Введение к работе
Актуальность проблемы. Нефть и газ - важнейшие полезные ископаемые, поиски которых остаются ответственной задачей и на XXI столетие. Для повышения эффективности поисково-разведочных работ необходимо совершенствовать методические приемы и технические средства, учитывая современные представления о свойствах геологической среды. Наиболее зажным из них является пространственно-временная нестабильность напряженно-деформированного состояния земной коры, существенно влияющая на развитие процессов структуроформирования, изменение коллекторских свойств горных пород и флюидодинамику осадочного чехла.' В этой связи изучение влияния современных геодинамических процессов на нефтегазо-носность осадочных бассейнов, особенно характеризующихся повышенным сейсмотектоническим потенциалом, к которым относится территория Кавказско-Скифского региона (КСР), является актуальным для прогноза размещения скоплений углеводородов и решения принципиальных вопросов разработки месторождений.
Целью работы является решение проблемы влияния современных геодинамических процессов на флюидодинамические системы осадочного чехла и повышения эффективности поисков скоплений углеводородов на основе анализа современного геодинамического состояния земной коры.
Основными задачами исследования, решение которых способствовало достижению указанной цели, являлись:
-
Изучение характера проявления современных геодинамических процессов, протекающих з земной коре, путем ретроспективного анализа геодезических, магнитометрических и сейсмологических данных, режимных наблюдений при нефтедобычи, деформаций обсадных колонн нефтегазовых скважин (резкое искривление, смятие, срез).
-
Установление пространственно-временных связей между геодинамическими параметрами (амплитуда, скорость и направленность новейших и современных тектонических движений земной коры) и нефтегазогеологи-ческими показателями (коллекторские свойства, стратиграфический диапа-_ зон нефтегазоносности. запасы, дебиты).
-
Выявление геодинамически активных пликативных и дизъюнктивных структурных форм и дифференциация их по степени активности на новейшем этапе геологического развития на основе комплексного анализа геолого-геофизической, геодезической, геоморфологической и дистанционной
- г -
информации.
4.Прогнозирование размещения скоплений углеводородов на геодинамической основе.
Фактический материал был собран в результате почти 20-летних исследований автора. В основу диссертации положены материалы полевых геодезических работ, проведенных на Грозненском геодинамическом полигоне с 1974 г., как заимствованных в научных отчетах и статьях сотрудников института геологии и разработки горючих ископаемых.так и проведенных при непосредственном участии и под руководством автора в различных районах Терско-Каспийского передового прогиба. Для ретроспективного анализа режима нефтедобычи обработаны данные о дебитах жидкости из верхнемеловых и караган-чокракских залежей по годам и месяцам по 84 скважинам месторождений деятельности ПО'Трознефть" с начала их разработки в 1893 г.. Использованы промысловые данные о пластовом давлении и температуре в нижнемеловых, верхнемеловых и караган-чокракских залежах, а также емкостно-фильтрационные характеристики меловых и миоценовых пород по 178 месторождениям Терско-Каспийского, Западно-Кубанского и Прикумского нефтегазоносных районов. Для анализа деформаций обсадных колонн нефтегазовых скважин привлечены инклинометрические данные по более 200 скважинам месторождений деятельности ПО'Трознефть" и "Даг-нефть". Сейсмологическая информация охватывает период с начала инструментальной регистрации землетрясений.
Исходными данными для изучения неотектоники региона служили топографические карты, аэро- и космофотоснимки различных масштабов. Эти материалы были дополнены и детализированы полевыми геоморфологическими маршрутами.
В значительном объеме использованы литературные источники и фондовая информация о геологическом строении и нефтегазоносности региона, результаты тектонофизических и геодинамических исследований, проведенных в институте геологии и разработки горючих ископаемых (ИГиРГИ), в объединенном институте Физики Земли (ОИФЗ) им. О.Ю.Шмидта РАН и Геологическом институте (ГИН) РАН.
Научная новизна работы заключается в том, что впервые для Кавказско-Скифского региона установлены:
волновой характер миграции активизации современных геодинамических процессов в земной коре, ее азимутальная направленность и скорость;
волновое проявление аномальных изменений пластового давления, температуры, дебитов жидкости, а также деформаций обсадных колонн скважин и связь их с современными геодинамическими процессами;
пространственно-временные связи между геодинамическими параметрами (направленность, амплитуда и скорость новейших и современных тектонических движений земной коры) и нефтегазогеологическими показателями (коллекторские свойства пород, стратиграфический диапазон нефтегазоносное, запасы);
новые геодинамически активные дизъюнктивные и шшкативные структуры в пределах территорий с недостаточно высокой изученностью (Ногайская ступень, Сулакская впадина, Притеречкая антиклинальная зона) и сложнопостроенной Терско-Сунженской антиклинальной зоны;
- перспективы нефтегазоносное КСР на геодинамической основе.
