close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Геологическое строение и перспективы газоносности нижнемеловых отложений северо-восточной части Азовского моря и прилегающей территории

код для вставкиСкачать
на правах рукописи
Самойленко Иван Юрьевич
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ ГАЗОНОСНОСТИ НИЖНЕМЕЛОВЫХ ОТЛОЖЕНИЙ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ АЗОВСКОГО МОРЯ И
ПРИЛЕГАЮЩЕЙ ТЕРРИТОРИИ
Специальность 25.00.12 – Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата геолого-минералогических наук
Москва – 2018
2
Диссертация выполнена в федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования
«Южный федеральный университет»
Научный руководитель:
доктор геолого-минералогических наук,
профессор Сианисян Эдуард Саркисович
Официальные оппоненты:
Ведущая организация:
Защита диссертации состоится «_» ________ 2018 года в ____ на заседании диссертационного Совета _______ при ФГБОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина»
по адресу: 119991, Город Москва, проспект Ленинский, дом 65, корпус 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ)
имени И.М. Губкина» по адресу: 119991, Город Москва, проспект Ленинский, дом 65, корпус 1 и
на сайте университета https://gubkin.ru
Автореферат разослан «___» _____ 2018 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета
3
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В пределах Краснодарского края, как и во многих старых нефтегазодобывающих регионах страны в последние годы наблюдается падение добычи углеводородов. Большинство месторождений нефти и газа Краснодарского края находятся на завершающей стадии разработки. В тоже время обобщение и анализ данных геологоразведочных работ
разных лет, а так же материалы, полученные за последние годы по северо-восточной части акватории Азовского моря, показали, что в пределах территории, являющейся западным продолжением Ирклиевской впадины и граничащей с юга с Каневским валом, имеется ряд антиклинальных структур в нижнемеловых отложениях, ранее не выделявшихся. Это явилось основанием для пересмотра перспектив этой части региона и, в частности, Ейской площади, которая
долгое время, начиная с 1980-х годов, не представляла интереса для исследователей.
Степень разработанности проблемы. Существенный вклад в изучение геологического
строения и перспектив нефтегазоносности Западного-Предкавказья привнесли И.А. Блоцкий,
А.Д. Бургартом, А.И. Дьяконов, В.И. Корнеев, В.Л. Крипиневич, Б.М. Никифоров, М.Р. Пустильников, Э.Н. Сухов, А.Н. Шарданов, и др. Их работы в значительной мере способствовали
формированию представлений о региональных закономерностях строения этого региона и открытию основных направлений для поисков месторождений нефти и газа.
В последние годы этому вопросу посвящено множество работ таких ученых, как М.В.
Губарев., А.В. Дердуга, В.А. Лыгин, Т.Б. Микерина, В.И. Попков, Т.Н. Пинчук, С.Л.Прошляков,
В.И. Савченко, М.М. Семендуев, Ю.Н. Самойленко, Э.С. Сианисян и др. За весь период изучения данного региона получено множество как положительных, так и отрицательных результатов, на основе которых сформировались критерии разделения площадей на перспективные и
бесперспективные.
Результаты сейсмических исследований, которые были получены в пределах Ейской
площади за последние 15 лет, в совокупности с разработками автора, позволили по-новому подойти к интерпретации геофизических данных и, в конечном итоге, оценке перспектив нефтегазоносности.
Объектом исследования настоящей работы являются нижнемеловые отложения, распространенные по всей площади работ. Продуктивность этих отложений доказана открытием
крупных месторождений на сопредельных площадях. Исследования, которые были проведены
автором в пределах Ейской площади (Ейский полуостров и северо-восточная часть Азовского
моря) на основе комплексной интерпретации данных сейсморазведки и ГИС, указывают на более сложное геологическое строение, чем предполагалось ранее. Это способствовало выделению новых направлений геологоразведочных работ, обеспечивающих в перспективе значительный прирост запасов газа в Краснодарском крае.
4
Цель диссертационной работы. Построение геологической модели Ейской площади и
обоснование приоритетных направлений проведения ГРР на основе разработанного рационального комплекса методов интерпретации геолого-геофизической информации.
Задачи:
1)
Анализ геолого-геофизической изученности и геологического строения района с
целью установления причин, по которым исследуемая площадь была отнесена к разряду бесперспективных;
2)
Анализ существующих методик поиска месторождений и залежей углеводородов
(УВ) и обоснования комплекса исследований для изучения геологического строения и перспектив газоносности Ейской площади;
3)
Построение новой геологической модели Ейской площади на основе предложен-
ного комплекса методов исследований, позволившего дать объективную оценку ее перспективности, выделить перспективные объекты;
4)
Прогнозная оценка газоносности перспективных структур на территории Ейского
полуострова и прилегающей акватории Азовского моря.
Научная новизна:
1.
Предложены и обоснованы направления корректировки взглядов на геологиче-
ское строение Ейской площади, представляющие методологическую основу системного анализа
геолого-геофизической информации, позволившие выявить причины отрицательных результатов бурения.
2.
Проведена корреляция целевых горизонтов в пределах Ейской площади с учетом
выявленных особенностей геологического строения района.
3.
На основе авторских построений составлена структурно-тектоническая схема Ей-
ской площади, отражающая неучтенные ранее особенности геологического строения.
4.
Обоснован рациональный комплекс исследований, позволивший выделение перспективных объектов в условиях Ейской площади.
Основные защищаемые положения:
1.
Анализ развития представлений о геологическом строении территорий на основе
методологии оценки геолого-геофизической информации. Обоснование алгоритма выбора оптимальных решений.
2.
Геологическая модель, учитывающая критериальные показатели, определяющие
выбор перспективных объектов.
3.
Перспективные объекты Ейской площади и их ресурсы газа, а также рекомендации по проведению геологоразведочных работ.
