Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Геолого-геофизическая изученность и история развития представлений о геологии региона
1.1 Геолого-геофизическая изученность российской части Черного и Азовского морей 24
1.2 Литолого-стратиграфическая характеристика осадочного чехла прилегающей суши 47
1.3 История развития представлений о геологии и эволюции Черного и Азовского морей74
Глава 2. Глубинное строение южных морей России по данным преломленных и отраженных волн .
2.1 Глубинное строение российской части Черного, Азовского и Каспийског морей по данным ГСЗ-МПВ-МОГТ. 78
2.2 Сейсмогеологические условия и стратиграфическая привязка основных отражающих горизонтов в осадочном чехле Азово-Черноморского региона 94
2.3 Структурная выраженность элементов осадочного чехла российской 122
части Черного и Азовского моря по материалам сейсмических работ.
Глава 3. Особенности строения осадочного чехла Азово-Черноморского региона по результатам сейсмостратиграфического анализа .
3.1 Построение литолого-стратиграфических моделей региона 135
3.2 Особенности тектонического строения региона 164
Глава 4. Мезозойско-кайнозойская эволюция Азово-Черноморского региона.
Глава 5. Перспективы нефтегазоносности и оценка вероятности успеха выбранных направлений поисков УВ
5.1. Выявленные месторождения, их характеристика и наиболее значительные нефтегазопроявления на прилегающей суше. 197
5.2 Нефтегеологическое районирование и перспективы нефтегазоносности 232
5.3 Качественная оценка ресурсов УВ Азово-Черноморского региона 236
5.4. Количественная оценка ресурсов У В вала Шатского, Азовского вала, 238
прогибов Западно-Кубанского, Северо-Азовского, Керченско-Таманского и Туапсинского.
5.5 Первоочередные объекты и их локализованные ресурсы. 239
5.6 Основные направления ГРР. 245 Заключение 248
Выводы 250
Список литературы
- Литолого-стратиграфическая характеристика осадочного чехла прилегающей суши
- Сейсмогеологические условия и стратиграфическая привязка основных отражающих горизонтов в осадочном чехле Азово-Черноморского региона
- Особенности тектонического строения региона
- Нефтегеологическое районирование и перспективы нефтегазоносности
Введение к работе
Настоящее исследование посвящено проблемам геологии и поискам месторождений нефти и газа в Черном и Азовском морях. При этом основное внимание уделяется российской части исследуемых акваторий.
Черное море является относительно новым объектом для поисков скоплений УВ, хотя в украинском секторе, а также в румынском и болгарском уже 20 лет назад были открыты несколько газовых месторождений.
В российском и грузинском секторах проведены региональные и детальные сейсмические исследования, пробурена первая морская скважина. На Черноморском побережье Кавказа известно несколько мелких нефтяных и газовых месторождений. По аналогии с сушей ресурсы акватории оценивались довольно низко и в советское время бурение планировалось только на таманском и грузинском шельфах на глубинах моря, не превышающих 200 м. Выход на большие глубины сопряжен с техническими трудностями и удорожанием работ. Он будет оправдан только при обоснованном прогнозе крупных скоплений нефти и газа.
Азовское море является объектом поисков нефти и газа более тридцати лет. Открытые в прежние годы в российском и украинском секторах месторождения УВ свидетельствуют о высоком потенциале акватории. Однако практически все открытые месторождения связаны с отложениями верхней кайнозойской части разреза. Работами последних лет освещена мезозойская часть разреза, с вероятной нефтегазоносностью которой связываются будущие перспективы поисков. Наибольший интерес вызывают погруженные отложения мезозоя в южной части акватории.
Актуальность работы заключается в необходимости выработки новых подходов к изучению накопленного геолого-геофизического материала для построения принципиально новых моделей геологического строения внутренних морей, выяснения закономерностей размещения в их пределах УВ для дальнейшего их освоения.
Целью работы является определение глубинной структуры осадочного чехла и фундамента Черного и Азовского морей и выявление основных направлений поисковых работ на нефть и газ в условиях дефицита данных бурения.
Для достижения этой цели потребовалось решить следующие задачи:
-уточнение геологического строения Азово-Черноморского региона на основе анализа и обобщения накопленных геолого-геофизических материалов как по акватории, так и по прилегающим участкам суши; проведение качественной и количественной оценки прогнозных ресурсов УВ, оценки локальных перспективных объектов и определение направлений ГРР.
Для выполнения указанных задач использованы структурные карты по основным отражающим горизонтам, сейсмический материал, результаты исследований по прилегающей суше, как буровых работ, так и научно-исследовательских изысканий.
Составлены уточненная схема основных структурных элементов, карты мощностей и фаций основных перспективных комплексов, карты нефтегеологического районирования и перспектив нефтегазоносности. Количественная оценка прогнозных ресурсов УВ проведена статистическим методом. Локализованные ресурсы подсчитаны для двух крупных перспективных структур российского сектора Черного моря. Даны направления дальнейших геолого-разведочных работ.
Методика исследований. Решение упомянутых задач с помощью сейсморазведки традиционно подразумевает последовательное выполнение нескольких основных процедур: -выделение и прослеживание на сейсмических разрезах региональных несогласий в осадочном чехле, включая акустический фундамент, которые по определению имеют хроностратиграфическое значение, и их датировка;
- увязка и картирование этих несогласий в пространстве;
- выделение сейсмокомплексов (СК), ограниченных в кровле и подошве несогласиями и изучение мощности отложений этих комплексов;
- анализ сейсмофаций и определение преимущественной лито-фациальной зональности в пределах каждого комплекса.
