CC BY
273
Нефтегазоносность Прикаспийской впадины
УДК553.98 (574)
характеристика карбонатных и терригенных подсолевых отложений
востока прикаспийской впадины
© 2019 гг. Ж. Жолтаев1, Г. Е. Кулумбетова2
1 - Институт геологических наук им. К. И. Сатпаева
2 - ТОО "Меридиан Петролеум"
DOI: 10.24411/1997-8316-2019-19805
Аннотация: карбонатные отложения являются основным нефтегазопродуктивным объектом восточного борта Прикаспийской синеклизы. С данными отложениями связана добыча нефти на крупных месторождениях. В то же время на некоторых месторождениях восточного борта Прикаспийского бассейна продуктивные нефтегазоносные коллектора приурочены к терригенным отложениям. На месторождениях, где коллекторами выступают карбонатные породы, терригенные отложения играют роль покрышек, без которых скопление углеводородов было бы невозможным. Детальное изучение условий осадконакопления и тектонического режима этапа формирования карбонатных и тер-ригенных пород является важной задачей при постановке геологоразведочных работ и выбора точек бурения разведочных скважин. В статье приводится детальное описание литолого-стратиграфической характеристики пород каменоугольного возраста, к которым приурочены толщи КТ-III, КТ-II, МКТ и КТ-I. Приведено описание геодинамической обстановки, преобладающей в пределах восточного борта Прикаспийской впадины, в период от додевонского до позднекаменоугольного времени.
Ключевые слова: Прикаспийская синеклиза, карбонатно-терригенная толща KT-II, система, ярус, пачка, генерация УВ, залежи нефти и газа, прогноз нефтегазоносности ловушек, перспективы.
Кулумбетова Гульмира Ерболатовна e-mail: gkulum@gmail.com
the characteristics of carbonate and terrigenous subsalt deposits
of the east of the caspian depression
G. Zh. Zholtaev 1, G. E. Kulumbetova 2
1 - Institute of geological Sciences. K. I. Satpayev
2 - LLP "Meridian petroleum"
Abstract: the carbonate sediments are the main oil and gas bearing object on the Eastern edge of Caspian basin. Oil production at large oil fields is associated with these sediments. At the same time, in some fileds on the Eastern edge of the Caspian basin the oil and gas bearing horizons are associated with terrigenous sediments. The terrigenous rocks are seals at the deposits where the reservoirs are carbonate rocks, and the accumulation of hydrocarbons would be impossible without it. A detailed study of sedimentation conditions and tectonic regime of
the formation phase of carbonate and terrigenous rocks is an important task of exploration work and selecting points for exploratory wells. The article provides a detailed description of the lithofacial characteristics of rocks of the Carboniferous age to which the KT-III, KT-II, MKT and KT-I series are confined. The description of geodynamic situation prevailing within the Eastern edge of the Caspian basin in the period from Predevonian to Upper Carboniferous time, is given.
Key words: Caspian depression, carbonate-terrigenous series KT-II, system, stage, member, sediments, traps, hydrocarbon generation, oil and gas deposits, prediction of oil and gas traps, prospects.
Прикаспийский нефтегазоносный бассейн является одним из крупнейших по запасам углеводородов в мире. В его пределах открыты гигантские месторождения, такие как Кашаган, Тенгиз на южном борту, и Карашыганак на северном борту. На восточном борту бассейна открыты и находятся в разработке крупные месторождения Жанажол, Кенкияк, Алибкмола, Кожасай и другие. Продуктивный разрез отложений восточного борта состоит из карбонатных и терригенных пород, относящихся к толщам КТ-Ш, КТ-П, МКТ и КТ-1.
Карбонатная толща (КТ-П) охватывает широкий временной интервал - от верхневи-зейского подъяруса нижнего отдела до низов подольского яруса среднего отдела каменноугольной системы - С^2а12-С2т1-С2т^1 (рис. 1). Она распространена практически на всей исследуемой территории. Ее протяженность с севера на юг составляет около 350 км, а ширина 80-120 км. Максимальная мощность толщи 600-800 м установлена на восточной периферийной части ее распространения. В западном и юго-западном направлениях мощность уменьшается до 300-400 м, затем на участках Восточный Аккудук, Жанатан и Боржер (Божер-Акжар-ская зона) ее значения составляют 50-100 м, а на участках Караулкельды и В. Акжар толща полностью выклинивается, что связано с разной амплитудой предпермского размыва. Изменение стратиграфического объема толщи также происходит в широтном направлении.
