Условия формирования природных резервуаров подсолевых отложений Прикаспийской впадины и оценка перспектив их нефтегазоносности
Автор Абилхасимов Хаирлы Бабашевич, 09.03.2011
| Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 |
Абилхасимов Хаирлы Бабашевич
«УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ ПОДСОЛЕВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ И ОЦЕНКА
ПЕРСПЕКТИВ ИХ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ»
Специальность 25.00.12 – Геология, поиски и разведка нефтяных и
газовых месторождений
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
доктора геолого-минералогических наук
Москва – 2009 г.
Работа выполнена в Казахском национальном техническом университете (КазНТУ) им.К.И.Сатпаева и ФГУП Всероссийском научно-исследовательском геологическом нефтяном институте (ВНИГНИ).
Научные консультанты:
Доктор геолого-минералогических наук, профессор Багринцева Ксения Ивановна, ФГУП ВНИГНИ;
Официальные оппоненты:
Фортунатова Наталья Константиновна, доктор геолого-минералогических наук, профессор (ФГУП ВНИГНИ);
Бурлин Юрий Константинович, доктор геолого-минералогических наук, профессор ((МГУ им.М.В.Ломоносова);
Волож Юрий Абрамович, доктор геолого-минералогических наук, профессор (Геологический институт РАН);
Ведущая организация:
Российский государственный университет нефти и газа им. И.М.Губкина
Защита состоится: «……» ………………………….. 2010 года в ….. 00 часов на заседании диссертационного совета Д216.015.01 при ФГУП Всероссийском научнисследовательском геологическом нефтяном институте (ВНИГНИ) по адресу: город Москва, ул.Шоссе энтузиастов, 36.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ВНИГНИ.
Автореферат разослан «___» _______________ 2009 г.
Диссертационного Совета Иванова Т.Д.
Актуальность проблемы. Прикаспийская впадина является одной из важнейших нефтегазоносных провинций мира с уникальным геологическим строением и богатейшим нефтегазоносным потенциалом. Доказанный вертикальный диапазон нефтегазоносности охватывает отложения от среднего девона до неогена включительно. Основная доля разведанных запасов и прогнозных ресурсов углеводородного сырья связана с позднепалеозойским (докунгурским) комплексом и, главным образом, с карбонатными породами девонского и каменноугольного возраста. Природные резервуары характеризуются не только специфическим площадным развитием, сложными сочетаниями типов коллекторов и емкостно-фильтрационных параметров, но и дифференцированными особенностями нефтегазоносности в пределах локальных ловушек и в крупных зонах развития карбонатных комплексов. Указанные особенности до сих пор вызывают повышенный интерес к этим частям палеозойского разреза на суше и в акваториальной части Казахстанского сектора Каспийского моря. С крупными карбонатными массивами связываются и основные перспективы поисков новых крупных месторождений, которые будут определять уровень добычи в ближайшие десятилетия.
Открытие крупного Кашаганского месторождения и ряда перспективных структур в северной части акватории Каспия, доказывающие распространение на акваторию карбонатных массивов подсолевой палеозойской толщи делают данный регион весьма перспективным на поиски новых типов природных резервуаров. В связи с этим оценка перспектив нефтегазоносности, прогнозная оценка палеозойского комплекса представляет большой научный и практический интерес.
В рамках исследований проведен анализ строения, условий заложения и развития карбонатных массивов в юго-восточной части Прикаспийской впадины и современных концепций седиментологии и тектоники. Познание условий формирования, строения и особенностей размещения карбонатных природных резервуаров позволит достоверно прогнозировать перспективы открытия новых месторождений нефти и газа. С этих позиций проведенные исследования являются актуальными.
Целью настоящей работы является выявление закономерностей строения, условий формирования природных резервуаров в палеозойском комплексе и оценка перспектив нефтегазоносности исследуемого региона. Для достижения этой цели решались следующие задачи:
• проанализировать и обобщить имеющиеся геолого-геофизические материалы с единых методологических позиций, увязать полученные новые сейсмические материалы исследуемой территории с существующими данными для создания единой геологической модели исследуемого региона;
• провести палеогеографические реконструкции основных этапов развития палеозойского осадочного бассейна;
• разработать тектоно-седиментационную модель строения Прикаспийской впадины;
• провести типизацию разрезов карбонатных платформ в пределах бортовых зон Прикаспийской впадины, с целью выявления влияния этапов седиментации и блоковой структуры фундамента;
• определить основные факторы, определяющие формирование и сохранение природных резервуаров;
• выявить особенности строения и закономерности размещения природных резервуаров в палеозойском комплексе Прикаспийской впадины;
• провести оценку перспектив нефтегазоносности палеозойского комплекса Прикаспийской впадины.