При этом имеется в виду, что такие параметры, как возраст несогласий и лито-фациальный состав отложений должны быть "заверены" в разрезах скважин опорно-параметрического бурения (Волож и др., 2003). На практике же большинство из этих позиций оказываются весьма трудно выполнимыми по нескольким причинам.
Первая группа причин сопряжена с определением возраста и состава отложений.
Как правило, эти представления базируются на вполне конкретных геологических наблюдениях, включая и скважинные, проведенные на береговой и островной суше. Однако прямой перенос этих наблюдений на осадочный чехол шельфов неизбежно приводит к противоречиям по следующим причинам. Во-первых, наземные наблюдения не имеют непосредственной увязки с морскими сейсмическими данными, а, следовательно, и волновые характеристики наземных разрезов не могут быть транслированы на шельф. Во-вторых, они располагаются в существенно иных, по определению, структурно-тектонических условиях, присущих континентальному
-13 обрамлению окраинно-материковых шельфовых бассейнов, где часто развиты различные формы складчатости и, как правило, отсутствует или размыта значительная часть чехла, а его оставшаяся доля залегает в иных, чем на шельфе, фациях. Напротив, в шельфовой зоне доминируют осадочные бассейны с мощным и более молодым осадочным чехлом, формирование которых контролировалось процессом океанообразования.
Известно, что физической базой формирования полезного волнового поля является наличие в среде границ с резкими изменениями акустической жесткости (АТ.Авербух, 1982). Однако, как показывает личный опыт и практика интерпретационной работы, основанные, в том числе, и на моделировании волновых процессов, по характеру проявления на временных разрезах ОГ можно разделить на три группы, которые помимо разных волновых свойств могут иметь и разную геологическую природу. Ниже будет показано, что ответственными за их образование являются геологические события разной
"і
значимости и масштабности. Первая группа, наиболее многочисленная в волновом поле, это локальные регулярные волны, вызванные латеральной изменчивостью акустических свойств пород в пределах небольших участков. Их роль при выполнении сейсмостратиграфического и, в особенности, сейсмофациального анализов очень велика. В большинстве случаев они являются основными носителями информации о локальных обстановках осадконакопления, тонких литолого-фациальных переходах и, что наиболее важно, часто могут быть индикаторами скрытых несогласий.
Однако коррелируемость их по площади и распознаваемость на различных участках не велика, а датировка возможна лишь при их непосредственном контакте с разрезом скважин.
.. Другая группа волн - протяженные неопорные волны. Они также не устойчивы при прослеживании и не образуют региональных сейсмических горизонтов. Практически всегда они совпадают с резкими литологическими границами - карбонаты-глины, глины-песчаники; или с плотностными неоднородностями (границами), например, слои более плотных глин в преимущественно глинистой толще. При исчезновении в разрезе такой контрастной литологической границы отражения теряют всю интенсивность и становятся соизмеримыми с уровнем нерегулярного шума.
Третья группа волн - важнейшая при региональных исследованиях -протяженные опорные волны. Отраженные волны этой группы формируются интервалами разреза, отличающимися стабильностью или закономерной горизонтальной зональностью акустических свойств, обусловленной региональными или глобальными геологическими процессами, протекавшими на значительной площади.
-14 Сейсмостратиграфическое значение волн этой группы заключается в том, что они фиксируют существенные изменения в характере осадконакопления, сопровождавшиеся, как правило, его перерывами, причем формирование их зачастую не связано с существенными изменениями литологии. В большинстве случаев они являются границами сейсмостратиграфических комплексов и разделяющими этапы эволюции бассейна осадконакопления.
Однако из практики интерпретационных работ известно, что не все даже крупные региональные несогласия представлены по объективным причинам надежными ОГ, а в ряде случаев ОГ на поверхности несогласия просто не формируются. Сами же эти поверхности представляют собой на временных разрезах границу смены типа сейсмической записи. Неучет этого обстоятельства ошибочно позволяет включать интервал отсутствия ОГ в область АФ, что, в свою очередь, искажает как оценки мощности осадочного чехла в целом, так и морфологию его отдельных элементов. Если в этой ситуации интерпретация сейсмических разрезов целиком построена на использовании традиционной фазовой корреляции ОГ, неизбежно будут возникать ошибки в идентификации ОГ и определении границ седиментационных комплексов, а в итоге и в определении строения главных элементов чехла.
Важнейшей информацией для региональных исследований, запечатленной на сейсмических разрезах, являются события геологического прошлого: глобального, регионального и локального масштабов. В качестве примеров можно привести геологические события по мере снижения их масштабности: глобальное изменение уровня моря, тектонические движения с образованием в осадочном чехле характерных структур (например, сжатия и растяжения), резкое увеличение объема и интенсивности твердого стока, вызвавшие формирование клиноформных седиментационных тел, возникновение сейсмодислокаций, вызванных палеоземлетрясениями, и ряд других.
В сейсмической записи события проявляются многочисленными признаками: своеобразными структурными взаимоотношениями геологических слоев, особенностями региональных не согласий и контактов различных толщ, волновыми характеристиками сейсмической записи и др., что в совокупности создает некий сейсмический образ, отождествляемый с определенными структурно-фациальными обстановками, называемый структурным стилем (СС) (A. V.Bali у, 1989). Поскольку различные СС имеют более широкий набор разнообразных и достаточно хорошо распознаваемых признаков, чем волновые свойства отдельного горизонта, то соответственно и интерпретация, основанная на анализе СС, более устойчива к различным факторам,
-І5 затрудняющим вьщеление и прослеживание как ОГ, так и одноименных седиментационных комплексов. Исследуемые геологические элементы становятся легко опознаваемыми, даже если их разделяют значительные по размерам области отсутствия, по разным причинам, сейсмических данных или их неудовлетворительного качества.
