Разломная тектоника и нефтегазоносность мезозой-кайнозойских отложений в пределах суши и шельфа Южного Дагестана

РАЗЛОМНАЯ ТЕКТОНИКА И НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬ МЕЗОЗОЙ-КАЙНОЗОЙСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ В ПРЕДЕЛАХ СУШИ И ШЕЛЬФА ЮЖНОГО ДАГЕСТАНА

Н.И. Немцов (ООО «Нефтегазконсалт»), А.Н. Скоробогатько (ООО «Газпром ВНИИГАЗ»),

Р.К. Гумаров, И.Н. Немцов

Территория Южного Дагестана в тектоническом отношении относится к восточной части Терско-Каспийского передового прогиба.

В пределах этого региона нефтегазоносными являются отложения от юры до неогена включительно. Выявленные здесь запасы углеводородов (УВ) распределены неравномерно. Так, в карбонатном комплексе верхнего мела содержится более 50 % суммарных запасов УВ, в том числе 30 % нефти и 62 % газа; в терригенном комплексе чокракских отложений - около 30 % суммарных запасов УВ, в том числе нефти - 68 %.

Исходя из этих соотношений, основные перспективы нефтеносности района связывают с терри-генным комплексом чокрака, а газоносности - с карбонатным комплексом верхнего мела.

Как было установлено ранее [1, 3 и др.], практически все залежи УВ в пределах суши Южного Дагестана являются тектонически экранированными и связаны с зонами поднятий, приуроченных к разломам (месторождения Дагестанского клина, а также Восточной и Западной антиклинальных зон) (рис. 1).

На основе результатов комплексного анализа данных современной сейсморазведки (ОАО «Краснодарнефтегеофизика», ОАО «Ставропольнефтегеофизика») и бурения на месторождениях Южного Дагестана подтверждена взбросо-надвиговая модель строения большинства залежей УВ в нефтегазоносных комплексах мезозоя - кайнозоя (см. рис. 1). На временных разрезах через месторождения Избербаш, Димитровское, Инчхе-море, Каякент, Берикей и Дузлак взбросо-надвиговые разрывные дислокации затрагивают в большинстве случаев практически всю толщу мезозоя - кайнозоя, в отдельных случаях - только неогена, затухая в майкопской толще. Таким образом, взбросо-надвиговые дислокации являются преобладающим фактором формирования ловушек, благоприятных для скопления УВ, в мезозой-кайнозойском комплексе отложений рассматриваемой территории.

Причиной образования надвигов и взбросо-надвигов в осадочном чехле складчатого борта Терско-Каспийского передового прогиба является перемещение фронта складчатости Большого Кавказа в северо-восточном направлении. Время образования дислокаций оценивается как плиоцен-четвертичное. Вероятно, в это время и произошло формирование большинства ловушек и залежей

Рис. 1. Схема разломной тектоники и размещения месторождений УВ Южного Дагестана:

1 - изогипсы кровли карбонатных отложений верхнего мела; 2 - граница складчато-орогенной области Большого Кавказа; 3 - разломы надвигового и взбросо-надвигового типов; 4 - береговая линия Каспия; 5 - линии сейсмопрофилей;

6 - газоконденсатные месторождения; 7 - перспективные структуры; 8 - нефтяные месторождения

УВ в рассматриваемом регионе. Исследования Н.А. Касьяновой о влиянии современной геодинами-ческой активности недр на миграцию УВ свидетельствуют об импульсном режиме процессов формирования и переформирования залежей УВ и в настоящее время.

Кроме того, как известно, наличие разломов сопровождается трещиноватостью пород-коллекторов, что, в частности, приводит к увеличению их проницаемости и дебитов скважин.

В настоящее время на шельфе Республики Дагестан выявлено одно нефтяное месторождение -Инчхе-море. Однако с учетом данных сейсморазведки последних лет, а также по аналогии с Северным и Средним Каспием [2], где открыт ряд крупных месторождений УВ (им. Ю. Корчагина, Ракушечное. Западно-Ракушечное, им. Филановского, Хвалынское, 170 км, Сарматское и Центральное), есть все основания прогнозировать открытие значительного количества средних и крупных месторождений УВ и в пределах дагестанского сектора Каспия.

К востоку от Главного Дербентского разлома (в районе перехода от суши к морю) по данным сейсмических исследований установлено: резкое погружение мезозой-кайнозойских отложений с последующим их выполаживанием; наращивание полноты разреза (в основном за счет верхнемиоценовых и плиоценовых пород); резкое сокращение количества нарушений в неогеновом комплексе при их наличии в юрско-меловом; появление в неогеновом комплексе новых типов ловушек, связанных с изменением литологии пород.

В разрезе осадочного чехла дагестанского шельфа, по данным морской сейсморазведки и бурения, выделяются перспективные юрско-эоценовый, среднемиоценовый и плиоценовый сейсмо-стратиграфические комплексы, характеризующиеся следующими параметрами: региональным наклоном, интенсивностью тектоники, предполагаемым литологическим составом пород и, соответственно, распространением характерных типов ловушек в них [4].