Практическая ценность и реализация работы. Полученные результаты исследований
по Ейской площади использованы при написании отчета по обоснованию перспектив нефтегазоносности Северного Предкавказья в филиале ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ВолгоградНИПИморнефть» в г. Волгограде.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности
5
Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 25.00.12 – Геология, поиски и разведка нефтяных и газовых месторождений по следующим пунктам формулы специальности: - разработка и совершенствование теоретических основ формирования различных типов месторождений нефти и газа, изучение особенностей их геологического строения и закономерностей пространственного размещения в различных геотектонических областях земной коры; - определение геологических предпосылок формирования месторождений и поисковых
признаков; - совершенствование методов поисков и разведки месторождений нефти и газа,
оценка их ресурсов и подсчет запасов.
В разделе «Область исследования» содержание диссертации соответствует пункту 1.
Происхождение и условия образования месторождений нефти и газа: - геология нефтяных и газовых месторождений, типы месторождений, их классификация; - нефтегазогеологическое районирование недр (нефтегазоносные провинции и бассейны); пункту 2. Прогнозирование, поиски,
разведка
и
геолого-экономическая
оценка
месторождений:
- методология прогнозирования, оценки ресурсов и подсчет запасов нефти и газа;
- современные методы поисков и разведки месторождений.
Методы исследований, фактический материал и личный вклад
Методологической основой для решения поставленных в диссертационном исследовании задач является разработанные автором подходы к выделению и анализу основных закономерностей накопления информации и обоснованию новых представлений о геологическом
строении изучаемых территорий, а также методик интерпретации результатов бурения. Это
позволило представить работу в виде единой системы, которая подразумевает иерархическое
строение, где каждые ее элементы неразрывно связаны между собой, что дало возможность
осуществить поэтапное решение поставленных задач.
Рациональный комплекс методов для изучения геологического строения Ейской площади, выделение структур и обоснования их перспективности был выбран и обоснован исходя из
опыта применения различных методов предыдущих исследований. Использованы также авторские методы, еще не применяемые в данных условиях. Разработанный комплекс методов состоит из литофизического и сейсмогеологического моделирования, структурного анализа, сейсмостратиграфического анализа с выделением сейсмофаций различного таксономического
уровня и палеогеографического анализа обстановок осадконакопления. Обработка результатов
исследования производилась с помощью специализированного программного обеспечения (Petrel, DV-Discovery, ИНПРЕС-5, CorelDraw).
Основой для написания диссертационной работы послужили геолого-геофизические
данные по месторождениям Ейско-Березанской зоны, материалы и результаты многолетних
предшествующих исследований, а также полученные автором. Большая часть фактического материала диссертационной работы является результатами личных исследований автора, в ходе
которых была детально изучена геолого-геофизическая информация по 53 скважинам, проведе-
6
на интерпретация более 1 500 пог. км сейсмических профилей МОГТ-2D, проводимых в пределах северо-восточной части Азовского моря и региональных профилей, проходящих через
Ейский полуостров.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались на внутривузовских, региональных и всероссийских научных конференциях, в том числе на VI Донском нефтегазовом
конгрессе (г. Ростов-на-Дону, 2013 г.), «Прогноз и разработка нефтегазоперспективных месторождений НК «ЛУКОЙЛ» (г. Волгоград, 2014 г.), «Актуальные проблемы наук о Земле»(г.Ростов-на-Дону, 2014 г.), «Сотрудничество стран БРИКС для устойчивого развития» (г. Ростов-на-Дону, 2015 г.), «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных
ресурсов» (г. Донецк, 2015 г.).
Публикации. Основные положения опубликованы в 13 научных работах, пять из них
опубликованы в изданиях, включенных в список, рекомендованный ВАК.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, 3 глав и заключения. В
первой главе представлен анализ геолого-геофизической информации по территории Ейской
площади, который проведен на основе разработанной автором методологии оценки геологогеофизической информации и развития представлений о геологическом строении территорий.
Результатом стала разработка рационального комплекса методов для геологических условий
Ейской площади.
Вторая глава посвящена построению геологической модели на основе разработанного
комплекса методов.
В третьей главе проведена оценка перспектив газоносности и ресурсов газа выделенных
структур и даны рекомендации по проведению геологоразведочных работ.
Благодарности. Диссертационная работа выполнена под научным руководством
док-
тора геолого-минералогических наук, профессора Э.С. Сианисяна, которому автор выражает
глубокую и искреннюю благодарность. За всестороннюю поддержку в процессе выполнения
работы автор благодарит Попову П.Ф. и Медведеву П.В. Автор признателен В.И. Ефимову и
другим сотрудникам ОАО «Краснодарнефтегеофизика» за предоставление материалов. Отдельно хотелось бы отметить неоценимый вклад в работу Ю.Н. Самойленко и Л.В.Алимовой.
ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Первое защищаемое положение
Анализ развития представлений о геологическом строении территорий на основе
методологии оценки геолого-геофизической информации. Обоснование алгоритма выбора
оптимальных решений.
В настоящее время успешное ведение геологоразведочных, геолого-поисковых работ совершенно нерационально, немыслимо без методологической основы оценки продуктивности
7
геологических объектов. Предлагаемая автором методология базируется на знании геологического строения изучаемой территории, истории его геолого-геофизического изучения, критической оценки возможностей и результатов используемых методов установления продуктивности
объекта, системном подходе к данной проблеме.
Обзор истории, критический анализ проведенных геолого-геофизических работ и полученных результатов, как положительных, так и отрицательных, является первой ступенью при
изучении любой площади. Основной задачей при разработке данной методологии было изучение закономерностей в эволюции взглядов исследователей, развитии применяемых геологических и геофизических методик поиска месторождений и их разведки.
Методологические принципы отражены на схеме (рис.1), которая наглядно представляет
этапность проведения работ и формирование представлений о геологическом строении во времени. Количество этапов для каждой территории может быть различно в зависимости от истории изучения региона. Неизменными остаются внутренняя структура этапов и их связи между
собой.
Этап - временной интервал, в рамках которого были выполнены работы от сбора ин-
формации до получения результатов, соответствующих поставленным целям и задачам. Переход на новый этап осуществляется в тех случаях, когда происходит резкая смена взглядов на
геологическое строение территории, либо появляются более современные методики исследования, требующие пересмотра предыдущих результатов. Этапы, в свою очередь, подразделяются
на элементы более низкого ранга – «подэтапы», последовательность которых повторяется на
каждом последующем уровне.