Другая проблема, которую помогает решать анализ СС, - это датировка осадочного разреза. Поскольку с позиций геологического времени большинство из событий имеет одномоментный характер, каждое из них можно использовать для датировки соответствующего ему СС. Даже в том случае, если абсолютный возраст такого события .однозначно не определяется, оно может использоваться в качестве относительного возрастного репера. Однако в большинстве случаев глобальные геологические события в истории Земли определены и классифицированы. Так, например, циклы глобальных относительных изменений уровня моря изучены и фаунистически датированы во многих районах мира и сведены в известную кривую Вейла (Сейсмостратиграфия,1982).
Известно, что циклы относительного изменения уровня моря приводят к формированию в разрезе поверхностей несогласия, которые имеют рубежный смысл при формировании чехла и являются границами крупных седиментационных комплексов. В первой, регрессивной, фазе цикла, которая происходит практически мгновенно, образуется поверхность размыва с видимым на разрезах, а иногда скрытым, угловым и стратиграфическим несогласием. Последующая трансгрессия, продолжительность которой обычно составляет 3-5 млн. лет (А.Е.Шлезингер, 1998), как правило, позволяет сформироваться глинистым отложениям, перекрывающим и как бы "маркирующим" это несогласие. Мощность глинистых отложений, а стало быть, и амплитудная выразительность ОГ, в общем случае зависит от длительности трансгрессивной фазы и акустической контрастности слоев (в общем случае степени их глинистости), сформировавшихся в этот период. Сочетание различных вариаций как длительности этих двух фаз относительного изменения уровня моря, так и контрастности слоев, определяет облик ОГ в целом и отдельные его волновые характеристики, которые участвуют в формировании специфического СС этого события. Так, например, слабо выраженная трансгрессивная фаза приводит, даже при наличии поверхности несогласия, к отсутствию амплитудной выразительности ОГ, а иногда, в случае размыва и к его полному исчезновению. И, напротив, доминирование в цикле длительной трансгрессии формирует сейсмический репер, но при этом почти не дает повода к выявлению здесь углового несогласия. Если удается определить СС регионального несогласия, или еще лучше сочетания нескольких несогласий, установленных в разрезах скважин, пусть даже весьма
-.-(б удаленных от исследуемого района, появляется возможность трассировать его на значительные пространства шельфа и, таким образом, датировать крупные комплексы в осадочном чехле.
Структурные стили, созданные более низкими по рангу региональными событиями, помогают идентифицировать одноименные ОГ в пределах осадочных бассейнов, дают представление о строении, эволюции и обстановках седиментации в отдельных седиментационных бассейнах; а проявления на сейсмических разрезах локальных событий позволяют выделять седиментационные тела (дельты, рифы, русла), дополняющие картину строения и формирования чехла, в том числе, и его лито-фациальные характеристики (Эволюция осадочных бассейнов, 2003).
Способ интерпретации, основанный на анализе СС, убедительно показал свою эффективность (Ю.В.Шипелькевич, 2002).
V Актуальными, например, являются выяснение регионального распространения основных коллекторских отложений и региональных покрышек, возможность палеоструктурного и палеофациального контроля за распределением основных скоплений УВ и др.
Среди многообразия проблем, с которыми обычно сталкиваются исследователи при сейсмостратиграфической интерпретации, по крайней мере, две являются ключевыми. Первая - это поиск геологически значимых и легко определяемых особенностей волнового поля. Другая проблема состоит в том, чтобы определить геологические факторы (литологические, фациальные или иные), ответственные за формирование эти особенностей.
Унифицировать проявления геологических свойств в особенностях волнового ПОЛЯ «на все случаи жизни», как правило, не удается. Каждый регион, интервал разреза, а в некоторых случаях и отдельно взятая пачка слоев, имеют свои особенности отображения в волновом сейсмическом поле.
Обычно классическая схема выглядит следующим образом. Выделяются сейсмостратиграфические комплексы (СК). Подразумевается, что их кровля и подошва представлены поверхностями несогласия. На практике ими оказываются относительно протяженные отражающие горизонты. Далее анализируется внутреннее строение комплекса по ансамблю слабых отражений, особенности которого затем картируются в плане. В разрезе скважин определяется литологический тип пород, «наполняющих» этот комплекс. В итоге получается последовательный набор комплексов, характеризующих этапы и условия формирования осадочного чехла.
Литолого-стратиграфическая характеристика осадочного чехла прилегающей суши
В 1989 г. ПО «Союзморгео», было проведено непрерывное газогеохимическое профилирование (НГП) морской воды Керченско-Таманского континентального склона и сопредельной абиссали (Есина, 1990). По результатам работ построены карты удельных дебитов У В.
По результатам работ НГП в пределах площади исследования (Керченско-Таманский шельф и прилегающая часть континентального склона) стало возможным дифференцировать газовое поле по интенсивности суммарного содержания УВ газов. Было установлено, что характер газового поля обусловлен в основном различиями в геологическом строении внутренней и внешней частей шельфа и напрямую связан с тектоническими особенностями региона. Было отмечено, что антиклинальные зоны характеризуются более высокими значениями удельных дебитов, чем разделяющие их синклинали. Дана характеристика аномалий, приуроченных к структурам Маячная, Пионерская, Вольского, Рифовая, Граничная, Союзная, банка Чернышева и др.