• Проведены палеогеографические реконструкции и составлены литологпалеогеографические карты основных этапов развития позднепалеозойского осадочного бассейна, которые отражают особенности формирования седиментационных комплексов Прикаспийской впадины.
• Обоснованы области формирования источников сноса и минеральный состав сносимого терригенного материала. Доказано существование близких источников сноса (в позднепалеозойское время) с Урала и Северного Устюрта (возвышенные денудационные равнины) с развитыми корами выветривания. Сносимый во впадину обломочный материал по составу обломков и парагенезу глинистых минералов существенно отличается в пределах бассейна. Это позволило выделить на Южно-Эмбинском поднятии конусы выноса - Шолькаринский, Тортайский, Восточно-Табынайский и Арман-Аиршагыльский, а вдоль восточного борта – Остансук-Джурунский, Коздысай-Акжарский и Восточно-Жанажольский.
• Проведена типизация разрезов карбонатных платформ в пределах бортовых зон Прикаспийской впадины, которая позволила выявить связь условий осадконакопления и блоковой структуры фундамента;
• Обосновано наличие единой карбонатной платформы на юге Прикаспийской впадины, сформированной в позднем девоне и охватывающей значительную площадь. На ней сформированы выявленные крупные карбонатные постройки – Тенгиз, Королевское, Кашаган, Южная и Астраханское.
• Обосновано выделение карбонатных построек позднедевонско-раннепермского нефтегазоносного комплекса как новых и перспективных объектов нефтепоисковых работ в Прикаспии (Айранколь и Алтынкулак – на Гурьевско-Кульсаринском своде, Кобланды и Тамды на Кобланды-Тамдинском вале, Бестау в Эмбинско-Актюбинской зоне дислокаций).
• Выявлены принципиальные различия в строении природных резервуаров. В предлагаемой классификационной схеме отражены: условия осадконакопления, возраст, тип залежи, изменчивость состава пород, постседиментационных процессов, типы и классы коллекторов. Установлены закономерности пространственного распространения природных резервуаров.
• Проведена оценка перспектив нефтегазоносности Прикаспийской впадины на основе нефтегазогеологического районирования и выделены районы и зоны, различные по степени нефтегазоперспективности.
Систематизированный геолого-геофизический материал, полученный по результатам новых геологоразведочных работ за период 1991-2008 годы по месторождениям Прикаспия, используется в новом проекте «Комплексная оценка перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов Республики Казахстан» в рамках государственного геологического изучения недр 2002011 гг.».
Полученные новые данные геологоразведочных работ, проведенных в последние годы в пределах Прикаспия, учтены в составленных автором проектах разведки и позволили рекомендовать постановку глубокого бурения на поисково-разведочных объектах. На юго-востоке - на Жубантам-Жусалысайской группе структур, на востоке в пределах разведочного блока Жаркамыс Восточный I, на площадях Бозоба, Тускум, Байганин, Киндысай, Жагабулак. На севере – разведочный блок Аксай, а также на Карачаганак-Кобландинском выступе.
На основе новых геолого-геофизических данных проведена оценка перспектив нефтегазоносности Прикаспийской впадины, автором составлена схема перспектив нефтегазоносности подсолевого палеозойского комплекса Прикаспийской впадины.
Проведенная оценка ресурсов углеводородного сырья служит основой прогноза развития минерально-сырьевого комплекса Республики Казахстан и моделирования состояния минеральнсырьевой базы.
1. Различная продолжительность этапов седиментации и блоковая структура фундамента предопределили пространственное размещение карбонатных платформ в Прикаспийской впадине. Наиболее интенсивное карбонатонакопление протекало на юге Прикаспия в пределах ТенгиКашаганской платформы, где за счет расширения площади карбонатонакопления в позднем девоне образовалась единая Астраханско-Жылыойская карбонатная платформа, которая занимает всю современную акваторию Северного Каспия и прилегающие к ней прибрежные участки.
В восточной и юго-восточной частях Прикаспийской впадины за счет сближения Урала и Северо-Устюртского блока, области карбонатонакопления резко сократились, и образовалась узкая полоса карбонатных платформ – Темирская, Жанажольская и Южно-Эмбинская.
На севере Прикаспийской впадины карбонатонакопление продолжалось наиболее длительный период, что обеспечило создание мощной Карачаганакской платформы с широким стратиграфическим диапазоном отложений.
