Изучение зон регионального выклинивания и стратиграфических несогласиях - новый этап в поисках и разведке скоплений нефти и газа на Северном Кавказе

Одним из важнейших элементов учения об осадочных бассейнах и их нефтегазоносности должна являться оценка условий образования и закономерностей размещения скоплений нефти и газа литологического и стратиграфического типов, Это положение отражено в работах многих ведущих отечественных и зарубежных ученых. Необходимость решения данного вопроса диктуется самой историей развития нефтегазодобывающей промышленности во многих осадочных бассейнах мира. Последнее можно хорошо иллюстрировать на примере Северного Кавказа, где в истории нефтегазодобывающей промышленности выделяются три основных этапа.

Первый, или начальный, характеризующийся значительной длительностью, свыше 100 лет, практически завершился в конце первой половины XX в. Развитие нефтяной и газовой промышленности в этот период, как известно, было связано с изучением нефтегазоносности отложений третичного возраста в южных предгорных частях передовых прогибов и открытием здесь многочисленных высокодебитных месторождений, контролируемых антиклинальными структурами. Ярко выраженное геологическое строение, наглядно прослеживаемое на поверхности, присутствие большого количества продуктивных горизонтов в мощных разрезах неогена и палеогена, незначительные глубины способствовали быстрому открытию месторождений на юге Краснодарского края, в Грозненском районе и в Предгорном Дагестане. В конце этого этапа (1947-1950 гг.) произошло открытие ряда газовых месторождений также в Центральном Предкавказье. Следует отметить, что еще в начале первого этапа и значительно позднее на территории Западного Предкавказья были обнаружены залежи нефти, контролируемые изменением литологии горизонтов.

Начало нового, второго этапа, давшее новый импульс развитию нефтяной и газовой промышленности Северного Кавказа, связано с переходом к изучению нефтегазоносности нижнего структурного этажа - отложений мезозойского возраста - и вовлечением в разведку новых территорий - платформенной части Предкавказья. В результате в течение одного десятилетия были открыты новые нефтегазоносные районы, связанные с отложениями мезозоя, и была доказана их нефтегазоносность в пределах старых районов. Так, в Восточном Предкавказье выявлены новые Прикумский и Сухокумский нефтеносные районы с залежами антиклинального типа, приуроченными к юрским и нижнемеловым отложениям, а также доказана нефтегазоносность отложений верхнего мела в пределах Передовых хребтов Чечено-Ингушской АССР, В Западном Предкавказье открыт новый Ейско-Бeрезанский район с газоконденсатными месторождениями в нижнем мелу. Эти успехи геологоразведочных работ, достигнутые на втором этапе, позволили в 1969 г. получить максимальную добычу газа, а в 1971 г. -максимальную добычу нефти. Следует отметить, что переход ко второму этапу геологоразведочных работ, т.е. к изучению нефтегазоносности мезозоя и разведке платформенной части Предкавказья, во многом связан с именем И.О. Брода, руководившего в то время большой Северо-Кавказской экспедицией.

В настоящее время приобрело значение новое, третье, направление -изучение нефтегазоносности зон регионального выклинивания и стратиграфического несогласия. О перспективах нефтегазоносности этих зон о резерве прироста запасов при планировании разведочных работ писал еще И.О.Брод.

В дальнейшем проблеме теоретических предпосылок поисков залежей нефти и газа в зонах вьпслинивания на территории Предкавказья были посвящены работы А.Г. Алексина и др., К.С. Маслова , К.К. Гостинцева и В.А. Гроссгейма, А.Г. Алексина и др. и других исследователей.

Геологическое обоснование существования этих зон в пределах Северного Кавказа и перспектив их нефтегазоносности приведены на обзорной карте, где с различной степенью достоверности показаны зоны выклинивания и стратиграфического несогласия (рис. 1), а также на корреляционных геологических профилях, иллюстрирующих строение отдельных зон выклинивания и срезание мезозойских отложений на бортах Восточно-Кубанской впадины (рис. 2, 3).