Изучение донных осадков (Круглякова, 1980) позволило обнаружить в их составе метан, этан, пропан, пропилен, углекислый газ. Исследование показало приуроченность аномально высоких значений метана к погребенным палеоруслам. Были обнаружены все установленные типы люминесцирующего ОВ.
Выполненная в 1989 году здесь же непрерывная гидрогазосъемка в масштабе 1: 500000 по объекту 51/89 (Григоренко, 1990) показала перспективность различных участков, на одном из которых (структура Палласа) была выполнена более детальная съемка 1: 100000 масштаба (рис. 1.13-1.15).
Отдельные площадные исследования по изучению содержания метана в придонной части, проводились институтом Океанологии в 2002 году (Егоров и др., 2003). Наиболее детально работы проводились на Южно-Дообской структуре, затем на Северо-Черноморской, далее исследовались фоновые точки между этими структурами. Было сделано 78 станций. На каждой станции брались проба поверхностной воды и колонка осадков ( 2,5 м).
Из каждой колонки отбирались от 4 до 20 проб на определение содержания углеводородных газов (УВГ) и из этих же интервалов - пробы на определение дрганического и карбонатного углерода. Также отбирались пробы (69 шт.) для изучения изотопного состава газа и пробы для битуминологических исследований (109 проб).
Изучался газовый состав воды. Всего взято 78 проб воды и 519 проб осадков на анализ углеводородных газов и определение С орг.
В пробах поверхностной воды определен только метан в количестве от 0,04 до 0,12 мкл/л. Гомологов метана не обнаружено. В целом содержание метана в воде невысокое и его концентрации можно отнести к фоновым значениям. Явных закономерностей в этом распределении не отмечается.
Колонки осадков отобраны на 74 станциях из 78. В районе станций 44,45,46,50-53, 55, 58 на поверхность выходят плотные глины. По-видимому, в этом районе происходит размыв современных отложений и обнажаются глины древнее новоэвксинских, а станции попадают в единую область, распространяющуюся языком с севера на юг от ст. 58 до 44 станции. Возможно, что здесь проходит область транзита мутьевых потоков, которые размывают современные отложения, в пользу этого говорит и форма рельефа. Нижние части колонок представлены новоэвксинскими отложениями с содержанием органического углерода 0,4-0,8%, а карбонатного - 5-10%.
Углеводородные газы в осадках представлены, в основном, метаном. В среднем концентрация метана в поверхностных осадках Черного моря в 2-3 раза меньше содержания метана в придонных водах. Для опробованных 74 колонок содержание метана в самом верхнем интервале колебалось от 60 до 200 мкл/л за исключением ст. 50, где уже в верхнем слое осадка содержание метана достигает 2000 мкл/л. Эта станция аномальна и по другим параметрам [34].
Изученность бурением
В пределах российского сектора Черного моря пробурена одна глубокая скважина Рифовая-302. Бурение было осуществлено в 1985 году на одноименной структуре Керченско-Таманского шельфа с забоем на глубине 1990 м. в отложениях Майкопа. По результатам бурения скважины Рифовая -302 были установлены высокие коллекторские свойства песчано-алевролитовых горизонтов Майкопа, открытая пористость которых достигает 33%. Промышленной залежи не обнаружено.
Литология неоген-четвертичные отложения Черноморской впадины детально изучена бурением скважин 379, 380, 381 с судна «Гломар Челленджер». Бурение проводилось далеко за пределами российских вод, на юго-востоке Черного моря, ближе к турецкому сектору. Однако, учитывая некую общность характера осадконакопления в Восточно-Черноморском бассейне в этот период, можно полученные результаты экстраполировать и в северо-восточную часть акватории Черного моря.
На акватории Азовского моря пробурено более двух десятков глубоких и разведочных скважин, давших конкретное представление о литологии и стратиграфии осадочного чехла и фундамента.
Литолого-стратиграфическая характеристика осадочного разреза описываемого района (вала Шатского и прилегающей акватории) ввиду отсутствия глубоких морских скважин охарактеризована по данным бурения и естественным выходам пород на прилегающих участках суши: Западная Грузия, Новороссийско-Туапсинский, Крымско-Керченский и Таманский районы [2,3,6,7,11,16,17, 31,32,33,35, 36,37, 50, 56, 70].
Ближе всех (территориально) к валу Шатского и более глубоко изучена, в т.ч. и бурением, территория Западной Грузии. В ее геологическом строении участвуют образования от протерозойского до четвертичного возраста включительно, литолого-стратиграфическая характеристика которых приводится ниже.
Протерозой - нижний-средний палеозой.
Породы этого возраста обнажены в осевой части антиклинория Главного хребта Большого Кавказа и в наиболее приподнятых участках Сванетского антиклинория в пределах складчатой системы южного склона Большого Кавказа.
В пределах первой зоны эти породы представлены различными гнейсами, кристаллическими сланцами, мигматитами, амфиболитами, иногда гранулитами и мраморами.
В пределах Сванетского антиклинория фаунистически датированные образования Девонско-триасового возраста вьщеляются под названием дизской серии. Она сложена песчано-глинистыми отложениями, метаморфизованными до зеленосланцевой стадии глинистых и зеленых сланцев. Местами присутствуют линзы мраморизированных известняков. В низах разреза присутствуют и вулканогенно-осадочные образования. Их неполная мощность достигает 3500 м.
