Геологическое строение и перспективы открытия новых месторождений нефти и газа в девонских отложениях Бузулукской впадины

Актуальность темы

Основные перспективы открытия крупных и средних по запасам месторождений нефти и газа в европейской части России связываются с глубокопогруженным подсолевым комплексом палеозойских отложений Прикаспийской впадины и прилегающих территорий. Одним из наиболее перспективных объектов для поиска скоплений УВ являются девонские отложения Бузулукской впадины. Эта территория относится к одному из старейших районов нефтегазодобычи, однако ранее перспективы его нефтегазоносности связывались преимущественно с надсолевым и верхней частью подсолевого комплекса, в то время как нижняя часть осадочного чехла не была опоискована в достаточной степени из-за отсутствия исходных прогнозных данных о строении и технологических сложностей. Проведенный автором анализ данных о глубокопогруженных горизонтах Бузулукской впадины, позволяет обосновать относительно высокие перспективы нефтегазоносности девонских отложений и выделить основные направления поисково-разведочных работ на нефть и газ в данном регионе.

Юго-восток европейской части России, включающий северные бортовые части Прикаспийской впадины и юга Волго-Уральской провинции, является одним из немногих регионов, где можно ожидать открытие крупных месторождений нефти и газа. Здесь еще существуют недостаточно изученные и слабо освоенные территории, которые обладают высоким нефтегазоносным потенциалом, к их числу относят и девонские комплексы пород платформенного обрамления Прикаспийской впадины.

Глубокопогруженные подсолевые комплексы Бузулукской впадины изучены неравномерно. О вещественном составе девонских отложений и их строении можно судить по результатам бурения ограниченного числа глубоких скважин, расположенных в ее пределахДолинная 101, П-41 Первосоветская, 700 Вишневская, 561, 567, 570 Зайкинские, 293, 285 Гаршинские, 751 Васильевская, 19 Конновская, 1,4 Клинцовская, П-9 Чинаревская, П-3 Рожковская и других.

Изучаемая территория окружена крупными нефтегазодобывающими районами Татарии, Башкирии, Казахстана. Степень освоенности ресурсов нефти и газа в пределах юга Бузулукской впадины в нижних этажах подсолевых отложений невелика. Здесь еще возможно открытие средних, а возможно, и крупных по величине запасов скоплений УВ в девонских отложениях. Однако, на фоне объективного падения показателей эффективности геологоразведочных работ, обусловленного сложностью строения, за последние годы здесь не было открыто ни одного крупного или среднего месторождения в девонских отложениях. Поэтому назрела серьезная необходимость в детальном анализе фактического материала с целью выработки рекомендаций для дальнейших направлений работ. Цель диссертационной работы заключалась в.

— выявлении особенностей геологического строения и продуктивности девонских отложений для прогноза и открытия новых скоплений УВобосновании перспектив нефтегазоносности девонских отложений и выборе первоочередных направлений поисково-разведочных работ в пределах Бузулукской впадины.

Объектом исследования являлись сложно построенные глубокозалегающие отложения девона в пределах Бузулукской впадины (Оренбургская и Самарская области). Основные задачи для решения поставленной цели:

1. Проведение литолого-стратиграфических исследований карбонатных и терригенных отложений девона для выявления условий образования УВ в девонских отложениях юга Бузулукской впадины и сопредельных;

2. Уточнение геологического строения глубокопогруженных отложений девона в пределах Бузулукской впадины;

3. Реконструкция палеогеографических обстановок осадконакопления терригенно-карбонатных отложений девонского НГК;

4. Обоснование перспектив нефтегазоносности девонских отложений с целью постановки ГРР.

Научная новизна работы:

— уточнены границы Бузулукской впадины и строение ее отдельных блоков;

— выполнены палеогеографические реконструкции для Бузулукской впадины (Самарская и Оренбургская области);

— выявлены этапы тектонического развития впадины;

— обоснована взаимосвязь локальных тектонических процессов с продуктивностью литолого-фациального разреза;

— уточнены условия формирования и ареал распространения неантиклинальных ловушек нефти и газа в пределах изучаемой территории;

— выявлены основные критерии выделения и закономерности распределения геологических объектов различного генезиса (биогермные постройки, эрозионные врезы, зоны карстообразования и повышенной трещиноватости) в продуктивной девонской толще;

— предложено новое направление поисково-разведочных работ в пределах Бузулукской впадины, основанное на выделении в девонском комплексе пород наиболее перспективных в нефтегазоносном отношении участков, располагающихся не только зонально, но и этажно.

