К вопросу о литологофациальном анализе юрских отложений территории Южного Приаралья и Юго-Восточного Устюрта в связи с их нефтегазоносностью

К ВОПРОСУ О ЛИТОЛОГОФАЦИАЛЬНОМ АНАЛИЗЕ ЮРСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ ТЕРРИТОРИИ ЮЖНОГО ПРИАРАЛЬЯ И ЮГО-ВОСТОЧНОГО УСТЮРТА В СВЯЗИ С ИХ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТЬЮ

Д.В. Люгай, Г.Ф. Пантелеев, Л.Е. Николаева

Геолого-разведочные работы на нефть и газ на территории Южного Приаралья и прилежащей части Юго-Восточного Устюрта ведутся с 1950-х гг. Здесь пробурены отдельные параметрические скважины, на перспективных площадях проведено поисково-разведочное бурение. Были открыты небольшие по запасам газоконденсатные месторождения на Южном Устюрте - Шахпахты (промышленная газоносность связана с отложениями средней - 12 и верхней юры - 13), в пределах Юго-Восточного Устюрта - Куаныш (11), Западный Барсакельмес (11, 12), Акчалак (11, 12, 13), Карачалак (палеозой - Ре) и Кокчалак (Ре, 11, 12). В низменной части Южного Приаралья, на территории бывшей акватории Аральского моря, выявлены месторождения газа на структурах Урга (11). Бердах (11, 12), Восточный Бердах (12, 13), Шагырлык (12), Учсай (12, 13), Сургиль (12, 13), Северный Арал (13), Северный Бердах (12, 13), Шеге (12).

Группа месторождений Юго-Восточного Устюрта в настоящее время находится в консервации. По большинству месторождений Южного Приаралья продолжают осуществляться разведочные работы. Месторождения Шахпахты и Урга разрабатываются с 1971 и 1995 гг. соответственно.

В 2006 г. в соответствии с Соглашением между ОАО «Газпром» и Республикой Узбекистан о проведении совместных работ в рамках ТЭО инвестиционного проекта «Освоение месторождений Урга, Куаныш, Акчалакской группы Устюрта Республики Узбекистан» одним из этапов предусматривался пересчет запасов углеводородов (УВ) в верхнеюрских отложениях месторождения Урга.

Проведенный в 2006-2007 гг. в ООО «ВНИИГАЗ» пересчет запасов объемным методом с учетом результатов поисково-разведочного и эксплуатационного бурения и разработки объектов по состоянию на 01.01.2006 г. позволил более детально подойти к рассмотрению и изучению продуктивных отложений месторождения, выявить определенные закономерности в их строении и развитии по разрезу и площади [1].

Месторождение Урга административно входит в состав Муйнакского района Каракалпакстана Республики Узбекистан. Оно расположено в южной причинковой части бывшей акватории Аральского моря.

В геологическом строении месторождения принимают участие платформенные образования общей толщиной до 4200 м. Нижняя часть (около 2000 м) платформенного чехла (нижне-, средне- и верхнеюрские отложения, залегающие на палеозойском фундаменте), представлена в основном кон -тинентальными песчано-глинистыми осадками, и только в конце средней и верхней (в кимеридж-титоне) юры на рассматриваемой территории происходило накопление, соответственно, терриген-ных прибрежно-морских и галогенно-карбонатных морских пород. Ранне- и позднемеловое время характеризовалось здесь расширением морской трансгрессии с накоплением вплоть до турона тер-ригенных образований, которые в сенонский век сменились на карбонатные. Общая толщина меловых отложений в районе месторождения не превышает 1900 м. Заканчивается платформенная часть разреза карбонатно-глинистыми породами палеогена и терригенно-карбонатными и галогенными осадками миоцена общей толщиной до 300 м.

В тектоническом плане Ургинское поднятие расположено на стыке двух крупных тектонических элементов II порядка: Судочего прогиба и Куаныш-Коскалинского вала (рис. 1).

По данным глубокого бурения и сейсморазведочных исследований МОГТ, поднятие Урга четко выражено в юрских отложениях. По кровле верхнеюрского комплекса (кровля кимеридж-титона) и по подсчетным объектам, выделенным в толще келловей-оксфордских пород, Ургинская структура представляет собой брахиантиклинальную складку, вытянутую в северо-западном направлении (рис. 2).

Размеры складки по изогипсе абс.отм. -2210 м кровли кимеридж-титона составляют 8^6 км при амплитуде до 50 м. Свод складки осложнен двумя небольшими куполами. В ранне- и позднемеловое время происходила перестройка структурного плана территории, и на месте Ургинского поднятия прослеживается моноклинальный склон, направленный с северо-востока на юго-запад без каких-либо видимых локальных осложнений.

Рис. 1. Схема геотектонического районирования Устюртского региона (по данным А.А. Абидова, Т.Л. Бабаджанова). Структуры: 1 - Кабанбай, 2 - Кустау, 3 - Бердах, 4 - Северная Урга, 5 - Шагырлык, 6 - Запад. Кызылкаир, 7 - Кубла Чинк,

8 - Юж. Айжайкос, 9 - Иттыбай, 10 - Учсай, 11 - Арал, 12 - Желтырбас, 13 - Арка Кунград. Месторождения 14 - Куаныш, 15 - Запад. Барсакельмес, 16 - Кокчалак, 17 - Карачалак, 18 - Акчалак, 19 - Шахпахты, 20 - Вост. Бердах, 21 - Север. Арал,

22 - Сургиль, 23 - Урга

Рис. 2. Месторождение Урга. Структурная карта по кровле кимеридж-титонских отложений

Промышленная газоносность месторождения Урга по состоянию изученности на настоящий момент связана с терригенными отложениями верхнеюрского (келловей-оксфордского) возраста, которые представлены континентальными глинистыми, алевритистыми и песчаными разностями общей толщиной от 533 до 596 м.