Сейсмогеологические условия и стратиграфическая привязка основных отражающих горизонтов в осадочном чехле Азово-Черноморского региона
Сейсмостратиграфический анализ материалов МОГТ позволил изучить региональные особенности геологического строения района; выявить наиболее перспективные в нефтегазоносном отношении структуры.
При этом использовались региональные сейсмические профили, охватывающие основные структурно-тектонические зоны (рис. 1.10-1.11, 3.1.9). Также были использованы региональные профили прежних лет на прилегающей суше.
Стратификация отражающих горизонтов основывалась на имеющихся данных по прилегающей акватории Керченско-Таманского шельфа, результатах бурения на прилегающей суше (Таманский п-ов, Зап. Грузия) и данных бурения морских скважин-379, Рифовая-302. При этом учитывались общегеологические представления о строении района и стратиграфические исследования отложений пробуренных скважин на суше и шельфе прилегающих районов. Сопоставление данных МОВ и КМПВ показало, что каждому выделяемому отражающему горизонту по МОГТ соответствует преломляющий репер.
Черное море (Гудаутский свод, Вал Шатского, прогибы Керченско-Таманский, Туапсинский и Сорокина, Восточно-Черноморская впадина). На временных разрезах в волновом поле отображаются отдельные сейсмостратиграфические комплексы, разделенные региональными поверхностями несогласия. По характеру их залегания и прогнозным литолого-стратиграфическим характеристикам, в пределах района исследования осадочную толщу можно разделить на три сейсмокомплекса. Нижний сейсмостратиграфический карбонатно-терригенный комплекс ограничен в кровле отражением Н (II а, III) и включает в себя интервал, соответствующий отложениям от нижней юры до эоцена включительно. Подошва комплекса не определена и отождествляется с подошвой осадочного чехла залегающего непосредственно на метаморфических породах доюрского (?) фундамента, поверхность которого выделяется по материалам ГСЗ- КМПВ прежних лет (Непрочное и др., 1966, Козлов и др., 1983 ) и по данным ИО РАН, полученным в 2002 г. [30].
Внутри нижнего сейсмокомплекса фрагментарно, выделяются три подкомплекса. Они разделяются IV, V и VI отражающими горизонтами, отождествляемыми соответственно с кровлей нижнемеловых, верхнеюрских и среднеюрских отложений. По характеру волнового поля среднеюрский сейсмокомплекс характеризуется хаотической записью, что по нашему мнению, связьшается с вулканогенно-осадочными породами. Его поверхность ограничивается горизонтом VI. Отождествляемый с поверхностью вулканогенных пород, динамически этот горизонт слабо выражен и прослеживается в основном на мезозойских поднятиях. В пределах поднятия Палласа, на поднятиях Северо-Черноморском, Южно-Дообском, Адлерском, временной интервал регистрации в среднем изменяется от 6.0 до 8,3 сек. Наиболее он выдержан по площади на юго-востоке, в пределах Гудаутского и Очамчирского сводов. Здесь горизонт регистрируется на временах 2.5-3.2 сек., при скорости суммирования 3500 м/с.
Горизонт V также выделяется с достаточной степенью условности в пределах вала Шатского и более уверенно на поднятиях (Палласа, Северо-Черноморское, Южно-Дообское, Адлерское). Интервал его регистрации колеблется от 4,3 до 6,6 сек. На Гудаутском своде горизонт V следится в виде протяженных осей синфазности на временах 2.0-4.5 сек., практически без потери корреляции.
Холмообразный, прерывистый характер записи в интервале между VI и V горизонтами является близким по волновой картине мелководно-карбонатным образованиям, типа барьерных рифов или одиночным постройкам. При этом нами использовались следующие поисковые признаки: - присутствие хаотически ориентированных непротяженных отражающих площадок внутри тела предполагаемого рифа; - ослабление амплитуд отражений в контуре рифа в сравнении с отражениями за его пределами.
Это позволило предположить наличие верхнеюрских рифогенных построек, достраивающих вулканогенное основание.
Горизонт IV маркирует кровлю нижнемеловых отложений. Выделяемый как и предыдущие горизонты в большей степени интуитивно, по смене типов записи волнового поля, этот репер следится по изменению частотного состава сейсмической записи. Он имеет несогласное залегание осей синфазности, с резким затуханием одних и возникновением новых. Его прослеживание, также как и предыдущих горизонтов, ограничено контурами вала Шатского.
Отражающий горизонт III фиксируется на временных разрезах, как граница с наибольшей акустической жесткостью. Это позволяет связывать ее с известняками верхнего мела и стратифицировать как кровлю верхнего мела. Горизонт II а, выделяемый повсеместно по площади исследования и за ее пределами, отождествляется с поверхностью эоценовых отложений. Зарегистрированный в виде трехфазного, высокоамплитудного, относительно низкочастотного колебания, горизонт II а на поднятиях вмещает в себя отражения от палеоцена и верхнего мела. В среднем по площади в пределах вала Шатского интервал регистрации этого горизонта колеблется от 4,5 до 8 сек. На Гудаутском своде горизонт следится на временах 1.7-4.5 сек. В глубоководной части под горизонтом На также динамически резко вьщеляется горизонт II \ б, связанный с кровлей палеоцена.
