Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ И ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ АКВАТОРИЙ ЧЕРНОГО И АЗОВСКОГО МОРЕЙ
1.1 Анализ геолого-геофизической изученности и основные результаты поисково-разведочных работ на нефть и газ 8
1.2 Литолого-стратиграфическая характеристика осадочных комплексов 26
1.3 Особенности тектонического строения региона 39
1.4 История геодинамического развития Азово-Черноморского региона
ГЛАВА 2. СТРОЕНИЕ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ КОМПЛЕКСОВ
2.1 Характеристика и закономерности распространения нефтегазоносных комплексов акватории Азовского моря 71
2.1.1 Домеловые перспективные НТК 73
2.1.2 Меловые НТК 78
2.1.3 Палеогеновый НТК 81
2.1.4 Олигоцен-нижнемиоценовый НТК 85
2.1.5 Неогеновый НТК 89
2.2 Характеристика и закономерности распространения перспективных НТК Черного моря
2.2.1 Юрские НТК 97
2.2.2 Меловые НТК 114
2.2.3 Палеогеновый НТК 124
2.2.4 Олигоцен-нижнемиоценовый НТК 126
2.2.5 Неогеновые НТК 132
ГЛАВА 3 МОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗ МОРФОГЕНЕТИЧЕСКИХ ТИПОВ ЛОВУШЕК УВ
3.1 Акватория Азовского моря 137
3.2 Акватория Черного моря 150
ГЛАВА 4. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ПЕРСПЕКТИВ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ
4.1 Акватория Азовского моря 180
4.2 Акватория Черного моря 187
ГЛАВА 5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОСНОВНЫМ НАПРАВЛЕНИЯМ, ОБЪЕКТАМ И ОБЪЕМАМ ГЕОЛОГО-РАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 211
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 213
- Анализ геолого-геофизической изученности и основные результаты поисково-разведочных работ на нефть и газ
- Характеристика и закономерности распространения нефтегазоносных комплексов акватории Азовского моря
- Акватория Азовского моря
Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Южный федеральный округ является одним из старейших нефтегазодобывающих регионов России. Здесь не только высокая плотность населения, но и максимальная концентрация промышленного потенциала, значительную долю которого составляет топливно-энергетический комплекс.
На территории Предкавказья открыто более трехсот месторождений УВ, различных как по величине запасов, так и по стратиграфическому диапазону продуктивных пластов и фазовому составу залежей. Вместе с тем большинство из них находятся на заключительной стадии разработки.
Учитывая растущие потребности России в углеводородном сырье, очевидна необходимость в укреплении и расширении ресурсной базы. К числу перспективных территорий в пределах юга России, способных в ближайшее время обеспечить высокие темпы прироста запасов углеводородного сырья, можно отнести акватории российского сектора Черного и Азовского морей и их транзитные зоны.
Практически все крупные тектонические элементы российского сектора Азовского и Черного морей являются морским продолжением структур, выявленных на прилегающей суше, в которых открыты скопления УВ.
В акватории Азовского моря выявлен ряд нефтяных и газовых месторождений, но большая часть акватории не охвачена в должной степени сейсмическими исследованиями и бурением. Низкая степень геолого-геофизической изученности российского сектора акватории Черного моря не позволила выявить здесь скопления углеводородов, однако на черноморском шельфе других государств месторождения открыты и разрабатываются.
Актуальность поставленной проблемы заключается в том, что перспективы выявления месторождений УВ в мезозойско-кайнозойских нефтегазоносных комплексах изучаемых акваторий являются достаточно высокими. Исследования, проведенные в диссертационной работе,
5
направлены на обоснование основных направлений геологоразведочных
работ на нефть и газ в пределах российского сектора акваторий Азовского и
* Черного морей.