При формировании представлений о геологическом строении и перспективности площадей важным является подход к интерпретации результатов, от которых зависит, будет ли модель на следующем этапе «укрепляться» в случае положительного результата или пересматриваться при получении отрицательного результата. При этом выделяется несколько подходов,
которые рассмотрим на примере результатов бурения.
В настоящее время, бурение скважины является единственным способом для получения
фактических данных об исследуемом геологическом разрезе. Результаты бурения являются одномерными (1D). Распространение свойств, полученных в ходе исследований, проведенных в
скважине, по площади и в объеме возможно только при наличии модели, построенной на основе геофизических данных (сейсморазведка, магниторазведка, электроразведка и т.д.).
При заложении в модель свойств, соответствующих объектам различного таксономического уровня, содержащим углеводороды (ловушки, залежи, месторождения), положительным
результат может считаться только при обнаружении таковых. В противном случае результат
признается отрицательным. Проверка в этом случае осуществляется посредством бурения, результаты которого интерпретируются как: 1) положительный результат (модель верна); 2) положительный результат (модель не верна); 3) отрицательный результат («пустая структура»); 4)
отрицательный результат («пустая скважина»).
8
Рис. 1 – Схема основных закономерностей накопления информации и развития представлений о
геологическом строении территорий (И.Ю. Самойленко, 2014 г.)
Для обоснования несостоятельности выводов о бесперспективности Ейской площади
проведен анализ геолого-геофизической изученности площади в соответствии с принципами
этапности, изложенными на схеме (рис. 1). Таким образом, при изучении территории Ейской
площади выделяется 4 основных этапа. Для формирования целостного представления о полученных ранее результатах исследований и построенной геологической модели следует детально
рассмотреть выделяемые этапы.
Первый этап. Планомерное систематическое изучение глубинного строения северозападного Предкавказья геофизическими методами разведки начато в 1945 году и на первом
этапе (1945-1949 г.г.) носило рекогносцировочный характер. Комплексные магнитометрические, гравиметрические, электроразведочные и сейсмические исследования позволили выделить крупные структурные элементы – Восточно-Кубанскую впадину, Каневско-Березанский
вал, Ирклиевскую синклиналь и другие. В комплексе с данными глубокого опорного бурения
эти работы позволили определить основные направления поисково-разведочных работ на нефть
и газ.
Второй этап систематических региональных и поисковых геолого-геофизических исследований Ейского полуострова и прилегающей акватории Азовского моря (Ейская площадь)
начался с 1949-х годов, целью которых был поиск погребённых локальных структур, осложняющих более крупные локальные элементы. Комплекс методов состоял из широко применяемых
в то время сейсморазведки методом отраженных волн (МОВ) и корреляционного метода преломлённых волн (КМПВ), а так же гравиметрической и аэромагнитной съемок. В результате
9
сейсмических исследований в 1949 году по нижнемеловым отложениям выделены Новоминское и Щербиновское поднятия. В 1950-1952 годах в пределах Новоминского поднятия пробурена опорная скважина № 1, послужившая хорошим источником информации о геологическом
строении района.
Основным результатом поисковых работ за период с 1951 по 1970 стало открытие
крупных газовых и газоконденсатных месторождений в меловых и юрско-триасовых отложениях Восточно-Кубанской впадины, Ирклиевской синклинали и Каневско-Березанского вала.
Продуктивный комплекс для этих месторождений - нижнемеловой, который залегает на глубинах от 1500 до 2000 метров. За достаточно короткий период времени с 1949 по 1959 гг. было
открыто целое направление для поисков месторождений в пределах Западного Предкавказья.
Как видно из истории открытия основных месторождений, наиболее подходящими для
поисковых целей оказались методы гравиразведки и сейсморазведки. Порядок поисков представляется следующим образом – на крупных поднятиях, фиксируемых по гравитационным
максимумам, на основе сейсморазведки МОВ выделялись локальные структуры и подготавливались к бурению. В последующем по результатам проведения сейсмических работ методом
отраженной волны (МОВ) в пределах Ейского полуострова было выделено несколько структур.
Отрицательные результаты бурения в пределах этих структур указывают на то, что в западном направлении в сторону Азовского моря происходит изменение закономерностей геологического строения. В этих условиях применяемый комплекс методов исследования оказался
неподходящим для постановки бурения.
Третий этап изучения Ейской площади начался с 1974 года, когда в практику исследований вошла сейсморазведка методом общей глубинной точки (МОГТ). С внедрением в 19731977 годах способа общей глубинной точки (ОГТ) прошла подготовка и передача в разведку
новых поднятий по нижнемеловым отложениям (Южно-Ленинодарское, Южно-Платнировское,
Новоленинодарское, Молодежное, Восточно-Крыловское, а также ряд объектов, требующих
детализации).
Четвертый этап. С 2005 по 2011 год на прилегающей с востока к Ейскому полуострову
акватории (Таганрогский залив, Ясенский залив, косы Долгая и Камышеватская) были проведены поисковые и детальные сейсмические работы МОГТ с целью поисков газоперспективных
объектов в нижнемеловых отложениях. В результате этой работы выявлено десять перспективных структур, из которых шесть подтверждены структурными построениями.
Выявление в пределах акватории структур, некоторые из которых имеют продолжения
на сушу, вызвало интерес к изучению перспектив Ейского полуострова. Известно, что одни и те
же тектонические элементы прослеживаются как на суше, так и на акватории, что дает возможность предполагать общность строения и рассматривать эти территории в рамках единой площади. Исследователем, одним из первых заложившим основы для рассмотрения перспектив
10
нефтегазоносности Ейской площади, был Ю.Н. Самойленко. Его исследования определили пути современного развития в изучении Ейской площади на многие годы вперед.
После проведенного автором анализа геолого-геофизической изученности Ейской площади получено два основных результата. Во-первых, выделены основные факторы, повлиявшие
на принятие ошибочного решения о бесперспективности Ейской площади. Во-вторых, детальное рассмотрение применяемых методов на каждом из выделенных исторических этапов изучения Ейской площади и результатов, полученных на их основе, дало основание для выбора
наиболее оптимального комплекса методов, состоящего из литофизического и сейсмогеологического моделирования, структурного анализа, сейсмостратиграфического анализа с выделением сейсмофаций различного таксономического уровня и палеогеографического анализа обстановок осадконакопления. Применение этого комплекса позволило получить максимум информации из имеющихся данных с целью построения актуальной геологической модели и обоснования дальнейших направлений геологоразведочных работ.
