Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ, обобщение и оценка степени изученности и развития представлений о геологическом строении осадочного бассейна Кот д Ивуар 8
1.1 Физико-географическое описание территории Республики Кот д Ивуар 8
1.2 Общие сведения об осадочном бассейне Республики Кот д Ивуар 9
1.3 Геолого-геофизическая изученность бассейна 12
1.4 Геологическое строение фундамента и осадочного чехла 20
1.5 Этапы формирования и развития бассейна Кот-д Ивуар 22
1.6 Литолого-стратиграфическая характеристика бассейна 27
1.7 Нефтегазоносность и перспективы развития поисковых и разведочных работ в бассейне 32
Выводы по главе 1 36
Глава 2. Выявление роли развития трансформных, пассивных, континентальных бассейнов в процессе формирования нефтегазоносных провинций 38
Выводы по главе 2 57
Глава 3. Оценка потенциала нефтегазоматеринских пород бассейна Кот-д Ивуар 59
3.1 Оценка органического и углеводородного потенциала 62
3.2 Оценка среднего водородного индекса 64
3.3 Оценка типа органического вещества 65
3.4 Оценка степени зрелости органического вещества 69
3.5 Оценка типа керогенов, органического и генерационного потенциала 71
Выводы по главе 3 73
Глава 4. Оценка перспектив нефтегазоносности меловых отложений 75
4.1 Перспективы альбских отложений 75
4.2 Перспективы сеноманских отложений 81
4.3 Перспективы туронских отложений 88
4.4 Перспективы сенонских отложений 102
4.5 Перспективы кампанских отложений 103
4.6 Перспективы маастрихтских отложений 104
Выводы по главе 4 109
Общие выводы и рекомендации 111
Список сокращений и условных обозначений 113
Список использованных источников 114
- Геолого-геофизическая изученность бассейна
- Выявление роли развития трансформных, пассивных, континентальных бассейнов в процессе формирования нефтегазоносных провинций
- Оценка степени зрелости органического вещества
- Перспективы маастрихтских отложений
Геолого-геофизическая изученность бассейна
Изучение любого региона или бассейна начинается с анализа ранее проведенных работ и их результатов. С помощью такого анализа можно оценить степень изученности и потенциал данного бассейна. Кроме того, этот анализ позволяет понять или определить, какой комплекс исследований был или будет наиболее эффективным в данном регионе или в аналогичных регионах. Степень изученности осадочного бассейна на современном этапе представлена на рисунке 4.
Как видно, в бассейне плотность размещения скважин не равномерная. По степени разбуривания его можно разделить на северо-центральную, северо-восточную, западную и южную зоны. Западная и южная часть бассейна слабо изучена бурением. В континентальной и северной части была проведена только сейсморазведка МОГТ-2D (метод общей глубинной точки).
Для рационального исследования изучаемого бассейна была построена схема проведенных работ. Это позволяет систематизировать и более эффективно анализировать имеющуюся информацию (рисунок 5).
Время проведения каждого этапа и его продолжительность зависит от многих факторов. В первом подэтапе формируются и группируются первоначальная геологическая информация каждого этапа. Существует тесная связь между подэтами 1 и 3. Повышение достоверности геологической модели и ее прогнозной способности возможно только на основании качественных результатов исследований, что способствует переходу на следующий уровень. На этой стадии модель дополняется новыми данными для последующих подэтапов. При отрицательном (некачественном) результате делается вывод о неадекватности модели или о применении неэффективных методов исследования и интерпретации [7].
Не использованные потенциально-эффективные методы в районе исследования учитываются во втором подэтапе. Новые сведения о бассейне формируются после обработки всех данных, полученных по комплексным методам. Интерпретация новых данных и повторная интерпретация старых, уже использованных, проводится в период перехода к третьему подэтапу. Таким образом, эти работы приводят к формированию этапной геологической модели.
На третьем подэтапе формируются и группируются результаты исследований и испытаний скважин.