В 1996 г. по месторождению Урга выполнен и утвержден в Государственной комиссии по запасам Республики Узбекистан подсчет запасов УВ [2]. При этом в терригенной толще верхней юры выделено восемь продуктивных объектов (пластов), индексируемых сверху вниз: 13х, 132, 132а, 133, 135, 136, 137, 138. Они прослеживались по редкой сети поисково-разведочных скважин (11 единиц), расположенных в различных участках структуры. В отчете по подсчету запасов сделан акцент на исключительной сложности геологического строения месторождения, обусловленной крайне неравномерным распространением по площади и разрезу коллекторов верхнеюрской продуктивной толщи. Эти коллекторы представлены песчаниками толщиной от долей до 20 м с преимущественным распространением тонких прослоев и линз. Большинство из них характеризуется разобщенностью в разрезе и ограниченной площадью распространения. В условиях резкой литологической изменчивости

терригенных пород, крайне неравномерного распространения пластов-коллекторов выделение продуктивных объектов и корреляция разрезов скважин сильно затруднены.

По мере разбуривания месторождения эксплуатационными скважинами, увеличения плотности их сети и получения новой информации по литолого-петрографическим особенностями пород и их продуктивности корреляция разрезов келловей-оксфордских отложений уточнялась и совершенствовалась.

Однако проводимые периодические анализы материалов дальнейшего разбуривания и разработки месторождения ОАО «УзНИПИнефтегаз» подтвердили в начале 2006 г., что ни в период разведки, ни в процессе эксплуатации в продуктивном разрезе так и не выявлен характер распространения пород-коллекторов. В связи с этим принятые при подсчете запасов и используемые в процессе разработки месторождения геологические модели газоносных объектов носят условный характер, несмотря на значительное (44 ед.) число пробуренных скважин, в том числе эксплуатационных (33 ед.) [3].

При пересчете запасов УВ месторождения в ООО «ВНИИГАЗ» в 2006-2007 гг. особое внимание было обращено на детальную корреляцию разрезов верхнеюрских отложений. В условиях неравномерного распространения в них пород-коллекторов, представленных слабо коррелируемыми между собой пачками песчаников и алевролитов среди глинистой толщи, корреляция проводилась согласно следующей последовательности.

В первую очередь корреляция разрезов скважин основывалась на выборе реперов в пределах крупных стратиграфических единиц, создающих основу для более локальной корреляции. Затем выделялись и сопоставлялись более мелкие объекты-пласты, расположенные в пределах уже коррелированной стратиграфической толщи. На последнем этапе увязывались слои, соответствующие песчаным телам.

На месторождении Урга верхнеюрские отложения имеют четко выраженное двучленное строение (рис. 3). Верхняя часть, относящаяся к кимеридж-титону толщиной 44-98 м, представлена пачкой переслаивания карбонатных и галогенных пород, залегающей с небольшим размывом и угловым несогласием на остальной верхнеюрской части разреза.

Эта пачка является региональным репером в толще терригенных нижнемеловых и юрских отложений не только на месторождении Урга, но и на всей территории Юго-Восточного Устюрта и Южного Приаралья.

На каротажных кривых она характеризуется высокими сопротивлениями на фоне низких их значений в вышележащих нижнемеловых и нижележащих верхнеюрских породах, максимальными отрицательными аномалиями ПС (каротажа по методу самопроизвольной поляризации), высокими показаниями нейтронного каротажа, минимальными значениями гамма-каротажа и хорошо выделяется в разрезе каждой скважины по указанным выше признакам. Подошва пачки кимеридж-титона принималась за основной верхний репер при корреляции остальной части верхнеюрского разреза.

Залегающий ниже разрез верхнеюрских отложений относится по возрасту к келловей-оксфорду. Он представлен переслаиванием глинистых, песчаных и песчано-алевритистых пород. От нижележащих среднеюрских образований, которые также сложены терригенными песчано-глинистыми породами, келловей-оксфордские отложения отделяются довольно условно, в основном по увеличению песчаных прослоев в верхах средней юры, что характерно для одновозрастных образований на территории Южного Приаралья [7]. Коррелятивным признаком пород среднеюрского возраста на каротажных диаграммах является наблюдаемое возрастание сопротивлений и повышенные значения нейтронного каротажа (по сравнению с вышележащими отложениями), связанные с уплотнением и изменениями вещественного состава среднеюрских осадков. Таким образом, кровля среднеюрских отложений являлась основным нижним реперным горизонтом.

Использование метода закрепленных реперов позволило, хотя и с некоторой долей условности, построить модель пространственного размещения коллекторов в объеме верхнеюрского (келловей-оксфордского) продуктивного разреза. Анализ толщин верхнеюрских отложений, заключенных между реперными горизонтами кимеридж-титона и кровлей средней юры (с учетом данных каротажа), показывает, что влияние тектонического режима, связанного с ростом структуры, на процесс осадкона-копления в период келловей-оксфордского времени в пределах площади месторождения было незначительное. Толщины осадков келловей-оксфорда не претерпевают значительных изменений от струк-

Рис. 3. Месторождение Урга. Сводный геолого-геофизический разрез продуктивной части разреза

турного положения разреза: 533 м (скв. 31), 534 м (скв. 32) в присводовой части структуры, 555 м (скв. 4) - на юго-западном погружении, 570 м (скв. 3) на северной периклинали и 596 м (скв. 7) на юго-восточном крыле. При таком незначительном изменении общих толщин келловей-оксфорда высказано предположение, что в определенные геологические периоды на различных участках месторождения происходило накопление осадков, почти не отличающихся по толщине, но различных по своему генезису в зависимости от палеогеографической обстановки того времени. При равномерном погружении и компенсированном осадконакоплении стратиграфические границы в толще келловей-оксфорда должны в определенной мере повторять границы кровли и подошвы всего комплекса.

