Условия формирования песчаных тел в чокракских отложениях северного борта западно-кубанского прогиба и их нефтегазоносность

Глава 2. Краткий очерк геологического строения района исследования.

В главе рассмотрены вопросы стратиграфии, тектоники и истории геологического развития Западного Предкавказья.

В геологическом разрезе Западно-Кубанского прогиба выделяются два крупных структурных комплекса: интенсивно дислоцированные породы домезозойского основания и мезозойско-кайнозойский осадочный чехол.

Мезозойско-кайнозойский плитный чехол, залегающий на складчатом основании бассейна, начинается в большинстве случаев со средней юры, а в структурно приподнятых участках - с различных горизонтов мела и включает полный разрез палеогена, неогена и антропогена. Залегание пород чехла характеризуется общим наклоном к югу с увеличением мощностей в том же направлении, вплоть до максимальных в центральных осевых частях передовых прогибов. Общая мощность чехла в наиболее глубоких частях Западно-Кубанского передового прогиба превышает 10-12 км. В осевой части прогиба породы фундамента не вскрыты и предполагаются только по геофизическим данным.

Средний миоцен в Западном Предкавказье подразделяется на тарханский, чокракский (лангский ярус по международной стратиграфической шкале), караганский и конкский (серравальский ярус по международной стратиграфической шкале) ярусы, а также на сарматский и мэотический ярусы (тортонский ярус по международной стратиграфической шкале). Отложения чокракского яруса представляют собой преимущественно глинистую толщу с прослоями песчаников, алевролитов, мергелей, известняков и доломитов. Отложения верхнего миоцена и плиоцена представлены песчано-глинистыми породами понтического, киммерийского и куяльницкого ярусов. Перекрываются они глинисто-алевритовыми породами и более грубыми образованиями четвертичной системы.

Большинство исследователей рассматривают Предкавказье как молодую Скифскую плиту с эпигерцинским основанием. По-настоящему консолидированный фундамент, по-видимому, образован докембрийскими толщами. Между палеозойским раннегерцинским складчатым основанием и плитным мезозойско-кайнозойским чехлом на Скифской плат-форме выделяется "промежуточный" или переходный комплекс позднепалеозойского-раннемезозойского возраста. В него входят: средне-верхнекаменноугольные, пермские отложения (часто нерасчлененный пермотриас), триасовые и, частично, отложения самых нижних ярусов нижней юры. В некоторых тектонических зонах эти отложения имеют характер молассы, в составе пород имеются и вулканиты, прежде всего в перми и юре.

Район исследований приурочен к северо-западной части Западно-Кубанского пере-дового прогиба, который заложился в качестве компенсационного прогиба в олигоцене перед фронтом растущих горно-складчатых сооружений Северо-Западного Кавказа [Хаин, 2001 г.]. Северная граница этого субширотного прогиба проводится по разлому в юрско-меловых отложениях, который четко фиксируется на ряде субмеридиональных сейсморазведочных профилей. Амплитуда разлома более 1000 м. Южной границей прогиба с мезозойским складчатым сооружением Кавказа является шовная зона - Ахтырский глубинный разлом. Восточным ограничением прогиба служит поперечная структура - Адыгейский выступ. Предположительно, глубина залегания фундамента Западно-Кубанского передового прогиба свыше 13 000 м.

В приосевой части передового прогиба, примыкающей к акватории Азовского моря, расположен Славянско-Рязанский прогиб, совпадающий с наиболее прогнутой частью. Прогиб дифференцируется на Славянскую и Темрюкскую синклинали и разделяющий их Славянский выступ.

Непосредственно Прибрежно-Морозовский нефтегазоносный район расположен в западной, наиболее погруженной части Славянско-Рязанского прогиба. Структура района характеризуется развитием пликативно-дизъюнктивных дислокаций. С юга район ограничен Краснодарско-Анастасиевской полосой высокоамплитудных диапировых складок. Степень тектонической напряженности по различным комплексам осадочного чехла в значительной степени упрощается вверх по разрезу.

На северном борту Западно-Кубанского передового прогиба караган-чокракские отложения разбиты на серию тектонических блоков, что создает благоприятные условия для образования экранированных ловушек.

После сжатия, начавшегося в конце каменноугольного времени в поздней перми большинство прогибов испытало закрытие, и отложения в них были деформированы. В раннем триасе закладываются новые тектонические депрессии рифтогенной природы, на приподнятых блоках формировались кабонатные толщи, по разломам происходили вулканические излияния. В средней юре происходит общее погружение плиты и начинается формирование мощного платформенного чехла. Вдоль зон разломов (Ахтырский, Цыценский и др.), ограничивавших край плиты формировались рифогенные массивы мощностью в сотни (до 1500) метров.

Общее воздымание в конце позднеюрской эпохи охватило значительную часть Западного Предкавказья, но с позднего апта эти районы начинают интенсивно погружаться. В альбе практически все Предкавказье превратилось в мелководный морской бассейн. В конце альба и в самом начале сеномана регион испытал эвстатическое понижение уровня моря и эпейрогеническое поднятие, что выразилось в почти повсеместном полном или частичном отсутствии отложений верхнего альба. В результате начавшегося позже нового опускания произошло заложение прогиба, который с севера ограничивался тектоническим уступом на месте современной Тимашевской ступени. Наиболее выдержанными (однотипными) условиями формирования отложений отличается позднетурон-коньяк-сантонское время. Широкое развитие карбонатных осадков свидетельствуют об обстановках эпиконтинентального тепловодного бассейна. На рубеже маастрихта и дания регион вторично испытал резкое эвстатическое понижение уровня моря, что отразилось в повсеместном уменьшении глубины, размывах отложений и наличии стратиграфических перерывов.