Основные геологоразведочные работы проводились по этапам. По степени изученности данный бассейн находится на четвертом этапе. Основные этапы выполнялись с помощью комплексных методов, направленных на достижение поставленных целей и задач [7].
Первый этап геологоразведочных работ проводился с 1896 по 1951гг. С 1896 по 1903гг. нефтяные компании пробурили четыре скважины в регионе «Такинта-Бонэр», глубиной от 200 до 473 м. Из этих скважин был получен приток нефти дебитом 0,682 т/сутки. на глубине 350 м. С 1904 по 1908гг. пробурили еще семь скважин глубиной 288-465м в районе «Ебойнда» (Республика Кот-д Ивуар). В 1909- 1913гг. в районе «Бокакре» (Республика Гана) были пробурены пять скважин глубиной до 918м. Добыча нефти производилась в одной скважине, а в остальные признаки нефти и газа были установлены на глубине от 500 м до 870м. В 1920-1925гг. в районе «Такинта и Наули» пробурены две скважины глубиной 860-1250м, с признаками углеводородов. Скважины вскрыли отложения, сложенные из глинистых и песчаных пород с переслаиванием известняков и конгломератов.
Отложения обнажения в континентальной части бассейна были описаны Ж. Малавой в 1935г. Результат был представлен как предварительный разрез скал в районе «Фреско». Обнажения сложены карбонатными породами, а именно, известняками. На основании обнаруженных окаменелостей (тип -моллюски, класс - головоногие, отряд - наутилоидовые), Н. Бесэри в 1942г. и Г. Арнод в 1945г. датировали эти отложения как породы нижнего Эоцена. В 1941-1942гг. проводились полевые работы для описания обнажения в районе «Ебойнда». Эти работы привели к открытию битуминозных песков.
Отложения района «Ебойнда» сложены битуминозными песками (сенонский ярус) и известняками «Ебоко» (эоценовый отдел). В процессе геологоразведочных работ пробурили 330 скважин глубиной 20 м и траншею для эксплуатации битуминозных песков.
В 1946-1948гг., в процессе изучения обнажения в районе «Бокакре-Ноли» в Гане, пробурили 400 скважин глубиной 10м. На основании этих работ был составлен предварительный геологический разрез данного региона. Датирование горных пород происходило на основании изучения окаменелостей (двустворчатые моллюски и гастроподы - сеноманский ярус; головоногие наутилусы - кампанский ярус). Компания «Шелл» провела структурно-геологические исследования, в результате которых был оценен нефтегазоносный потенциал данного региона (Республика Гана) [7, 21,27, 28].
Второй этап геологоразведочных работ проводился с 1952 по 1963гг. В 1952г. в процессе изучения скалы «Фреско», Ф. Дувиэ датирует эти отложения, как породы нижнего и среднего эоцена. В их составе были описаны глауконитовые рыхлые пески, частично цементированные с присутствием моллюсков (Наутилус, брюхоногие), иглокожих (морские ежи) и фораминиферов. В этом же году проводились первые гравиметрические работы.
В 1954г. Г. Ружери составил детальный разрез обнажения «Фреско» и обнаружил окаменелость пресмыкающихся, рыб и двустворчатых моллюсков.
В 1954г. Ж. Аймэ и А. Вандержи, на основании обнаруженных фораминиферов и остракодов, датируют породы скалов «Фреско» как породы Палеоценового возраста. В этом же году проводились первые сейсморазведочные работы (метод отраженных волн (МОВ) и метод преломленных волн (МПВ)).
В 1952-1954гг., в процессе изучения обнажения в районе «Ебойнда», были пробурены две скважины глубиной 120м, в результате чего выделили три основные серии пород: органогенные известняки и песчано-глинистые породы (верхний мел), битуминозные пески формации «Ебойнда» (сенонский ярус) и известняки формации «Ебоко» (палеоцен-эоцен). Для определения потенциала нефтегазоносности данного бассейна были проведены гравиметрические исследования. После этих работ проводилась сейсморазведка (МОВ и МПВ).