Выявлены новые нефтеперспективные структуры: на севере и северо-востоке - Кобланды, Бестау, Тамды; на юге и юго-востоке – Буиыргын, Кокмай, Мынтобе, Новобогатинское, Сорочинка, Айранколь, Алтыкулак.
2. Принципиальные различия в строении природных резервуаров обусловлены сложным и неодназначным воздействием тектоно-седиментационных процессов, что проявилось в различном литологическом составе, генезисе продуктивных толщ, изменчивости типов и свойств коллекторов. Это отражено в предложенной схеме сравнительных характеристик месторождений. Интенсивное карбонатонакопление проходило в различных временных отрезках палеозоя с образованием рифовых и шельфовых толщ, с наличием длительных региональных перерывов, что способствовало развитию процесса выщелачивания.
3. Обоснованы области формирования источников сноса и минеральный состав сносимого терригенного материала. Доказано существование близких источников сноса (в позднепалеозойское время) с Урала и Северного Устюрта с развитыми корами выветривания. Сносимый во впадину обломочный материал по составу обломков и парагенезу глинистых минералов существенно различается. Это позволило выделить в пределах Южно-Эмбинского поднятия конусы выноса - Шолькаринский, Тортайский, Восточно-Табынайский и АрмаАиршагыльский, а вдоль восточного борта – Остансук-Джурунский, Коздысай-Акжарский и Восточно-Жанажольский.
4. Оценка нефтегазоносности палеозойских отложений, разработанная на основе нефтегазогеологического районирования, позволила выделить области и зоны, различные по степени перспективности. Приоритет направления поисков нефти и газа связан с карбонатными комплексами позднедевонско-раннепермского возраста.
Материалы исследований изложены в отчетах ИГН им.К.Сатпаева НАН РК за 1985г., КазНТУ им.Каныша Сатпаева и АО “Атыраунефтегазгеология”, 1988 и 1991, «Эмбамунайгаз» 1999-2002 гг., 2003 г. ЦТИ «Казмунайгаз». Основные научные положения диссертации докладывались на различных Республиканских, Всесоюзных и Международных конференциях и симпозиумах (Москва, Баку, Львов, Алматы и др.), в которых автор принимал участие: Республиканская конференция молодых ученых и специалистов по проблемам геологии и геофизики (Баку, 1988), Всесоюзная конференция молодых ученых и специалистов «Методологические принципы прогноза поисков и разведки нефти и газа» (Москва, 1990), Международный симпозиум, посвященный 100-летию К.И.Сатпаева (Алматы, 1999), Республиканская конференция «Научно-технологическое обеспечение изучения недр Казахстана» (Кокшетау, 2000), Международная конференция «Проблемы и перспективы нефтегазовой отрасли Казахстана» (Алматы КазНТУ, 2001). Международная конференция «Геология регионов Каспийского и Аральского морей» (Алматы, 2004). Международная конференция, посвященная 7летию КазНТУ им.К.И.Сатпаева (Алматы 2004), Международная научно-практическая конференция «Проблемы и перспективы развития нефтяной промышленности Казахстана» (Алматы – 2005), Международная конференция «Проблемы нефтегазоносности Прикаспия» (Москва, 2007), Международная конференция и выставка «Нефть и газ юга России, Черного, Азовского и Каспийского морей-2009» (г.Геленджик, 2009). Опубликовано более 40 работ в журналах: «Геология нефти и газа», «Газовая промышленность», «Вестник» и «Известия» АН Республики Казахстан, «Вестник» КазНТУ им.К.И.Сатпаева, в монографии "Тектоно-седиментационная модель строения и оценка нефтегазоносности палеозойского комплекса юго-востока Прикаспийской синеклизы", изданной в 2003 г. в г.Москве.
В основу данной диссертации положен фактический материал, собранный лично автором в процессе работы в научно-исследовательской лаборатории Казахского национального технического университета за период с 1987 по 2007 годы. Отобрано и проанализировано свыше 1500 образцов кернового материала по территории Прикаспийской впадины.
Анализы образцов пород проводились в научно-исследовательской лаборатории ВНИГНИ (г.Москва), КазНТУ им.К.И. Сатпаева, Центральной лаборатории АО «Южказгеология». В работе использованы геолого-геофизические материалы АО «Атыраунефтегазгеология», треста «Саратовнефтегеофизика», Атырауской геофизической экспедиции, КазНИГРИ (г.Атырау), а также институтов России ВНИГНИ, ВНИГРИ, ИГиРГИ и РГУ им. Губкина.