Важно отметить, что полный стратиграфический объем нижней карбонатной толщи установлен только в восточной части рассматриваемой территории, где она залегает между двумя терригенными комплексами (ТТ-II и МКТ). В западном направлении верхняя возрастная граница толщи снижается до C2mj и затем до С2Ь, она несогласно перекрывается нижнипермскими отложениями, в основании которых, как правило, выделяется глинистая гаммаактивная пачка (Дальян и др., 1993) [3, 4, 7].
Сложена толща КТ-II известняками, и лишь на крайнем востоке появляются редкие прослои известковистых аргиллитов и алевролитов, а также отмечена доломитизация и перекристаллизация. Известняки обычно светлоокрашенные - светло-серые до белых, массивные и тонкоплитчатые, биогенные, биокластовые, комковато-сгуст-ковые, водорослевые.
Верхневизейский подъярус (окский над-горизонт) включает отложения тульского, алексинско-михайловского и веневского горизонтов.
Литологически отложения тульского горизонта в нижней части представлены переслаиванием аргиллитов, песчаников, гравелитов, в верхней части преобладают аргиллиты и алевролиты с редкими прослоями известняков. От нижележащих отложений отличается более глинистым составом.
Максимальная толщина тульских отложений 567 м установлена в скв.Г-5 Жанатан, минимальная - 125 м (Г-34 Лактыбай).
и рц
Выше залегают нерасчлененные алексин-ско-михайловские отложения. Они вскрыты на структурах Кожасай, Алибекмола, Куантай, Тускум, В. Тортколь, Жанажол, В. Мортук, Кенкияк, Трува и др. Нижняя часть разреза состоит из переслаивания темно-серых, зеленовато-серых аргиллитов, алевролитов, песчаников и редких прослоев известняков, доломитов, отмечается известняковая брекчия.
Толщина алексинско-михайловских отложений меняется от 179 м (Г-5 Жанатан) до 423 м (ПГС-1).
Веневский горизонт. Разрез визейского яруса венчают отложения веневского горизонта, вскрытые на структурах Алибекмола, Башенколь, Урихтау, Кожасай, Синельни-ковская, Тускум, Жанажол, Тортколь и др. Отложения литологически представлены известняками серыми, светло-коричневыми с прослоями доломитов и доломитизиро-ванных известняков.
Толщина отложений веневского горизонта колеблется от 27 м (Г-5 Жанатан) до 113 м (Г-9 Алибекмола).
Нерасчлененные визейские отложения толщиной 347 м установлены в скв.Г-1 Бак-тыгарын, представлены известняками серыми, светло-серыми, участками рыхлыми с редкими прослоями известковистых глин.
Таким образом, для восточной бортовой зоны Прикаспийской впадины характерен пестрый состав пород визейского яруса. Здесь развиты в верхней части окского над-горизонта известняки биогермные, водорослевые либо реликтово-биогенные перекристаллизованные, замещающиеся по латера-ли и по разрезу на известняки детритовые, микросгустковые и шламовые с прослоями алевроаргиллитов и тонкозернистых песчаников. Нижневизейские, а также основная часть тульского горизонта верхнего визе представлены разным сочетанием терри-генных пород. В региональном плане тер-ригенные визейские отложения нижнего
карбона погружаются с востока на запад от Ащисайского краевого глубинного разлома в сторону Хобдинской мульды от 3200 м на Жанатане, 5180 м на Восточном Ак-жаре до 6126 м на Караулкельды, а также с юга на север от 3270 м на Тортколе, 3900 м на Лактыбае, 4262 м на Жанажоле, до 5125 м на Восточном Жагабулаке. При этом, по данным бурения и сейсморазведки МОГТ, мощность терригенного нижнего карбона увеличивается к востоку и западу от Жаркамысского выступа фундамента.
Вскрытая бурением максимальная толщина визейских отложений в терриген-ной фации установлена в скв.П-1 Тере-скен - 1660 м, а в карбонатной фации -в скв.Г-1 Бактыгарын и составляет 347 м.
Отложения серпуховского яруса установлены в терригенных и карбонатных фациях в составе нижнего и верхнего подъярусов.
Нижнесерпуховский подъярус включает отложения тарусского и стешевского горизонтов, которые четко выделяются в карбонатных разрезах.