По материалам ГИС (геофизических исследований скважин) и в первую очередь по данным ПС, в разрезах скважин в толще келловей-оксфорда выделялись литологические пачки пород, отвечающие проницаемым разностям (отрицательные аномалии ПС) - песчаникам, алевролитам и заглини-зированным образованиям (положительные аномалии ПС) - глинистым алевролитам, алевритистым глинам, глинам.

При этом выяснено, что в распределении проницаемых прослоев по площади месторождения особых закономерностей не наблюдается. Отдельные песчаные тела келловей-оксфордской толщи

в основном коррелируются только по двум-трем разрезам близлежащих скважин, постепенно или резко сменяясь на заглинизированные разности. В то же время имеются случаи, когда песчаные разности в отдельных частях месторождения следятся на значительных расстояниях по ряду скважин.

Что касается расположения проницаемых пород в разрезе келловей-оксфордских отложений, то здесь отмечается определенная ритмичность, заключающаяся в смене состава пород: песчаников, алевролитов на глинистые алевролиты, алевритистые глины и глины.

В терригенных и особенно континентальных отложениях, бедных органическими остатками и не содержащих выдержанных маркирующих горизонтов, детальную корреляцию и выделение стратиграфических границ можно проводить в основном с применением анализа ритмичности в осадко-накоплении. Всего в разрезе келловей-оксфордского времени месторождения Урга было выделено десять таких ритмов, прослеживающихся по всей его площади.

Выявленная ритмичность в осадконакоплении в келловей-оксфордское время способствовала детальной корреляции отложений этого возраста по площади, установлению пространственного размещения и прослеживания песчаных тел и экранирующих глинистых пород.

На схемах корреляций верхнеюрских отложений, проведенных по скважинам месторождения, с таким подходом выделены продуктивные пласты, в строении которых принимают участие как проницаемые разности, так и заглинизированные породы (рис. 4-6). Границы этих пластов определялись проницаемыми разностями - песчаниками и алевролитами. На участках заглинизированных или гли -нистых пород границы пластов проводились по условным стратиграфическим поверхностям.

Рис. 4. Месторождение Урга. Пример схемы корреляции пластов Jз7 и J36: 1 - заглинизированные прослои, 2 - проницаемые прослои

Рис. 5. Месторождение Урга. Пример схемы корреляции пластов J34 и J33: 1 - заглинизированные прослои, 2 - проницаемые прослои

Разделами между пластами являются глины толщиной от 8-10 м до 20 м. Вместе с заглинизиро-ванными участками в пределах продуктивных пластов они образуют надежные покрышки над проницаемыми разностями.

В настоящее время в соответствии с современным представлением о геологическом строении месторождения Урга в его продуктивном келловей-оксфордском разрезе в самостоятельные объекты выделено 10 пластов (сверху вниз: 1^, 132, 132а, 1/, 134, I/, 136, 137, 137а, 138).

Рядом исследователей [4, 5] установлено, что ритмичность в разрезах песчаных и глинистых пород характерна для континентальных аллювиальных образований, которые состоят из двух частей: нижнюю составляют преимущественно песчаные отложения русел древних рек, верхнюю - глинистые осадки пойм. Причем такое чередование может многократно повторяться на отдельных территориях на протяжении определенного геологического времени. В полной мере это относится к континентальным терригенным келловей-оксфордским отложениям месторождения Урга. В связи с этим дальнейшее изучение продуктивного разреза месторождения проводилось на основе рассмотрения литофациальных моделей каждого из выделенных пластов.

Первоначально оно сводилось к нанесению в плане характеристик типов пород, определенных по ГИС. При этом к коллекторам относились проницаемые разности с геологическими и геофизическими параметрами выше критических значений: для пород пластов 131-135 - Кп > 11,8 %, Кр > 0,1 мД, аПС > 0,4, пластов 136-138 соответственно >10 %, > 0,1 мД и > 0,32.

Интервалами преимущественного развития глинистых образований считались участки разреза пластов, не содержащие ни одного проницаемого прослоя.

В результате на соответствующих картах обозначились поля развития коллекторов в пределах того или иного пласта и участки заглинизированных разностей (рис. 7-10). Линии литологических

Рис. 6. Месторождение Урга. Пример схемы корреляции пластов J31 и J32а: 1 - заглинизированные прослои, 2 - проницаемые прослои

замещений пород проводились на середине расстояния между скважинами, вскрывшими коллекторы, и скважинами с отсутствием проницаемых прослоев.

Выяснено, что между литологическими и гранулометрическими параметрами (содержанием песчаной и глинистой фракций, максимальным и медианным размерами обломочного материала), отражающими гидродинамическую активность среды транспортировки и седиментации осадков, и коллекторскими свойствами пород (пористостью и проницаемостью), а также относительной амплитудой кривой ПС существуют тесные положительные корреляционные связи.

В связи с этим кривые ПС широко используются [4, 5] для выяснения фациальной природы осадков и проведения палеогеографических реконструкций с целью локального прогнозирования песчаных тел-коллекторов, зон их выклинивания и связанных с ними ловушек литологического типа. Причем, формы кривых ПС при этом содержат важную информацию по ряду признаков, позволяющих оценить строение и толщину изучаемых отложений, перехода их к выше- и нижележащим образованиям, дают возможность установить генезис осадков.