Второе защищаемое положение
Геологическая модель, учитывающая критериальные показатели, определяющие
выбор перспективных объектов
Литофизические и сейсмогеологические модели
Основой для проводимых исследований являются материалы, полученные по результатам сейсмических работ МОГТ, интерпретация которых проводилась по следующим этапам:
1. Анализ сейсмогеологических условий региона: литофизическая характеристика разреза
(плотность пород, слоистость среды, динамические и кинематические параметры, наличие разрывных нарушений и их типы, формирование различных волн-помех и т.д.);
2. Выделение, стратификация и корреляция опорных и условных отражающих горизонтов;
3. Расчет параметров геологического разреза и составление прогнозных геологических моделей перспективных объектов.
Для обоснования сейсмогеологических параметров в пределах исследуемой площади
были использованы данные по скважинам с наиболее полным набором информации.
Особенности исследования Ейской площади, в том числе и сейсмогеологических условий, заключается в различной степени изученности морской и сухопутной частей. На суше имеется ряд региональных профилей, некоторые из которых проходят через скважины с проведенными в них различными геолого-геофизическими исследованиями. На морской части площади
отсутствуют данные бурения и основным источником информации для прогнозирования
свойств разреза является плотная сеть сейсмических профилей МОГТ 2D.
Для геологических условий изучаемой площади первичными данными для составления
обучающих и прогностических моделей параметров разреза использованы соотношения материалов бурения и сейсморазведки на суше, которые позволили детально изучить свойства пород разреза. Интерпретация опорных сейсмических профилей свидетельствует о корреляции
11
свойств геологического разреза между сухопутной и морской частью площади. Это дает основание предполагать сохранение в пределах акватории сходных с сушей основных черт и закономерностей строения осадочных комплексов, а также близкие палеотектонические и палеогеографических условия осадконакопления, формирования ловушек, генерации и аккумуляции углеводородных флюидов. Осадочный разрез площади разделён на крупные литологостратиграфические комплексы: триас-нижне-среднеюрский, верхнеюрский, нижнемеловой и
верхнемеловой, которые соответствуют сейсмофациальным комплексам и являются основными
объектами для поиска ловушек различного типа (рис.2).
Структурный анализ. В комплексе с данными бурения и геофизики по сухопутной части площади стало возможным проследить точные границы распространения тектонических
элементов в пределах Ейской площади и выделить связанные с ними структуры (рис 3). Такой
подход является неотъемлемой процедурой при обосновании перспектив нефтегазоносности
площади. Неверное представление о тектонических особенностях элементов и положении их
границ существенно отражается на результатах геологоразведочных работ. Так, неверная геологическая модель, составленная на основе данных МОВ в период с 1965 по 1985 гг. привела к
бурению скважин в неоптимальных условиях и получению отрицательных результатов.
Рис.2 - Сейсмогеологическая характеристика разреза (И.Ю. Самойленко, 2014 г.)
12
Рис. 3 - Карта изохрон по кровле нижнемеловых отложений (составлена по результатам
комплексной интерпретации данных сейсморазведки и бурения) (И.Ю. Самойленко, 2014 г.)
Одним из важных вопросов при обосновании перспектив нефтегазоносности объектов
является оценка информативности данных, используемых на различных этапах изучения площади. С этой целью проведено сопоставление материалов МОВ и МОГТ, результаты которого
свидетельствуют о малой информативности МОВ. На рис. 4 видно, что структурные формы
отображаются по данным МОВ только до кровли хадума, которая залегает практически моноклинально.
Рис. 4 - Сопоставление материалов МОВ и МОГТ (И.Ю. Самойленко, 2013 г.)
Нижележащие горизонты не были зафиксированы на профилях, что послужило основанием для ошибочного вывода о наличии в пределах Северо-Азовского прогиба в потенциально
13
продуктивных нижнемеловых и юрских отложениях пологих малоамплитудных структур. Кроме этого при определении местоположения скважин по данным МОВ невозможно было учесть
смещение свода от хадумских отложений к нижнемеловым и юрским.
В связи с этим бурение по данным МОВ проводилось в неоптимальных условиях и дало
отрицательные результаты, что послужило основой для вывода о малой перспективности нижнемеловых и юрских отложений.
Напротив, по профилям МОГТ в нижнемеловых отложениях наблюдаются высокоамплитудные (50 м и более), осложнённые разрывными нарушениями, структуры. Представленный анализ показывает, что материалы сейсморазведки МОВ недостаточно информативны для
обоснования бесперспективности площади, что подтверждается отрицательными результатами
бурения в пределах площади, которое проводилась на основе этих материалов.
На основе интерпретации данных сейсморазведки и бурения, использования предложенной методики исследований было уточнено строение и взаимное расположение тектонических
элементов в пределах площади.
Исследования автора показали, что Ейская площадь имеет блоковое строение фундамента и залегающих выше триас-юрских, меловых отложений (рис.5). С запада на восток выделяется ряд субмеридиональных приподнятых горстообразных зон, оконтуренных разрывными
нарушениями и осложненных серией локальных структур.
Первой с запада на восток, является Мельничная зона поднятий, в пределах которой расположены две структуры. Наиболее крупной зоной поднятий в пределах площади является Воронцовская. С южной стороны она граничит с Копанским прогибом. Восточнее Воронцовской
зоны поднятий выделяется ступень, образованная двумя взбросами. Далее на восток расположена Албашинско-Щербиновская зона поднятий, которая выделяется на трех сейсмических
профилях, подтверждающих субмеридиональное расположение этой зоны.
Канеловская зона поднятий находится на восточной границе площади и имеет схожее с
выделенными западнее зонами строение. Это дает возможность предположить общность тектонических процессов, под воздействием которых были образованы такого рода структуры.