Терригенные разрезы встречаются на структурах западнее линии скв.П-1 Кожа-сай, Г-2 В. Тортколь (Акжар, Каратюбе, Караукельды, Терешковская и др.). Отложения представлены линзовидным переслаиванием серых, темно-серых песчаников, аргиллитов, алевролитов. Встречаются прослои серого глинистого известняка, туфо-генного материала и гравелита серого раз-нообломочной структуры. Толщина нерас-члененных нижнесерпуховских отложений колеблется от 83 м (П-1 Кожасай) до 160 м (Г-41 Каратюбе).
Тарусский горизонт вскрыт на структурах Жанажол, Кожасай, Синельниковская, Алибекмола, В. Тортколь, Урихтау, Кенкияк и др. и сложен переслаиванием светлосерых органогенных перекристаллизованных плотных и пористых известняков, расслоенных тонкими глинистыми прослоями. Толщина отложений тарусского горизонта
изменяется от 155 м (Г-4 В. Алибекмола) до 49 м (Г-4 Кумсай).
Стешевский горизонт слагают известняки серые, темно-серые, пористые, органогенные. Горизонт имеет характерную про-мыслово-геофизическую характеристику и используется в качестве главного репера при расчленении серпуховских отложений. Толщина отложений изменяется в пределах 55-170 м.
Верхнесерпуховский подъярус включает отложения протвинского и запалтюбинско-го горизонтов.
Протвинский горизонт вскрыт в пределах Темирской, Жанажол-В, Тортколской зон, включает органогенные (преимущественно брахиоподовые), зернистые и ооли-тово-онколитовые светло-серые известняки с прослоями доломитов. Толщина протвин-ских отложений до 132 м.
Запалтюбинский горизонт изучен в разрезах скважин Г-115 Кенкияк, Г-6, Г-7 Сине-льниковская, Г-22, Г-24 Урихтау, Г-7 В. Тор-тколь, П-6 Башенколь, Г-10 Алибекмола, Г-5 Жанатан (Темирская, Тускум-Кожасай-ская, Жанажол-Торткольская зоны). Он сложен известняками светло-серыми, реликтово-органогенными, перекристаллизованными. Толщина отложений до 20 м.
Толщина серпуховского яруса в пределах Жанажольской зоны составляет 128-165 м, а в Темирской - 72-140 м.
На серпуховском ярусе согласно залегают, местами со стратиграфическим зональным несогласием, отложения среднего карбона.
В составе среднекаменноугольных отложений выделяются породы башкирского и московского ярусов. Возрастной диапазон среднекаменноугольной части карбонатной толщи (КТ-П) - башкирский ярус - нижнемосковский подъярус и низы подольского горизонта (С2т^^.
На известняки КТ-П без видимого перерыва и несогласия налегает верхняя тер-
ригенная толща ТТ-1, возраст которой изучавшие территорию исследователи устанавливают как среднюю часть подольского горизонта С2т^2 (Особенности разведки..., 1986). Мощность толщи изменяется от 300-500 м в разрезах центральной части восточной полосы до полного выклинивания на западе.
Башкирский ярус имеет разный стратиграфический объем. Верхняя граница его сопровождается крупным региональным стратиграфическим несогласием. Наиболее полные разрезы установлены в пределах структур Алибекмола, Урихтау, Кожасай, Синельниковская, Тускум, Кожасайская, Жанажол и Торткольская (рис. 2).
Нижнебашкирский подъярус имеет ограниченное распространение и установлен в тех же скважинах, где запалтюбинский горизонт серпуховского яруса. Отложения представлены светло-серыми известняками следующих разностей: органогенные, водорослевые, оолитово-онколитовые, сгуст-ковые. Толщина отложений колеблется от 20 до 55 м.
Краснополянский горизонт имеет наиболее широкое распространение в пределах структур Кенкияк, Урихтау, Жанажол, Ко-жасай, Алибекмола. Отложения представлены известняками светло-серыми, биоморф-но-детритовыми, органогенно-обломочны-ми, водорослево-фораминиферовыми, жел-вачковыми с редкими прослоями глинистых пород, доломитов и известняковых гравелитов. Толщина отложений краснополянского горизонта изменяется от 134 м (Г-20 Алибекмола) до 44 м (ПГС-1 Кожасай).
