Введение ВВЕДЕНИЕ i

Введение
ВВЕДЕНИЕ
i
Актуальность работы. Российский сектор Каспийского моря до конца XX столетия
характеризовался относительно слабой изученностью. Проведенные еще в СССР
разномасштабные геолого-геофизические исследования по редкой сети могли служить
основой лишь для региональных построений. К тому же исследования охватывали только
ограниченные районы шельфа. Строение рассматриваемого района было освещено лишь
предположительно, в основном по материалам гравимагнитных исследований и
электроразведочных работ. Современные сейсмические исследования практически
отсутствовали. Существовали представления об относительно невысокой
перспективности российского сектора Каспия по отношению к секторам других
прибрежных государств.
После распада СССР, в связи с образованием независимых государств и возникновением
проблемы раздела Каспия, а также в связи с уменьшением количества перспективных
объектов на прилегающей суше, остро проявляется необходимость быстрого и
эффективного изучения геологического строения российского сектора Каспия и оценки
его реального потенциала нефтегазоносности.
Сложившаяся ситуация при оценке перспектив нефтегазоносности и прогнозных ресурсов
УВ свидетельствовала о необходимости разработки новой методики проведения геологоразведочных работ. По поручению Правительства России была разработана «Программа
изучения и освоения УВ ресурсов Каспийского моря», которая была одобрена на
расширенном заседании Коллегии Роскомнедра 22.09.94. «Программа...» предусматривает
проведение работ на акватории Каспийского моря на основе единой научной, технической
и экономической политики, которая нашла свое отражение в выборе и использовании
современных наиболее совершенных и эффективных методик и технологий, оборудования
и программно-аппаратных средств при проведении полевых работ, обработке,
интерпретации, анализе и обобщении получаемой геолого-геофизической информации,
сравнении ее с полученными ранее материалами.
Успешное проведение геолого-геофизических исследований с получением практических
результатов возможно лишь на основе принципа комплексирования различных
геофизических методов исследования с использованием новейших отечественных и
зарубежных разработок в области специализированных видов углубленного анализа,
обработки и интерпретации получаемых данных. Все это является актуальной проблемой
развития нефтяной промышленности и создания новых рабочих мест на юге России (в
Астраханской области и республиках Калмыкия и Дагестан).
Целью работы являются уточнение геологического строения и создание структурной
основы для обоснования перспектив нефтегазоносное™ недр российского сектора Каспия,
определения основных направлений поисков крупных месторождений углеводородов и
разработки методики ускоренной подготовки ресурсов и запасов УВ малоизученных
акваторий.
Основные задачи исследований.
1. Анализ и обобщение новых геолого-геофизических материалов, полученных за
последнее десятилетие.
2. Изучение сейсмостратиграфических особенностей строения осадочного чехла с
выделением в волновом поле аномальных участков, связанных с залежами УВ как в
структурных, так и в литологических и рифогенных ловушках.
3. Обоснование новых схем тектонического и нефтегеологического районирования на базе
выявленных структурных особенностей строения фундамента и осадочной толщи.
4. Разработка и апробация в условиях российского сектора Каспия методики ускоренной
подготовки ресурсов и запасов УВ, применимой для малоизученных акваторий.
Научная новизна.
1. Обоснованы новые тектонические схемы по поверхности фундамента и по юрскомеловым отложениям, подтверждающие единство основных структурных элементов
Скифской и Туранской плит.
2. В качестве основных нефтегазоносных комплексов акватории выделены верхнеюрский
карбонатный и нижнемеловой терригенный, которые содержат основные промышленные
запасы нефти и газа на месторождениях российского сектора Каспия - Хвалынском, 170км, Сарматском, им. Ю.Корчагина и Ракушечном.
3. Впервые составлены схемы нефтегеологического районирования и перспектив
нефтегазоносности для каждого из перспективных комплексов.
4. Разработана методика ускоренной подготовки сырьевой базы нефтегазодобычи на
малоизученных акваториях, опробированная в условиях Каспия.
Практическая значимость. Оценены реальные ресурсы УВ основной части российского
сектора Каспийского моря, открыт новый нефтегазоносный район и создана ресурсная
база для наращивания нефтегазодобычи в южном регионе России. Разработана и внедрена
методика ускоренной подготовки ресурсов и запасов УВ, которая способствует
минимизации объемов разведочного бурения и повышению эффективности морских ГРР.
Основные защищаемые положения.