По результатам комплексной интерпретации данных бурения и сейсморазведки вышеуказанные тектонические элементы отличаются по литофизической характеристике осадочного
разреза, толщине и, соответственно, по условиям формирования и типам складчатых структур.
Представленная модель свидетельствует о наличии большого числа разнотипных объектов, которые представляют поисковый интерес и требуют дальнейшего уточнения их строения.
Следует подчеркнуть, что ранее по материалам прошлых лет они не могли быть выделены
вследствие их сложного строения и недостаточной точности используемых методов поисков.
Представление о строении тех объектов, которые были выделены ранее, более простое по сравнению с моделями, построенными автором по результатам комплексной интерпретации данных
сейсморазведки и бурения.
14
Рис. 5 - Схема тектонического районирования Ейской площади и сопредельных площадей (составлена по результатам комплексной интерпретации данных сейсморазведки и бурения)
(И.Ю. Самойленко, 2015 г.)
Сейсмостратиграфический анализ. Для оптимизации использования метода сейсмофациального анализа автором составлена блок-схема, учитывающая задачи, стоящие перед исследователем, условия и методы необходимые для их решения, а также оценки полученных результатов (рис. 6).
Граничными условиями для решения задачи является область распространения однотипных параметров (тектонических и литолого-стратиграфических), незначительно изменяющихся
между обучающими или экзаменационными скважинами.
Оптимальность методики составления и достоверности геологической модели определяется по результатам бурения в пределах модели или её отдельных частей.
Основные перспективы газоносности в пределах Ейской площади связаны с аптскими
отложениями. Автором предлагается типизация строения волнового поля по комплексу сейсмофациальных, динамических и кинематических признаков: степень регулярности волнового
поля (регулярное, квазирегулярное, хаотичное); количество (пакетность) динамичных регулярных отражений; значения амплитуд и степень консолидированности отражений; морфология и
латеральная выдержанность (покровность, линзовидность) отражений и их ассоциаций (пакетов); изменение параметров временного интервала.
15
Рис. 6 - Блок-схема рационального применения сейсмофациального анализа (И.Ю. Самойленко,
2013 г.)
В соответствии с указанными признаками выделяются четыре типа локальных сейсмофаций: 1) покровные горизонтально слоистые; 2) клиновидные и веерообразные зон седиментационных уступов; 3) бугристо-холмистые гидродинамически активных зон и склонов седиментационных бассейнов; 4) прерывисто-бугристые сводов и присводовых частей структур.
После сопоставления данных бурения с временными сейсмическими разрезами были
выделены описанные ниже типы локальных сейсмофаций и их геологическая интерпретация,
представленная на рис. 7.
На сейсмических разрезах в пределах сухопутной части площади были выделены следующие типы сейсмофациальных едениц и дана их интерпретация: 1) клиновидная сейсмофациальная единица, соответствующая условиям бокового (латерального) наращивания при развитии плавно погружающихся седиментационных поверхностей (склонов); 2) косослоистая сейсмофациальная единица, интерпретируемая как клиноформные поверхности напластования при
наращивании осадочного тела; 3) параллельно слоистая и субпараллельная сейсмофациальные
единицы, интерпретируетмые как равномерный темп осадконакопления на равномерно погружающемся шельфе или в обстановке стабильного положения дна бассейна; 4) черепицеобразная
сейсмофациальная единица, интерпретируемая как мелководные образования; 5) бугристая сейсмофациальная единица, соответствующая телам, образовавшимся в условиях мелководья.
На рис. 8, отмечаются обширные зоны отсутствия триас-юрских отложений. Эти зоны,
расположенные преимущественно в пределах склоновых частей бассейна, способствуют образованию литологически экранированных ловушек в выклинивающихся пластах. В триас-юрское
16
Рис. 7 - Схема сейсмофациального районирования по Северо-Восточной части Азовского
моря (Ю.Н. Самойленко, И.Ю. Самойленко, 2011 г.)
Рис. 8 - Схемы распределения сейсмофаций триас-юрских и нижнемеловых отложений
(И.Ю. Самойленко, 2014 г.)
время изучаемая территория Ейского полуострова представляла собой расположенную в его
центре равномерно погружающуюся территорию (параллельно слоистая сейсмофация), кото-
17
рую окружают склоновые части осадочного бассейна (клиновидная и косослоистая сейсмофации). Бугристая и черепицеобразная сейсмофация, интерпретируются как условия мелководья.
Это подразумевает накопление осадочного материала с улучшенными коллекторскими свойствами.
Нижнемеловое время на данной территории характеризуется преимущественно мелководными и субконтинентальными условиями накопления осадков. Вследствие этого происходил частичный размыв поверхности триас-юрских отложений с образованием локальных зон
эрозионных врезов, заполненных нижнемеловыми отложениями (на схеме обозначены красным).
За счет небольшой трансгрессии с юго-восточной части мелководные зоны на схеме сейсмофаций нижнемеловых отложений заметно сократились и фиксируются в северо-западной
части полуострова. Положение мелководной части также подтверждается данными палеогеографического анализа. На схеме сейсмофаций нижнемеловых отложений большую территорию
занимает стабильно погружающаяся область, с двух сторон окруженная склоновыми частями
бассейна. Выделяемые сейсмофации прослеживаются от открытых месторождений, а также дополнительно подтверждаются результатами атрибутного анализа.
По результатам сейсмофациального анализа выделены зоны улучшенных коллекторских
свойств пород в нижнемеловых отложениях, перспективные для поисков залежей углеводородов в зонах мелководья, которые были установлены на основе палеогеографического и сейсмофациального анализов. На южном склоне Азовского и Каневско-Березанского валов осуществлен прогноз распространения неантиклинальных ловушек в пределах выклинивания и стратиграфического срезания нижнемеловых отложений.
Палеогеографический анализ. Для восстановления условий осадконакопления в пределах Ейской площади использованы методы палеогеографического анализа с построением карты
толщин нижнемеловых отложений, показывающей условия, в которых происходило накопление нижнемеловых осадков (рис.9).
Нижнемеловая эпоха характеризуется широким развитием морской трансгрессии, достигшей максимального развития в альбский век. Распределение мощностей нижнемеловых отложений показывает, что максимальные мощности характерны для Копанского прогиба, выполненного осадками глин и песчаников.