Северо-кельтменский горизонт прослеживается в разрезах структур, что и крас-нополянские отложения, граница между ними согласная. Литологически представлен известняками кремовыми, темно-серыми, оолитовыми, органогенно-комкова-тыми, массивными, тонкоплитчатыми, раз-нозернистыми с прослоями темно-серых
Нефтегазоносность Прикаспийской впадины Башкирский ярус
Московский ярус
Рис. 2. Литолого-фациальные схемы по востоку Прикаспийской синеклизы
глин и аргиллитов. В западных районах (от Алибекмола к Кожасаю) преобладают известняки в различной степени окремне-лые и доломитизированные, увеличивается количество терригенных прослоев.
В зависимости от структурного положения скважин толщина северокельтмен-ских отложений составляет на Жанажоле 55-70 м, Алибекмоле 100-140 м, Урихтау 80-120 м, Жанатан П-38 м.
Кокпектинской скважиной Г-6 вскрыты отложения, которые по литологическому составу подразделены на 2 пачки и названы «атжаксинской» толщей. Верхняя пачка представлена чередованием в равных соотношениях известняков белых, серовато-белых, органогенных с серыми, темно-серыми аргиллитами. Нижняя пачка состоит
из белых, серовато-белых, розовато-белых известняков с редкими прослоями серых, темно-серых аргиллитов. По комплексу выделенных фораминифер атжаксинская толща является аналогом краснополянского и северо-кельтменского горизонтов. Истинная пройденная мощность всей атжаксин-ской толщи в пределах 187 м.
Прикамский горизонт прослежен в единичных разрезах площадей Алибекмола, Жанажол, Кожасай, Жагабулак, Урихтау. Отложения представлены известняками серыми, светло-серыми, биоморфными, комковато-органогенными, микросгустковыми, водорослево-фораминиферовыми со множеством стилолитовых швов, выполненных глинистым материалом. Толщина отложений прикамского горизонта изменяется
с запада на восток от 0 до 40 м (Урихтау), 70 м (Жанажол) и 100 м (Алибекмола).
Общая толщина башкирских отложений от 129 на Кожасае, 200 м на Жанажоле и до 300 м на Алибекмоле.
На породах различных горизонтов башкирского яруса трансгрессивно залегают отложения московского яруса.
Московский ярус имеет неповсеместное распространение и непостоянный стратиграфический объем. В общем комплексе московских отложений на основе палеонтологических данных в пределах востока Прикаспийской впадины различаются породы всех горизонтов: верейского, каширского, подольского, мячковского (рис. 2).
Нижнемосковский подъярус. Верейский горизонт установлен в разрезах Жанажол, Алибекмола, Урихтау, Ц. Якут. Локально распространен на Арансае, Кожасае, чаще всего залегает трансгрессивно. Разрез слагают известняки серые, темно-серые до черного, органогенно-сгустковые, плитчатые с прослоями черных кремней, алевролитов и аргиллитов. Толщина отложений зависит от предверейского размыва и колеблется от 0 до 145 м (Г-5 Алибекмола).
Каширский горизонт по литологической и палеонтологической характеристике делится на две части. В основании каширского горизонта выделяется толща пород, имеющая четкую геофизическую характеристику и прослеживающаяся в разрезах структур Жанажол, Алибекмола, расположенная между верейским и каширским подъярусами с четким палеонтологическим обоснованием, которая отнесена к цнинско-му подъярусу. Толща сложена известняками белыми, серыми, детритово-органогенны-ми и тонкими прослоями аргиллитов серо-зеленых, алевритистых. Толщина этих отложений 52-75 м.
Верхняя часть каширского горизонта имеет широкое развитие на структурах Али-бекмола, В. Алибек, Жанажол, В. Жанажол,
Ц. Якут, Урихтау. Отложения представлены известняками белыми, серыми, темно-серыми органогенно-комковатыми, биомор-фно-водорослевыми, тонкозернистыми и глинистыми разностями известняков, известняковых песчаников с подчиненными прослоями терригенных и карбонатно-кремнистых пород. Органические остатки в них разнообразны и многочисленны. Толщина отложений каширского горизонта от 30 до 320 м (свыше 200 м зафиксирована в единичных разрезах скв.П-4, П-5 Алибекмола, Г-4 В. Алибекмола и Г-72 Жанажол).
К верхнемосковскому подъярусу относятся МКТ и карбонатная толща (КТ-1). Подольский горизонт состоит из толщи терригенных отложений МКТ. По литоло-гической характеристике разрез подольского горизонта в большинстве районов состоит из двух толщ - терригенной и карбонатной. Наиболее полные разрезы верхнемосковского подъяруса известны на площадях Жанажол и Синельниковская.
