Прогноз и условия нефтегазоносности зон развития кор выветривания палеозоя и докембрия: территория Центрального и Восточного Предкавказья в пределах Ставропольского края

Актуальность работы. В настоящее время, в условиях значительного сокращения остаточных извлекаемых запасов углеводородного сырья в «старых» нефтегазодобывающих районах юга европейской части Российской Федерации, является очевидной необходимость переориентации геологоразведочных работ (ГРР), с одной стороны, на поиски неструктурных (литологического и стратиграфического классов, гидродинамически экранированных, связанных с зонами деструкции) залежей в отложениях с доказанной промышленной продуктивностью, а с другой — на оценку перспектив нефтегазоносности нижней части разреза осадочного чехла.

Второе направление для исследуемой территории по состоянию изученности глубокопогружениых домезозойских осадочно-породных комплексов в целом соответствует второй стадии регионального этапа ГРР (оценка зон нефтегазонакопления), однако до сих пор остаются нерешенными отдельные задачи первой стадии (прогноз нефтегазоносности). Главная причина этому — необходимость освоения больших глубин современными методами геолого-геофизических исследований и бурением. Следует учитывать, что практическая реализация этого направления приведет к значительному увеличению объемов работ в физическом и стоимостном выражении. В связи с этим особое внимание должно быть уделено обоснованию рационального комплекса ГРР, способного обеспечить решение основных геологических задач с минимальными затратами материальных средств.

В число этих задач входит выделение в исследуемом стратиграфическом интервале разреза природных резервуаров, определение их распространения по площади, оценка емкостно-фильтрационных параметров и характера насыщения пород-коллекторов, а также экранирующих свойств флюидоупоров. Сложные условия залегания этих природных резервуаров требуют совершенствования известных и разработки новых методик обработки и интерпретации имеющейся и вновь получаемой геолого-геофизической информации.

Объектом изучения в данной работе являются коры выветривания пород фундамента палеозойского и докембрийского возраста, из которых на территории Предкавказья в настоящее время получены пока немногочисленные притоки нефти и газа. Одной из главных причин, сдерживающих промышленное освоение этого направления ГРР, являлось отсутствие научно обоснованной модели их нефтегазогеологического строения и закономерностей пространственного распространения в пределах исследуемой территории.

Предлагаемая автором диссертационной работы методика выявления залежей углеводородов (УВ) в корах выветривания, развитых на поверхностях палеозоя и докембрия, позволит активизировать поиски скоплений углеводородов в этой части разреза осадочного чехла.

Цель работы. Повышение эффективности ГРР на базе комплексной оценки перспектив нефтегазоносности кор выветривания пород палеозоя и докембрия путем детального анализа геолого-геофизических разрезов скважин с привлечением результатов лабораторных исследований кернового материала и временных разрезов.

Основные задачи исследований.

— Обобщение и анализ всей имеющейся нефтегазогеологической информации о корах выветривания на поверхностях палеозойских и докембрийских отложений в Центральном и Восточном Предкавказье (в пределах Ставропольского края).

— Выявление особенностей геологического строения коры выветривания: литолого-петрографического состава, стратиграфического возраста, площадного распространения и мощности в пределах изучаемой территории.

— Оценка и прогноз емкостно-фильтрационных свойств пород, слагающих коры выветривания на поверхностях палеозоя и докембрия.

— Изучение экранирующих способностей пород, перекрывающих коры выветривания палеозоя и докембрия с целью выявления флюидоупоров.

— Разработка рекомендаций по проведению ГРР с целью поисков залежей нефти и газа в корах выветривания.

Научная новизна.

1. Впервые в регионе проведены обобщение и анализ всей имеющейся в настоящее время геолого-геофизической информации, по результатам которых выделены коры выветривания на поверхностях палеозойских и докембрийских отложений в пределах Ставропольского края.

2. Автором разработана комплексная методика выявления зон развития кор выветривания в нижней части разреза осадочного чехла и фундамента на территории Центрального и Восточного Предкавказья в границах Ставропольского края.

3. Впервые для рассматриваемого региона изучены возможности генерации и миграции УВ в зоны предполагаемого развития кор выветривания.

4. Автором предложен рациональный комплекс ГРР для поисков углеводородных скоплений в корах выветривания, развитых на поверхностях палеозоя и докембрия.

Практическая значимость работы. Использование установленных соискателем особенностей глубинного строения и закономерностей распространения кор выветривания на поверхности палеозоя и докембрия в пределах территории Ставропольского края позволит повысить эффективность ГРР на нефть и газ.

Основные защищаемые положения.

1. Методика выделения коры выветривания в разрезах пробуренных скважин.

2. Зональность распространения кор выветривания на поверхности домезозойских отложений в пределах Ставропольского края.

3. Распространение и литолого-петрографическая характеристика пород-флюидоупоров перекрывающих коры выветривания.

4. Рекомендации по проведению ГРР с целью поисков углеводородных скоплений в корах выветривания палеозойского и докембрийского комплексов в пределах Ставропольского края.

Реализация результатов работы. Результаты, полученные автором, были использованы при планировании ГРР на нефть и газ в пределах Предкавказья (на территории Ставропольского края), в частности при разработки программы пронозирования зон развития кор выветривания с целью выделения перспективных участков в палеозойских отложениях Ставропольского края для ОАО «Роснефть-Ставропольнефтегаз».

