вагай-Ишимская впадины, в пределах которых на длинном этапе исследований требуется выполнить комплексный анализ имеющихся геолого-геофизических данных.
2. Из рассмотренных вопросов не менее актуальными представляются исследования в пределах Тюменского Приуралья, где согласно современным представлениям имеются объективные предпосылки для обнаружения залежей УВ, прогнозируемых как в терригенно-карбонатных образованиях палеозоя, так и в нижних частях разреза платформенных отложений.
3. В границах западной части Приуральской нефтегазоносной области, в полосе Березово – Игрим – Пунга и др. по характеру отражения в грави- и магнитных полях имеется ряд аналогичных известным газовым месторождениям, но неизученных объектов, требующих постановки детальных сейсморазведочных работ в комплексе с высокоточной гравиразведкой.
Литература
Рис. 1. ВРЕМЕННОЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ MOB ОГТ ПО ПРОФИЛЮ 023 (Новопортовская плошадь, Ямалгеофизика, 1994 г.)
1 –
карбонатные породы; 2 – результаты опробования: а – газ, б – газоконденсат; 3 – прогнозируемый контур рифогенной постройки; 4 – разломы; 5 – зона тектонического рассланиевания; б – скважина: а – вскрывшая доюрские породы, б – рекомендуемая; А, Б – опорные отражающие горизонтыРис. 2. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ПРОФИЛЮ 023 (составили В.Н.
Воронов, Д.А. Ивашкеева)
1 –
сейсмические отражающие горизонты; 2 – разрывные нарушения; 3 – зона тектонического рассланцевания – глубинный разлом; 4 – рифогенные карбонатные постройки; 5 – чередование известняков, доломитов и терригенно-карбонатных пород; 6 – вулканогенно-осадочные отложения; 7 – терригенно-карбонатно-сланцевый комплекс; 8 – метаморфиты докембрия; 9 – габбро-гипербазитовые ассоциации: а – габброиды, б – серпентиниты; 10 – нерасчлененные габбро-гипербазитовые образования. Остальные усл. обозначения см. на рис. 1
Рис. 3. СХЕМА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ФУНДАМЕНТА АЙ-ПИМСКОГО РАЙОНА ПО ДАННЫМ ГРАВИ- И МАГНИТОРАЗВЕДКИ (составил В.Н.Воронов)
1 –
геологические границы, установленные по комплексу данных: а – уверенные, б – не выходящие под подошву плитного комплекса; 2 – терригенно-карбонатные отложения; 3 – вулканогенно-терригенно-карбонатные отложения; 4 – габбро-диабазы; 5 – габбро, гипербазиты; б – разломы: а – региональный (Балыкско-Пимский), б – I порядка, в – II порядка, г – III и более высоких порядков; 7 – скважина, вскрывшая только отложения платформенного чехла; 8 – интерпретируемый сейсмический профиль и рекомендуемая скважина; 9 – рекомендуемая площадь для постановки комплекса детальных геофизических исследованийРис. 4. ФРАГМЕНТ СЕЙСМИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА MOB ОГТ (положение профиля см. на рис.
3)
Усл. обозначения см. на рис. 1, 2
Рис. 5. СЕЙСМИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ ПО ПРОФИЛЮ II (Приуралье, район пос. Щекурья)
Усл. обозначения см. на рис. 1, 2