Использовались фондовая и опубликованная литература по геологии и нефтегазоносности, тектоники плит, литолого-фациальным и петрофизическим исследованиям пород-коллекторов и покрышек подсолевого комплекса рассматриваемого региона: Г.Е.-А. Айзенштадта, Л.З.Ахметшиной, К.И.Багринцевой, М.Д.Белонина, З.Е.Булекбаева, Ю.К.Бурлина, Б.А.Быкадорова, Ю.А.Воложа, Э.С.Воцалевского, В.П.Гаврилова, Р.Г.Гарецкого, Н.Б.Гибшман, И.Б.Дальяна, А.И.Димакова, А.Н.Дмитриевского, Г.Ж.Жолтаева, А.К.Замаренова, Л.П.Зоненшайна, В.Д.Ильина, Т.Д.Ивановой, С.М.Камалова, О.А.Карцевой, К.А.Клещева, В.Н.Кривоноса, Б.М.Куандыкова, Н.Е.Куантаева, Л.Н.Кузьмина, Н.Я.Кунина, В.В.Липатовой, М.И.Лоджевской, С.П.Максимова, О.Н.Марченко, В.С.Мильничука, Л.И.Натапова, Н.В.Неволина, В.П.Николенко, О.С.Обрядчикова, С.М.Оздоева, Н.С.Окновой, А.И.Петрова, В.М.Пилифосова, А.Пронина, Б.К.Прошлякова, Р.Б.Сапожникова, Б.А.Соловьева, М.И.Тарханова, О.С.Туркова, В.Е.Хаина, В.С.Шеина, А.Е.Шлезингера, Д.А.Шлыгина, Н.К.Фортунатовой, А.Л.Яншина.
Автор выражает глубокую признательность за постоянную помощь и ценные советы в подготовке диссертации научному консультанту - доктору геолого-минералогических наук, профессору К.И.Багринцевой.
Успешному выполнению работы способствовало творческое содружество с докторами геолого-минералогических наук: Г.Ж.Жолтаевым, К.А. Клещевым, В.С.Шеиным, Ю.А.Воложем, М.И.Лоджевской, Х.Х.Парагульговым, А.И.Петровым. Всем перечисленным ученым автор выражает признательность.
Глава 1. Современное состояние изученности геологического строения Прикаспийской впадины. В литературе существует несколько тектонических схем строения Прикаспия, которые можно объединить в две большие группы по теоретической концепции. Первая группа тектонических карт основана на концепции геосинклиналей фиксистского толка (А.Л.Яншин, А.А.Абдулин, Н.В.Неволин, Р.Г.Гарецкий, Л.Г.Кирюхин и др.).
Вторая группа тектонических карт составлена с позиции тектоники плит (Л.П.Зоненшайн, К.А.Клещев, Л.Н. Кузьмин, Л.М. Натапов, В.С.Шеин, В.М. Пилифосов, Э.С. Воцалевский, А.М.Акрамходжаев) с выделением многочисленных микроконтинентов, разделенных в палеозое палеоокенами. Зоны дислокаций палеозоя между древними микроконтинентами узкие и вытянуты на большие расстояния. Они не отличаются активным магматизмом, сильной дислоцированностью пород, и устанавливаемые зоны надвигов по морфологии напоминают инверсионные структуры, чем шарьяжные пластины. По их построениям Северо-Устюртская, Каракумская микроплиты в девоне и карбоне отделялись от Восточно-Европейской плиты океаном шириной 4000-5000 км; они полагают, что сочленение Прикаспия с Северным Устюртом произошло по зоне субдукции, происшедшей в визе при закрытии океана.
К.А.Клещев, В.С.Шеин, А.И.Петров, С.Ю.Банковский, Т.Д.Иванова провели детальные палеогеодинамические реконструкции плит юго-восточной части Восточно-Европейского континента в позднепалеозойское время с составлением фациально-палеогеографических карт. Согласно этим исследованиям в позднем девоне-раннем карбоне произошло раскрытие Центрально-Прикаспийского рифта с образованием глубокого залива Уральского палеоокеана, на периферии которого формировались пассивные окраины. В их пределах накапливались мощные толщи карбонатно-терригенных образований, а в зоне рифта - глубоководные кремнистглинистые породы с базальтами и редкими включениями карбонатных пород. Прикаспийский бассейн состоит из нескольких генетически различных суббассейнов, имеющих собственные очаги генерации и аккумуляции. Наиболее важными из них являются суббассейны:
1) пассивных континентальных палеоокраин, не раздробленных столкновением плит (Карачаганакский, Приуральский, Биикжальский);
| Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 |