В юрско-эоценовом комплексе широко распространены разломы, связанные с нижезалегающи-ми частями разреза. В верхнемеловом комплексе, по-видимому, значительным распространением пользуются органогенные постройки различного типа [2]. Структурная выраженность элементов юрско-эоценового комплекса нивелируется вверх по разрезу, затухая в майкопской толще и вышележащих образованиях.

Олигоцен-миоценовые отложения характеризуются моноклинальным погружением в северовосточном направлении. В чокракских и сарматских отложениях распространены песчаные тела различного генезиса, связанные с конусами выноса и палеоврезами.

Осадочные комплексы неогена в пределах шельфа, в отличие от условий залегания одновозрастных пород на прилегающей суше, находятся в более спокойных в тектоническом отношении условиях, что существенно повышает сохранность возможных скоплений УВ и перспективы нефтегазо-носности комплекса в целом.

Результаты интерпретации сейсмических данных, полученных ОАО «Геотермнефтегаз» в пределах лицензионного блока № 2 «Избербашский» на шельфе Дагестана, указывают на наличие в разрезе многочисленных литологических неоднородностей и выклиниваний в интервале неогеновых отложений, что позволяет прогнозировать здесь литологические и литолого-стратиграфические ловушки и связанные с ними залежи УВ.

Наиболее крупным и перспективным в нефтегазоносном отношении объектом в пределах блока № 2 является песчаное тело в чокракских отложениях (рис. 2, 3).

Песчаное тело «Чокрак» выделено и оконтурено по следующим особенностям отображения на временных разрезах (см. рис. 3): 1) наличию внутриформационной морфологически выраженной положительной структуры по кровле объекта; 2) увеличенной мощности (более 100 мс) отложений внутри объекта; 3) латеральному изменению характера волновой записи: внутри объекта - хаотичной, вне его - параллельно-слоистой; 4) наличию в кровле структуры высокоамплитудной аномалии и снижению интенсивности отражений в подошве структуры; 5) подошвенному налеганию перекрывающих отложений. На основании этих критериев и предполагаемых палеофациальных условий образования песчаное чокракское тело отнесено к аккумулятивным накоплениям подводного конуса выноса. Аналогичная волновая картина с образованиями конуса выноса отмечается на месторождении Фриг (Северное море, Норвегия).

В сейсмическом отображении чокракского песчаного тела наиболее характерными являются две особенности: хаотичный рисунок осей синфазности, снижение энергетической мощности сигналов

Рис. 2. Блок № 2 «Избербашский». Структурная карта по кровле ловушки в чокракских отложениях:

1 - изогипсы по кровле чокракского песчаного тела; 2 - тектонические нарушения; 3 - контур аккумулятивного песчаного тела;

4 - предполагаемый ВНК; 5 - нефтяные месторождения

Рис. 3. Блок № 2 «Избербашский», фрагмент профиля 0107. Аккумулятивное песчаное тело в чокракских отложениях

в пределах объекта и локальное увеличение значений этого параметра по ОГ1 в кровле объекта. Первое свидетельствует о существенном опесчанивании отложений в толще объекта, второе - о возможном его насыщении УВ, предположительно нефтенасыщении.

В современных геологических условиях чокракское песчаное тело залегает на моноклинали, погружающейся в восточном и северо-восточном направлениях. Объект представляет собой структуру С-СЗ простирания, свод которой по изолинии с отметкой -3100 м смещен в юго-восточном направлении. Общие размеры объекта 31x10 км. Экранирование пород-коллекторов по восстанию пластов может происходить как за счет латерального литологического замещения песчаников глинами, так и за счет тектонического экранирования. Выделяются тектонические экраны двух типов: региональный, связанный со взбросо-надвиговой тектоникой Восточной и Приморской антиклинальных зон, и локальный, связанный с внутриформационными тектоническими нарушениями (см. рис. 3).

Таким образом, рассматриваемый объект «Чокрак» относится к литологически и тектонически экранированному типу ловушки. Детальный анализ характера сейсмического волнового поля в пределах объекта позволил выделить слабоинтенсивные субгоризонтальные отражения, которые, возможно, связаны с предполагаемым водонефтяным контактом на отметке -3500 м. Размеры предполагаемого контура нефтеносности составляют 20x7 км (см. рис. 2). Перспективные геологические ресурсы УВ по категории С3 оцениваются в 585 млн т условного топлива.

В сарматских отложениях (в пределах палеоврезов) выделяются образования, соответствующие по сейсмофациальному облику русловым телам (рис. 4). На временных разрезах врез выделяется по нарушению регулярности отражений, прослеживаемых ниже ОГ в кровле сармата. Перспективность объектов, связанных с этими образованиями, обусловлена локальными аномалиями типа «яркое пятно» в их кровле. Русловые образования в кровле сармата залегают на глубине около 2000 м.