Средний сейсмостратиграфический комплекс, представленный преимуществено глинистыми отложениями майкопского возраста, ограничен в разрезе горизонтами 11 а (Н) и I а. Характер залегания этого комплекса меняется от складчато-дислоцированного в пределах прибрежно-шельфовой зоны Туапсинского прогиба до характерного залегания глубоководной толщи заполнения Восточно-Черноморской впадины. В связи с этим, временные отметки его поверхности (горизонт I а) изменяются в среднем от 0,5 с до 5.5 с. Выделенный на таманском шельфе еще в 60-е годы по результатам первых сейсмосъемок, горизонт I а надежно «привязан» в начале 90-х к разрезу скважины Рифовая (рис. 2.2.13). 11а структурной карте кровли Майкопа глубина поверхности комплекса в пределах района исследования изменяется от первых десятков метров в сводовых частях диапиров до 3000 метров в глубоководной части. Благодаря густой сети профилей горизонт I а уверенно прослеживается повсеместно в пределах вала Шатского и далее в Восточно-Черноморской впадине. Иногда на прибортовых (склоновых) участках корреляция этого горизонта становится затруднительной. В основном это связано с тем, что в склоновых частях разреза появляются многочисленные клиноформы, затушевывающие отражения связанные с поверхностью кровли майкопской серии. Другая проблема выделения горизонта І а в глубоководной части связана с тем, что на большинстве сейсмических разрезов отработанных в прежние годы присутствует кратная волна-«второе дно». Зачастую эти два отражения совпадают и тогда выделение поверхности Майкопа становится возможным лишь по поверхности характерной для нее «прозрачной» сейсмозаписи. В глубоководной части горизонт залегает практически горизонтально, комформно с вышележащими горизонтами, среди которых наиболее ярко выражены горизонты В и I.
Особенности тектонического строения региона
Значительная мощность рифовой фации в некоторых местах означает лишь, что в каких-то местах отмечалось опускание дна морского бассейна. Большие мощности характерны лишь для отдельных структурных полос.
Полоса барьерных рифов расположена рядом с прогибающейся частью флишевого бассейна, что привело к ее постепенному погружению и накоплению весьма существенных мощностей рифовых фаций (до 180-200 м).
К западу и юго-западу от полосы барьерных рифов располагалась область накопления лагунно-континентальной пестроцветной свиты. Формирование пестроцветов в условиях ярко выраженной лагуны с линзами гипсов, ангидритов и каменной соли происходило почти по всей Колхиде. Глубокие скважины в Чаладиди, Цаиши и Очамчири подтверждают это.
К северо-западу от г. Гудаута отмечается картина, аналогичная описанной ранее в районе Верхней Рачи. Здесь также выделяется залив верхнеюрского моря. С северо-востока расположен флишевый бассейн южного склона Большого Кавказа.
К северо-западу в пределах упомянутого залива выделены по границе его фации, сопутствующие рифогенным образованиям. В центральной же зоне залива выделяются собственно рифогенные образования. Продолжение зоны рифогенных образований можно предполагать дальше на СЗ по границе флишевого верхнеюрского бассейна (рис. 4.6).
Предполагая, что в пределах поднятия Палласа (Анапский выступ) имеют развитие рифогенные образования, можно протянуть зону развития этих отложений в море через Северо-Восточное поднятие, Южно-Дообское, Восточно-Черноморское на Гудаутское поднятие, в пределах последнего также выявлены рифогенные образования. На схеме показана зона развития рифогенных фаций внутреннего шельфа, которая к северо-востоку переходит в терригенно-карбонатные образования внешнего шельфа и далее развиты терригенно-карбонатные флишевые образования (рис.3.1.3).
Южную границу верхнеюрского моря мы ограничиваемся рассмотрением акватории до южного склона вала Шатского. Здесь, по-видимому, развиты лагунные образования верхней юры.
- Нижнемеловой цикл начался с валаижинского времени, когда трансгрессия нарастала до апта включительно. Затем в альбе имела место общая регрессия моря. Отложения неокома (валанжина, готерива, баррема) в Колхидской впадине и смежных районах Грузии представлены доломитами, доломитизированными известняками, известняками кристаллическими, слоистыми, реже мергелистыми известняками. Апт представлен тонкослоистыми мергелистыми известняками и мергелями. Альб характеризуется накоплением мергелей с прослоями известняков, в южных районах появляются прослои песчаников, алевролитов и вулканогенных пород (рис. 3.1.4).
В пределах Сухумского антиклинория и Окумского структурного выступа мощность нижнемеловых отложений не превышает 700-800 м. Южнее, в южных районах Очамчирского синклинория, в Чаладиди-Хонской депрессии и Южно-Мегрельского поднятия мощности рассматриваемых отложений достигают значений 1050, 1700 и ИЗО м соответственно.
Верхний мел в основании представлен глауконитовыми песчаниками с прослоями известняков сеномана мощностью от 10 до 100 м.
В турон-кампанское время накапливались толщи однообразных по составу розовых и белых пелитоморфных и светло-серых криптокристаллических известняков с конкрециями кремня и бедной фауной аммонитов, белемнитов, иноцерамов и ежей. Разрез верхнего мела заканчивается маломощной свитой пестроцветных мергелей маастрихтского и датского ярусов.
Каждый из ярусов верхнего мела несогласно залегает на подстилающих отложениях без явных признаков перерыва. Трансгрессия моря началась в сеномане и нарастала вплоть до Маастрихта. В датское время имела место слабая складчатость и связанная с ней локальная регрессия моря.