Цель и задачи работы. Цель проведенных исследований заключается в обосновании приоритетных направлений ГРР на акватории Черного и Азовского морей на основе установленных закономерностей формирования и размещения природных резервуаров.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
проведение комплексного анализа результатов геолого-геофизических исследований акваторий Черного и Азовского морей;
установление закономерностей распространения нефтегазоносных комплексов и природных резервуаров в мезозойско-кайнозойских отложениях;
проведение геологического моделирования прогнозируемых ловушек УВ;
проведение количественной оценки перспектив нефтегазоносности по отдельным комплексам и нефтегазоносным районам;
обоснование первоочередных объектов для постановки геологоразведочных работ на нефть и газ.
\ Научная новизна.
1. На основе детальных палеогеографических и палеоструктурных
исследований с использованием принципов аналогии и транзитное
выполнен прогноз распространения перспективных нефтегазоносных
комплексов в пределах акваторий Черного и Азовского морей.
2. Выявлены новые и подтверждены ранее установленные
закономерности формирования верхнеюрской карбонатной формации, и
разработана схема распространения оксфорд-титонских биогермных
> построек, в палеогеографическом отношении приуроченных к Крымско-
Кавказской периферии Тетиса.
3. Проведен сравнительный анализ существующих тектонических схем
исследуемой территории и предложена новая схема структурно-
* тектонического районирования Туапсинского прогиба, основанная на
комплексной интерпретации результатов геофизических исследований.
Разработаны прогностические геологические модели ловушек УВ с обоснованием доминирующих морфогенетических типов структур для каждого нефтегазоносного района.
Существенно уточнена схема перспектив нефтегазоносности мезо-кайнозойских отложений акваторий Азовского и Черного морей.
В работе защищаются следующие положения:
1. Зональность распространения рифогенных образований в
карбонатной формации верхнеюрского возраста в акватории Черного моря,
установленная на основе анализа толщин сейсмофациальных комплексов.
Структурно-тектоническое районирование Туапсинского прогиба, проведенное по результатам комплексной интерпретации временных сейсмических разрезов.
Геологические модели прогнозируемых ловушек УВ в мезозойско-кайнозойских отложениях акваторий Азовского и Черного морей.
4. Схема перспектив нефтегазоносности мезо-кайнозойских
к комплексов акваторий Азовского и Черного морей.
Практическая ценность результатов исследований. Проведенные
автором исследования позволили существенно уточнить схему перспектив
нефтегазоносности Черного и Азовского морей. Установленные
закономерности распространения перспективных комплексов, проведенное
геологическое моделирование перспективных ловушек и оценка ресурсов по
ним, могут представлять практический интерес для предприятий,
осуществляющих поисковые и разведочные работы в пределах исследуемых
» акваторий.
Апробация результатов исследований. Основные положения диссертации, выводы и рекомендации докладывались на научных
7 конференциях ОАО «СевКавНИПИгаз» (г. Ставрополь, 2006 г.; г. Кисловодск, 2005 г.) и СевКавГТУ (г. Ставрополь, 2006 г.), на 2-ой
» Международной конференции по проблеме нефтегазоносности Черного,
Азовского и Каспийского морей (г. Геленджик, 2005 г.).
По теме диссертации опубликовано 6 научных статей, в том числе одна в журнале «Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений», внесенном в перечень изданий, рекомендуемых ВАК РФ.
Фактический материал. Исходными фактическими материалами для комплексного геолого-геофизического анализа являлись временные сейсмические разрезы по профилям общей протяженностью более 1500 км, каротажные диаграммы и результаты исследования керна по более чем 100 скважинам, пробуренным в пределах Западного Предкавказья, Таманского полуострова, Северо-Западного Кавказа, Абхазии, юго-западной Грузии и изучаемых акваторий, материалы геологических съемок в пределах Северо-Западного Кавказа, а также научно-исследовательские и производственные отчеты и другие фондовые материалы ООО «Кубаньгазпром», ОАО «СевКавНИПИгаз».
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 223 страницах текста, и иллюстрируется 49
* рисунками и 7 таблицами. Список использованной литературы включает 101
наименование.