Как известно, Северный Кавказ охватывает эпипалеозойскую Скифскую плиту, Западно-Кубанский и Терско-Каспийский передовые прогибы. Платформенная часть разделяется Ставропольским сводом на две впадины: Азово-Кубанскую и Tepско-Кумскую, являющиеся частями Азово-Кубанского и Среднекаспийского бассейнов. Мезозойско-кайнозойские отложения на территории Северного Кавказа образовались в сложных условиях палеотектонического и палеогеографического развития. Наличие в разрезе многочисленных перерывов и несогласий, связанных с проявлением неоднократных трансгрессий и регрессий; существование зон литологического выклинивания и фациального замещения коллекторов, вызванных разнообразными условиями осадконакопления в древних морских бассейнах; сложные палеогеоморфологические условия в периода континентального развития, обусловившие образование и захоронение различных форм погребенного рельефа и древних речных долин, заполненных аллювиальными отложениями, - все это определяет высокую степень перспектив поисков различных типов литологических и стратиграфических залежей нефти и газа на рассматриваемой территории. Благоприятные стратиграфические, литофациальные, палеогеографические, палеотектонические и палеогеоморфологические условия для образования различных литологических и стратиграфических ловушек сохранялись на протяжении всего мезозойского и палеоген-неогенового времени.

Особого внимания заслуживают юрские и нижнемеловые отложения, с которыми могут быть связаны зоны нефтегазонакопления, обусловленные выклиниванием, фациальным замещением и срезанием продуктивных горизонтов. Эти отложения, как известно, характеризуются региональной нефтегазоносностью и содержат многочисленные промышленные скопления газа и конденсата на многих локальных структурах антиклинального типа. В них уже известен ряд залежей структурно-литологического, структурно-стратиграфического, стратиграфического и литологического типов.

В Западном Предкавказье юрские отложения распространены в основном в южной части, где выполняют Восточно-Кубанскую впадину и Западно-Кубанский прогиб. В бортовых частях существуют условия последовательного стратиграфического выклинивания отдельных частей разреза юрских отложений, в том числе и пластов, обладающих коллекторскими свойствами. В Восточно-Кубанской впадине трансгрессивно перекрытые нижнемеловой толщей юрские отложения срезаются последовательно от внутренних частей впадины к бортам. Вследствие этого наименьшим площадным распространением пользуются верхнеюрские отложения, а наибольшим - нижнеюрские. Песчаные горизонты нижней юры (плинсбахский ярус), с которыми связаны залежи газоконденсата, установлены на северо-восточном (Ловлинская, Советская и Трехсельская структуры) и на южном (Майкопская структура) бортах Восточно-Кубанской впадины (см. рис. 2, 3). В этом же районе заслуживают внимания также зоны срезания среднеюрского комплекса пород. Нефтегазоносность ааленских и байосских отложений установлена на Баракаевской площади, а на западном борту (Юбилейная площадь, байосские песчаники VI горизонта) был получен фонтан газа с дебитом - 300 тыс.м3/сут.

В пределах Западно-Кубанского прогиба и Тимашевской ступени границы распространения юрских отложений пока не изучены. Однако на основе геофизических данных можно предположить наличие зоны выклинивания нижней и средней юры на южном склоне Динского вала.

Гранина выклинивания верхнеюрских отложений прослежена на значительном протяжении вдоль бортов этой впадины сейсморазведочными работами, а в отдельных участках - бурением.

Ocновным комплексом верхней юры, перспективным для поисков залежей нефти и газа, является карбонатный, представленный в основном известняками, органогенно-обломочными и пелитоморфными, с прослоями конгломератов вблизи древней береговой линии. В южной части Западного Предкавказья (Адыгейский выступ) в верхней юре широко развиты рифовые комплексы и сопутствующие им осадки прибрежных фаций. К таким зонам приурочены стратиграфически экранированные залежи газа на Самурской, Ширвано-Безводненской, Нефтегорской и других площадях. В зонах срезания большой интерес представляют также песчаники келловея. Их продуктивность установлена на Юбилейной, Баракаевской и Южно-Советской площадях (см. рис. 3).

В настоящее время наиболее изученным является северо-восточный борт Восточно-Кубанской впадины, где ориентировочное положение границ выклинивания юрских отложений уже установлено, и для выявления тех или иных ловушек необходимо дальнейшее детальное изучение их сейсморазведкой в сочетании с бурением параметрических скважин, как это уже производится на Южно-Соколовском и Ладожско-Темиргоевском профилях и намечается произвести на профиле Северо-Ладожская - Ловленская.

Перспективными участками представляются зоны выклинивания нижней юры, прослеживаемые южнее г. Кропоткин. Западный борт впадины изучен в меньшей степени, но и вдоль него геофизическими исследованиями прослеживается зона выклинивания всех песчано-алевролитовых и карбонатных продуктивных горизонтов юрского разреза. Срезание верхнеюрских отложений здесь намечено на Юбилейном и Тенгинском участках.

Большой интерес представляет также бурение параметрических скважин между Ладожской и Майкопской площадями, где сейсмическими исследованиями ориентировочно намечена зона выклинивания отложений нижней и средней юры.

