ФОРМИРОВАНИЕ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ ВИЗЕЙСКО-РАННЕМОСКОВСКОГО ВОЗРАСТА НА ЖАРКАМЫССКОМ СВОДЕ ВОСТОЧНОГО БОРТА ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Основным нефтегазоносным бассейном Казахстана является Прикаспийская впадина, где запасы углеводородов сосредоточены в карбонатных и терригенных породах подсолевого комплекса среднего и верхнего палеозоя, Эти отложения, стратиграфический диапазон которых включает девон, карбон и нижнюю пермь, широко распространены в восточной прибортовой зоне впадины, где их мощность превышает 4000, а в отдельных зонах и 5000 м. Эксплуатация многочисленных скоплений нефти и газа здесь началась еще в 70-е годы двадцатого столетия. Открытие ряда крупных газоконденсатных и нефтяных месторождений в последнее десятилетие, среди которых следует упомянуть Лактыбай, Урихтау, Синельниковское, Кожасай, Алибекмола и другие, свидетельствует о высокой перспективности поисковых работ в данном регионе.

Объектами нашего изучения являлись визейские терригенные и верхневизейско-нижнемосковские карбонатные коллекторы Жаркамысского свода, одного из крупнейших в составе восточного борта Прикаспийской впадины. Сложность строения и геологического развития региона, приуроченного к зоне сочленения Восточно-Европейского кратона и складчатых сооружений Урала, нашло отражение в многообразии обстановок седиментации и, соответственно, в разнообразии типов терригенных и карбонатных отложений, что в значительной мере проявилось в неравномерном распределении пород-коллекторов в разрезах и на площади, а также в изменчивости их фильтрационно-емкостных свойств. 

Детальное исследование литологического состава пород и применение фациальных методов анализа позволили реконструировать обстановки накопления осадков, выявить направленность и стадийность постседиментационных трансформаций в различных типах терригенных и карбонатных образований, установить взаимосвязь между литологическими особенностями, коллекторскими свойствами и нефтегазоносностью. Выделение палеофациальных обстановок, построение литолого-фациальных схем для различных отрезков ранне- и среднекаменноугольного времени сделали возможным прогноз распространения коллекторов различного типа и проведение оценки перспективности различных зон в пределах исследованной территории, в том числе неантиклинальных ловушек, с которыми могут быть связаны залежи нефти и газа.

Целью диссертационной работы является выявление закономерностей накопления визейско-нижнемосковских отложений Жаркамысского свода, воссоздание условий форми-рования терригенных и карбонатных коллекторов и на этой основе уточнение перспектив нефтегазоносности. Для достижения этого необходимо было решить следующие задачи: 

• Провести детальное литологическое исследование терригенных и карбонатных отложений визейско-раннемосковского возраста, вскрытых бурением в различных частях Жаркамысского свода восточного борта Прикаспийской впадины.
• Реконструировать палеогеографию и обстановки аккумуляции визейско- нижнемосковских отложений в пределах Жаркамысского свода.
• Изучить фильтрационно-емкостные свойства карбонатных и терригенных коллек-торов в разрезе и на площади и оценить их способность вмещать скопления УВ.
• Выявить наиболее перспективные участки распространения коллекторов с высокими и хорошими фильтрационно-емкостными свойствами.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

• впервые на единой методологической основе проведен литолого-фациальный анализ визейско-нижнемосковских отложений из разрезов более чем 100 скважин, пробуренных в разных частях Жаркамысского свода;
• выполнены палеогеографические реконструкции обстановок аккумуляции карбонатных и терригенных отложений визейско-раннемосковского возраста;
• впервые выделены проблематичные почвенные образования (Microcodium) в составе визейских отложений, а также реликты палеопочв в вышележащих частях разреза, формировавшихся в периоды пониженного стояния вод каменноугольного моря
• установлена взаимосвязь между распространением различных типов терригенных и карбонатных пород и развитием коллекторов повышенной емкости. Дан их прогноз.

Практическая значимость работы.