Основные защищаемые положения:

1. Обоснованы основные этапы формирования современного структурного плана девонских отложений Бузулукской впадины: среднедевонско-раннефранский (с преобладанием режимов растяжения) и средне-позднефранский (с преобладанием инверсионных поднятий отдельных блоков фундамента).

2. Установлена взаимосвязь амплитуд девонских структур 2-го и 3-го порядка с уклоном структурного плана в сторону Прикаспийской впадины.

3. Установлено, что морфология и геологическая неоднородность девонских природных резервуаров определяется их приуроченностью к различным тектоно-седиментационным структурам, границы этих зон изменялись во времени в зависимости от активности тектонических движений, эвстатических колебаний моря и близости к Прикаспийской впадине.

4. С учетом проведенного структурно-тектонического анализа дана оценка перспектив нефтегазоносности Бузулукской впадины с целью выбора основных направлений поисково-разведочных работ. Первоочередными выделенными объектами являются зоны, располагающиеся в южной и северо-восточной частях Бузулукской впадины.

Практическая ценность. Научно обоснована программа поисково-разведочных работ в пределах БВ. Новые данные, полученные в результате проведенных автором исследований, позволили в значительной степени уточнить геологическое строение и особенности формирования перспективных, в нефтегазоносном отношении, терригенно-карбонатных отложений девона. Эти данные переданы в производственную организацию ООО «Газпром добыча Оренбург» для дальнейшей постановки геологоразведочных работ с целью наращивания ресурсной базы в регионе.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены на Международном совещании «Геология рифов» (г. Сыктывкар, 2005), 33-ем Международном геологическом конгрессе (Норвегия, г. Осло, 2008), Международном стратиграфическом конгрессе (г. Санкт-Петербург, ВСЕГЕИ), XVIII Губкинских чтениях «Инновационное развитие нефтяной и газовой промышленности России: наука и образование» (г. Москва, 2009), IV молодежной научно-технической конференции с международным участием «Основные проблемы поиска, освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения» (г. Оренбург, сентябрь 2010).

Фактический материал. Диссертация выполнена на кафедре геологии Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина. Автором обработаны геолого-промысловые данные по скважинам, выполнены литолого-петрографические описания керна 7 глубоких скважин (Западно-Оренбургская, Нагумановская, Чиликсайская площади). В диссертации использованы фондовые материалы Росгеолфонда, ИГиРГИ, ВНИИГАЗа, ВСЕГЕИ, ВНИГНИ, ООО «ВолгоУралНИПИгаза», ОАО «Газпром добыча Оренбург», а также учтены данные многочисленных опубликованных работ.

Структура и объём представленной работы:

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав и заключения, содержит 174 страницы машинописного текста, включающего 5 таблиц, 3 схемы, 19 рисунков.

Список использованных источников

включает 91 наименование.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Выполненные исследования подтвердили высокие перспективы открытия новых залежей углеводородов в отложениях девонского возраста Бузулукской впадины.

Проведенный в работе анализ отложений, слагающих девонскую толщу, с которой связываются основные перспективы нефтегазоносности в регионе, позволил выявить ряд перспективных зон, в пределах которых возможно открытие новых месторождений.

Основные разультаты и выводы:

Уточнена геолого-тектоническая модель Бузулукской впадины в девонское время, установлены основные структкроформирующие этапы и их взаимосвязь с условиями образования осадочных пород. Проведенные литолого-стратиграфические исследования карбонатных и терригенных отложений девона позволили выявить ареалы распространения пород-коллекторов и флюидоупоров, раполагающихся ярусно, а также выявить основные закономерности размещения залежей УВ.

Детальное изучение крупных структур рельефа (подвижной гряды, абразионной террасы, останцовые поверхности, равнины, денудационно-тектонические поднятия и мелкие эрозионные формы) позволило прогнозировать образование ловушек стратиграфически экранированных, а также сложного типа с высокими фильтрационно-емкостными свойствами в воробьевских, ардатовских, пашийских отложениях. Данный анализ позволил прогнозировать обнаружение углеводородов в ловушках, связанных с погребенными формами рельефа.

Обоснована взаимосвязь этапности седиментогенеза и распределением скоплений УВ в ловушках разных типов, выразившаяся в зависимости условий осадконакопления и приуроченность к различным тектоно-седиментационным структурам.

Выделены зоны Бузулукской впадины перспективные на поиски залежей нефти в ловушках структурно-дизъюнктивного типа, отражающих ступенчато-блоковое строение фундамента и терригенно-карбонатной толщи девона.