Автор глубоко признателен сотрудникам отдела геологии ОАО «СевКавНИПИгаз» и кафедры геологии нефти и газа СевКавГТУ. При работе над диссертацией автор пользовался советами, консультациями и практической помощью П. В. Бигуна, М. П. Голованова, В. П. Колесниченко, А. А. Ярошенко, Е. А. Мельникова, и других сотрудников научных и производственных организаций. Всем им автор выражает глубокую признательность. Особую благодарность автор приносит своему научному руководителю, заведующему кафедрой геологии нефти и газа В. А. Гридину.
Анализ геолого-геофизической изученности и основные результаты поисково-разведочных работ на нефть и газ
Электроразведочные работы на акватории Азовского моря были начаты в 1959 г. методами непрерывного профилирования и непрерывных дипольно-осевых зондирований (НИМГЭ "ВНИИГеофизика" - О.В. Назаренко, Ю.Н. Попов, В.П. Бордовский, А.Я. Гольмшток). Этими исследованиями в течение 1959-1962 гг. были покрыты центральная, западная и частично восточная части моря. По данным проведенных работ был прослежен горизонт высокого сопротивления и составлена схема его рельефа, которая хорошо увязывается с материалами других геофизических методов, а также дополняет ранее существующие представления по тектонике акватории.
Одним из первых комплексных обобщений всех данных по Азовскому морю был доклад Я.П. Маловицкого, О.В. Назаренко и В.В. Бокуна на научно-техническом совещании по морской геофизике в 1961 г. В докладе было дано тектоническое районирование Азово-Черноморского бассейна и изложены рекомендации по проведению комплекса геолого-геофизических исследований, включающего региональные работы, параметрическое и поисковое бурение на косе Бирючьей и Арабатской стрелке.
Следует отметить, что подобные обобщения материалов различных геофизических методов Я.П. Маловицкий выполнял в течение 1961-1965 г.г. [59]. В результате этих комплексных исследований были составлены единые структурные карты по отражающим горизонтам и на основе сейсмостратиграфического анализа проведена интерпретация материалов сейсморазведки МОВ, были выделены как главные тектонические элементы акватории, так и отдельные локальные поднятия, обоснованы перспективы нефтегазоносности.
Эти фундаментальные исследования, изложенные в докторской диссертации Я.П. Маловицкого не претерпели существенных изменений до сих пор.
Нельзя не отметить, что представления о глубинном строении акватории Азовского моря уточнялись многими исследователями, но осуществлялось это, главным образом, в результате обобщений мелкомасштабных исследований обширных территорий (М.С. Бурштар, М.В. Машков, 1963; А.Е. Шерик, Н.Ю. Успенская, 1965; Г.В. Чернявский, 1967) [2].
В 1965-1966 г.г. гравиметрические исследования были продолжены трестом "Днепрогеофизика" в западной части акватории Азовского моря и на Сиваше. В восточной части акватории гравиразведка проводилась ЦГГЭ НПО "Южморгео" (Ю. А. Циплухин) в 1974-1980 г.г.
В результате проведения всех вышеуказанных гравиметрических исследований изучен, особенно существенно на последнем этапе работ, характер гравиметрического поля и выделен целый ряд локальных аномалий силы тяжести, связанных с плотными неоднородностями и структурными осложнениями как в фундаменте, так и в осадочном чехле. В фундаменте протрассировано много поперечных и продольных разломов, разделяющих его на ряд блоков.
В 1966-1971 г.г., в западной части акватории Азовского моря выполнены гидромагнитные исследования повышенной точности с морским ядерным магнитометром. Аналогичные работы выполнены в 1974-1976 г.г. и в восточной части акватории. В результате выполненных исследований уточнен в пределах участков работ характер магнитного поля, в ряде случаев отмечено соответствие локальных магнитных аномалий местонахождению локальных ловушек в осадочном чехле.