В 1956-1957гг., в процессе морских сейсморазведочных работ, проводились первые сейсморазведочные съемки (МОВ и МПВ).
С 1957 по 1961гг. было пробурено несколько поисковых и разведочных скважин различной глубины: скважина «Витре 1» - 230 м.; скважина «Витре 2» - 1078 м.; скважина «Гран-Лау 1» - 1058 м.; скважина «Адиадон 1» - 800м.; скважина «Табот 1» - 1116м.; скважина «Ебойнда 1» - 1061м.; скважина «Ебойнда 2» - 588м; скважина «Порт-Буэ» – 3938м.; скважина «Беру» – 4100м; скважина «Грогида 1» – 2609м.
В районе скважины «Витре» выделили морскую глинистую формацию миоценового отдела толщиной 500м. Эта формация несогласно залегает над песчано-глинистыми отложениями сеноманского яруса. Испытание показало, что эти отложения были насыщены водами.
В скважине «Гран-Лау» впервые обнаружили отложения эоценового отдела. В этом регионе отложения кайнозойской эратемы преимущественно сложены морскими глинистыми породами. Они представляют собой хорошие флюидоупоры для нижележащих меловых отложений.
В скважине «Адиадон» был получен приток минерализованной воды и установлен прорыв метана в меловых песчаниках. Разломы в структуре «Адиадон» являются хорошими экранами. Установили существование несогласия между кайнозойскими и меловыми породами (палеоценовыми и Маастрихтскими породами).
Скважина «Тибот» вскрыла пласт, сложенный глинистыми, песчаными и известняковыми породами кайнозойского возраста. Результаты испытаний показали, что породы насыщены грунтовыми водами.
Выявление роли развития трансформных, пассивных, континентальных бассейнов в процессе формирования нефтегазоносных провинций
Недавние успехи в разведке в средней части склона Ганы и Кот-д Ивуара вызвали интерес к тектоно-стратиграфической эволюции и углеводородному потенциалу экваториальной африканской окраины.
Бассейны вдоль этого края, особенно те, которые расположены у берегов Кот-д Ивуар и Ганы, и, в частности, их глубоководные сектора, считаются плохо изученными из-за слабой разбуренности за пределами разломной зоны шельфа. Предыдущее исследование было основано на анализе грубой сетки 2D сейсмических линий, проложенных, в основном, через хребет Кот-д Ивуар-Гану, в результате чего соседние бассейны в значительной степени не изучены. С 2009 года не было опубликовано результатов ни одного исследования, основанного на анализе новых геофизических данных, полученных в глубоководных районах Кот-д Ивуара (рисунок 14).
За последние 25 лет был предложен ряд плитно-тектонических моделей южной части Атлантического океана, включая экваториальную африканскую окраину. Эти модели, в первую очередь, обусловлены возрастом морского дна, и основаны на распознавании магнитных аномалий. Из-за отсутствия магнитных аномалий в экваториально-магнитной «тихой зоне», были предложены различные модели для экваториальной африканской границы, что усиливает неопределенности, связанные с возрастом рифтообразования и распространения морского дна вдоль края [60, 66, 76-77].
В диссертационной работе представлена интерпретация высококачественной широкополосной 3D-сейсмической съемки, проведенная на практически не исследованной территории, в глубоководном участке бассейна Кот-д Ивуар. Данная технология обеспечивает высококачественные изображения объектов на глубинах, превышающих 10 км ниже уровня моря.
В результате этих исследований получены новые данные о ранней геологической истории прибрежной границы Кот-д Ивуара, которые противоречат существовавшим спорным данным о тектоническом строении. Эти результаты могут быть использованы для анализа эволюции близлежащих бассейнов вдоль экваториальной границы Африки.
Современными примерами бассейнов трансформного типа являются бассейны Кот-д Ивуар и Тано (Гана). Основополагающие материалы о границах трансформного бассейна были получены путем анализа хребта Кот-д Ивуар – Гана, основного батиметрического признака, который, как считается, связан с активизацией зоны разлома Романш. Это крупнейшая трансформная зона разлома с максимальным боковым смещением Срединно-Атлантического хребта - 800 км.
Мелководье окраины бассейна Кот-д Ивуар сравнительно хорошо изучено, так как с 70-х годов прошлого века было пробурено несколько скважин и проведен ряд сейсморазведочных работ. Эти исследования показали наличие меловых слоев в ряду рифтовых депоцентров. В этих бассейнах были пробурены наземные и неглубокие морские скважины на отложения апт-альбского возраста, в которых обнаружены резервуары и материнские породы хорошего качества. Эти горизонты нарушены протяженными разломами, которые запечатаны верхнемеловыми и более молодыми отложениями, и поэтому разрез апт-альба рассматривается как син-рифтовая последовательность. Однако предыдущее исследование не выявило признаки растущих слоев вокруг этих разломов, чтобы выяснить время возникновения рифтинга и его «распада».
Время формирования морского дна и наступления пост-рифтовых стадий вдоль границы Кот-д Ивуара является спорным. Возраст, представляемый по плитно-тектоническим моделям, варьирует от позднего апта до середины альба и до позднего альба (рисунок. 15)[1-3, 20, 25, 43].
Предполагается, что последовательность событий от разлома до дрейфа, обусловленная прогрессивным развитием границы трансформных окраин, могла сыграть важную роль в развитии бассейна Кот-д Ивуар - Гана. Тем не менее, геологических данных мало, в первую очередь из-за неопределенности, связанной с интерпретацией структур с использованием широко разнесенных 2D линий. Для новых исследований были использованы данные трёхмерной сейсмики на площади 3000 км2, что охватывает 4400 км2 внешнего склона бассейна Кот-д Ивуар. Качество этих исследований, которые фокусируются на глубоких структурах (5 – 12 км), значительно улучшалась благодаря использованию передовых методов сбора и обработки сейсмических данных (рисунок 16).
Согласно соглашению общества геофизиков (SEG) «Об амплитуде и полярности»: «Жесткие удары» (увеличение акустического импеданса с глубиной) соответствуют положительному отражению, которое выглядит серым или черным. И наоборот, «мягкие удары» соответствуют красно-желтым отражениям (см. рисунок 16).
В области, охваченной исследованием, не было скважинных данных. Сейсмическая стратиграфия была откалибрована путем корреляции скважинных данных, расположенных за пределами области исследования, с информацией, полученной на пересечении региональных 2D сейсмических линий и 3D-съемки. Корреляция верхнего альба, верхнего сеномана и верхнего турона считается достоверной в силу отсутствия крупных несогласий и разломов. Корреляция средне-альбского горизонта имеет малую достоверность, поскольку он нарушен крупным разломом. Несмотря на то, что данный горизонт примыкает к поверхности непрерывного отражения с высокой амплитудой, невозможно точно утверждать, что он соответствует средне-альбскому возрасту (см. рисунок 16).
Рисунок 16 представляет собой сейсмическую стратиграфическую диаграмму, которая показывает нижнюю половину съемки, где изображены глубокозалегающие структуры и меловые пласты, выделенные наиболее отчетливо. В основании разреза (глубина - 11 км) предполагают существование сейсмического фундамента, в связи с тем, что ниже данного уровня сейсмические данные не информативны. Такой характер поведения сейсмических отражений - индикатор перехода осадочного чехла к фундаменту.
Возраст пластов у основания осадочного чехла не может быть ограничен. Однако, учитывая, что под горизонтом среднего альба имеется более 3 км осадков, предполагается, что непосредственно над основанием находились нижние слои альба, либо, возможно, слои аптского возраста. Эти слои вместе с верхним альбом образуют участок толщиной до 4 км, с сейсмически характерными отражениями с переменными амплитудами [7, 76-77]. Этот горизонт (альбский и ниже-залегающий) нарушен большими нормальными разломами, которые, по-видимому, заканчиваются на глубинах от 11 до 12 км, что, возможно, указывает на наличие малоуглового отрыва (рисунки 17, 19 и 20).