Мощность толщи КТ-1 на востоке -400-500 м и уменьшается на севере до 140180 м (структура Ю. Мортук), а в южной -140-160 м на структурах Ю. Тускум, Вост. Тортколь.
Породы, слагающие карбонатно-терри-генную толщу изучаемой территории, разнообразны по происхождению, вещественному составу, структурным особенностям и коллекторским свойствам. В основном это органогенные известняки, часть которых преобразованы в доломиты. Среди известняков органогенного происхождения выделяются биоморфные, детриторые, комковато-органогенные, комковато-сгустковые и оолитовые разности.
В биоморфных известняках обычно много пор и каверн. Фильтрация осуществляется по межформенным каналам и по самим порам.
Детритовые и биоморфно-детритовые известняки серые и темно-серые, иногда
светло-серые, однородные массивные образования. Емкость таких известняков обычно низкая. Объем порового пространства благодаря выщелачиванию значительно увеличен, но низкая емкость обусловлена присутствием цементирующего материала.
Наиболее распространенным литотипом являются комковато-органогенные известняки. Это серые, светло-серые и коричневато-серые однородные массивные, плотные или пористые, иногда трещиноватые породы. Основным компонентом являются разнообразные органические остатки.
Комковато-сгустковатые известняки распространены в серпуховских, московских и верхнекаменноугольных отложениях.
Оолитовые известняки характерны для нижнебашкирского и нижнемосковского подъярусов. Сложены они оолитами и хорошо окатанными комочками с органическими остатками.
Биоморфные, реже биоморфно-детрито-вые и детритовые известняки встречаются в нижней части КТ-П (породы визе-серпу-ховского ярусов). Они участвуют в формировании органогенных построек, активно развивающихся в эпоху повышения уровня моря. Выше по разрезу данные известняки сменяются известняками комковатого, сгусткового типов, накапливавшихся в наивысшую фазу морской трансгрессии. И наконец, в кровле толщи присутствуют оолитовые и обломочные известняки, характерные для литорали и сублиторали в пределах береговой зоны, приливно-отлив-ных равнин, глубоко врезанных в сушу заливов и осолоненных лагун [20].
В отличие от терригенных, карбонатные отложения из-за большой растворимости на протяжении литогенеза подвергаются неоднократным вторичным преобразованиям, из-за чего структура их пустотного пространства и фильтрационно-емкостные свойства (ФЕС) коллекторов весьма неоднородны.
Анализ распределения показателей фильтрационно-емкостных свойств позволил охарактеризовать отдельные литоге-нетические типы карбонатных отложений. Максимально высокими коллекторскими свойствами характеризуются биоморфные известняки: максимальная пористость коллекторов достигает 26-28 %, проницаемость - тысячи миллидарси (мД) и выше.
Пористость комковато-органогенных известняков КТ-11 составляет 0-6 %. Для известняков данного типа характерно интенсивное заполнение пустот вторичным кальцитом. Проницаемость их зафиксирована в 53,8 мД.
Известняки сгустковые и оолитовые близки между собой по коллекторским свойствам. Большая их часть непроницаемые с пористостью ниже 6 %. Остальные исследуемые образцы являются коллекторами, обладают различной пористостью и проницаемостью в зависимости от того, насколько интенсивным было выщелачивание.
Наиболее низкими коллекторскими свойствами обладают детритовые известняки.
Вышеописанные литологические особенности КТ-П обусловлены палеогеографическими условиями осадконакопле-ния и геодинамической эволюцией рассматриваемой территории как пассивной континентальной окраины Уральского па-леоокеана [1].
Современная картина тектонического строения региона трактуется как результат взаимодействия (расхождение, сближение, столкновение и коллизия) двух древних ли-тосферных плит палеозойского возраста: Восточно-Европейской и Казахстанской. Между этими двумя континентами существовал Урало-Тянь-Шаньский океан. В конце палеозоя две плиты столкнулись и перестали существовать как самостоятельные континенты, образуя остров единой молодой Евроазиатской литосферной плиты [2, 8].
Западный склон Казахстанской плиты в девоне и раннем карбоне развивался в режиме пассивной континентальной окраины. Здесь в раннедевонское время шло накопление карбонатных отложений. Затем на рубеже девона и карбона доминировала тектонически активная обстановка. Происходил обильный вынос обломочного материала и формирование мощной толщи терриген-ных отложений турнейского и визейско-го возраста. В конце визейского века тер-ригенный материал перестал поступать в морской бассейн, начался длительный период накопления карбонатных отложений в условиях открытого шельфа. Далее карбонаты сменяются терригенными осадками верхнего палеозоя - этап сближения и столкновения двух плит.
