Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Общий обзор геологического строения межгорных впадин Тянь-Шаня
1.1. Афгано-Таджикская впадина 11
1.2. Ферганская впадина 17
1.3. Алайская впадина 23
1.4. Нарынская впадина 25
1.5. Иссыккульская впадина 25
1.6. Восточно-Чуйская впадина 27
Глава 2. Формации и нефтегазоносность мезозойско-кайнозойских отложений межгорных впадин Тянь-Шаня
2.1. Формационные ряды юрских отложений 30
2.2. Формационные ряды меловых отложений 45
2.3. Формационные ряды палеогеновых отложений 56
2.4. Формационные ряды неоген-четвертичных отложений 65
2.5. Некоторые итоги формационного анализа 71
Глава 3. Плеи и перспективы дальнейших работ на нефть и газ в Тянь-Шане
3.1. Афгано-Таджикская впадина 80
3.2. Ферганская впадина 96
3.3. Алайская впадина 113
3.4. Межгорные впадины северо-восточного Тянь-Шаня 117
Глава 4. Сравнительная оценка и выбор первоочередных направлений ГРР
4.1. Афгано-Таджикская впадина 121
4.2. Ферганская впадина 136
Заключение 148
Литература 154
Введение к работе
Актуальность темы. В первом десятилетии текущего столетия расширилось участие российских компаний и организаций в проведении нефтегазопоисковых работ в государствах Центральной Азии. При значительном объеме оцененных неразведанных ресурсов углеводородов Тянь-шаньской провинции результативность поисков новых месторождений здесь остается низкой. Это связано как с резко сократившимися объемами геологоразведочных работ (ГРР), особенно в Таджикистане и Кыргызстане, так и с недостатками в выборе основных направлений и первоочередных объектов поисков. Поэтому сравнительная оценка возможных направлений поисков (плеев) нефтяных и газовых месторождений в межгорных впадинах Тянь-Шаня является актуальной.
Объектом исследования являются мезозойско-кайнозойские отложения межгорных впадин Тянь-Шаня: Афгано-Таджикской (АТВ), Алайской, Ферганской, Нарынской, Иссык-кульской, Восточно-Чуйской и др.
Область исследования охватывает территории Узбекистана, Таджикистана, Кыргызстана и в небольшой мере северного Афганистана и юго-восточного Казахстана.
Целью работы является ранжирование направлений ГРР (плеев) в межгорных впадинах Тянь-Шаня на основе сравнительного анализа их геологических особенностей, ресурсного потенциала и технических возможностей освоения.
Достижение цели включало решение следующих конкретных задач:
-
Выявление закономерностей размещения месторождений нефти и газа на основе формационного анализа.
-
Разделение осадочного чехла межгорных впадин на плеи - геологические объемы, объединяющие однотипные (открытые и предполагаемые) месторождения нефти и газа, поиски и разведка которых ведутся по одной методике и при помощи одинаковых комплексов технических средств.
-
Изучение геологического строения выделенных плеев и ретроспективный анализ результатов ГРР, включая определение коэффициентов успешности разведки, размеров месторождений, состояния фонда подготовленных к бурению структур и их параметров.
-
Определение первоочередных задач ГРР разных стадий и прогноз их результатов, включая прогноз среднего запаса и геологических особенностей ожидаемых к открытию месторождений в плеях и эффективности работ в перспективе.
Научная новизна определяется широким использованием формационного анализа и впервые примененным плей-анализом к объекту исследования – мезозойско-кайнозойским отложениям межгорных впадин Тянь-Шаня.
В работе с единых позиций выделены формации в мезозойско-кайнозойском осадочном чехле межгорных впадин. Проведен анализ вертикальных формационных рядов и дано сопоставление одновозрастных формаций межгорных впадин (анализ латеральных формационных рядов). На основе формационного анализа выявлена роль формационного фактора в разделении впадин на нефтегазоносные и лишенные скоплений нефти и газа.
Весь нефтегазоперспективный объем осадочного выполнения впадин расчленен на плеи (направления ГРР). Дан анализ особенностей нефтегазоносности каждого плея и современного состояния ГРР в нем. На базе этого анализа проведено ранжирование плев по перспективности и возможным срокам получения прироста запасов УВ.
Защищаемые положения:
1. Предложенный вариант расчленения мезозойско-кайнозойских отложений Тянь-шаньской провинции на формации и положение о зависимости нефтегазоносности впадин от состава их вертикальных формационных рядов.
2. Выделение в перспективном на углеводороды осадочном выполнении впадин 25 плеев и их геологическая характеристика.
3. Обоснование ранжирования плеев по степени перспективности и техническим возможностям освоения ресурсов нефти и газа.
Практическая значимость результатов работ. Выделены наиболее привлекательные на данном этапе направления ГРР, сформулированы геологические задачи в соответствии с принятой в России стадийностью ГРР и дан прогноз вероятных результатов поисков.
Выделены перспективные направления работ, практические результаты на которых могут быть получены в более отдаленной перспективе в связи со слабой геологической изученностью и техническими сложностями освоения их ресурсного потенциала.