Принимая во внимание общую палеогеографическую обстановку на территории Южного Приаралья в конце среднеюрского и в начале верхнеюрского времени [7], сделано предположение, что осадконакопление пластов 138, 137а, залегающих в основании келловей-оксфорда, происходило в прибрежно-морских условиях с формированием вдольбереговых валов (баров), морских песчаных гряд, забаровых лагун (приморских болот) и террас отливов (пляжей) (рис. 11 а-в). В условиях низкой динамики среды осадконакопления волновые движения водных масс способствовали накоплению здесь песчаных сероцветных отложений.

О 25

о 11

0.5 О км 0.5

Пласт Глубина, м Скважина 51 ГЗ, ПС кп(%), кпр(мД) 0 10 Омм 20

2678

1 73 ”3 15,2; 1,9 -» 15:1,7

?7ПП

1ШЇ3

?7?П 11,6; 0,2

11,1; 0,2

974П <> 12,5; 0,4

14,7;

Пласт Глубина, м Скважина 1 ГЗ, ПС к„(%), кпр(мД) 0 10 Омм 20

2780 2780

С <

J 8 2800 }

3

2817 V

282С г

Пласт Глубина, м Скважина 7 ГЗ, ПС !<„(%), кпр(мД) 0 10 Омм 20

?Ш ?84П

'

I 8 “3 2875 —1*2: 1.1

9пР,Г  л

/

-

?ж

а б в

Рис. 11. Геофизическая характеристика пород прибрежно-морского комплекса фаций: а - прибрежных валов, б - забаровых лагун, в - террас отливов

Анализ вскрытых бурением разрезов рассматриваемых пластов (пласт 138 охарактеризован только 16 скважинами, пласт 137а пройден на различную толщину в 37 скважинах из 44) позволяет с определенной долей условности выделить в пределах площади месторождения вдольбереговые песчаные валы (бары) в пласте 138 в районе скважин 23-6-10 и в пласте 137а в районе скважин 7—10, 32-43-2 и особенно по скважинам 4—51—50—1. Можно предположить развитие в последнем пласте в районе скважин 11-25 и скв. 5 также морских песчаных гряд.

Для песчаных валов характерны увеличенные значения эффективных толщин. Так, для пласта 138 они колеблются от 7,9 м в скв. 10 до 9,1 м в скв. 23. В пласте 137а к баровым скоплениям отнесены участки с толщинами до 14,8 м в скв. 71, 15,8 и 17,5 м в скв. 32 и 2. Самые значительные толщины песчаников береговых баров пласта 137а встречены в скв. 4 (15,4 м), 1 (16,3 м), 51 (30,9 м), 50 (21,5); в последних двух скважинах - толщина только во вскрытой части разреза.

Вдольбереговые бары, выделяемые в пластах 138, 137а, имеют строение, характерное для регрессирующего морского бассейна, заключающееся в увеличении размерности обломочного материала и уменьшении глинистости пород вверх по разрезу. Это сказывается на фильтрационно-емкостных свойствах (ФЕС) вскрытых песчаников в пределах перечисленных баров. Для пласта 138 в скв. 10 пористость пород ближе к основанию песчаного тела составляет всего 10,8 %, в кровельной части -около 15 %, в скв. 6 пористость изменяется от 13 до 14,5 %. Проницаемость всех пород не превышает 3 мД. Более четко указанная закономерность прослеживается в пласте 137а. Так, в скв. 71 в основании бара пористость пород составляет около 11 %, проницаемость всего 0,2 мД, а в кровле его песчаники имеют пористость 21 %, проницаемость 58 мД. В скв. 32 указанные параметры соответственно изменяются от 15 % и 2 мД до 21,8 % и 87 мД. То же самое характерно и для барового скопления в районе скв. 51, где пористость песчаников вверх по разрезу увеличивается от 11-14 до 15-19 %, а проницаемость - от 0,2 до 21 мД (см. рис. 11а).

Соответствующее ФЕС баровых песчаников имеют строение и их электрометрические модели. Они представляют собой аномалии в зоне отрицательных отклонений ПС в виде прямоугольного треугольника с горизонтальной кровельной линией и наклонной подошвенной. Это четко прослеживается в скв. 32 (в интервале 2728-2745 м), в скв. 43 (2690-2708 м), в скв. 50 (2690-2710 м) и особенно в скв. 51 (2680-2708 м).

Забаровые лагуны - участки моря между барами и берегом - представлены в пластах 138 (район скв. 26, 73, 4, 1) и 137а (район скв. 61) в основном глинистыми породами толщиной до 40 м и по данным ПС характеризуются положительными аномалиями (см. рис. 11 б).

Песчаные тела пляжных отмелей - террас отливов (районы скв. 5, 7 в пласте 138 и скв. 8, 29, 28, 7 в пласте 137а) сложены мелкозернистыми разностями песчаников, залегающими на отложениях за-баровых лагун. Обычно они имеют незначительную толщину - 2-5 м. Фильтрационно-емкостные свойства этих песчаников не очень высокие: пористость во всех отмеченных разрезах не более 15 %, а проницаемость 1-2 мД. Электрометрические их характеристики выражены в виде узких, незначительных аномалий отрицательных отклонений ПС (см. рис. 11 в).

Начиная со времени отложения осадков пласта 137 и до конца келловей-оксфорда (до пласта 131) на рассматриваемой территории формировались континентальные пестроцветные, прослоями красноцветные (обусловлено повышенным содержанием в породах окисного железа) аллювиальные комплексы фаций древних речных русел и заливаемых пойм, русловых отмелей, равнинных ме-андрирующих рек, пойменных озер и болот (рис. 12-16).

В связи с этим для указанных пластов основное внимание было обращено на изучение условий формирования, особенностей строения и пространственного размещения песчаных тел - коллекторов и глинистых пород-экранов, образуемых палеореками различных типов.