В разрезе подсолевых отложений карбона и перми на территории восточной части Прикаспийской впадины выделены также четыре осадочные толщи, принадлежащие к терригенным формациям: нижнекаменноугольная, среднекаменноугольная (подольский горизонт московского яруса), верхнекаменноугольная (гжельский ярус) и нижнепермская. В основании нижнепермской толщи обособляется гамма-активная пачка пород смешанного состава, относящаяся к битуминозной кремнисто-карбонатно-гли-нистой формации (рис. 3) [1, 2].
К природным резервуарам нефти и газа можно отнести нижнекаменноугольные и нижнепермские формации. среднекаменноугольная и верхнекаменноугольная толщи не содержат коллекторов и являются межкарбонатными экранирующими толщами.
Образование терригенных формаций происходило в периоды наступления трансгрессии, сопровождающейся усилением орогенных процессов в Урало-Мугоджар-ской складчатой области и появлением мощных эрозионных процессов, сформировавших систему русловых, дельтовых,
авандельтовых потоков, меандрирующих каналов, конусов выноса, намывных валов, баровых тел и т. д. в зонах горно-прибрежного, прибрежно-морского, мелководно-морского и относительно глубоководного осадконакопления.
Наибольшая песчанистость разреза наблюдается по ходу основных транспортных путей выноса обломочного материала из действующих источников сноса, находившихся в раннем карбоне на юго-востоке, в ранней перми - на северо-востоке изучаемой территории, что определило различие в местонахождении основных участков нефтегазонакопления в раннем карбоне и ранней перми [3].
Образование битуминозной кремнисто-карбонатно-глинистой формации (гамма-активной пачки) происходило в начале ранней перми в условиях дефицита осадочного материала в сочетании с теплым климатом, застойной сероводородной обстановкой в придонных водах, при интенсивных процессах вулканизма, а также при повышенных глубинах, не способствующих развитию мелководной карбонатообразующей фауны [7].
Выявлено, что промышленные скопления углеводородов в терригенных отложениях (Лактыбай, Кенкияк, Акжар, Ка-ратобе) связаны с поровым коллектором и приурочены к высокоэнергетичным участкам зоны шельфового осадконакопления, где осадки до своего захоронения успели приобрести относительную структурную и минералогическую зрелость. Многочисленные нефтегазопроявления до незначительных притоков УВ (разведочные площади Жилянская, Северо-Петропавловская, Бор-линская, Джусинская, Остансукская и др.) получены преимущественно из низкопо-ровых порово-трещинных и трещинных коллекторов. Их формирование связано с условиями накопления в прибрежно-мор-ской, иногда горно-прибрежной обстановке
Рис. 3. Геологический профиль по линии В. Акжар - Синельниковская
В. АКЖАР КОЖ АС'А И цГС-1 СИНЕЛЬНИКОВСКАЯ
с обильным поступлением и быстрым захоронением обломочного материала с частым выклиниванием пластов, а также с локальным развитием постседиментацион-ной трещиноватости [4, 5].
Установлена роль генетических особенностей терригенных пород в формировании и сохранении их пустотного пространства. Алевро-песчаные осадки, слагающие поро-вый коллектор, представлены многоцикловыми отсортированными кварц-кремневыми аренитами. Их отличительной особенностью в нижнепермских породах является присутствие в обломочной части также обломков карбонатных пород и фауны.
В песчаниках нижнего карбона кварц-кремневый состав способствовал частому образованию регенерационных оболочек на кварцевых зернах и созданию прочных сливных контактов между зернами, способными противостоять воздействию горного давления и препятствовать уменьшению объема пор в пористых участках породы. Пустотное пространство представлено в основном унаследованными межзерновыми порами, стенками которых служат
поверхности обломочных зерен и (или) поверхности кристаллических агрегатов цемента.
В результате изучения коллекторских свойств в терригенных породах нижнего карбона определено:
1. Пористость изученных коллекторов находится в пределах 10-20 %, газопроницаемость - в пределах 0,1-233 мД. Пустотами, обеспечивающими коллекторские свойства пород, в основном являются межзерновые поры. Выщелачивание пород развито слабо и не повсеместно.