Охарактеризованы плеи, перспективы которых оцениваются автором как невысокие.
Результаты могут быть использованы нефтегазовыми компаниями для выбора стратегии развития сырьевой базы в рассмотренном регионе.
В основу проведенной работы положены опубликованные и фондовые материалы, первичные материалы поисково-разведочного бурения, протоколы производственных совещаний по подведению итогов и планов ГРР в Республике Узбекистан, Республике Кыргызстан и Республике Таджикистан.
Автор пользовался ценными консультациями Г.С. Абдуллаева, А.Н. Богданова, В.И. Высоцкого, Л.В. Есениной, Р.У. Каломазова, А.В. Киршина, Я.Ш. Когана, Э.А. Мамаджанова, С.И. Мусаева, Н.У. Мухутдинова, И.В. Огородникова, В.А. Скоробогатова, В.И. Соколова, Н.Н. Соловьева, Г.С. Солопова, Г.Я. Шилова, Н.К. Эйдельнант, В.С. Якушева и других ученых и производственников в организациях Москвы, Ташкента и Душанбе. Всем им автор выражает глубокую признательность.
Автор благодарен своему научному руководителю профессору Николаю Алексеевичу Крылову за общее руководство и конструктивную помощь на протяжении всего периода работы над диссертацией.
Результаты работы над диссертацией были использованы при составлении отчетов НИР ООО «Газпром ВНИИГАЗ»:
- «Технико-экономическая оценка геологического изучения недр на нефтегазоперспективных площадях Кыргызской Республики и поэтапная Программа геологоразведочных работ» (2007 г.);
- «Технико-экономическая оценка геологического изучения недр и поэтапная Программа геологоразведочных работ на нефтегазоперспективных площадях Республики Таджикистан» (2008 г.).
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались:
на шестой Международной конференции по проблеме нефтегазоносности Черного, Азовского и Каспийского морей (Геленджик, 25-29 мая 2009 г.);
на восьмой Всероссийской конференции молодых ученых, специалистов и студентов «Новые технологии в газовой промышленности» (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, Москва, 6-9 октября 2009 г.);
на Международной научно-практической конференции «Теоретические и практические аспекты нефтегазовой геологии Центральной Азии и пути решения современных проблем отрасли» (ИГИРНИГМ, Ташкент, 12 октября 2009 г.);
на заседаниях секции «Геология» Ученого Совета ООО «Газпром ВНИИГАЗ».
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано шесть работ, из них три – в журналах, входящих в «Перечень …..» ВАК Минобрнауки РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, рисунков, таблиц. Общий объем диссертации составляет 162 страницы, в том числе 27 рисунков, 22 таблицы. Список использованных источников содержит 110 наименований.
Афгано-Таджикская впадина
Афгано-Таджикская (Южно-Таджикская) впадина (АТВ) является крупной межгорной впадиной Памиро-Гиссарской горной системы. Граница АТВ на севере проходит по южному склону Гиссарского хребта, на востоке -по западному склону Дарвазского хребта, на юге по северному склону Северо-Афганского поднятия, а западная граница проходит по зонам Кугитанг-Байсунтауского и Сурхантауского разломов, отделяющих АТВ от мегаантиклинали Юго-западных отрогов Гиссарского хребта. Максимальные размеры впадины достигают 350 х 250 км. Ее площадь, составляющая около 70 тыс. км", неравномерно рассредоточена по территориям трех государств: большая ее часть (около 30 тыс. км") охватывает юго-западную часть Таджикистана; западная часть АТВ, площадью около 20 тыс. км" относится к Узбекистану. На долю Северного Афганистана приходится около 20 тыс. км".
Современный рельеф депрессии представляет систему сопряженных хребтов и долин преимущественно субмеридионального простирания, образующих сложнопостроенные, кулисообразно сочленяющиеся антиклинальные и синклинальные зоны, протяженностью десятки, а порой и первые сотни километров.
Характерной особенностью глубинного строения платформенного чехла является наличие двух главнейших дисгармоничных этажей: подсолевого, сложенного юрскими образованиями, и надсолевого, образованного мел-палеогеновыми отложениями.
Резкая дисгармония подсолевого и надсолевого структурных планов, которая характерна для всей АТВ (кроме Душанбинского прогиба) обусловлена наличием крупных надвигов с амплитудой горизонтального перемещения по ним до 20 км и более. Указанные перемещения привели к образованию сложного складчатого аллохтона и наличию нескольких этажей складок Срыв пород надсолевого комплекса, надвигание и сгруживание в современных антиклинорных зонах, скорее всего, произошли по верхней части юрской соленосной толщи. Наблюдения за надвиговой тектоникой указывает на сильное сжатие с востока в западном направлении, с линейным сокращением разреза впадины по широте, по крайней мере, на многие десятки километров. Сжимающим усилиям был подвергнут и подсолевой этаж, но каковы были морфологические результаты сжатия, как трансформировалось линейное сокращение длины в широтном сечении в подсолевом этаже не ясно. Известно, что карбонатный комплекс келовей-оксфорда и терригенный комплекс нижней и средней юры в аллохтонном этаже не участвуют.