Апробация и публикации. Основные положения диссертационной работы представлялись, докладывались и обсуждались на VI, VII, VIII и IX региональных научно-технических конференциях «Вузовская наукаСеверо-Кавказскому региону» (Ставрополь 2002;2005) — на международной конференции «Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. К созданию общей теории нефтегазоносности недр» (Москва, МГУ 2002) — XXXII, XXXIII, XXXIV научно-технических конференциях по результатам работы профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов СевКавГТУ за 2002, 2003, 2004 годы (Ставрополь, СевКавГТУ 2002;2004) — Седьмой Международной конференции «Новые идеи в геологии и геохимии нефти и газа. Актуальные проблемы геологии и геохимии нефти и газа (памяти Б. А. Соколова и В. В. Семеновича) (Москва, МГУ 2004) — 2-ой Международной конференции «Нефть и газ юга России, Черного, Азовского и Каспийского морей» (Геленджик 2005) — научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Газовой отрасли — энергию молодых ученых», посвященную 80-летию со дня рождения первого директора СевКавНИПИгаза Н. Р. Акопяна (Ставрополь, СевКавНИПИгаз 2006).

По теме диссертации опубликовано 14 статей и тезисов докладов. В качестве исполнителя и ответственного исполнителя соискатель принимал участие в выполнении трех научно-исследовательских отчетов по изучению нефтегазоносности недр и обоснованию направлений ГРР на нефть и газ на территории Восточного и Центрального Предкавказья.

Фактический материал. В основу диссертационной работы положены результаты полевых работ, в том числе авторских, на естественных разрезах палеозоя, изучения геолого-геофизических разрезов скважин и временных разрезов по сейсмопрофилям, а также теоретические исследования и практические наработки по вопросу формирования кор выветривания, выполненные автором в период обучения на кафедре геологии нефти и газа СевКавГТУ (1998;2003 г. г.) и аспирантуре СевКавГТУ (2003 — 2006 г. г.).

В процессе работы над диссертацией автором использованы данные сейсмометрических исследований по 32 профилям, результаты лабораторных исследований 987 образцов керна, отобранного в 337 глубоких скважинах, а также материалы промыслово-геофизических и геохимических исследований, выполненных в этих скважинах. Кроме того, в диссертации использованы фондовые материалы научных и производственных организаций (ОАО «НК «Роснефть-Ставропольнефтегаз», ПФ «СевКавНИПИнефть», ДЗАО.

Ставропольнефтегаз"-Геолого-поисковая экспедиция", НПГЦ ОАО «НК «Роснефть-Ставропольнефтегаз», Северо-Кавказского РГЦ, ООО «Кавказтрансгаз», ОАО «СевКавНИПИгаз», ОАО.

Ставропольнефтегеофизика", ИГиРГИ, МГУ, НИИ ПНТ НП СевКавГТУ), а также многочисленные публикации по исследуемой проблеме.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения, изложенных на 167 страницах текста. Работа иллюстрируется.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В результате исследований, проведенных в ходе выполнения диссертационной работы, были сделаны следующие выводы:

1 На поверхности палеозойского и докембрийского структурно-тектонических комплексов практически на всей территории существует региональное стратиграфическое несогласие, которое связано с перерывом в осадконакоплении и тектонической перестройкой структурных планов байкальского, каледонского (?), герцинского и пермо-триасового комплексов.

2 При выделении коры выветривания палеозоя в разрезах пробуренных скважин была использована комплексная методика, включающая 4 показателя присутствия коры выветривания: геохронологический, полевой литолого-петрографический, лабораторный микроскопический, промыслово-геофизический метод анализа каротажных диаграмм.

3 На контакте с корой выветривания палеозоя залегают разновозрастные отложения мезозоя (от нижнего триаса до альбского яруса нижнего мела).

4 Кора выветривания на поверхности палеозоя и докембрия была сформирована из различных типов пород магматического (граниты, гранодиориты, сиениты), вулканогенно-осадочного (туфопесчаники, туфы), метаморфического (кварциты, сланцы) и осадочного (песчаники, алевролиты, известняки, мергели, доомиты, конгломераты, брекчии, гравелиты, глины) генезиса.

5 Впервые для данного региона установлено, что образовавшаяся кора выветривания состоит из двух разновидностей: обломочной и химической. Образование последней связанно с геохимическими процессами под воздействием циркулирующих флюидодинамических потоков.

6 Мощности коры выветривания по нашим данным изменяются в пределах от 1 м до 59 м, однако в большинстве скважин она изменяется от 2 до 5 м, что в принципе сопоставимо с толщиной нефтенасыщенных пластов, открываемых на новых месторождениях известных нефтегазоносных провинций России.

7 Кора выветривания на поверхности палеозоя практически на всей территории Центрального и Восточного Кавказа и Предкавказья представляет собой единый резервуар (массивного или литологически ограниченного типов) с разновозрастными перекрывающими кору выветривания породами мезозоя.

8 Наилучшими коллекторскими свойствами, по результатам проведенных лабораторных анализов будет обладать кора выветривания, образованная на поверхности гранитных интрузий, не подвергавшаяся в дальнейшем процессам химического новообразования. На всех участках территории Центрального и Восточного Кавказа и Предкавказья хорошими емкостно-фильтрационными свойствами будет обладать кора выветривания, образованная из осадочных пород обломочного происхождения.

9 При прогнозировании нефтегазоносности коры выветривания необходимо учитывать сложный, многократно повторяющийся характер тектонической перестройки, что естественно создает в коре выветривания палеозоя преимущественно трещинно-поровый тип коллектора, который однако не исключает как чисто поровые, так и трещинные типы пород-коллекторов.

11 Ранее отрицалась возможность развития коры выветривания на поверхности глинистых сланцев, потому что не было данных об их геохимическом составе, т. е. как бы искусственно отрицался механизм возможного химического образования коры выветривания. Для решения этой задачи необходима отдельная постановка исследований и проведение лабораторных исследований.