2. Пористо-проницаемые разности песчаников связаны с определенной фацией -мезомиктовыми (кварц-кремневыми) осадками мелководно-шельфового генезиса, которые накапливались преимущественно в позднем визе.
3. Мезомиктовые песчаники являются коллекторами лишь в случае неполной кар-бонатизации их порового пространства.
4. Фактор глубины залегания мезомик-товых песчаников играет существенную роль для сохранения пористости: изученные песчаники с кондиционными значения-
ми пористости и проницаемости залегают в подавляющем большинстве на глубине, не превышающей 4600 метров.
В песчаниках нижней перми более значимую роль в формировании пустотного пространства сыграли процессы растворения и осаждения карбонатного материала, при которых первичное поровое пространство было почти полностью преобразовано, а основное значение в емкости коллектора приобрели поры и мелкие каверны выщелачивания.
Важную роль в сохранении ФЕС пород сыграл также фактор глубины залегания. Наиболее высокими фильтрационно-емко-стными свойствами обладают песчаники мелководно-шельфового генезиса, развитые в пределах ближних или внутренних палеошельфов - поздневизейского (Лакты-бай) и раннепермского (Кенкияк). Их открытая пористость 10-20 %, газопроницаемость матрицы достигает 200 мД; при наличии трещин проницаемость резко увеличивается.
Открытая пористость поровых коллекторов Жаркамысской зоны (Акжар, Курсай, Каратобе), что представляла собой территорию более глубоководного внешнего или дальнего шельфа, изучена лишь в нижнепермском разрезе. Ее величина достигает 14,6 %, а газопроницаемость находится в пределах 10 мД. Пониженные коллектор-ские свойства пород Жаркамысской зоны, по сравнению с Темирской зоной, объясняются, по всей видимости, значительной разницей в глубине залегания одновозраст-ных терригенных отложений. Породы Жар-камысской зоны, залегающие примерно на 500 м глубже, несмотря на свой преимущественно кварц-кремневый состав, подвергаются более высокому горному давлению, часто разрушающему каркас породы, и поэтому являются более уплотненными и менее пористыми по сравнению с породами аналогичного состава Темирской зоны.
Менее развиты порово-трещинный и трещинный типы коллектора. Высокоемкий и высокопроницаемый коллектор трещинного и порово-трещинного типа связан с гамма-активной битуминозной крем-нисто-карбонатно-глинистой пачкой основания ассельского яруса. Трещиноватость здесь обусловлена многокомпонентным составом и микрослоистостью строения пород пачки. Параметры коллектора таковы: максимальная емкость пор и трещин -18,9 %, максимальная проницаемость по трещинам - 237,0 мД.
Кроме гамма-активной пачки, порово-трещинный и трещинный тип коллектора встречается в вышележащих отложениях ассельского, реже сакмарского яруса.
Изучение коллекторских свойств обломочных пород нижнепермского разреза показало:
- Пласты обломочных пород, обладающие кондиционными значениями ФЕС, развиты в основном в Темирской и Жарка-мысской зонах, где в ранней перми накапливались осадки высокоэнергетических зон соответственно ближнего и дальнего шельфа.
- Основным типом коллектора является поровый.
- Породы-коллекторы преимущественно песчаники и алевролиты из кварца и обломков кремнистых пород. Отличительной чертой нижнепермских обломочных пород является наличие в их обломочной части карбонатных обломков, иногда в значительных количествах (до 20 %). С повышением карбонатности пород коллекторские свойства их в целом понижаются.
- В меньшей мере развит трещинно-по-ровый тип коллектора, связанный с тонкослоистыми алевролитами и алевропесчани-ками, и трещинный тип, связанный с тонко-и микрослоистыми аргиллитами.
Прогноз нефтегазоносности терриген-ных отложений базируется на выявленных
закономерностях размещения скоплений нефти и газа в определенных литолого-фа-циальных комплексах. В частности, установлена связь нефтегазоносности с лито-лого-фациальными комплексами подвод-но-дельтовых отложений периферийных частей конусов выноса, приуроченных к склонам ближнего (Кенкияк, Лактыбай, Ко-жасай) и дальнего (Акжар, Каратобе) па-леошельфов и характеризующихся наиболее благоприятными условиями для формирования структурно и минералогически зрелых осадков - потенциальных коллекторов нефти и газа [6].
С терригенными породами связаны некоторые месторождения восточного борта Прикаспийского бассейна. Но нефтегазоносный потенциал этих отложений изучен не до конца. Данные, полученные при детальном изучении особенностей геологического строения, условий формирования и коллекторских свойств терригенных отложений, могут в значительной степени облегчить процесс постановки геологоразведочных работ при поисках новых залежей углеводородов.