Толщина нижнемеловых отложений составляет 200-150 м. Они представлены мелководно-шельфовыми образованиями, сложенными глинами с прослоями песчаника, серыми песчаниками и алевролитами, ракушняковым известняком с обильной фауной.
Лучшие коллекторы связаны с субконтинентальными литофациями и прибортовыми
участками впадин. По мере движения в сторону глубоководных участков морского бассейна
коллекторские свойства заметно ухудшаются.
18
Дополнительно была проведена совместная интерпретация толщин, по методике предлагаемой автором. Данный метод не требует выравнивания выделенных горизонтов, что дает возможность проследить историю формирования площади, сохраняя современное положение
структур, через которые проходит профиль.
Рис. 9 - Литолого-фациальные зоны Ейской площади (И.Ю. Самойленко, 2013 г.)
В результате проведенных исследований выявлено, что максимальное увеличение амплитуд структур и разрывных нарушений пришлось на верхнемеловое время. Это указывает на
то, что на конец верхнего мела в пределах площади уже существовали довольно крупные
структуры способные улавливать и аккумулировать мигрировавшие в то время УВ. С верхнемелового по настоящее время происходило изменение общего направления структур на
субмеридиональное, которое подтверждается структурными построениями, проведенными автором.
Третье защищаемое положение
Выделение перспективных объектов и оценка ресурсов углеводородных газов
Результатом применения рационального комплекса методов стало выделение в пределах
площади крупных зон поднятий субмеридионального направления, осложненных рядом структур, которые представляют интерес для поиска месторождений УВ. В соответствие со струк-
19
турными построениями, выполненными автором, Должанская структура представляет собой
асимметричную горст-антиклиналь или блок с относительно плоским пологим сводом, наклонённым на юго–запад, ограниченным с юга и севера разрывными нарушениями.
Надеждинская структура представляет собой асимметричную брахиантиклиналь с относительно плоским пологим сводом, наклонённым на юго-запад, ограниченным с севера разрывным нарушением. Амплитуда разрывного нарушения в среднем составляет 100-120 метров.
Проведенные автором структурный и палеогеографический анализы показали, что формирование Надеждинской структуры происходило в два этапа. На первом этапе это была разнородная структура облекания домеловой эрозионной поверхности, где существовали зрозионные останцы, расположенные в широтном и субмеридиональном направлениях. В дальнейшем,
при воздействии горизонтальных движений, произошло объединение двух частей в единую
структуру, прижатую к разрывному нарушению. Представленные особенности строения могут
влиять на условия накопления УВ и формирование единого крупного месторождения или нескольких относительно небольших месторождений.
Лиманная структура имеет значительно более простое строение. По замкнутой изогипсе
2400 метров она представляет собой брахиантиклиналь. Отмечается уменьшение амплитуды и
площади структур вверх по разрезу, что закономерно при их конседиментационном развития.
Как было отмечено выше, автором в ходе проведенных исследований установлено блоковое строение фундамента и залегающих выше триас-юрских, меловых отложений. Выделенные субмеридиональные блоки осложнены серией локальных структур, геометрия которых была уточнена. Выделяемые зоны поднятий представляют интерес для поисков месторождений
УВ, выделяемые в их пределах структуры имеют следующее строение (рис.10).
В пределах Мельничной зоны поднятий расположено две структуры. В северной части –
Восточно-Должанская и южнее – Мельничная. По замкнутой изогипсе -2620 метров ВосточноДолжанская структура представляет собой брахиантиклиналь, осложненную двумя разрывными
нарушениями, вдоль которых выделяются два купола.
Мельничная структура по замкнутой изогипсе -2720 метров является крупной брахиантиклинальной складкой. Западное крыло осложнено четырьмя куполами, разделенными разрывными нарушениями. Плотность сейсмической съемки не позволяет точно трассировать эти
нарушения в пределах структуры.
В северо-западной части Воронцовской зоны поднятий по замкнутой изогипсе -2500 выделяется Воронцовская структура. Это брахиантиклинальная складка с ассиметричными крыльями. Южное крыло более пологое и протяженное. Южнее Воронцовской структуры расположена Кухаревская. По замкнутой изогипсе -2500 она представляет собой пологую изометричную
складку северо-восточного простирания. Эта структура выделяется на двух сейсмических профилях, что подтверждает ее направление простирания.
20
С южной стороны Воронцовская зона поднятий ограничена Копанским прогибом, на
границе с которым расположены Приозерная и Придорожная структуры. По замкнутой изогипсе -2620 м обе структуры представлены брахиантиклинальными складками. Приозерная складка
более пологая. Придорожная структура с севера ограничена разрывным нарушением.
Рис. 10 - Карта перспектив Ейской площади (И.Ю. Самойленко, 2015 г.)
В пределах ступени, расположенной восточнее Воронцовской зоны поднятий по замкнутой изогипсе -2600 м, отмечается линейная Южно-Яснопольская структура, ограниченная с северо-востока разрывным нарушением амплитудой 105 м.
При данной плотности сейсмических профилей в пределах Албашинско-Щербиновской
зоны поднятий уверенно выделяются две структуры – Албашинско-Щербиновская и Мигутинская.
Судя по структурным построениям, на уровне изогипсы -2500 м АлбашинскоЩербиновская структура осложнена двумя куполами, которые расположены вдоль субширотных разрывных нарушений. В плане северный и южный купала являются зеркальным отражением друг друга.
В центральной части Канеловской зоны поднятий по замкнутой изогипсе 2540 м выделяется Полевая структура. Она представляет собой не симметричную брахиантиклиналь с пологим сводом, северное крыло которого более пологое и протяженное, чем южное.
Предыдущие исследования в пределах Ейского полуострова на основе МОВ показали
свою неэффективность по итогам бурения. Анализ результатов, полученных автором после
применения разработанного рационального комплекса методов, привел к выводу о том, что
строение Ейской площади значительно сложнее, чем предполагалось ранее. Выделенные струк-
21
туры имеют иную геометрию и представляют интерес для постановки дальнейших ГРР. Оценка перспектив газоносности проведена на основе описанных выше геолого-геофизических исследований и подсчёта ресурсов газа по потенциально продуктивному горизонту К1 нижнего
мела (табл. 1).