На южном борту определенные перспективы связываются с изучением зон выклинивания средне- и верхнеюрских песчаников к западу и востоку от Баракаевского месторождения.

В Восточном Предкавказье наименьшим развитием по площади характеризуются нижнеюрские отложения, которые распространены в основном в осевой зоне вала Карпинского, в Восточно-Манычском прогибе, в восточной части Прикумского района и в центральных районах Терско-Каспийского передового прогиба.

Отложения средней юры характеризуются более широким распространением, захватывая почти всю территорию Восточного Предкавказья. Они полностью отсутствуют лишь в юго-западной части Прикумского поднятия.

Заканчивается разрез юрских отложений терригенно-карбонатными породами верхнеюрского возраста. В целом верхнеюрские отложения наиболее широко развиты восточнее Прасковейско-Ачикулакской зоны поднятий и в Сухокумском районе. Многочисленные залежи, приуроченные к ХШ2-3 и I пластам, распространены особенно широко в Сухокумском районе. Здесь следует отметить литологически экранированную залежь ХIII2-3 на Озек-Суате.

Рассматривая перспективы нефтегазоносности зон выклинивания нижней юры, следует указать на то, что наибольший интерес представляет VII базальный пласт в пределах Приманычско-Закумской седловины, а также вдоль северного склона Каясулинского вала. В отложениях средней юры (VI—III пласты) перспективные участки для выявления неструктурных залежей намечены в районе Тюбинской площади.

Интересен также Александрийский район на восточном продолжении Каясулинского вала. В результате исследований ИГиРГИ здесь было выявлено крупное поднятие, изучению которого в ближайшие годы должно быть уделено значительное внимание (Тушиловская, Брянская и другие площади).

В центральных и южных частях Чернолесской впадины присутствуют все отделы юрской системы. Аналогично Восточно-Кубанской впадине здесь также намечается зона регионального выклинивания их к бортовым частям и трансгрессивное перекрытие нижнемеловыми отложениями. Зоны стратиграфического несогласия намечены условно, и в дальнейшем необходимо проведение дополнительных сейсмических исследований и бурение параметрических скважин. О перспективах, связанных с юрскими отложениями, свидетельствуют притоки из верхнеюрских отложений на Зольской площади и единичные выбросы на Марьинской. Особо следует отметить зоны выклинивания юры в пределах Степновского выступа и южного склона Каясулинского вала.

Нижнемеловые отложения пользуются наиболее широким развитием и известны почти на всей территории Предкавказья. Вследствие постепенного развития трансгрессии нижнемеловые отложения залегают на различных по возрасту отложениях - от верхней юры до докембрия.

В Западном Предкавказье ввиду перестройки структурного плана на границе юрского и мелового периодов платформенная территория была приподнята и в течение неокомского времени являлась сушей. Граница развития неокомских отложений намечена на северном борту Западно-Кубанского прогиба и северном склоне Адыгейского выступа.

В аптское и альбское время произошло интенсивное расширение морской трансгрессии. Границы развития бассейнов этого времени показаны на карте (см. рис. I).

В связи с поисками литологических залежей на восточном борту Восточно-Кубанской впадины и западном склоне Ставропольского свода интерес представляет изучение характера миграции базальных песчаников по разрезу нижнего мела (см. рис. 2). Так, в центральной части впадины пласты коллекторов приурочены к базальным аптским отложениям (II горизонт), а отложения альба представлены глинами. В бортовых частях впадины выклинивание коллекторов алта сопровождается появлением песчаников в нижней базальной части альба. Эти песчаники на западном склоне Ставропольского свода прислоняются к эрозионной поверхности палеозойского фундамента, В качестве перспективных районов можно рекомендовать ловушку выклинивания базального горизонта альба между Соколовской и Мавринской площадями и к югу от Гаевского и Нижнекубанского поднятий.

Следует отметить, что размещение и характер распределения базальных песчаников нижнего мела зависят от палеорельефа, а также от составов и денудации подстилающих образований.

В Восточном Предкавказье наиболее полные разрезы нижнего мела отмечаются в восточных районах Прикумской зоны поднятий, в Чернолесской впадине и Терско-Каспийском прогибе. По направлению к Ставропольскому своду происходит последовательное сокращение разрезов за счет выпадения нижних пачек и общего уменьшения мощностей. В центральной части свода присутствуют только глинистые альбские отложения.