Таким образом, как следует из геологической истории рассматриваемого региона, в разрезе осадочного чехла выделяются два структурных комплекса - палеозойский и мезо-кайнозойский. Палеозойский отражает стадии развития Урало-Тянь-Шань-
ского палеоокеана. Он может быть разделен на два этажа: девонско-каменноуголь-ный и верхнепермско-триасовый. Девон-ско-каменоугольный этаж сложен морскими терригенно-карбонатными отложениями.
Поздний карбон знаменуется резким падением уровня моря, что привело к частичному размыву ранее накопившихся отложений в области приподнятых участков и карбонатных построек, сокращению зоны карбонатного шельфа, образованию подводных отмелей и повышению роли терри-генного материала (рис. 4).
С целью правильного прогнозирования и поиска нефтегазоносных объектов, выявленных по сейсмическим исследованиям, необходимо детальное изучение литоло-го-стратиграфической характеристики отложений и геодинамической обстановки региона, предопределившей условия осад-конакопления. Данный подход особенно важен при поисках, которые ориентированы на основную продуктивную толщу КТ-П, так как характер ее расположения и строения не всегда однозначен, что повышает риск при оценке перспективных объектов. Также прогнозирование и поиск новых залежей нефти и газа в терригеных отложениях восточного борта должен составлять важное направление в развитии нефтегазо-поисковых работ данного региона.
3 Вое точный Акжар Кожасай Жанажол к ▲ ▲ в
_ V - V - ^ Р, у _ V - у Р< _ V - V _ V -V Г-! КТ
ттч1 С
Рис. 4. Схема строения подсолевых отложений на востоке Прикаспийской синеклизы
Л и т е р а т у р а
1. Дальян И. Б. Формирование и размещение залежей нефти и газа в подсолевых отложениях восточной окраины Прикаспийской впадины // Геология нефти и газа. - 1987. - № 5. - С. 31-35.
2. Жолтаев Г. Ж. Куандыков Б. М. Геодинамическая модель строения юга Евразии // Нефть и газ. - 1999. - № 2. - С. 62-74.
3. Жолтаев Г. Ж. Тектоника и условия осадконакопления на востоке Прикаспийской синеклизы в раннепермскую эпоху // Геология и разведка недр Казахстана. - 1998. - С. 15-20
4. Жолтаев Г. Ж. Палеозойский осадочные бассейны зоны сочленения Урала с Тянь-Шанем // Геология и полезные ископаемые. - С. 2-7.
5. Жолтаев Г. Ж. Геодинамические модели и нефтегазоносность палеозойских осадочных бассейнов Западного и Южного Казахстана. - М., 1992. - С. 48
6. Орешкин И. В. Нефтегазогеологическое районирование и условия формирования месторождений в подсолевом мегакомплексе Прикаспийской нефтегазоносной провинции // Недра Поволжья и Прикаспия. - 2001. - Вып. 26. - С. 42-47.
7. Орешкин И. В. Постнова Е. В., Шестакова Т. Д. Условия формирования залежей углеводородов и локальный прогноз нефтегазоносности подсолевых отложений восточной части Прикаспийской впадины // Недра Поволжья и Прикаспия. - 1991. - Пробный выпуск. - С. 33-39.
8. Воцалевский Э. С., Пилифосов В. М., Жемчужников В. Г. Карбонатные платформы и развитие позднепалеозойских карбонатных бассейнов Западного Казахстана в связи с их нефтегазонос-ностью // Геология Казахстана. Сб.Трудов, посвященный XXXII сессии МГК. - Алматы, 2004. -С.341-329
9. Даукеев С. Ж., Воцалевский Э. С., Удкенов Б. С. и др. Глубинное строение и минеральные ресурсы Казахстана// Нефть и газ. - 2002- Т. 3.
10. Курманов С. Карбонатные отложения Прикаспийской впадины // Геология Казахстана. -1999. - № 4.
11. Гриценко А. И., Островская Т. Д., Юшкин В. В. Углеводородные конденсаты месторождений природного газа. - М.: Недра, 1983.
12. Абилхасимов Х. Б. О перспективах нефтегазоносности глубокозалегающих объектов палеозойских отложений восточного борта Прикаспийского бассейна // Нефть и газ. - 2017. - № 4. -С. 58-68.