Существующие в настоящее время представления о строении нижнего, подсолевого, этажа противоречивы. Сейсморазведочные исследования не дают однозначных и надежных сведений о глубинах залегания подсолевых юрских горизонтов.
В современной структуре мезозойско-кайнозойского комплекса АТВ выделяется 4 основных структурно-тектонических элемента: Душанбинский прогиб, Сурхандарьинский прогиб (мегасинклиналь), Вахш-Кафирниганская зона поднятий и Кулябский прогиб (мегасинклиналь) Душанбинский прогиб расположен в северной части Афгано-Таджикской впадины, длина прогиба составляет 70 км, ширина - 15-18 км. Протягивается в субширотном направлении. На севере прогиб граничит со складчатой зоной Гиссара по крупной Гиссаро-Кокшаальской системе разломов древнего заложения. На юге, по Илякскому разлому, он граничит с резко выраженными и сложно построенными складками северных частей Кафирниганской и Обигармской зон поднятий. Эти зоны поднятий, юго-восточного простирания, стыкуются с прогибом тыльными сторонами, что может свидетельствовать о сдвиговом характере тектонических движений вдоль Илякского разлома. На востоке Душанбинский прогиб замыкается в районе сочленения Обигармской зоны и Гиссарского хребта, его замыкание выделяется по многочисленным выходам мезозойских отложений на дневную поверхность. На западе
«ИГИРНИГМ») 1- выходы на дневную поверхность домезозойских образований; 2- выходы на дневную поверхность юрских и меловых отложений; 3- границы АТВ; 4- границы структурных элементов; 5- надвиги; 6- выходы на дневную поверхность мезозойско-палеогеновых отложений. прогиб соединяется с Сурхандарьинской мегасинклиналью.
По геологическому строению, по структурным и литолого-стратиграфическим особенностям мезозой-кайнозойского чехла прогиб отличается от остальных тектонических зон АТВ.
Во-первых, Душанбинский прогиб характеризуется уменьшением мощности мезозойско-кайнозойской толщи, в частности сокращением мощности и стратиграфической полноты юрских отложений, редуцированных в сульфатно-галогенную толщу.
Во-вторых, в пределах прогиба отсутствовали мощные тангенциальные сжатия, что обуславливает ограниченное развитие надвиговых зон и более простое строение осадочного чехла. В пределах прогиба поднадвиговые структуры развиты только юго-восточнее месторождения Шаамбары.
В-третьих, в отличие от остальных зон, где в основном преобладают структуры юго-юго-восточного простирания, в Душанбинском прогибе преобладают структуры изометричные или субширотного простирания.
Сурхандаръинская мегасинклиналь является самым западным структурным элементом АТВ. На западе мегасинклиналь ограничена поднятием юго-западных отрогов Гиссара, на востоке граница проходит по западному склону Бабатагского хребта. В пределах мегасинклинали выделяют три тектонические области: Байсунский прогиб, Сурханский прогиб и Бабатагскую макроантиклиналь.
Байсунский прогиб расположен в западной части мегасинклинали, отделенный от остальной части депрессии узкой Келиф-Широбадской антиклинальной зоной шовных структур, связанной с надвигом. На севере и юге Байсунский прогиб резко сужается до 20-25 км, а в центральной его части ширина достигает 40-45 км.
Сурханский прогиб расположен в центральной, наиболее опущенной части Сурхандарьинской мегантиклинали. Ширина его достигает 45-65 км на севере и юге, а в центральной части сокращается до 30 км. Бабатагская макроантиклиналь выделяется в восточной части мегасинклинали, представляет собой северо-западное крыло Бабатагского хребта, полого погружающееся в сторону Сурханского прогиба. Ширина Бабатагской макроантиклинали составляет от 20 до 30 км.
В Сурхандарьинской мегасинклинали развит стратиграфически полный и мощный комплекс мезозой-кайнозоя. На большей части мегасинклинали наблюдаются относительно спокойные структурные осложнения.
Вахш-Кафирниганская зона поднятий занимает всю среднюю часть Афгано-Таджикской впадины. Ширина ее составляет 100 - 150 км. Вахш-Кафирниганская зона поднятий является элементом первого порядка, внутри которой выделяют структурные формы второго порядка. К ним относятся Кафирниганская и Обигармская зоны поднятий, разделенные Вахшским прогибом. В результате тангенциальных сжатий, проявившихся в неоген-антропогеновое время, на Вахшский прогиб с запада была надвинута Кафирниганская зона поднятий, а с востока Обигармская. В тоже время Вахшский прогиб испытывал устойчивое погружение, что отражается в увеличенной мощности неоген-четвертичных отложений. Эта сложная тектоническая обстановка определила современный характер сочленения этих элементов, образовав обширные зоны надвигов на периферийные части Вахшского прогиба.