В пределах Сухумского и Южно-Мегрельского поднятий, на Окумском выступе, в южной части Очамчирской и Чаладиди-Хонской депрессий мощность верхнемеловых обложений изменяется от 200 до 400 м. В центральной части Очамчирской депрессии и вдоль северного борта Центрально-Мегрельской депрессии мощность аналогичных образований достигает соответственно 600 и 800 м.
В пределах рассматриваемой акватории по аналогии с сушей предполагается в основном карбонатный меловой разрез, представленный образованиями карбонатной формации внутреннего шельфа. Мощности этих отложений изменяются от 0,5 до 2,5 км.
К северу от Сочи предполагается смена карбонатного разреза на терригенно-карбонатный флиш, образование которого происходило в районе внешнего шельфа и глубоководья. Мощность этих отложений составляет 2,0-5,0 км (рис.3.1.4).
Карта мощностей и литофаций меловых отложений -m Палеоцен и эоцен в пределах Закавказского массива представлены маломощными эпиконтинентальными карбонатными образованиями - известняками и глинистыми мергелями с богатой фауной нуммулитов и микрофораминифер.
В южной части Колхидской впадины (в районе Гурийского прогиба) в палеоцене и нижнем среднем эоцене накопились мощные флишево-вулканогенные образования, характерные для Аджаро-Триалетской зоны.
Таким образом, отмечается резкое несогласие в мощностях и литологическом составе одновозрастных отложений. На севере, в Колхидской части накапливались субплатформенные карбонатные отложения, а на юге - геосинклинальные флишево-вулканогенные.
Верхний эоцен повсеместно представлен фацией глинистых мергелей фораминиферовой свиты. Мощности рассматриваемых отложений изменяются от 0 до 300 м в северной части Колхидской впадины. В южных районах отмечается резкое увеличение этих отложений до нескольких километров.
В пределах рассматриваемой акватории предполагается в основном карбонатный состав образований палеоцен-эоцена, накопление которых происходило в условиях внутреннего шельфа. В северном и северо-восточном направлениях происходило замещение этих отложений на терригенно-карбонатные отложения внешнего шельфа и глубоководья. Аналогичные образования накапливались и в южной части акватории.
Мощность карбонатных образований изменяется от 100 м до 500 м, а терригенно-карбонатных - от 500 м до 2000-3000 м (рис.3.1.5).
Майкопская серия олигоцен-нижнемайкопского цикла представлена терригенными образованиями - глинами, песчаниками, конгломератами. Серия обладает резкой изменчивостью литофаций и мощностей, но в целом она была сформирована в восстановительной среде неглубокого моря. Образование серии началось с хадумской трансгрессии (Рз1), которая продолжалась до саракаульского времени (Ni). После этого последовала регрессия моря в течение коцахурского и тарханского времени.
Литофациальная изменчивость серии в общем заключается в замещении характерных для этой свиты глин песчаниками и конгломератами при движении от центральных частей Колхидской впадины в стороны ее северного и южного бортов. В прибортовых частях впадины отмечается и увеличение мощности серии. В центральной части впадины мощности в общем составляют около 500 м, а в бортовых зонах увеличиваются до 1000 м и более
Нефтегеологическое районирование и перспективы нефтегазоносности
На площади Кулеви, в скв. № 7 из неокомских отложений, пройденных в интервале т(лубин 2400-2672 м был получен приток термальной воды, сопровождавшейся пленками нефти.
На площади Вост.Чаладиди, в скв. № 3 (инт. 3136-3270 м) было проявление окисленной нефти с удельным весом 0,913 г/см , с содержанием серы 0,58%.
На площади Квалони, в скв. № 17 (инт. 2950-3329 м), № 18 (гл. 2966 м) и № 21 (инт. 3282-3308 м) при опробовании неокомских отложений наряду с получением высокодебитных притоков пластовых вод отмечались выделения горючего газа и пленок нефти. В газе, поступавшем в скв. №№ 19 и 21, содержание метана составляло 65-75%, углекислоты - до 10% и азота - 15-25%. Кроме этого, в скважинах №№ 8,9,15,17,18,19 и 21 из различных интервалов неокомских отложений были подняты керны с запахом нефти, а в некоторых случаях из них высачивалась жидкая нефть.
На площади Леса, в скв. № 4 (инт. 3790-3850 м) и № 5 (инт. 3930-3980 м), были подняты насыщенные нефтью рыхлые песчаники неокомского возраста. В скв. № 1, при бурении аптских отложений (инт. 4584-4638 м) отмечалось проявление тяжелой нефти удельным весом 0,921 г/см .
Альб-сеноман. Из отложений данного возраста на площадях Вост.Чаладиди (скв. №№ 1,3,4) и Квалони (скв. №№ 8,15,18,21) при опробовании были получены пластовые воды, сопровождавшиеся пленками нефти, а иногда и слабым выделением горючего газа.
Турон-сенон-дат. С этими отложениями связаны, помимо уже описанного Вост.Чаладидского нефтяного месторождения, нефтегазопроявления в процессе бурения па площадях Санапиро, Охурей, Очамчире и Зап.Чаладиди. V , На площади Санапиро при бурении рассматриваемых отложений в скв. №№ 6,8,9,10,11,13 отмечалось поступление пластовых сероводородных вод, сопровождавшееся выделением горючего газа.