Одним из важнейших показателей положительной оценки перспектив газоносности является наличие месторождений газа, расположенных на сопредельных площадях. Наиболее
крупным месторождением является Ленинградское, суммарная добыча газа на 01.01.1980 г. с
момента открытия в 1958 г. составила 33.11 млрд. куб.м и запасы по категориям А+В+С1 составляли 22.26 млрд. куб.м.
Судя по анализу геологического строения выделенные структуры аналогичны газовым
месторождениям, которые были открыты на граничащих с Ейской площадью участках. Так, на
структурах по сейсмическим данным прогнозируется наличие пород коллекторов, перекрытых
покрышками на глубинах 1600-1800 метров. Этот комплекс пород распространен регионально и
его продуктивность подтверждена серией скважин.
Предложенный комплекс методов позволил выделить и обосновать несколько перспективных зон в пределах Ейской площади, приуроченных к серии параллельных субмеридиональных горстообразных поднятий: Мельничная, Воронцовская, Албашинско-Щербиновская,
Канеловская. На основе палеогеографического и сейсмофациального анализов установлено
распространение зон с лучшими коллекторскими свойствами, также определяющими перспективность территории.
Приведенные в работе исследования позволяют оптимизировать геологоразведочные работы на нефть и газ в пределах Ейско-Березанской зоны и прилегающей акватории Азовского
моря.
Категория
Площадь газоносности, км2
Средняя газонасыщенная толщина, м
Надеждинская
Лиманная
Должанская
ВосточноДолжанская
Мельничная
Воронцовская
К1
К1
К1
D1
D1
D1
52
34
68
33
41
20
Подсчетные параметры
Коэффици-енты,
Поправка,
д.ед
д. ед.
на
на
погазона
сжимаетемриссыщенмость
ператость
ности
газа
туру
0.19
0,81
1.11
0,78
0.19
0,81
1.11
0,78
0,19
0,81
1,11
0,78
К1
D1
19,3
50
0.19
0,81
1.11
0,78
160
20.448
К1
К1
D1
D1
82,7
13,81
50
64
0.19
0,19
0,81
0,81
1.11
1,11
0,78
0,78
160
160
87.620
18.728
Кухаревская
К1
D1
8.2
64
0.19
0,81
1.11
0,78
160
11.120
Приозерная
К1
D1
41,5
64
0.19
0,81
1.11
0,78
160
56.280
Придорожная
К1
D1
45
64
0,19
0,81
1,11
0,78
160
61.027
Ю.-Яснопольская
К1
D1
16,8
56
0.19
0,81
1.11
0,78
160
19.935
Структура
Возраст отложений
Таблица 1 - Количественная оценка перспективных ресурсов газа
Пластовое
давление,
физ.
атм.
160
160
160
Перспективные
ресурсы
газа,
млрд. м3
36.584
29.719
28.994
22
АлбашинскоЩербиновская
К1
D1
42,32
61
0.19
0,81
1.11
0,78
160
54.702
Мигутинская
К1
D1
11,4
61
0,19
0,81
1,11
0,78
160
14.735
Полевая
К1
D1
76,4
75
0,19
0,81
1,11
0,78
160
121.418
Всего: 439.892 млрд куб.м
Заключение
Предложенная автором методика, включающая новый подход к анализу основных закономерностей накопления информации и развития представлений о геологическом строении территорий, позволила сформировать рациональный комплекс методов, состоящий из литофизического и сейсмогеологического моделирования, структурного анализа, сейсмостратиграфического и палеогеографического анализов, дала возможность построения новой геологической модели Ейской площади и выделения наиболее перспективных зон для поисков месторождений УВ.
Анализ геолого-геофизической изученности, проведенный по принципу, схематически
показанному на рис.1, в сочетании с разработанным автором подходом к интерпретации результатов бурения, позволяет определить степень геолого-геофизической изученности площади
и сделать вывод о причинах отрицательных результатов, полученных на предыдущих этапах
ГРР и выделить рациональный комплекс методов, которые оказались наиболее эффективными в
условиях изучаемой площади.
На основе комплексной интерпретации данных бурения и сейсморазведки в рамках единого интерпретационного проекта проведён прогноз параметров геологического разреза в пределах суши и моря. Особенностью проведенных исследований является составление обучающих моделей по сухопутной части площади, относительно детально изученной бурением и покрытой редкой сетью региональных профилей. Составлены схемы сейсмофаций для морской и
сухопутной частей площади.
По результатам сейсмофациального анализа выделены зоны улучшенных коллекторских
свойств пород в нижнемеловых отложениях, перспективные для поисков залежей углеводородов в зонах мелководья, которые были установлены на основе палеогеографического и сейсмофациального анализов. На южном склоне Азовского и Каневско-Березанского валов осуществлен прогноз распространения неантиклинальных ловушек в пределах выклинивания и стратиграфического срезания нижнемеловых отложений.
Проведенный структурный анализ указал на наличие в пределах Ейской площади различных типов структур, продуктивность которых доказана результатами бурения на сопредельных площадях. Выделенные и прогнозируемые структурные объекты, ранее не установленные в
связи с низкой информативностью сейсморазведки МОВ и иными представлениями о региональном строении изучаемой территории, являются первоочередными объектами для постановки геологоразведочных работ. В пределах Ейской площади прогнозируются следующие объекты: Надеждинская, Лиманная, Должанская, Восточно-Должанская, Мельничная, Воронцовская,
23
Кухаревская, Приозерная, Придорожная, Ю.-Яснопольская, Албашинско-Щербиновская, Мигутинская, Полевая структуры.
Последний этап исследований заключался в подсчете ресурсов УВ по категории С3 перспективных структур на основе геологических критериев и количественных параметров. Суммарно по всем структурам начальные ресурсы газа составляют 439.892 млрд куб.м. Представленные расчеты позволяют считать выделяемые структуры и зоны поднятий, к которым они
приурочены, рентабельными для дальнейшего геологического изучения и постановки геологоразведочных работ.