Не вдаваясь в анализ детального процесса осадконакопления древних рек, можно констатировать, что так же, как и в современных реках в них наблюдалось сложное распределение участков интенсивного размыва русел в зонах наибольших скоростей потоков. Все твердые крупные частицы пород, переносимые реками и влекомые потоками по дну, отлагались в пределах русел. Мелкие частицы, находящиеся во взвешенном состоянии, за пределами русел формировали глинистые осадки пойм.

Все палеореки так же, как и современные, проходили три этапа своего развития: молодость, зрелость и старость [4]. В начальный период река ведет интенсивное углубление русла. Скорость течения водного потока в этот период наибольшая, а русло относительно прямое. В русле накапливается незначительное количество терригенных осадков. Во второй период река, углубив русло и достигнув профиля равновесия, уменьшает скорость потока, образуя изгибы русла - меандры. Продукты разрушения начинают откладываться в пределах русла - идет образование песчаных тел. В этот период на русловых отмелях формируются речные поймы. На последней стадии реки течение замедляется, на отдельных участках происходит закупоривание русла, и река распадается на ряд изолированных друг от друга водоемов-стариц. Продукты разрушения заполняют русловый врез: песчаное тело завершает свое формирование, и на его поверхности начинают откладываться глинистые осадки речной поймы.

Отрезок времени, в течении которого река проходит все три этапа своего развития, выделяется под названием стадия [4]. При медленном опускании участка, где проходит русло реки, со временем на пойменных отложениях будут снова откладываться отложения русла новой, более поздней стадии той же реки, которая вновь завершится пойменными отложениями. Несколько стадий, наложенных друг на друга, образуют ритмы. При длительном погружении территории может сформироваться мощная толща аллювиальных отложений, сложенных ритмически чередующимися песчаноглинистыми осадками.

Это в полной мере относится к келловей-оксфордским отложениям рассматриваемого района начиная со времени образования осадков пласта 137. Как уже было указано, в разрезе келловей-оксфорда во времени отмечена ритмичность при формировании континентальных пестроцветных аллювиальных комплексов: русловых и пойменных отложений палеорек.

Речные долины в пределах изученной части месторождения прослеживаются в основном с юго-запада на северо-восток, скорее всего от приподнятых участков в верхнеюрское время в районе Центрально-Устюртских дислокаций в сторону Судочего прогиба. Ширина их достигает нескольких километров.

Характерной особенностью аллювиальных долин является параллельность фациальной зональности направлению движения основного осадочного потока реки. Различие в скорости осадочного потока на поперечном профиле через аллювиальную долину палеореки определяет следующие фа-циальные зоны: аллювиально-русловую (скорость потока максимальная), аллювиально-пойменную (медленное движение водных масс) и аллювиально-застойную (озерно-болотную), где линейное однонаправленное движение водной массы практически отсутствует.

Фации основных (главных) палеорусел в отложениях всех пластов от 137 и до 131 прослеживаются на значительные расстояния. В пределах месторождения они проходят через всю его территорию. Ширина русел - около 0,5 км. По руслу песчаные тела могут протягиваться на 5 км и более.

В пластах 137 (створ скв. 26-27-48-1), 134 (скв. 74-2-46), 133 (скв. 36-47-31-6), 132 (скв. 8-28-76) русла-стрежни спрямленные, характерные для молодых рек (рис. 12). Врезы их достигают 20-25 м. В пластах 132а (скв. 11-51-76) и 131 (скв. 29-6-71) русла менее глубокие - соответственно не более 16 и 8 м.

Пласт Глубина, м Скв; Г кп(°/ 0 зжина 76 3, ПС .), кпр(мД) 0 Омм 20

2404 2400 / Ъ

Л2 2427 15,2;

?4?0 у 20,4; £ 97

24,8; 1 "ч 000

2440 і 1

Пласт Глубина, м

?Я1?

2520

I 4

2540

2544

2560

Скважина 46 ГЗ, ПС кп

Пласт Глубина, м Сква га К„(%) 0 жина 6 I, ПС . к„р(мД) 10 Омм 20

2460 $ %

I 3 ”3 2490 20,4; 597

2480 И 00 о 00 00 118 52

К "ч 15,8; 5,6

Пласт Глубина, м Сква> ГЗ к„(%) 3 кина 47 , ПС Кпр(мД) 10 Омм 20

2620 2620

I 3 ^3 ЖЧ5 /її,в;

7640 <3^7; 0,5

' 1^0; 5,8

4 21,3; 65,3

?66П 4

Рис. 12. Примеры геофизических характеристик аллювиальных фаций основных русел спрямленных палеорек

В меандрирующих палеореках, которые прослеживаются в отложениях пластов 136 (основное русло в створе скв. 11-48-9-6) и 135 (скв. 74-2-31-23-6), скорость течения водных потоков была замедленной. Это связано, скорее всего, с выполаживанием базиса эрозии в верховьях палеорек. Врезы меандрирующих рек менее глубокие: не более 10 м и только на отдельных участках русел они достигают 13-14 м (скв. 9 - пласт 136 и скв. 31 - пласт 135). В этих реках намного заметнее происходила быстрая глинизация верхних частей песчаных тел (рис. 13).

Боковые русла или протоки - небольшие по глубине и ширине врезы - встречаются в речных системах отложений пластов 137 (створы скв. 11-36-4 на юго-западе площади, 22-44-10 на востоке и 3-6-37 на северной периклинали поднятия), 136 (скв. 45-23-76), 134 (скв. 32-9-28), 133 (скв. 72), .Т32 (скв. 72-47-48-63). Врезы эти заполнены песчаными осадками, по толщине иногда соизмеримыми с отложениями основных русел (до 15-16 м в пластах 136 и 132), но чаще всего значительно меньшими, не превышающими 10-12 м, так как функционировали боковые русла только в определенное время деятельности основных речных систем. Так, согласно рис. 14, в пластах 137 и 134 накопление песчаных тел в боковых руслах происходило только к концу времени отложения пород этих пластов.