В 1967-1970 г.г. на западе и в южной части акватории сейсмические исследования проводились трестом "Днепрогеофизика" (А.Я. Краснощек, Б.М. Симагин, Б.Д. Безверхое) методом непрерывного профилирования. В западной части были закартированы такие крупные поднятия как Обручевское и Электроразведочное, на юго-западе акватории по отложениям миоцена - Керченское, Северо-Керченское, Мысовое.
Характеристика и закономерности распространения нефтегазоносных комплексов акватории Азовского моря
В пределах российского сектора акватории Азовского моря основные тектонические элементы являются морским продолжением структур, контролирующих геологическое строение приморских районов Западного Предкавказья. Это дает основание предполагать развитие в пределах акватории сходных с сушей вещественного состава фундамента, сохранение основных черт и закономерностей строения осадочных комплексов, а также наличие близких палеотектонических и палеогеографических условий осадконакопления, формирования ловушек, генерации и аккумуляции УВ-флюидов.
В региональном тектоническом плане акватория Азовского моря расположена в пределах Скифской плиты. Как уже было показано выше, основные тектонические элементы Азовского моря являются морским продолжением структур, контролирующих геологическое строение прилегающей суши. Изучаемая часть акватории с востока граничит с Западным Предкавказьем, характеризующимся высокой степенью изученности геофизическими методами и бурением. Перспективам нефтегазоносности Предкавказья посвящено большое количество тематических и научно-исследовательских работ [16, 32, 47, 57, 70, 71 и др.]. Здесь открыты многочисленные залежи нефти и газа практически во всех нефтегазоносных комплексах. Это дает основание предполагать развитие в пределах акватории сходного с сушей вещественного состава фундамента, сохранение основных черт и закономерностей строения осадочных комплексов, а также наличие близких палеотектонических и палеогеографических условий осадконакопления, формирования ловушек, генерации и аккумуляции УВ-флюидов.
К тому же в пределах российского сектора акватории пробурено более 20 глубоких скважин, вскрывших практически весь разрез осадочного чехла от протерозойских отложений до четвертичных, и открыты месторождения нефти и газа [2, 20,101].
По аналогии с сушей и на основании анализа материалов, приведенных в главе 1, автором выделяются следующие нефтегазоносные комплексы: докембрийские, палеозойские, триасово-юрские, меловые, палеогеновый, майкопский и неогеновые.
Акватория Азовского моря
В Северо-Азовском прогибе по данным сейсморазведки локальные поднятия картируются в рельефе и поверхности фундамента и в послемайкопское время они практически полностью расформировываются. Поднятия сконцентрированы в границах Чкаловского и Белосарайского блоков, где развиты близширотные нарушения взбросо-надвигового типа. Напряженная тектоническая обстановка в Белосарайском блоке обусловливает формирование асимметричных приразломных удлиненных складок с пологим южным крылом и укороченным северным, осложненным взбросом (локальные поднятия Олимпийское, Ударное, Белосарайское и др.). Амплитуды здесь изменяются от 50 до 600 м, а площади наиболее крупных из них составляют 130 км2 (Ударное), 212 км2 (Олимпийское) (рисунок 16). Поднятия Чкаловского блока, оставаясь приразломными, менее напряжены, очертания их более разнообразны: куполовидные (Обиточные), типично брахиморфные (Бирючьи), линейные (Центральное и др.), амплитуды в пределах 250 м. Нефтегазоперспективность связывается в основном с коллекторами нижнего мела, в меньшей степени - эоцена и Майкопа. Центральный блок Северо-Азовского прогиба лишен локальных поднятий.
На Азовском валу локальные поднятия, близкие по контуру к изометричным и брахиморфным, наследуют выступы триасово-юрского складчатого основания. На флангах вала в их строении принимают участие палеоцен-эоценовые, майкопские и миоцен-плиоценовые отложения. На самом валу стратиграфический интервал участвующих в строении складок отложений сокращается и ограничивается майкопскими и миоцен-плиоценовыми породами. Напряженность складок наибольшая вблизи зоны Главного Азовского нарушения.