Данные, полученные в результате проведенных исследований, позволили воссоздать обстановки седиментации, уточнить состав и строение терригенной и карбонатных толщ нижнего и среднего карбона, оконтурить области распространения карбонатных построек в разных частях Жаркамысского свода. Уточнение границ распространения различных литолого-фациальных зон в разрезе и на площади, а также закономерностей изменения коллекторских свойств пород будут способствовать повышению эффективности поисково-разведочных работ и эксплуатации залежей нефти и газа.

Рекомендуемые направления поисковых и геолого-разведочных работ в исследуемом регионе были использованы при написании четырех отчетов по научно-исследовательским темам  в 2001-2004 г.г. На основании разработанных седиментационных моделей в настоящее время осуществляется разработка месторождений Алибекмола и Кожасай.

Апробация работы и публикации.

По теме диссертации сделаны доклады на Международном совещании "Геология рифов" (Институт геологии Коми Уральского отделения РАН, Сыктывкар, 2005), на Губкинских чтениях (РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, г. Москва, 2002, 2004 г.г.). По теме диссертации опубликовано 8 статей. Результаты исследований и практические рекомендации были использованы при написании четырех отчетов по научно-исследовательским темам (2002-2005 гг.).

Фактический материал.

В основу работы положены исследования, проведенные автором в отделе природных резервуаров акционерного общества Актюбинского научно-исследовательского геолого-разведочного нефтяного института в течение 2001-2005 годов. В работе использованы геолого-промысловые данные, материалы ГИС, результаты лабораторного исследования керна и описания более 500 шлифов по 88 параметрическим и поисково-разведочным скважинам. Фактический материал был получен при бурении разведочных скважин на месторождениях Кожасай, Урихтау, Синельниковское, Алибекмола и др. Использовались результаты лабораторного изучения коллекторских свойств пород. Помимо этого были проанализированы промыслово-геофизические разрезы скважин и материалы сейсморазведки ОГТ разных лет.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа содержит 117 страниц текста, состоит из 5 глав, введения и заключения. Работа иллюстрирована 69 рисунками. Список цитированной литературы насчитывает 140 наименований.

Работа выполнена в отделе природных резервуаров АО "АктюбНИГРИ" и на кафедре геологии и геохимии геологического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова под руководством доктора геолого-минералогических наук     А.И.Конюхова, которому автор выражает глубокую признательность. В процессе работы над диссертацией автор пользовался консультациями кандидатов геолого-минералогических наук Л.З.Ахметшиной, Н.Б.Гибшман, В.П.Кана, А.В.Яковлева, сотрудников кафедры геологии и геохимии горючих ископаемых Геологического факультета МГУ. Всем им автор выражает искреннюю благодарность за оказанную помощь и поддержку.

Особую благодарность и признательность автор выражает президенту АО АктюбНИГРИ к.г.м.н. Б.К. Баймагамбетову за оказанную помощь и поддержку.

Сбор материалов и техническое оформление диссертации были бы не возможны без участия сотрудников АО "АктюбНИГРИ": В.Ч.Ли, К.Т.Улукпанова, Л.В.Дегтяревой, Р.Х.Кярюшевой, которым автор выражает свою признательность.

Защищаемые положения:

• Основной этап формирования тектонической структуры Жаркамысского свода восточного борта Прикаспийской впадины связан с раннекаменноугольной эпохой,  в течение которой образовались мощные толщи терригенных отложений (до 2870 м), что было вызвано коллизией юго-восточной окраины Восточно-Европейской платформы с островной вулканической дугой, а впоследствии и карбонатных пород (до1000 м).
• Аккумуляция граувакковых отложений турнейского и ранневизейского возраста, происходившая в пролювиальных, дельтовых, прибрежно-морских и подводно-склоновых обстановках, в позднем визе сменилась накоплением петрокласто-кварцевых песчаников, а начиная с конца визе карбонатных пород, которыми сложены органогенные постройки, комплексы прибрежных и мелководно-морских отложений, время от времени выводившиеся на поверхность, о чем свидетельствуют погребенные палеопочвы и следы выщелачивания.
• Залежи УВ заключены в коллекторах порового типа, представленных   песчаниками петрокласто-кварцевого состава в нижней терригенной части, известняками (биогермными, биоморфными, детритовыми и оолитовыми) и доломитами в верхней, карбонатной части разреза нижнего и среднего карбона.