Пласт Глубина, м Скв< [ кп(°/ 0 ажина 30 "3, ПС >), Кпр(мД) 0 20

?5?(1 2520 *

1 5 2550 1 ^?;і = ~^Г~Т?ГП- ; 1.0 6 9

2540 25.6^ 1000

$

с

Пласт Глубина, м Скважина 9 ГЗ, ПС Кп(%), Кпр(мД) Э 12 Омм а !4

Г У

2ЬУ2 2600 ^0,7 о,1<^Г

16 хС^\2&\ 0,4

из 1,0

2620

і

Рис. 13. Примеры геофизических характеристик аллювиальных фаций основных русел меандрирующих палеорек

Пласт Глубина, м Скв Г кп(°/ 0 1 ажина 27 3, ПС .), кпр(мД) 0 Омм 20

2360 )

2366 \

1

J,2 ?38П ^ 14,7, 51 16,1; 1,51 7,7

2386 }с 21,3; 1000

Скважина 30 ГЗ, ПС к„

10 Омм 20

Рис. 14. Примеры геофизических характеристик аллювиальных фаций боковых русел и проток палеорек

Все русловые фации выполнены песчаными разностями, состоящими из одного или нескольких пропластков. Формирование осадков в русловых системах происходило по времени в условиях постепенного ослабления динамики водной среды. В результате в их основании происходило отложение крупнозернистых и среднезернистых песчаных разностей, ближе к верхней части - мелкозернистых, которые затем сменялись заглинизированными песками и глинами пойменных отложений.

Эта особенность строения песчаных образований русел находит отражение в их электрометрических моделях и ФЕС коллекторов.

Электрометрические модели русловых фаций представляют собой аномалии в области отрицательных отклонений ПС с горизонтальной подошвенной линией и, как правило, наклонной кровельной, осложненной зубчатостью ближе к верхней части.

Емкостные свойства прослоев в основании песчаных тел отдельных участков основных русел спрямленных и меандрирующих рек высокие и достигают пористости 20-25 % (см. рис. 12, 13). Для песчаников проток и боковых русел пористость преимущественно не превышает 16-18 %, хотя имеются прослои с пористостью 21-22 %. Ближе к кровельным частям разрезов песчаников различных фациальных зон руслового генезиса наблюдаются постепенные или резкие ухудшения коллекторских свойств пород до критических значений пористости. Это хорошо видно на приведенных примерах практически по всем пластам.

Несмотря на значительную пористость пород для песчаных разностей в пластах 137 и 136, проницаемость их невысокая. Даже при пористостях около или более 20 % проницаемость едва достигает нескольких десятков, реже - первые сотни мД. Песчаники русловых фаций пластов 135-131 при высоких значениях пористости имеют проницаемость, иногда достигающую даже 1000 мД. Средние значения этого параметра в этих пластах колеблются в пределах 10-100 мД.

Особое место в строении пойменных территорий занимают старицы, образование которых происходило за счет отшнуровывания меандр палеорек и протоков. Фации стариц заполняют пологие врезы, длина и ширина которых достигает первые сотни метров, а глубина - в основном до 10-12 м (районы скв. 37 в пласте 137, 29 и 30 в пласте 136, 44 и 76 в пласте 135, 23 в пласте 134, 10 в пласте 133, 1 и 4 в пласте 131). И только в скв. 27 и 47 в пласте 132а, 4 и 76 в пласте 132 толщины песчаных тел в старицах достигают 15-19 м, почти как в основных руслах. Песчаные тела в старицах могут быть разделены глинистыми прослоями, что отражается на кривых ПС. Положение коллекторов в них по отношению к кровельным или подошвенным частям продуктивных пластов зависит от времени функционирования основных русел, от которых они отделились (рис. 15).

Пласт Глубина, м Сквах гз М%) э (ина 10 ,пс к„р(мД) 0 Омм >0

2474 ->

1 3 ”3 2506 ?4ЯГ)

£ < 0,7

?500 1.7

14,6

V 16,4,

>

>

Пласт Глубина, м Скв Кп(°/ [) ажина 44 3, ПС .), кпр(мД) > Омм ' 0

2539 ?54П $

I 5 3 ?Ш " ~П,7-18,7 16.5: I,У 106 II,5

2560 106

3

Пласт Глубина, м Скважина 30 ГЗ, ПС К„(%), КлДмД) 0 10 Омм 24

^ 6 ?580

из ^ 13,5; 0,7

?{Ї91 17,9;

2ЗД0

Рис. 15. Примеры геофизических характеристик аллювиальных фаций стариц

Коллекторы стариц характеризуются пористостью до 20 % и проницаемостью в несколько десятков, а иногда и сотен мД.

Отложения фаций стариц по условиям формирования и особенностям пространственного размещения занимают промежуточное положение между русловыми и пойменными осадками.

Фации песчаных (внешних) пойм палеорек образовывались на временно заливаемых участках. Здесь формировались песчаные тела (пески разливов) небольшой толщины (1-2 м). Это хорошо видно на электрометрических моделях в виде узких отрицательных аномалий ПС. Таких прослоев песчаников в разрезах внешних пойм может быть несколько (рис. 16).

Пласт Глубина, м Сква п *(%] і і жина 28 }, ПС 1. к„р(мД) > Омм 1 10

2420 )

?4?в < 4

1 3 из 2440 у %

( £

2460 ?46П \ <1,12,6; 0,3

{ І

Пласт Глубина, м Сква п К„(%] Э ' жина 28 }, ПС 1, |ОмД) > Омм 1 10

2420 )

?4?в < 4

Л 3 из 2440 у т

(

2460 ?460 \ <1,12,6, 0,3

\ І

Пласт Глубина, м СКЕ КпСИ [) іажина 6 -3, ПС ,), кпр(мД) > Омм ' 0

2413 і

2420

=^^15,5; 4,2

2440

2443 19,3;

ч і,

Рис. 16. Примеры геофизических характеристик аллювиальных фаций пойменных песков разливов

Суммарные толщины песчаных прослоев достигают 4-5, а иногда и 7 м (скв. 5, пласт 13). Отдельные прослои песчаников при этом имеют пористость до 20 % и проницаемость около 1000 мД. В среднем пористость их колеблется в районе 12-16 %, а проницаемость - десятки и первые сотни мД.

Участки распространения песков разливов в поймах палеорек занимают значительные площади, характеризуясь на приведенных картах распространением толщин коллекторов не более 8 м (см. рис. 7-10).

Внутренние (глинистые) части пойм образованы фациями озер и болот, где накапливались в основном глинистые осадки. Электрометрические модели этих фаций расположены в зоне положительных отклонений ПС. Характеристика их приведена на рис. 4-6 для некоторых пластов в ряде скважин. Породы этих фаций обладают экранирующими свойствами. Формируясь на значительных расстояниях, они могут изолировать песчаные тела друг от друга, образуя ловушки литологического типа. Это характерно почти для всех пластов за исключением 137.

На некоторых участках среди развития песчаных тел различных речных фаций могут оставаться участки глинистых пойм предыдущих по геологическому возрасту речных систем, которые образуют реликтовые острова (районы скв. 30-31, 45-50, 46-76 в пласте 137, 63-44 в пласте 136, 27-20 в пласте 135, 20-43 и 40-51-45 в пласте 134).

На рис. 17-19 приведены примеры палеогеоморфологических обстановок и условий осадкона-копления на всей территории месторождения во время формирования пород пластов 134, 132а и 132, смоделированных с использованием кривых ПС. По приведенным данным однозначно диагностируется аллювиальный генезис отложений указанных пластов.

В пласте 134 (рис. 17) с запада на восток через всю рассматриваемую площадь проходит основное спрямленное русло палеореки. Стрежневая ее часть довольно узкая и глубокая. К ней приурочены наибольшие толщины коллекторов, что наглядно подтверждается отрицательными аномалиями ПС.

Кроме основного русла, огибая с севера один из двух реликтовых островов, прослеживается более мелкая боковая протока, а на границе пойменной части реки отмечена древняя ее старица.

Севернее распространения аллювиально-пойменных фаций развиты озерно-болотные глинистые осадки, характеризующиеся безамплитудными кривыми ПС.

В пласте 132а (рис. 18) приуроченность отрицательных аномалий ПС к подошве разрезов северного (фации пойменных песков разливов) и центрального (старица) участков свидетельствуют об от-

24

Рис. 17. Месторождение Урга. Схема расположения электрометрических характеристик пласта J34

Рис. 18. Месторождение Урга. Схема расположения электрометрических характеристик пласта J32а

ношении их в свое время к какой-то одной речной системе (старица - фрагмент русла, а площадь северного участка - песчаная пойма этой реки).

Для отложений в русле реки на юге площади характерны аномалии ПС, наоборот - в кровле пласта, что может подтверждать прохождение здесь водных потоков преимущественно ближе к концу времени образования пород пласта 132а.

В пласте 132 (рис. 19) основное русло существовало на протяжении долгого времени, о чем свидетельствуют отрицательные значения ПС от подошвы до кровли пласта.

Спрямленный характер русла свидетельствует о высоком дебите воды реки и значительном градиенте рельефа местности. Боковое русло, проходящее в южной части поймы, характеризуется положением аномалий ПС ближе к основанию пласта, что можно объяснить затуханием в нем движения вод к концу времени осадконакопления пласта 132. Практически безамплитудный характер кривых ПС в заболоченных равнинах севернее и южнее речной долины свидетельствует об образовании там только глинисто-алевролитовых пород.

Характер распространения песчаных тел, образовавшихся в различных фациальных условиях в толще верхнеюрских (келловей-оксфордских) отложений месторождения Урга, показан на геологическом разрезе (рис. 20).

Рис. 19. Месторождение Урга. Схема расположения электрометрических характеристик пласта J32

Рис. 20. Месторождение Урга. Геологический разрез по линии скважин 26-8-32-31-9-28-10-76-80

Выводы

1. Проведенная на месторождении Урга детальная корреляция верхнеюрских (келловей-оксфордских) отложений, определение фильтрационно-емкостных свойств и литологического состава пород этого возраста, последующие палеогеографические построения позволили изучить геоморфологию песчаных и заглинизированных тел продуктивных пластов и уточнить геологическую модель месторождения.

Установлено, что в верхнеюрских прибрежно-морских (в основании комплекса) и континентальных, аллювиальных (в остальной части разреза) отложениях развиты песчано-глинистые фации прибрежных отмелей, валов и ритмично повторяющихся русловых и пойменных образований палеорек. Все они характеризуются определенными закономерностями в развитии их толщин по разрезу и распространением по площади подсчетных объектов.

Известно, что вдольбереговые валы-бары и русла древних рек, выполненные песчаными образованиями и перекрытые глинистыми отложениями пойм, представляют собой благоприятное сочетание хорошо проницаемых и непроницаемых пород, столь необходимое для формирования скоплений УВ.

В связи с этим выявленные особенности фациальных и седиментологических закономерностей формирования коллекторов в условиях предполагаемой палеогеографической обстановки территории для каждого отрезка времени образования выделенных продуктивных пластов в дальнейшем рассматривались совместно с тектонической моделью месторождения и моделью характера насыщения разреза, по данным ГИС и опробования объектов. Это позволило обосновать газоводяные контакты и наметить контуры структурно-литологических залежей УВ.