В западной части Азовского вала в похожем на сводовое осложнение складчатого основания в майкопской толще открыто и эксплуатируется Стрелковое газовое месторождение, в районе которого закартирован ряд поднятий по отложениям нижнего мела.
На Обручевском выступе, расположенном к югу от Чкаловского блока выявлено самое большое для этой части акватории поднятие Обручева (площадь выше 60 км2, амплитуда 50 м). Два других поднятия, Восточно-Обручевское и Электроразведочное, имеют значительно меньшие размеры и амплитуды; перспективы их связываются с майкопскими, надмайкопскими и триасово-юрскими породами. В скважинах на поднятиях Обручева и Электроразведочном установлены слабые признаки нефтегазоносности.
Восточная часть Азовского вала наиболее насыщена как локальными поднятиями, так и открытием промышленных залежей газа на тех из них, на которых проводилось бурение. К зоне главного Азовского нарушения тяготеют поднятия Морское, Морское 1-2, Небольшое, Приразломное, Неизвестное, представляющие собой типично приразломные структуры с площадями по замкнутым изогипсам от 15 до 96 км (Морское 1) и амплитудами от 50 до 150 м. Перспективными являются отложения эоцена, Майкопа и сармата.
Южнее, в этом же районе, в границах Безымянного выступа, находится группа Безымянных поднятий с площадями 25-87 км с амплитудами 20-95 м. К этой же группе тяготеет поднятие Октябрьское с небольшой (14 км ) площадью и малой (25 м) амплитудой, и тем не менее оказавшееся промышленно продуктивным. Залежи здесь связаны с объектами неантиклинального типа, т.е. отмечается смена типов ловушек.
Еще две группы поднятий расположены в восточной части Азовского вала (Февральское, Звездное, Донное и др.) и на его склоне, на переходе в Южно-Азовскую ступень (группа Железинских поднятий). Поднятия первой группы представляют собой относительно изометричные, либо брахиформные складки небольших размеров (площадью не более 20 км ) и со средними амплитудами (50-70 м, на Сигнальном - 120 м). Из них на поднятии Сигнальном из сарматских отложений получен промышленный приток газа. В группе Железинских поднятий отмечается некоторая упорядоченность складок - близширотная ориентировка длинных осей. Площади их не превышают 15 км , амплитуды 40-60 м.
Особую группу образуют поднятия Ачуево-Чебургольского района, расположенного в основании северного борта Индоло-Кубанского прогиба. Это типичные приразломные складки с четкой субширотной ориентировкой, размерами по длинной оси от 5 до 25 км, амплитудой около 50 м. Перспективы их связываются с триасово-юрскими отложениями и подмайкопской частью платформенного чехла. Над поднятиями в надмайкопских осадочных комплексах выявлены объекты неантиклинального типа, связанные с песчано-аккумулятивными телами.
Непосредственно в Индоло-Кубанском прогибе расположены локальные поднятия, обязанные своим возникновением и формированием действию механизму глубинно-гравитационной складчатости. По интенсивности проявления признака протыкания ядром диапира вмещающих пород складки могут быть подразделены на виды от краптодиапироидных и диапироидных на севере прогиба до криптодиапиров и диапиров в южной части прогиба. Размеры поднятий в экваториальной части прогиба сравнительно невелики - 5-7 х 3-5 км2, однако их амплитуду иногда достигают 200 м (Геленджикское).
В районе мыса Казантип закартирована группа мысовых поднятий, для которых характерно сочетание проявлений глиняного диапиризма и разрывной тектоники по майкопскому горизонту; структурные планы по древним и молодым горизонтам не совпадают - в верху разреза наблюдается их упрощение. На суше в складках подобного типа открыты нефтяные месторождения - Акташское, Краснокутское, Каменское. Продуктивны здесь отложения тортонского яруса. Кроме того, определенные перспективы здесь связываются с майкопскими отложениями.