В интервале между аптским до альбским горизонтом можно установить наличие надрезов в несколько километров в поперечнике (см. рисунки 19 и 20) и участки, характеризующиеся присутствием геологических тел с высокой амплитудой, которые интерпретируются как силлы и дайки (см. рисунки 16 и 17). Эти интрузивные тела являются элементами большой магматической системы, изображенной в западно-центральной части съемки (см. рисунок 16).
Верхне-альбский горизонт - это заметное непрерывное отражение с высокой амплитудой, которое можно легко проследить по большой части трехмерного сейсмического объема, а также по близлежащим 2D сейсмическим линиям.
Оценка степени зрелости органического вещества
Степень зрелости определяется с помощью показателя отражения витринита (Ro) (см. табл. 3). Отражательная способность образцов среднего альба варьирует в пределах 0,61-0,88% и свидетельствует о том, что часть керогена находится на ранней стадии, а также на пике зрелости. Эти породы дошли до нефтяного окна и приближаются к пику зрелости, что соответствует генерации конденсата и газа. Отражательная способность витринита в образцах верхнего альба варьируется в пределах 0,5-0,77% и свидетельствует о том, что часть керогена незрелая, и лишь небольшая часть дошла до нефтяного окна.
Отражательная способность витринита сеноман-туронских образцов изменяется в пределах 0,55-0,65% и свидетельствует о том, что часть кероген находится на ранней стадии зрелости. Эти породы дошли до нефтяного окна.
Отражательная способность витринита сенонских образцов изменяется в пределах 0,4-0,6% с максимальной температурой ниже 435оС. Это свидетельствует о том, что часть керогена находится на ранней стадии зрелости. Эти породы дошли до нефтяного окна.
Отражательная способность витринита в кампанских, маастрихтских образцах варьирует в пределах 0,4-0,6% и свидетельствует о том, что кероген незрелый (рисунок 31) [4-9, 15, 17, 19, 47, 49, 57, 61, 65, 85-86].
Перспективы маастрихтских отложений
Резервуары и ловушки
Маастрихтские резервуары имеют хорошие петрофизические свойства и преобладают на восточном участке от окраины Абиджана. На месторождении «Ибекс» песчаники имеют пористость до 20% с проницаемостью 100 мД. Резервуары представлены песчаными каналами, структурами выклинивания и др. На месторождении «Белие» толщина маастрихтских резервуаров достигает 100 м, пористость 21%, мощность ГНЗ 10м.
Маастрихтские ловушки стратиграфического типа (1) присутствуют на месторождении «Ибекс». Данные о геологических запасах, геохимических характеристиках и петрографических свойствах представлены в таблицах 17 и 18 [29-36, 39, 44-45, 50, 53, 56, 58, 63-64, 68-73, 75, 78-84, 87, 88-92].
Перспективная структура Отур
Геологическое осадочное тело «Отур» сложено песчаниками маастрихтского возраста. Эти терригенные материалы накопились во врезанной долине на южном боку структурного поднятия комплекса «Газель» и экранированы стратиграфическим выклиниванием пластов (рисунок. 58).
Канал структуры «Отур» моложе, и находится вверх по восстанию канала структуры «Аддакс». Канал Аутур был вскрыт по падению пласта скважиной IVCO-24. Бурение скважины было направлено на открытие залежи в нижележащих горизонтах, но также показал наличие пород-коллекторов в песчаниках данного канала. Эти песчаные толщи оказались водонасыщенными. Предполагается, что перспективная нефтяная система может существовать по восстанию канала (рисунок 59).
Прогнозные ресурсы структуры «Отур» представлены в таблице 19.
Перспективная структура «Калао»
Перспективная структура «Калао» является продолжением комплекса каналов Аддакс, которая была нанесена на карту за пределами зоны IVCO-13 и IVCO-25 (рисунок 60).
Перспективная структура «Калао»
Перспективная структура «Калао» является продолжением комплекса каналов Аддакс, которая была нанесена на карту за пределами зоны IVCO-13 и IVCO-25 (рисунок 60).