2. В прибрежно-морских образованиях наибольшими толщинами коллекторов характеризуются береговые валы (бары). В аллювиальных отложениях распределение коллекторов по площади и разрезу происходит по закону концентрации наибольших толщин песчаных тел, в основном в руслах палеорек, а наилучших емкостных и фильтрационных свойств в основании этих разрезов - за счет интенсивного накопления крупно- и среднезернистых разностей в речных потоках в начальный период их деятельности.

В связи с этим основные запасы УВ в прибрежно-морских отложениях должны быть связаны с барами, а в аллювиальных - с русловыми фациями палеорек.

3. Полученные на месторождении Урга литолого-фациальные модели объектов, и в первую очередь установленные закономерности в строении коллекторов, существенно повышают надежность прогнозирования их развития на неразбуренных участках, что весьма важно для принятия решений по дальнейшему размещению эксплуатационных скважин.

4. Воссоздание литолого-фациальных обстановок осадконакопления на определенной территории с использованием диагностических признаков по кривым каротажа возможно только при наличии достаточного количества пробуренных скважин. Прогноз развития коллекторов за пределами разбуренного участка или на новом объекте, где проводятся поисково-разведочные работы, возможен только при условии комплексирования данных бурения и детализационных сейсморазведочных исследований 3Б. Эти исследования, прошедшие «обучение» на уже изученных площадях, с помощью сейсмических атрибутов могут осуществлять прогноз литологического состава и ФЕС пород перспективных территорий.

5. На территории Южного Приаралья и Юго-восточного Устюрта перспективы нефтегазонос-ности связываются в основном с юрскими отложениями. Все газоконденсатные месторождения, открытые к настоящему времени в пределах Куаныш-Коскалинского вала и Судочего прогиба, приурочены в основном ко всем отделам юрской системы.

Изучение разрезов нижней и средней юры рассматриваемой территории свидетельствует о сходных условиях осадконакопления в это время. Характер отложений (непостоянство песчаноглинистого разреза, наличие обуглившегося материала) подтверждает существование в основном континентального режима осадконакопления с влажным климатом и богатой растительностью [7].

В начале верхнеюрского времени, когда накапливались также преимущественно терригенные образования, на всей исследованной территории существовали условия прибрежной равнины, близкие к формированию толщ среднеюрской эпохи (темно-серая окраска песчано-глинистых пород, углистые остатки). В конце келловейского и в оксфордское время здесь формируются пестроцветные (красноцветные) песчано-глинистые аллювиальные отложения. В это время южнее рассматриваемой территории районы Западного Узбекистана и Восточной Туркмении характеризовались морским режимом осадконакопления с образованием там глинистых и карбонатных пород (так называемый XV регионально продуктивный горизонт) [7].

Факторами, объединяющими отложения нижней, средней и верхней юры, являются континентальные условия их образования и возможное развитие на территории распространения пород этого возраста в основном палеоречных систем, являющихся при определенных структурнолитологических условиях аккумуляторами УВ.

Об аллювиальной природе залежей газа в верхнеюрских отложениях месторождения Урга уже говорилось. Известны фации меандрирующих рек нижнеюрского времени в районах Восточного Мангышлака в естественных отложениях урочища Тынымбай [4].

Не исключено, что на территории Южного Приаралья и Юго-Восточного Устюрта при разведке перспективных объектов в юрских отложениях могут быть встречены залежи УВ, приуроченные к аллювиальным и прибрежно-морским фациям.

Подробный лито-фациальный анализ этих отложений, проводимый на основе комплексирования данных бурения и сейсморазведочных работ 3Б, будет способствовать выяснению закономерностей, детализации строения разреза, изучению характера ловушек, уточнению запасов УВ и совершенствованию разработки продуктивных объектов.

Список литературы

1. Пересчет запасов углеводородов в верхнеюрских отложениях газоконденсатного месторождения Урга Устюртского региона Республики Узбекистан по состоянию на 01.01.2006 г.: отчет о научн.-исслед. работе. - М.: ВНИИГАЗ, 2007.

2. Пак С.А. Подсчет запасов газа и конденсата месторождения Урга в Республике Узбекистан / С.А. Пак, Б.Л. Жуковский, И.П. Бурлуцкая. - Ташкент: Узбекнефтегаз, 1996.

3. Шевцов В.М. Подготовка основной геолого-промысловой информации, основных проектных и технико-экономических решений по освоению газоконденсатных месторождений Устюртского региона Республики Узбекистан (Урга, Куаныш, Акчалак, Карачалак, Кокчалак, Зап. Барсакельмес) для составления технико-экономической разработки и обустройства на условиях соглашения о разделе продукции / В.М. Шевцов и др. - Ташкент: УзНИПИнефтегаз, 2006.

4. Муромцев В. С. Электрометрическая геология песчаных тел - литологических ловушек нефти и газа / В.С. Муромцев. - Л.: Недра, 1984. - 260 с.

5. Изотова Т.С. Седиментологический анализ данных промысловой геофизики / Т.С. Изотова, С.Б. Денисов, Б.Ю. Вендельштейн. - М.: Недра, 1993. - 176 с.

6. Вендельштейн Б.Ю. Исследования разрезов нефтяных и газовых скважин методом собственных потенциалов / Б.Ю. Вендельштейн. - М.: Недра, 1966. - 207 с.

7. Кузьмина О.А. Геология и перспектива газонефтеносности Северной Туркмении и прилежащих районов Узбекистана / О.А. Кузьмина, Г.Ф. Пантелеев, И.Ф. Кувшинова и др. - М.: Недра, 1970.