Предложенный комплекс методов позволил в пределах Ейской площади выделить несколько перспективных зон, приуроченных к серии параллельных субмеридиональных горстообразных поднятий: Мельничная, Воронцовская, Албашинско-Щербиновская, Канеловская.
Малоперспективными являются прогибы, разделяющие выделенные зоны поднятий. Сложность
геологического строения изучаемой территории ранее не учитывалась при проектировании ГРР,
в связи с этим для дальнейшего изучения необходима постановка детальных сейсморазведочных работ с учетом геологической модели, предлагаемой автором. Приведенные в работе исследования позволят в дальнейшем оптимизировать геологоразведочные работы на нефть и газ
в пределах Ейско-Березанской зоны и прилегающей акватории Азовского моря.
Результаты работы опубликованы в следующих работах:
В изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России:
1. Ширяева И.В. Сейсмофациальный анализ нижнемеловых отложений северо-восточной
части Азовского моря с целью поиска нефтегазоперспективных объектов / И.В. Ширяева, Г.В.
Маканова, И.Ю. Самойленко // Геология, география и глобальная энергия – 2010. – №3. – С.
195-200 (0,07 п.л.).
2. Самойленко И.Ю. Новые представления о литолого-стратиграфическом разрезе
нефтегазоносных комплексов Ейской площади Краснодарского края на основе палеогеографического и сейсмостратиграфического анализа / И.Ю. Самойленко, Э.С. Сианисян // Геология
нефти и газа – 2015. – №2. – С. 45-54 (0,18 п.л.).
3. Самойленко Ю.Н. Типы складчатых структур нефтегазопоисковых объектов северовосточной части Азовского моря и Ейского полуострова / Ю.Н. Самойленко, И.Ю. Самойленко,
Э.С. Сианисян // Геология, география и глобальная энергия – 2015. – №1. – С. 50-63 (0,18 п.л.).
4. Самойленко, И. Ю. Перспективы газоносности Ейской площади на основе новой методологии анализа и обработки геолого-геофизических данных/ И. Ю. Самойленко, Э. С. Сианисян // Геология нефти и газа. – 2015. – № 5. – С. 45-54 (0,19 п.л.).
5. Самойленко, И. Ю. Использование исторического и палеотектонического анализа
оценки газоносности Ейской площади краснодарского края/ И. Ю. Самойленко, Э. С. Сианисян
//Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион – 2016. – № 3. – С. 80-86
(0,125 п.л.).
В других изданиях:
24
6. Самойленко И. Ю. Оптимизация методов построения геологических моделей на основе использования принципов сейсмофациального анализа / И. Ю. Самойленко // Геомодель2012 : тез. докл. 14 Междунар. науч.-практ. конф., г. Геленджик, 10-14 сент. 2012 г. / EAGE. Геленджик, 2012. - С. 209-212. (0,16 п.л.)
7. Сианисян Э.С. Оценка перспектив газоносности Ейского полуострова на основе интерпретации данных бурения и сейсморазведки МОГТ / Э.С. Сианисян, И.Ю. Самойленко., А.Л.
Гаврина, А.А. Шевчук // Cб.Материалов и выступлений на VI Донском нефтегазовом конгрессе,
г. Ростов-на-Дону – 2013. – С. 124-132 (0,08 п.л.).
8. Сианисян Э.С. Типы нефтегазпоисковых объектов Ейской площади / Э.С. Сианисян,
И.Ю. Самойленко // Международная научно-техническая конференция «Прогноз и разработка
нефтегазоперспективных месторождений НК «ЛУКОЙЛ» Изд. «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ВолгоградНИПИморнефть», – 2014. – С. 53-55 (0,04 п.л.).
9. Самойленко И.Ю. Использование палеогеографического и сейсмостратиграфического
анализа для литолого-стратиграфической характеристики нефтегазоносных комплексов Ейской
площади / И.Ю. Самойленко, Э.С. Сианисян // Материалы Всероссийской научно-практической
конференции «Актуальные вопросы нефтегазовой отрасли», г. Ставрополь – 2014.– С. 66-69
(0,06 п.л.).
10. Самойленко И.Ю. Использование палеогеографического, структурного и сейсмостратиграфического анализов для оценки продуктивности литолого-стратиграфического
разреза нефтегазоносных комплексов / И.Ю. Самойленко, Э.С. Сианисян // Научная конференция студентов и молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы наук о
Земле, г. Ростов-на-Дону,– 2015.– С. 132-134 (0,06 п.л.).
11. Самойленко И.Ю. Новый подход к построению геологической модели Ейской площади Краснодарского края / Э.С. Сианисян, И.Ю. Самойленко // Научная конференция студентов и молодых ученых с международным участием «Актуальные проблемы наук о Земле, г. Ростов-на-Дону,– 2015.– С. 134-137 (0,06 п.л.).
12. Сианисян Э.С. Методологические основы оценки продуктивности геологических
объектов / Э.С. Сианисян, И.Ю. Самойленко // Научный журнал Российского газового общества, – 2015. – С. 40-43 (0,06 п.л.).
13. Самойленко И.Ю. Комплексный подход к оценке перспектив нефтегазоносности на
основе палеогеографического, структурного и сейсмостратиграфического анализов / И.Ю. Самойленко, Э.С. Сианисян // IX Международная научная конференция аспирантов и студентов
«Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов», – 2015. –
С.456-458 (0,06 п.л.).
14. Самойленко И.Ю. Открытие новых направлений поисков нефтяных и газовых месторождений, как способ повышения энергоэффективности для регионов стран БРИКС / И.Ю. Самойленко, Э.С. Сианисян // Международная научно-практическая конференция молодых ученых стран БРИКС, – 2015. – С. 271-274 (0,06 п.л.).
15. Самойленко И.Ю. Закономерности распространения перспективного на газ комплекса нижнемеловых отложений в пределах Ейско-Березанской зоны поднятий на основе данных
сейсморазведки / И.Ю. Самойленко, Э.С. Сианисян // VII Всероссийская научно-техническая
конференция "Современные проблемы геологии, геофизики и геоэкологии Северного Кавказа –
2017. – C.194-201 (0,3 п.л.).
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа