CC BY
140
УДК 553.98:55 (-925.22)
С. М. Калягин Астраханский государственный технический университет
РОЛЬ РАЗРЫВНЫХ НАРУШЕНИЙ В ФОРМИРОВАНИИ СКОПЛЕНИЙ НЕФТИ И ГАЗА В НАДСОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ
При формировании залежей углеводородов (УВ) в надсолевых отложениях юго-западной части Прикаспийской впадины решающую роль играет не столько собственный нефтегазовый потенциал осадочных отложений, сколько миграция флюидов из нижележащих отложений. Глубинные разломы, с одной стороны, являются подводящими каналами, а с другой - создают в породах зоны повышенной трещиноватости, являющиеся, при наличии надёжных покрышек, хорошими коллекторами трещинного типа. Наиболее благоприятными участками образования таких зон являются узлы пересечения дизъюнктивных нарушений.
Разрывные нарушения очень редко проявляются в виде отдельных вытянутых линий. Они, как правило, сопровождаются дроблением пород по обе стороны от линии разрыва. Мощности этой зоны зависят от силы тектонического давления и пластичности образований. Кроме того, наряду с основной зоной нарушения, формируется ряд оперяющих зон. В результате этого образуется единая зона интенсивной трещиноватости, имеющая в плане неправильную форму. Говоря о пересечении дизъюнктивных нарушений, различных по времени проявления и ориентировки, мы имеем в виду процесс наложения более молодых зон интенсивной трещиноватости на более древние, где и образуются коллекторы трещинного типа с наилучшими свойствами [1].
Образование таких нарушений характерно для структур как надсо-левого, так и подсолевого комплекса (рис. 1). Однако в надсолевых отложениях существенную роль как в формировании самих локальных поднятий, так и разрывных нарушений сыграло проявление соляной тектоники.
В исследуемом регионе соляная тектоника наиболее интенсивно проявилась в районе Астраханского свода, Сарпинского и Заволжского прогибов. Дизъюнктивные нарушения, которые обычно сопровождают соляной тектогенез, сыграли большую роль в формировании нефтегазоносных комплексов надсолевого структурного этажа. Так, например, неф-тегазоносность нижнетриасовых отложений напрямую связана с подтоком углеводородов из среднекаменноугольных отложений, а формирование залежей нижнего мела обусловлено миграцией нефти и газа преимущественно из подсолевых среднекаменноугольных и среднеюрских отложений.
Рис. 1. Схематический геологический разрез юго-западной части
Прикаспийской впадины по линии Эджинская - Бугринская [2]. Условные обозначения: 1 - тектонические нарушения; 2 - терригенные породы; 3 - ангидриты; 4 - галогенные породы; 5 -предполагаемые рифы; 6 - песчаные пласты; 7 - известняки; 8 - породы фундамента
Все открытые газовые месторождения надсолевого пермо-триасового комплекса приурочены к периферийным участкам глубоких межкупольных мульд, в отдельных частях которых соль практически вся отжата в гряды и купола и не играет экранирующей роли. Кроме того, в пределах изучаемой территории сейсмическими исследованиями отмечено наличие в отложениях перми и карбона высокоамплитудных региональных разрывных нарушений. В процессе формирования самих соляных куполов также, несомненно, существовали, если не постоянно, то периодически, кольцевые разломы. Все эти факторы должны были способствовать вертикальной миграции УВ из подсолевых отложений, обладающих к тому же аномальным внутрипластовым давлением, превышающим в 1,5—1,8 раза нормальное гидростатическое давление. Последнее немаловажно для осуществления возможной струйной миграции УВ в вышезале-гающие надсолевые отложения, имеющие, как правило, нормальное гидростатическое пластовое давление [3].
По данным изотопного анализа углерода, проведённого во ВНИИЯГГ, содержание изотопа углерода в газе триасовых отложений Шаджинской и Бугринской площадей составляет соответственно 3,1 и 3,36 %, при среднем содержании этого же изотопа в подсолевом газе Астраханского газоконденсатного месторождения (Пионерская площадь) 3,6 %. Это уже может свидетельствовать об их генетическом родстве [4].
В результате палеотектонического анализа исследуемой территории, проведённого Н. И. Ворониным, все залежи нижнемелового возраста будут вторичными. На это указывает низкая скорость постседиментационно-
го прогибания (за исключением некоторых глубокопогруженных межку-польных мульд в Сарпинском прогибе) и, вследствие этого, неблагоприятные термобарические условия описываемого комплекса [4]. В связи с этим залежи нефти и газа в нижнем мелу будут образовываться в основном в результате перетока углеводородов из нижележащих отложений, а значительное влияние на размещение залежей нефти и газа в этом комплексе будут оказывать дизъюнктивные нарушения.
Для районов юго-западной части Прикаспийской впадины, где активно проявилась соляная тектоника, на распределение залежей УВ большое влияние будут оказывать солянокупольные структуры [5]. Наличие в зоне соляных куполов большого числа разрывных нарушений могло привести как к перетоку флюидов из среднеюрских и подсолевых отложений, образованию тектонически экранированных ловушек, так и к полному разрушению залежей.
При формировании дизъюнктивных нарушений, как известно, образуются три системы трещин: растяжения, скола и сжатия. В зависимости от характера нарушения будет преобладать та или иная система трещин, что в свою очередь будет сказываться и на миграции углеводородов. Так, при развитии нарушений надвигового характера преобладающее значение имеют трещины сжатия, препятствующие проникновению углеводородов из нижележащих отложений в вышележащие.