Кулябская мегасинклиналъ расположена в восточной части Афгано-Таджикской впадины, вдоль Памира-Дарваза и отделяется от последнего Хозретишинским глубинным разломом. Длина Кулябской мегасинклинали достигает 170-180 км, ширина на юге превышает 70 км. Отличительной чертой развития мегасинклинали (так же как и Сурхандарьинской мегасинклинали и Вахшского прогиба) является непрерывное прогибание в мезозойско-кайнозойское время. Так, мощности мезозойско-кайнозойских отложений вдоль Дарваза превышают 12 км, а мощность юры вблизи Памирских виргаций возрастает до 1,5-2,2 км.
Формационные ряды юрских отложений
Автор поставил в качестве одной из задач выявить закономерности размещения месторождений нефти и газа в межгорных впадинах Тянь-Шаня. Для решения поставленной задачи в данной главе будут рассмотрены как вертикальные формационные ряды в пределах отдельных впадин, так и латеральное их соотношение (латеральные формационные ряды) между впадинами. Латеральные ряды рассматриваются с запада на восток, пересекая по очереди следующие впадины: АТВ, Алайскую, Ферганскую, Нарынскую, Иссыккульскую и Восточно Чуйскую.
При формационном анализе автор основывается на парагенетическом принципе выделения осадочных формаций, разработанном Н.С. Шатским, Н.П. Херасковым, и впоследствии развитым В.М. Цейслером, Н.А. Крыловым, А.К. Мальцевой, и др. [64, 48, 56, 55, 103, 105]. В основе этого принципа лежит изучение вещественного состава формации, как основного признака на стадии ее выделения. Осадочная формация (Ф) это крупное геологическое тело, относительно литологически однородное (имеющее постоянный набор и постоянный характер чередования литологических элементов), обособленное в пространстве от смежных тел, образовавшееся в определенных палеотектонических и палеоклиматических условиях и соответствующее по стратиграфическому объему ярусу или отделу, реже части яруса или нескольким отделам.
Формационный анализ мезо-кайнозоя Тянь-Шаня проводился В.И. Поповым, Н.И. Гридневым, К.А. Набиевым, А.Г. Бабаевым, В.И. Троицким, Н.А. Крыловым, А.К. Мальцевой и другими. Большой вклад в изучение литологии, стратиграфии, минералогии, геохимии отложений и эволюции палеогеографических обстановок межгорных впадин Тянь-Шаня внесли многочисленные труды: Г.С. Абдуллаева, A.M. Акрамходжаева, В. А. Бабадаглы, В.А. Вахрамеева, О.С. Вялова, A.M. Габрильяна, А.Д. Джумагулова, А.В. Киршина, ЮМ. Кузичкиной, А.В. Пейве, Е.А. Репман, Л.В. Рухина, Т.А. Сикстель, Ю.В. Станкевича, Н.П. Хераскова, С.С. Шульца и многих других исследователей Центральной Азии и юго-восточного Казахстана. Их работы позволяют наполнить анализ формаций богатым конкретным материалом.
Ниже, основываясь на опыте предшественников, постараемся с единых позиций выделить в осадочном чехле межгорных впадин Тянь-Шаня формации и рассмотрим основные черты их строение.
Как уже отмечалось, Тянь-Шань является эпиплатформенным орогеном, сформировавшимся в неоген-четвертичное время на месте эпипалеозойской платформы. В составе осадочного чехла, выделяют платформенный (юрско -средне олигоценовый) и орогенный (верхнеолигоцен - четвертичный) комплексы.
Платформенный комплекс характеризуется разнообразными условиями осадконакопления - от сугубо континентальных до морских, что обусловило широкий набор различных по генезису формаций.
Постплатформенный этап развития представлен преимущественно орогенным комплексом осадков, характеризуется весьма схожими условиями осадконакопления и однообразным набором формаций Юрские отложения распространены практически во всех впадинах, но полнота разреза и формационный состав их существенно отличаются. Наиболее полным стратиграфическим объемом юрские отложения характеризуются в юго-западной части рассматриваемой территории, где отложения представлены разнообразными комплексами осадочных образований, формировавшихся в различных морских и континентальных условиях. В северо-восточной части юрские отложения сильно сокращены, здесь выделяют только нижний и средний отделы. Формирование их проходило в континентальных условиях. Начиная с конца средней юры, территория северо-восточнее ТФР представляла собой часть обширного щита, включавшего в себя территорию северо ярус/отдел
Схема сопоставления формацнонных рядов межгорных впадин Тянь-Шаня, (составил М.С. Кучеря 2008 г.) восточного Тянь-Шаня и Центрального Казахстана, где вплоть до палеогена юрские отложения подверглись длительному размыву. Однако полностью исключать наличие меловых отложений нельзя. И. Ефремовым были найдены переотложенные останки динозавров, кроме этого, С.С. Шульц [106] отмечал, что, выделяемые в низах коктурпакской свиты Нарынской впадины маломощные (4-5 м) толщи светлых, розоватых или белых пудингов с белым известковым цементом, переходящие иногда в известняки или мергели с галькой и зернами кварца, возможно, имеют меловой возраст. Эти же отложения известны в Иссыккульской впадине и во впадинах Киргизского хребта и Буамского ущелья. Таким образом, в пределах щита, вероятно, существовали неглубокие зоны аккумуляции меловых отложений.