Положительные складчатые движения в датское время были особенно интенсивны на западе северной границы бассейна осадконакопления, о чем свидетельствует повышение содержания алевритиво-песчаного материала в разрезах пород севера Западного Предкавказья. К югу Западного Предкавказья терригенность разреза постепенно уменьшается.

В позднем эоцене на Большом Кавказе можно предполагать возникновение поднятий в виде низкой островной суши, на склонах поднятий отмечается появление олистостром. В связи с ростом поднятий в олигоцене происходит компенсационное погружение, закладываются смежные прогибы, в которые втягиваются южные части платформы. Этот этап является началом формирования передовых прогибов. В наиболее погруженных зонах этих прогибов в относительно глубоководных условиях некомпенсированного погружения в олигоцен-раннемиоценовое время происходит накопление темноцветных глинистых толщ майкопской серии, обогащенных органическим углеродом. В пределах Западного Предкавказья: глубоководные условия существовали в погруженной части ЗКП, в районе Тимашевской ступени накаливались более мелководные отложения. Разделялись эти зоны полосой малых величин осадконакопления в условиях материкового склона морского дна, соответствующей в современном тектоническом плане северному борту ЗКП.

К моменту накопления чокракских отложений позднемайкопский палеобассейн был уже сформирован, поступление обломочного материала в него усилилось. В тархане и начале чокрака идет процесс эрозии майкопской поверхности, формируется ряд каньонов (врезов) субмеридионального и север-северо-восточного направления. Под влиянием различных склоновых процессов караган-чокракские отложения в пределах северного борта ЗКП оказались разбитыми на серию блоков, ступенчато погружающихся с севера на юг и отделяющихся сбросовыми нарушениями (рис. ). В посткараганское время склон мор-ского дна был практически выровнен осадками, подводно-оползневые явления завершились. Глубина бассейна постепенно уменьшалась, и в куяльницкое время на территории Западного Предкавказья осадконакопление происходило, в основном, в условиях дельт, лиманов и плавней.

В разрезе Предкавказья установлено семь регионально нефтегазоносных комплексов, отличающихся по геологическому строению, масштабам нефтегазонакопления и условиям размещения залежей УВ: триасовый, нижне-среднеюрский, нижнемеловой, верхнемеловой, палеогеновый и неогеновый.

На северном борту Западно-Кубанского прогиба основным является неогеновый нефтегазоносный комплекс. Здесь выделяются два этажа газонефтеносности: верхний - в отложениях понт-меотиса, к которым приурочены залежи <сухого> газа и нижний - в отложениях чокрака, с которыми связаны газоконденсатные, нефтегазоконденсатные и нефтяные месторождения.

Нефтегазоносность среднего миоцена северного борта ЗКП, а именно чокракских отложений установлена в 1985 г. открытием Прибрежного нефтегазоконденсатного ме-сторождения. К настоящему времени также открыты газоконденсатные и нефтяные залежи на Сладковской, Морозовской, Южно-Морозовской, Западно-Морозовской, Варавенской, Терноватой, Восточно-Черноерковской, Западно-Беликовской, Западно-Мечетской, Северо-Рисовой и Чумаковской площадях.

Характерными особенностями группы месторождений Прибрежно-Морозовского района являются: аномально высокие пластовые давления (коэффициент аномальности (К_ан) = 1,96-2,03); резкая изменчивость коллекторских свойств продуктивных пачек по площади; неоднозначность характеристики некоторых пластов по ГИС; уникально высокое, приближающееся к критическому, и различающееся по пачкам конденсатосодержание; сложное фазовое состояние УВ в залежах; высокое содержание парафинов в продукции, что в совокупности существенно осложняет как проведение геологоразведочных работ, так и эксплуатацию месторождений.

Основной объем запасов УВ на месторождениях Прибрежно-Морозовского района сосредоточен в IV пачке чокракского комплекса. Притоки из различных пачек чокрака изменяются от 3 до 200-250 тыс. м³/сут - газа, от 10-15 до 240 м³/сут - конденсата, и от 30 до 205 т/сут - нефти. По данным некоторых исследований (Одинцов Н.И., Бигун П.В., Микерина Т.Б., Колесниченко В.П.), чокракские отложения имеют достаточный генерационный потенциал и способны образовать скопления жидких и газообразных углеводородов. Также не исключается возможность вертикальной миграции углеводородов из майкопских нефтегазоматеринских толщ в чокрак по разрывным нарушениям.

Замеренные пластовые давления в продуктивных пластах чокракских отложений изменяются от 571,9 кгс/см² до 618,7 кгс/см² с коэффициентом аномальности 1,96-2,03. Пластовые температуры на абсолютных отметках середин залежей продуктивных пачек изменяются от 119^oС до 131^oС