При формировании разрывных нарушений с крутопадающими плоскостями смещения преобладающее значение имеют трещины скола и растяжения. Последние как бы «разверзают» породы и создают хорошие условия для миграции углеводородов. Наиболее благоприятными в этом отношении являются разновозрастные отложения Астраханского свода, Заволжского и Сарпинского прогибов.
Другим проявлением дизъюнктивных нарушений, влияющих на распределение залежей нефти и газа, является формирование тектонически экранированных залежей. Залежь может быть разбита на ряд приподнятых и опущенных блоков, контролирующих распределение нефти и газа. В юго-западной части Прикаспийской впадины в надсолевых отложениях такие залежи являются наиболее распространёнными [6, 7]. Примерами таких месторождений могут служить Бугринское, Шаджинское, Се-веро-Шаджинское, Халганское, Чапаевское газовые (рис. 2), Верблюжье нефтяное и др.
Соляная тектоника играет большую роль в образовании разрывных нарушений, с помощью которых, с одной стороны, происходит вертикальная миграция УВ из нижележащих отложений с образованием залежей нефти и газа, а с другой - может происходить их переформирование и даже разрушение. При бурении на некоторых площадях на Астраханском своде, в Сарпинском и Заволжском прогибах не были обнаружены залежи нефти и газа в надсолевых отложениях, которые могли быть разрушены в результате образования высокоамплитудных разломов. В связи с этим, при выборе первоочередных объектов на нефть и газ, необходимо учитывать весь комплекс структурно-тектонических особенностей исследуемой
территории, и в первую очередь наличие и расположение в плане и разрезе дизъюнктивных нарушений вблизи геологических структур.
Рис. 2. Чапаевское газовое месторождение. Структурная карта по кровле бас-кунчакских отложений (а), геологический профиль по линии 1-1 (б) и сводный геологический разрез (в) продуктивной толщи. Условные обозначения: 1 - изогипсы по кровле баскунчакских отложений, м; 2 - контур газоносности; 3 - линия геологического профиля; 4 - разведочные скважины; 5 - тектонические нарушения; 6 - газовая залежь; 7 - продуктивный пласт; 8 - песчаники; 9 - алевролиты; 10 - глины; 11 - известняки; 12 - мергели; 13 - соленосная толща; 14 - граница размывов
Таким образом, дизъюнктивные нарушения играют большую роль в распределении залежей нефти и газа в надсолевом структурном комплексе, оказывая большое влияние на формирование, переформирование и разрушение залежей углеводородов. Следует обратить внимание на тесное переплетение условий, при которых, с одной стороны, происходит образование залежей нефти и газа, а с другой - их переформирование и даже разрушение. При поисково-разведочных работах необходимо учитывать наличие и расположение в плане и разрезе дизъюнктивных нарушений вблизи геологических структур.
СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ
1. Калягин С. М. Влияние дизъюнктивных нарушений на распределение залежей нефти и газа в надсолевом комплексе юго-западной части Прикаспийской впадины // XVI Губкинские чтения: Сб. тез. - М., 2002. - С. 66.
2. Воронин Н. И. Особенности геологического строения и нефтегазоносность юго-западной части Прикаспийской впадины: Моногр. / Астрахан. гос. техн. ун-т. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004.
3. Калягин С. М. Особенности геологического строения и перспективы нефтега-зоносности нижнетриасовых отложений юго-западной части Прикаспийской впадины // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. - № 4(23). - Астрахань: АГТУ, 2004. - С. 97-102.
4. Воронин Н. И. Палеотектонические критерии прогноза и поиска залежей нефти и газа (на примере Прикаспийской впадины и прилегающих районов Скифско-Туранской платформы). - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999.
5. Самойлович В. Л. Соляная тектоника и газоносность Волго-Сарпинского водораздела: Автореф. дис ... канд. геол.-мин. наук. - М.: ВНИИГАЗ, 1972. - 21 с.
6. Аккулов А. А., Турков О. С., Семенович В. В. Типы ловушек надсолевого комплекса Прикаспийской впадины и их нефтегазоносность // Геология нефти и газа. - 1994. - № 9. - С. 7-12.
7. Типы соляных структур Прикаспийской впадины / Ю. А. Волож, Л. Ф. Волче-гурский, В. Г. Грошев, Т. Ю. Шишкина // Геотектоника. - 1997. - № 3. - С. 4155.
Получено 27.09.05
PURPOSE OF THE FAULTING IN ACCUMULATION OF OIL AND GAS IN UPPERSALT SEDIMENTS ON THE SOUTH-WEST PART OF CASPIAN CAVITY
S. M. Kalyagin
In formation of the hydrocarbon deposits in uppersalt sediments on the South-West part of the Caspian cavity the vertical migration of fluids takes essential part. Abyssal faults play role of incurrent canals. They create zones of higher fissuring in the rocks that are good collectors of fissure type. The most favourable areas for such zones are the crossing points of disjunctions. Oil and gas bearing of the Low-Triassic measures depends on hydrocarbon underflow from Mid-Carboniferous measures, while formation of Lower Chalk measures is conditioned by oil and gas migration mainly from Lower-Cretaceous measures and Middle-Jurassic measures. Faulting greatly influences formation, reformation and destruction of hydrocarbon measures. During prospecting it is necessary to take into consideration on the plan and profile the presence and positioning of disjunctions near geological structures.