Итак, проявившиеся в конце рэта - начале юры тектонические движения в Центрально Азиатской области привели к формированию прогибов, в пределах которых в условиях теплого и влажного климата накапливались терригенные сероцветные субугленосные формации разного типа. Стоит отметить, что формирование юрских отложений происходило в пределах палеовпадин, границы которых не контролируются современными границами депрессий.
Нижнє - среднеюрская терригенная сероцветная субугленосная пародическая формация АТВ. Ф развивалась в пределах единого крупного бассейна седиментации - синеклизы, включавшей в себя территорию современных постплатформенных сооружений и юго-западных отрогов Гиссарского хребта и Афгано-Таджикской впадины, а также и современной Амударьинской впадины. На территории АТВ формация бурением не вскрыта, о ее строении можно судить по аналогии с юго-западными отрогами Гиссара, где она выходит на дневную поверхность. Разрез юго-западных отрогов Гиссара подробно охарактеризован в 1967 году Н.А. Крыловым и А.К. Мальцевой [60]. В результате проведенного ими анализа литофаций и палеогеографической обстановки в юрском периоде, нижнє - среднеюрский комплекс отложений выделяется как единая формация. t
ь Ф охватывает стратиграфический диапазон от нижнеюрского (лейас), а местами верхнетриасового (рэт) до нижней части келловейского яруса средней юры включительно. Грубообломочные породы, выделяемые в основании формации, со стратиграфическим и угловым несогласием плащеобразно перекрывают размытые отложения триаса и палеозоя. В кровле формации выделяется пачка зеленовато-серых глин с прослоями карбонатных пород нижнего келловея, которая согласно перекрывается нерасчлененной карбонатной толщей средне-верхнего келловея - Оксфорда. Мощность формации достигает 600-700 м.
Ф представлена разнопорядковым ритмичным чередованием крупных литологических пачек и отдельных однопородных слоев и сложена в основном, но не исключительно, континентальными терригенными отложениями гравелитов, алевролитов, песчаников и глин. Наряду с пластами углей и сильноуглистых пород отмечены маломощные прослои и линзы углей, а также угольный макро- и микродетрит. В среднеюрском интервале встречаются тонкие прослои и линзы карбонатных пород.
Базальная пачка грубообломочных пород сложена конгломератами, гравелитами и песчаниками с редкими прослоями аргиллитов. Конгломераты и гравелиты светло-серые, реже темно-серые, плохо отсортированные, плотные. Обломочная часть пород состоит главным образом из кварца, реже кремней и сланцев, сцементированных глинистым или песчано-глинистым цементом. Песчаники серые и темно-серые, крупнозернистые, с кварцевой галькой, часто косослоистые.
Выше залегает толща переслаивания аргиллитов, алевролитов, углистых сланцев, песчаников. В средней части толщи выделяются прослои каменных углей. Аргиллиты темно-серые и черные, плотные, некарбонатные, слюдистые, часто углистые, встречаются мелкие конкреции сидерита (1-5 см в диаметре). Алевролиты и песчаники серые, мелко- и среднезернистые, слюдистые, прослоями слабокарбонатные, глинистые, иногда содержат караваевидные конкреции серовато-бурого сидерита, плотные, тонкослоистые, прослоями косослоистые. В песчаниках встречаются обуглившиеся и окремнелые стволы деревьев, многочисленные обуглившиеся растительные остатки. Прослои каменного угля имеют мощность от 1 до 3 м.
Выше, без четкой границы, залегают морские отложения аалена-байоса, представленные чередующимися пластами песчаников, алевролитов и глинистых сланцев с редкими прослоями глинистых известняков.
Перекрывают аален-байос отложения батского яруса. В нижней части они представлены глинистыми сланцами с прослоями песчаников, углистых сланцев и угля. Разрез батского яруса заканчивается песчано-глинистыми породами с прослоями мергелей и известняков. По описанию К.А. Сотириади и С.Н. Нуртаева (1961 г.), среди известняков преобладают оолитовые мелкозернистые известняки и ракушечники. Все известняки обогащены терригенным материалом, часто гравийной размерности. В оолитовых известняках встречаются зерна глауконита, окаменелая древесина, створки устриц.
Венчает разрез формации нижнекелловейский подъярус верхней юры, сложенный глинами зеленовато-серыми с прослоями карбонатных пород.
Таким образом, отложения нижней юры формировались в сугубо континентальных условиях, а начиная с аален-байоса условия осадконакопления периодически сменялись прибрежно-морскими, а в отдельные периоды бата и нижнего келловея морскими. Наличие, наряду с континентальными условиями осадконакопления прибрежно-морских определило развитие в АТВ и сопредельных с ней с запада крупных структурных элементах (как сказано выше представлявших в юрский период единый седиментационный бассейн) терригенной сероцветной субугленосной формации паралического типа.