Продуктивные пласты неокома характеризуются сравнительно высокой литологической однородностью, вследствие чего границы развития коллекторов совпадают с положением стратиграфических границ, что хорошо видно на примере IX пласта.

Пласты апта (VIII-V) в отличие от нижнележащих характеризуются значительной неоднородностью, невыдержанностью и имеют полосообразное распределение коллекторов, которые протягиваются довольно широкой зоной с северо-востока на юго-запад. Вследствие этого границы распространения продуктивных пластов обычно не совпадают со стратиграфическими границами одноименных пластов. Величина смещения достигает 30-50 км. Такая закономерность, очевидно, обусловлена влиянием, с одной стороны, донных течений, с другой -палеорельефом дна бассейна и литологическим составом источников сноса.

В альбских пластах (IV-II) коллекторы также развиты в виде широкой полосы, захватывая большую часть Прикумской зоны поднятий и Арзгиро-Мирненский район. Исключение составляет распространение коллекторов I пласта, которые трансгрессивно срезаются по периферии Ставропольского свода, а также выклиниваются в сторону передового прогиба.

Рассматривая перспективы нефтегазоносности нижнемеловых отложений следует отметить, что с ними в отличие от юрских, кроме ловушек стратиграфического прислонения и срезания, может быть связано открытие литологических залежей. В отложениях неокома перспективные ловушки, обусловленные стратиграфическим прислонением продуктивных пластов, намечаются в северо-западной части Прикумского поднятия. Перспективность аптских отложений в отношении поисков неструктурных залежей несколько ниже. Благоприятные участки намечены на бортах Спицевской синклинали, на восточном склоне Ставропольского свода и в других местах.

Определенный интерес для решения проблемы поисков неструктурных залежей могут представлять и верхние слои осадочного чехла. Палеоген-неогеновые отложения содержат коллекторские пласты в основном песчано-алевролитового состава, характеризующиеся фациальной изменчивостью и неповсеместным распространением. Наибольшие мощности их отмечаются в пределах передовых прогибов.

Интенсивное выклинивание коллекторов происходит в южной бортовой части Западно-Кубанского прогиба. Всем известна здесь зона заливообразного выклинивания коллекторов в майкопских отложениях. Часто это выклинивание происходит в пределах поднятий, за счет чего образуются структурно-литологические ловушки. Региональная зона выклинивания майкопских песчаников намечается и по северному борту Западно-Кубанского прогиба.

В пределах Терско-Каспийского передового прогиба предполагается несколько линий выклинивания отдельных продуктивных песчаных пластов чокрака (см. рис. 1), проходящих на севере широкой полосой от г. Грозного почти до г. Моздока, а на юге по Нальчикской структурной террасе и Черногорской моноклинали.

На платформенной территории палеоген-неогеновые отложения имеют сравнительно небольшие мощности. Накопление коллекторских толщ происходило в интенсивно развивающихся впадинах (Восточно-Кубанская впадина и Ставропольский свод по палеоцен-эоценовым отложениям), зонах резкого перепада гипсометрии (майкоп восточного стона Ставропольского свода и Ейско-Березанской системы дислокаций), в полосах развития интенсивных морских течений (хадумская полоса Ставропольского свода, прослеживаемая в последние годы и на территории Западного Предкавказья), в эрозионных врезах (сармат в погребенной долине Ергень-реки) и т.д.

Таким образом, на Северном Кавказе имеются все предпосылки для выявления литологических и стратиграфических залежей. Однако эта проблема, несмотря на определенные успехи, еще далека от окончательного решения. Общий объем бурения, предназначенного для поисков неструктурных залежей, не превышает 100 тыс.м в Западном Предкавказье и 30 тыс.м в Восточном Предкавказье, а поиски характеризуются значительной разбросанностью по отдельным площадям.

Проблема поисков литологических и стратиграфических залежей должна решаться для всех осадочных нефтегазоносных бассейнов усилием многих ученых, ибо она сложна и многообразна. Следует прежде всего договориться о четкой классификации литологических и стратиграфических ловушек и залежей (имеется около 85 опубликованных классификаций). Требуется дальнейшее совершенствование методики изучения и оценки различных критериев для поисков рассматриваемых залежей. Необходимо проводить крупномасштабные палеогеографические и папеогеоморфологические исследования, являющиеся основным ключом для их поисков и больше внимания уделять проведению детальных гидрогеологических исследований, необходимых для определения степени сохранности неструктурных залежей.

В заключение следует еще раз подчеркнуть, что поиски скоплений нефти и газа литологического и стратиграфического типов являются важнейшей народно-хозяйственной проблемой.