Основные защищаемые положения:
-
Геодинамическая активность территории на новейшем этапе геологического развития, включая современное время, как важный фактор пространственного размещения скоплений УВ в пределах КСР, существенно влияющий на процессы структурообразования, коллекторские и экранирующие свойства пород, миграцию углеводородных растворов.
-
Еолновой характер, азимутальная направленность и скорость миграции активизации современных геодинамических процессов (сейсмичность, деформация), происходящих в земной коре.
-
Пространственно-временная связь аномальных изменений пластового давления, температуры, дебитов жидкости, а также деформаций обсадных колонн скважин с современным нестабильным геодинамическим состоянием земной коры.
-
Вновь выявленные геодинамически активные дизъюнктивные и пли-гативные структуры, перспективные в нефтегазоносном отношении.
-
Карта прогноза размещения скоплений углеводородов на геодина-иической основе.
Практическая ценность. Результаты настоящих исследований могут зайти применение при обосновании дальнейших направлений нефтегазопоис-
ковых работ, а также решении ряда эколого-экономических задач, связанных с планированием эффективной нефтегазодобычи и оценкой риска возникновения аварийных ситуаций на нефтегазовых объектах, как в пределах КСР, так и других регионов. " характеризующихся повышенным уровнем активности современной геодинамики.
В результате проведенных исследований, в том числе реализации разработанного на уровне изобретения [3] способа выявления геодинами-чески активных локальных поднятий в пределах передовых прогибоь. впервые выявлены в пределах- территорий с недостаточно высокой изученностью, к которым относятся Ногайская ступень. Притеречная антиклинальная зона и Терско-Сулакская впадина, а также сложнопостроенной Терско-Сунженской-антиклинальной зоны серия локальных поднятий (Братское, Киевское, Урожайненское, Аликазганское," Барханное. Пустынное, Пес-чанное, Северо-Аракдалатарекское, Северо-Ястребиное и др.) [1,4-6,14,28,], перспективных в нефтегазоносном отношении. Впервые выявлены Тереклинский глубинный разлом в пределах Ногайской ступени [1.7,16,22] и серия дизъюнктивов в пределах Терско-сулакской впадины
[1.27].
Апробация работы. Выводы работы докладывались на Международны: симпозиумах, посвященных изучению "Современных движений земной коры" (Дагомыс.1988 г.) и "Геодинамической эволюции осадочных бассейнов" (Москва,1992 г.), на I Международной конференции по экологии (Владикавказ. 1992 г.), на YIII Международной геологической конференции (Страсбург.1995 г.) и Международной конференции "Каспий-95" (Москва, 1995 г.). Результаты исследований регулярно докладывались на региональных и Всесоюзных конференциях, с том числе: ПО"СосКасНИИГаз" (Ставрополь,1985 г.), ВНИИГаз (Москва,1985 г.), ВНИИГеотерм (Махачкала, 1986 г.). а также по "Проблеме развития нефтегазового комплекса страны (п.Красный Курган,Ставропольский край,1991 г.) и "Проблеме геологии и геохимии нефти и газа региональной комиссии'по'Кавказу и Закавказью" (Научный совет АН СССР,1987). Работа обсуждалась на заседаниях научных семинаров кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых геологического факультета МГУ (Москва, 1992-1995 гг.), лаборатории сейсмических исследований ВНИИНефтегеофизика (Москва,1994 г.) и института Водных проблем РАН (Москва,1993 г. ).
В результате апробации способа выявления геодинамически активных шкальных поднятий в условиях передовых прогибов [3] получили подтверждение сейсморазведкой Братское и Киевское локальные поднятия в іределах Притеречной антиклинальной зоны и Северо-Ястребиное - в пре-іелах Терско-Сунженской антиклинальной зоны. Прогнозируемый Тороклииг. :ий глубинный разлом впоследствии частично подтвержден гравиразведкой. рогноз нефтегазоносности глубокопогруженных нижнемеловых отложений в ределах Сулакской впадины, предложенный для ПО"Дагнефть". впоследс-вии подтвержден бурением на Бабаюртовской площади (1988 г.).
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 42 работы, з ом числе 1 монография "Формы проявления неотектогенеза в Восточном оедкавказье", 1 монографический обзор "Современная геодинамика и неф-ііазоносность Кавказско-Скифского региона". 1 авторское свидетельство а изобретение "Способ оконтуривакия антиклинальных структур в услови-:: предгорных прогибов" (с соавторами). Материалы работы изложены в
научно-исследовательских отчетах Грозненского нефтяного института, ПО Грознефть", "Грознефтегеофизика" и Института Геологии Дагестанского млиала РАН.
Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 292 страниц машинописного текста состоит из введения, семи глав и зак-тючения, иллюстрируется 6 таблицами и 83 рисунками и сопровождается библиографией из 292 наименований.