Рис. 4. Блок № 2 «Избербашский», фрагмент профиля 0101.

Выделение литолого-стратиграфических ловушек в толще заполнения сарматского палеовреза

Отличительными чертами плиоцен-четвертичного сейсмического комплекса являются клиноформный облик составляющих его отражений, наличие аномалий амплитуд сигналов типа «яркое пятно» в пределах отражающих границ, перекрывающих выделенные ловушки (рис. 5). Эти ловушки приурочены к ортоформной и ундаформной частям клиноформ и залегают на глубинах около 1000 м.

В отложениях юры - палеогена выделяются ловушки тектонически экранированного типа, а в карбонатных отложениях верхнего мела - отдельные карбонатные постройки типа рифов. Так, на северо-востоке блока № 2 выделяется объект с холмообразным рисунком осей синфазности в интервале между опорными горизонтами К2-Р в кровле и J в подошве и с глубинами залегания более 5,3 км. Объект характеризуется СЗ-ЮВ простиранием. Его размеры по изопахите 840 м составляют 13,7x5,5 км. Отличительные черты его образа: холмообразный рисунок осей синфазности, их относительно слабая амплитудная выразительность. В юго-восточном направлении достаточно уверенно

1 Отражающий горизонт.

Рис. 5. Блок № 2 «Избербашский», фрагмент профиля 0117. Выделение литолого-стратиграфических ловушек в плиоценовых отложениях

прослеживается клиноформный характер рисунка осей синфазности. Этот объект в верхнемеловых отложениях рассматривается как карбонатная постройка, возможно, рифового типа.

В южной части блока № 2 в интервале верхнего мела выделяются ловушки, связанные с разломами, но не надвигового типа, как на суше, а с субвертикальными разломами, пронизывающими юрско-меловой комплекс и нижележащие образования. Региональной покрышкой для возможных скоплений УВ могут служить глинистые пачки майкопской свиты.

На севере региона, в пределах шельфового блока № 4 (Сулакская впадина), в сарматских и плиоценовых отложениях также прогнозируются тектонические и структурно-литологические ловушки.

Таким образом, итогом проведенных сейсмических работ в пределах шельфа Республики Дагестан явились выявленные ловушки в области конуса выноса в чокракских отложениях, в пале-орусловых и клиноформных образованиях в интервале сармата и плиоцена, а также тектонически экранированные и антиклинальные ловушки в юрско-меловом комплексе (рис. 6).

Рис. 6. Принципиальная схема строения мезозой-кайнозойских отложений суши и шельфа Южного Дагестана

и распределение в них ловушек и залежей УВ:

1 - геологические границы; 2 - разломы надвигового типа; 3 - нефтяные залежи; 4 - перспективные ловушки УВ, прогнозируемые по сейсмическим данным; 5 - газоконденсатные залежи

На основании изучения материалов современной сейсморазведки в пределах суши и шельфа Дагестана можно сделать следующие выводы:

• подтверждена и уточнена взбросо-надвиговая модель строения месторождений УВ в регионе;

• выполнен прогноз новых перспективных ловушек на суше с извлекаемыми запасами УВ до 1 млн т условного топлива;

• перспективы увеличения углеводородного потенциала шельфа связаны с возможностью открытия средних и крупных по запасам УВ месторождений в новых перспективных ловушках, выявленных в разрезе отложений от юры до плиоцена включительно;

• наиболее крупной и перспективной ловушкой на шельфе является песчаное тело подводного конуса выноса в чокракских отложениях;

• для наращивания ресурсного потенциала региона необходимо значительное увеличение объемов поисково-разведочных работ, и в первую очередь бурения, что невозможно без создания благоприятного инвестиционного климата в Республике;

• необходима переоценка всех запасов и ресурсов УВ Республики как по новой Классификации запасов и ресурсов РФ, так и по Классификации БРЕ.

Список литературы

1. Геология и нефтегазоносность Восточного Предкавказья / под ред. И.О. Брода // Труды Комплексной южной геологической экспедиции. - Вып. 1, 2. - Л.: Гостоптехиздат, 1958. - 365 с.

2. Глумов И.Ф. Региональная геология и нефтегазоносность Каспийского моря / И.Ф. Глумов, Я.П. Маловицкий, А.А. Новиков, Б.В. Сенин. - М.: Недра, 2004. - 342 с.

3. ОрелВ.Е. Геология и нефтегазоносность Предкавказья / В.Е. Орел, Ю.В. Распопов, А.П. Скрипник и др. - М.: ГЕОС, 2001. - 299 с.

4. Немцов Н.И. Новые объекты поисков УВ на российском шельфе Каспия (Республика Дагестан) / Н.И. Немцов, Р.К. Гумаров, А.Б. Капалин, Р.М. Алиев // Геология нефти и газа. - 2011. -№ 2. - С. 56-63.