Нижнеюрские отложения характеризуются в основном окислительными геохимическими условиями осадконакопления, неблагоприятными для сохранения органического вещества (ОВ). Слабовостановительные условия осадконакопления в нижней юре устанавливались спорадически и не в значительных масштабах, в пределах развития озерных и болотных фаций.
Среднеюрская эпоха отличалась довольно разнообразными геохимическими условиями осадконакопления. Среднеюрские осадки формировались частично в мелководном море, а частично в озерах и болотах. На наличие пород морского генезиса указывает преимущественно гидрослюдистый и монтмориллонитовый состав глин, остатки морской фауны.
Как отмечает О.В. Барташевич, среднеюрские глины содержат от 1-2% ОВ, из которых 12-16% составляют битуминозные компоненты. Песчано-алевритовые породы содержат от 0,4-2% ОВ, из которых12-88% составляют битуминозные компоненты.
Нижне- среднеюрская терригенная сероцветная субугленосная лимническая формация Ферганской впадины. Ф охватывает нижний и средний отделы юры, представлена полным набором кластических пород от брекчий и конгломератов до глин. В отложениях часто встречаются пропластки угля. Окраска пород преимущественно светло-серая и темно-серая, а также белая, зеленая, голубая реже красная, желтая, сиреневая. В основном Ф развита в южных и северо-восточных частях впадины. На северо-западе Ф отсутствует. Мощность Ф достигает 250 м.
Разрез юрских отложений Ферганской впадины подробно описан в работах A.M. Акрамходжаева, М.С. Сайдолиевой, и др.[8, 14].
В основании формации залегают плохо отсортированные брекчии. Они залегают или непосредственно на палеозойском основании, или в толще песчано-алевролитовых пород, где имеют форму клиньев или линз.
Конгломераты и гравелиты составляют от 12 до 50% объема Ф. Они слагают сравнительно маломощные пласты (0,1-5 м), характеризующиеся частым, неравномерным переслаиванием с отложениями песчаников и алевролитов, нередко встречается косая слоистость. Петрографический состав галек конгломератов и гравелитов однообразен, обычно преобладают гальки кварца и черного кремня с подчиненным значением галек песчаников, алевролитов и глинистых сланцев. Цемент большей частью глинистый и известково-глинистый, реже из гидроокислов железа.
Песчаники составляют от нескольких до 50% толщи формации. Состав песчаников кремнисто-кварцевый. Редко встречаются сильно выветрелые полевые шпаты, слюды и бурые окислы железа. Цемент в основном глинистый и известково-глинистый. Нередко песчаники обладают тонкой слоистостью представленной чередованием слойков наклонно, или полого срезающих друг друга. В песчаниках часто встречаются остатки наземных растений.
Алевролиты слагают до 10% формации. Обычно эти породы глинистые или песчанистые, плохо отсортированные. Иногда обладают волнистой слоистостью. Состав алевролитов тот же, что и песчаников.
Наиболее распространенными породами формации являются глины, их содержание в объеме Ф колеблется в широких пределах от 25% до 90% и более. В нижней юре глины в основном каолинит-гидрослюдистого состава, а в средней юре имеют бейделлит-гидрослюдистый состав. В толщах глин часто встречаются остатки корней и листьев наземных растений.
Значительное количество горизонтов с остатками хорошо развитых корневых систем, пней и остатков стеблей хвощей и других растений, свидетельствует о преобладании континентальных условий в области аккумуляции осадков. Широкое развитие пластов и прослоев углей, остатков пресноводных моллюсков, прослоев красноцветных глин, говорит о широком развитии в нижне- среднеюрском палеорельефе Ферганской впадины пойм речных долин, равнин, болот и озер. Сложившиеся условия осадконакопления, вместе с господствовавшим гумидным климатом предопределили образование лимнических угленосных отложений.
Нижне- среднеюрская терригенная сероцветная субугленосная лимническая формация Ферганы преимущественно газоносна, что объясняется развитием материнских свит образовавшихся в континентальных условиях и обогащенных гумусовым органическим веществом. Реже встречаются нефтяные и нефтегазовые залежи, например, на нефтяном месторождении Чигирчик на востоке южной ступени и ряд нефтегазовых залежей в Андижанской группе месторождений.
Общее содержание органического вещества в нижнеюрских отложениях колеблется от 0,016% до 2,8-4,0%, составляя в среднем 1,12% на породу. В составе органического вещества содержание хлороформенного битумоида колеблется от 1,5% до 60%, составляя в среднем - 9,1%. Среднее содержание гуминовых кислот составляет 14,8%.
Содержание органического вещества в отложениях средней юры колеблется от 0,04% до 2,7%, среднее содержание его составляет 0,25% на породу. Доля хлороформенного битумоида в составе органического вещества колеблется в пределах 1,3-85%, а в среднем - 17,9%.