На площади Охурей, в скв. № 4 (инт. 2150-2640 м), была получена пластовая вода, сопровождавшаяся газопроявлением. На площади Очамчире слабое газопроявление отмечалось при бурении рассматриваемых отложений в скв. № 5 (инт. 1812-2180 м). На площади Зап.Чаладиди из турон-сенон-датских отложений небольшие притоки нефти (0,15-1,3 т/сут), наряду с пластовой водой, имели место в скважинах №№ 4 (инт. 1901-1914 м), 9 (инт. 1989-1943 м) и 9а (инт. 2045-2088 м). В скв. №№ 5 и 10 из этих же .отложений имели место выделения метанового газа и пленок нефти.
Палеогеновые отложения. В исследуемом регионе из отложений данной системы признаками нефтегазоносности обладают среднеэоценовые вулканогешю-осадочные породы на юге района, в Гурийском прогибе.
Майкопские отложения. Эти отложения в рассматриваемом регионе не отличаются большим количеством нефтегазопроявлений. В Рионской впадине в процессе разбуривания майкопских пород имели место в основном газопроявления как в Гурийском прогибе (площади Горабережоули и Чаисубани, так и в Колхидском прогибе (площади Звандрипш, Очамчире, Гали). Масштабы газопроявлений в Гурийском прогибе были относительно выше, чем в Колхидском.
На площадях Горабережоули и Чаисубани при опробовании структурных скважин № 5 (инт. 850-725 м) и № 7 (инт. 897-760 м), а также поисковой скважины № 17 (инт. 620-594 м) был получен приток горючего газа с дебитом 3-5 тыс.м /сут.
На Звандрипшской площади газопроявление имело место в структурной скв. № 2 на глубине 455 м. На площади Очамчире газопроявления имели место при бурении скв. № 3 на глубинах 1513-1516 м, 1580-1611 ми 1653 м. На площади Гали газопроявления наблюдались в отложениях Майкопа на глубинах 1816,1918,1936 и 2164 м при бурении в скв. № 3. Неогеновые отложения. В этих породах нефтегазопроявления, как поверхностные, так и в скважинах, сосредоточены главным образом в южной части Рионской впадины, в пределах Гурийского прогиба. В этой части впадины находятся уже описанные выше нефтяные месторождения Супса и Шромисубани-Цкалцминда.
В Колхидском прогибе небольшие нефтегазопроявления в неогеновых отложениях при бурении зафиксированы на разведочных площадях Моква, Кулеви и Поти-Набада.
На площади Моква при бурении опорной скв. № 1, газопроявление отмечено при проходке мэотических (глубина 646-649 м) и сарматских (глубина 1191-1233 м) отложений. На этой же площади при проходке мэотических отложений в структурно-картировочных скважинах №№ 25, 47 и 49 (глубина 90-245 м) также отмечались газопроявления. На площади Кулеви, в скв. № 7 нефтепроявление отмечено в миоценовых отложениях на глубинах 1250-1264 м. На площади Поти-Набада газопроявление из плиоценовых отложений отмечено в скв. № 3 (глубина 2244-2253 м), а нефтепроявление - в скв. № 6 (глубина 2180-2184 м). Нефтсгазоматеринские толщи и их характеристика
Геохимическая изученность развитого в регионе осадочного выполнения неодинаковая, как в вертикальном разрезе так и по площади. Относительно хорошо изучены геохимические параметры мезозойских пород по обрамлению Рионской впадины, а также молассовых образований южной части региона - Гурийского прогиба. Детальность геохимических наблюдений невысокая. В образцах преимущественно определялось содержание Сорг. и битумоидов. Групповой и элементный состав битумоидов исследовался на ограниченном количестве образцов. Катагепетическая .измененность пород и содержащегося в них рассеянного органического вещества (РОВ) определенная по отражательной способности витринита, в малых количествах, не позволяет достаточно полно и равномерно охарактеризовать осадочные толщи.
Все это не позволяет надежно диагностировать развитые в регионе, нефтегазоматеринские породы и определить их истинный потенциал. Поэтому, почти все выводы, основанные на геохимическом материале, носят общий, и часто предположительный характер. Количественная оценка нефтегазогенерационного потенциала ниже описываемых толщ, приводится по данным исследований Абесадзе Д.М., Сенашвили О.А. Иобадзе Э.Б и др. (1989г). Использовались работа Гольмштока, Троцука, Хахалева (1987г), а также монография [79].
Нижняя юра. Эти отложения изучены на северном и восточном обрамлении Рионской впадины (Гагра-Джавское и Имеретинское поднятия). Породы отлагались преимущественно в слабо восстановительной или слабо окислительной среде.
На Имеретинском поднятии содержание Сорг. в нижней юре изменяется в пределах 0,1-0,5%, а в аргиллитах достигает 1,22%. Содержание сингенетичных битумоидов ХБА изменяется в пределах 0,017-0,039% на породу. Исходный тип РОВ нижнеюрских пород относится к смешанному, а степень их катагенетическои изменчивости соответствует градациям МК2-МК3. На Гагра-Джавском поднятии нижнеюрские породы отлагались в схожих с Имеретинским поднятием условиях. Содержание в них Сорг. изменяется в пределах 0,4-2,3%. Органическим веществом наиболее обогащены преимущественно аргиллиты, в которых отмечается так же высокое содержание сингенетичного битумоида ХБА (до 1,6% на породу). В других разностях пород этот показатель колеблется в пределах 0,001-0,05% на породу. Катагепетическая измененность нижнеюрских пород на Гагра-Джавском поднятии соответствует преимущественно градациям МК2-МК3, постепенно увеличиваясь в северном направлении до градации АК. Исходный тип РОВ этих пород и здесь, в основном, смешанный.