Выполненный анализ строения ловушек позволил классифицировать их по генезису и дать рекомендации под поисково-разведочное бурение в наиболее перспективных зонах нефтегазонакопления.

Обосновано выделение перспективных нефтегазоносных участков девонских отложений Бузулукской впадины и основные направления дальнейших геологопоисковых работ на нефть и газ.

Для трех перспективных зон с целью поиска залежей необходима достаточно детальная сейсморазведка с целью уточнения морфологии эрозионного рельефа, картирования конкретных форм: эрозионных останцов, погребенных долин и врезов.

Необходимо отметить, что вся раннепашийская расчлененная поверхность, заслуживает доизучения с целью выделения неантиклинальных ловушек, связанных с конкретными формами рельефа, после чего представится возможность выделить дополнительные перспективные зоны.

Локальные формы денудации и эрозии встречаются редко. Достаточно полно изучены крупные формы рельефа: подвижные гряды, структурные или абразионные террасы, останцовые поверхности, равнины, денудационно-тектонические поднятия, речные долины и более мелкие эрозионные формы. Анализ палеогеоморфологических условий позволил установить, что с большинством элементов рельефа связаны или могут быть связаны различные типы ловушек, в том числе и неантиклинальных. Районирование территории по перспективам поисков залежей углеводородов в ловушках различного генезиса, в том числе связанных с погребенными рельефами, отображено на карте перспектив.

Исследования затронули палеогеоморфологию древних девонских толщ Бузулукской впадины и прилегающих территорий, а анализ ловушек и их классификация по генезису дали возможность выработать конкретные рекомендации под поисково-разведочное бурение.

Выделенные зоны оценивались исходя из трех основных критериев: современных структурных планов нефтегазоносных толщ, их литолого-фациальных особенностях (закономерностях распространения коллекторов и покрышек) и на геоморфологическом анализе с составлением карт фаций и мощностей, в т. ч. анализировались данные по установленным поверхностям несогласий. Выделенные критерии позволили произвести ранжирование территории Бузулукской впадины. Объекты поиска, рекомендованные в данной работе, располагаются не только зонально, но и этажно. Именно поэтому при планировании сейсморазведочных работ должны обосновываться не только проектные площади, но и этажи опоискования, так как они на разных площадях разные.

Представляется, что из намеченных в работе зон, участков, различных типов ловушек в настоящее время могут выявляться денудационные останцы фундамента при сравнительно неглубоком его залегании (северная часть Бузулукской впадины), эрозионные останцы в муллинских отложениях зоны заливообразных ловушек в отложениях, лежащих на фундаменте и участки с ловушками, связанными с выклиниванием пластов-коллекторов в тех же отложениях, а также эрозионные врезы среди осадочных образований.

Наиболее сложную задачу представляет собой поиск запечатанных (рукавообразных) залежей в долинах Рубежинского прогиба. Эти долины формировались на кристаллическом фундаменте и породах протерозоя на глинистых отложениях черноярского и воробьевского горизонтов. Расчленение толщи всего среднего девона практически погоризонтно и выделение на границах несогласий корытообразных отрицательных форм при сейсмическом профилировании на больших глубинах (до 6 км) является задачей крайне трудной и требует предварительных опытно-методических работ.

Предполагается, что основная масса углеводородов в девоне сосредоточена в сводовых поднятиях, валах, рифовых постройках. Не менее важное значение будут иметь ловушки неантиклинального типа, связанные поверхностями несогласия древнего палеорельефа, зонами фациального замещения пород, тектонически экранированные и др.

Принимая во внимание, что выявление и трассирование разломов различного типа и порядка необходимо для определения блоковой структуры фундамента, которая в свою очередь оказывает решающее влияние на распределение локальных объектов, их генезис, перспективы нефтеносности в осадочном чехле, следует рекомендовать проведение сейсмических работ МОГТ высокой пространственной плотности. Современная техника и методика сейсморазведки обеспечат высокую эффективность поискового и разведочного бурения, построение стационарных моделей залежей.

Выбранная стратегия поиска скоплений УВ направлена на выявление и трассирование зон разломов и обусловленных ими протяженных ступеней и микроступеней в качестве элементов, контролирующих ловушки приразломного тектонически экранированного типа, предпочтительно в зонах развития некомпенсированного прогибания.

На основе проведенного исследования, познания ключевых закономерностей развития погребенных рельефов и связанных с ними ловушек дальнейшие работы следует направить на детализацию и внедрение полученных результатов на отдельных территориях.