Нефтегазоносность формации характеризуется спорадическим распространением зон нефтегазонакопления, что объясняется локальным распространением на территории Ферганской впадины материнских свит, пород-коллекторов, а также невыдержанностью глинистых покрышек. Так, при наличии в западной Фергане коллекторов и покрышек, залежей УВ здесь открыто не было. В основном залежи приурочены к центральной части южной ступени, Андижанской группе месторождений и Майлису-Карагундайскому выступу на северо-востоке Ферганы. Отложения формации развитые в центральной части впадины бурением не изучены ввиду их глубокого залегания - свыше 7000 м. Однако, во внутренних, глубокопогруженных районах Ферганской впадины фациальные условия (по мнению A.M. Акрамходжаева, А.К. Каримова, И.А. Симоненко и Ш.Г. Саидходжаева и др.) были более благоприятными для генерации УВ. В этой части впадины резко возрастают мощности формации. Параллельно происходит обогащение разреза глинистыми породами, формирование которых могло происходить в нейтральных или в слабовосстановительных условиях.
Все открытые залежи относятся к категории мелких и приурочены к брахиантиклинальным складкам, осложненным разрывными нарушениями.
В разрезе формации выделяются 8 продуктивных горизонтов (с XXIII по XXX), разделенных между собой толщами глинистых пород-покрышек. Продуктивные горизонты представлены, в основном, чередованием конгломератов, песчаников, глин, алевролитов. Емкостные и фильтрационные характеристики пород коллекторов характеризуются значениями пористости от 7 до 22 % и проницаемости до 0,5 мкм . Эффективная мощность продуктивных горизонтов изменяется от 2 до 25 м.
Нижне- среднеюрская терригенная сероцветная субугленосная формация Алайской впадины(северная часть). Алайская впадина находится между двумя крупными областями мезозойско-кайнозойского осадконакопления: АТВ и Ферганской. В ранне- среднеюрское время здесь аккумулировались сероцветные терригенные отложения, представленные песчаниками, аргиллитоподобными глинами, мергелями с пропластками каменного и бурого угля. В латеральном формационном ряду (от АТВ до Ферганской впадины) они представлены терригенной сероцветной субугленосной формацией, занимающей среднее положение между паралическими отложениями АТВ и лимническими образованиями Ферганской впадины. Мощность формации небольшая и достигает 150 метров. Распространение формации неравномерное, в основном в западной и северной частях впадины.
Афгано-Таджикская впадина
Учитывая геологическое строение АТВ, описанное в первой и второй главе, в ее пределах можно выделить целый ряд плеев: в подсолевом этаже два и в вышележащих отложениях плеи с учетом структуры надсолевого этажа. В надсолевом комплексе выделим и рассмотрим следующие основные плеи: палеогеновые и сенонские отложения крупных депрессий (Сурхандарьинский, Вахшский и Кулябский прогибы); палеогеновые (и, возможно, сенонские) отложения восточного и западного бортов Вахшского прогиба, под надвигами Обигармской и Кафирниганской антиклинорных зон; подтуронские отложения Вахшского, Кулябского и Сурхандарьинского прогибов; мезозойские и палеогеновые отложения Душанбинского прогиба.
По степени перспектив особо можно отметить плеи выделяемые в объеме келловей-оксфордской карбонатной формации: верхнеюрские подсолевые карбонатные отложения (включая нижнемеловые отложения) Байсунского прогиба и верхнеюрские подсолевые карбонатные отложения глубокопогруженной части АТВ. Последний из названных плеев является самым крупным, как по площади (охватывает всю территорию АТВ, исключая территорию Байсунского и Душанбинского прогибов), так и по объему прогнозных ресурсов УВ, которые будут рассмотрены в следующей главе.
Верхнеюрские подсолевые карбонатные отложения (включая нижнемеловые отложения) Байсунского прогиба. Как уже отмечалось, подсолевые отложения АТВ изучены бурением только на западе впадины, в Байсунском прогибе и в пределах Северо-Афганского выступа (рис. 3.1.1), ввиду того, что на остальной территории, из-за сложной надвиговой тектоники и сгруживания масс в антиклинорных зонах аллохтонов, они находятся на значительной глубине, более 6000 м.
Проведенные сейсморазведочные работы пока не дают четких представлений о геологическом строении верхнеюрских подсолевых карбонатных отложений глубокопогруженной части АТВ. Несколько десятков глубоких скважин пробуренных на юру за пределами Байсунского прогиба не вскрыли целевые отложения.
Резкое различие в глубинах залегания келловей-оксфордской карбонатной формации в Байсунском прогибе и в пределах остальной
(глубокопогруженной) части АТВ (рис. 3.1.2) позволяет выделить келловей-оксфордскую формацию Байсунского прогиба в самостоятельный плей. В этот же плей следует включить нижнемеловые отложения Байсунского прогиба, учитывая установленные залежи газа в этих отложениях на месторождении Гаджак, так как их разведка будет идти совместно с юрскими отложениями.
В административном отношении рассматриваемый плей полностью находится в Республике Узбекистан, здесь пока открыто всего одно месторождение газа - Гаджак. Запасы газа этого месторождения по категориям С1+С2 составляют 120 млрд.м3. Месторождений такого масштаба в Афгано-Таджикской впадине ни в одном другом плее открыто не было.
Опыт разведки месторождения Гаджак показал, что газ верхнеюрских карбонатных отложений характеризуется высоким содержанием сероводорода (до 6,15 % об.), дебиты скважин варьируют в широких приделах от 124 тыс. м /сут до 2,4 млн. м /сут. Разведка подсолевых отложений осложняется аномально-высокими пластовыми давлениями (до 660 атм., на глубине 3-3,5 км.), наличием мощной толщи рапоопасньтх солевых отложений (до 600 м), что ведет к увеличению числа аварийных скважин и применению более технологичных методов проводки скважин, что в свою очередь увеличивает затраты на бурение.
Верхнеюрские подсолевые карбонатные отложения глубокопогруэюеннои части АТВ. За пределами Байсунского прогиба в течение четырех десятков лет было пробурено более 50 глубоких скважин, заложенных на крупных положительных структурных элементах - Кафирниганской и Обигармской антиклинорных зонах. Максимальная глубина пробуренных скважин - 6102 м (скв. Ш Южный Каратау). Подсолевая юра из-за сложной надвиговой тектоники и сгруживания масс в антиклинорных зонах вскрыта не была.
Несмотря на незначительный объем фактического материала о верхнеюрских отложениях глубокопогруженной части АТВ, по аналогии с Байсунским прогибом и более западными районами Юго-Западных отрогов Гиссарского хребта они оцениваются как высокоперспективные. Эталонным для суждения о качественных и количественных показателях продуктивности верхнеюрских карбонатов АТВ является месторождение Гаджак.
Изучение келловей-оксфордских карбонатных отложений глубокопогруженной части АТВ связано с целым рядом проблем: не изучены истинные глубины залегания и не выделены за пределами Байсунского прогиба участки, где юра достижима бурением (менее 6000 м); не выяснена структура, нет ни одного подготовленного или достоверно установленного локального перспективного объекта; не изучены фациальные условия карбонатной толщи, в частности, положение прибрежных фаций, фаций биогермов, восточная граница развития карбонатов и др.
В силу неясности этих проблем весь карбонатный комплекс глубокопогруженной части АТВ выделяется как единый генерализованный плей. Как отмечалось во второй главе, карбонатная толща верхней юры в пределах АТВ может быть представлена тремя группами фаций, характеризующихся разной продуктивностью: слоистых карбонатов (шельфовые фации), биогермно-рифовых известняков (условно рифовые фации) и глубоководные фации с единичными биогермами. В зоне развития шельфовых фаций дебиты скважин составляют от 100 тыс.м /сут до 400 тыс.м /сут. Рифовые фации характеризуются более высокой продуктивностью. В перспективе рассматриваемый плей может быть разделен на более мелкие плеи: или по элементам подсолевого структурного плана или по фациальным особенностям карбонатного комплекса, которые пока остаются невыясненными.
Данный генерализованный плей на современной стадии изучения должен являться объектом, прежде всего, региональных работ с целью решения перечисленных выше проблем.
На данном этапе изучения подсолевых отложений АТВ возможно выделение верхнеюрских подсолевых отложений Байсунского прогиба в самостоятельный плей, аргументируя это меньшими глубинами залегания целевых отложений, по сравнению с глубинами залегания подсолевых отложений в остальной части впадины. Меньшие глубины и достижимость карбонатной формации поисковыми скважинами уже на современном этапе позволяет ставить для плея Байсунского прогиба задачи поисково-оценочного этапа.
Палеогеновые и сенонские отложения на антиклинальных структурах в Сурхандарышском, Вахшском и Кулябском прогибах. Плей охватывает три прогиба, разделенных Обигармской и Кафирниганской зонами поднятий (рис. 3.1.3, 3.1.4, 3.1.5). Возраст нефтегазоносных коллекторов, их литологический состав, коллекторские свойства, строение и состав покрышек на месторождениях, расположенных в трех прогибах являются весьма близкими. Объединение в едином плее трех разобщенных поднятиями прогибов аргументируется принципиальным сходством, развитых здесь в палеогене и сеноне, залежей и единством условий поисково-разведочных работ. В связи с этим такое соединение представляется обоснованным и рациональным. Вместе с тем, можно было бы, рассматривать этот комплекс раздельно в трех прогибах, в качестве отдельных плеев, но такое решение не представляется лучшим.
Объединение в одном плее палеогеновых и сенонских отложений аргументируется тем, что эти отложения сближены в разрезе, имеют карбонатные коллектора и представляют собой один этаж поисков. Газоносность сенонских отложений (V горизонт) установлена на месторождении Кызылтумшук Вахшского прогиба и на месторождении Ляль-Микар в Сурхандарьинском прогибе.