1. Разработанная на основе новых геолого-геофизических данных и изучения
особенностей строения осадочного чехла схема тектоники Северного и Среднего Каспия.
2. Обоснование нефтегазогеологического районирования и оценка перспектив
нефтегазоносности по триасовому, юрско-меловому и палеоген-неогеновому комплексам
позволяют сконцентрировать ГРР на наиболее перспективных участках акватории.
3. Выделенные в отложениях нижнего триаса крупные ловушки предположительно
рифогенной природы являются новым перспективным объектом поисков УВ залежей на
акватории.
4. Разработанная методика комплексных геолого-геофизических исследований на
региональном и детальном этапах сокращает сроки проведения ГРР и повышает их
эффективность.
Апробация работы
Основные положения диссертации докладывались на совещании "Разработка нефтяных и
нефтегазовых месторождений. Состояние, проблемы и пути их решения" (г. Альметьевск
1995), научной конференции во ВНИГРИ (Санкт-Петербург 10.03.2004г.), Всероссийской
конференции "Приоритетные направления поисков крупных и уникальных
месторождений нефти и газа" (г. Москва 2004), Научно-практической конференции
"Актуальные проблемы поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа" (г.
Москва 2004) и на Международной научно-технической конференции "Проблемы
8
нефтегазоносности Черного, Азовского и Каспийского морей. Нефть и газ Черного,
Азовского и Каспийского морей" (г. Геленджик 2004), научно-техническом совете ООО
"ЛУКОЙЛ-Нижневолжскнефть" (10.2004г. Волгоград).
По теме диссертации автором опубликовано 7 работ.
Фактический материал. Использованы материалы региональных сейсмических работ
МОГТ 80-х годов на акватории Среднего Каспия треста
«Каспморнефтегазгеофизразведка» ВПО «Каспморнефть» и структурные построения,
произведенные по их результатам. Обобщающие работы по геологическому строению и
нефтегазоносности российского сектора Каспия ВолгоградНИПИнефть, НПП
ИНТЕРГЕОСЕРВИС, ИГиРГИ,1 Спец. ИКЦ ПГ и других организаций. Результаты
региональных аэромагнитных, газогеохимических исследований, набортной магнитной,
гравиметрической и тепловой съемок, региональной и поисково-детальной
сейсморазведки в объеме 22 тыс.пог.км, проведенной СК «ПетроАльянс» по заказу ОАО
«ЛУКОЙЛ» на лицензионных участках и прилегающей акватории российского сектора в
пределах Северного и Среднего Каспия. Результаты прогноза АТЗ для наиболее
перспективных участков акватории и площадных работ МОГТ-ЗД на месторождениях
Хвалынском, 170-км и им. Ю.Корчагина. Результаты ГИС и лабораторных исследований
керна скважин, проб нефтей и УВ газов на месторождениях Хвалынском, 170-км,
Сарматском, им. Ю.Корчагина и Ракушечном.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и
заключения. Содержит 200 страниц, 41 рисунок, 3 таблицы, список литературы - 68
наименований.
Глава 1. Особенности геологического строения фундамента
и осадочных комплексов 1.1. Геолого-геофизическая изученность
Изучением геологического строения и нефтегазоносности российского сектора Каспия
занимались Э.Н. Алиханов, А.Н. Гаджиев, А.А. Геодекян, Д.Ф. Исмагилов, Л.И. Лебедев,
Л.Э. Левин, Е.Г. Маев, Я.П. Маловицкий, B.C. Мелик-Пашаев, А.А. Польстер, М.В.
Кленова, П.Н. Куприн, Б.В. Сенин, В.Ф. Соловьев, А.Е. Шлезингер, А.Ю. Юнов и многие
другие исследователи [11, 13, 16, 18, 30, 33, 34, 35, 41, 57, 58, 59, 65]. Изучению
стратиграфии, тектоники и нефтегазоносности Скифско-Туранской плиты посвящены
исследования М.С. Бурштара, Н.А. Крылова, П.Н. Куприна, А.И. Летавина, М.Ф.
Мирчинка, Б.А. Соколова и многих других геологов [7, 9, 10, 15, 20, 24, 27, 29, 30, 36, 37,
44, 45, 56, 63, 67].
Изучение акватории западного Каспия началось с 193? г., когда проводились детальные
грунтовые съемки и промеры глубин моря гидрографическим управлением
Краснознаменной Каспийской Флотилии. В результате получены данные по
геоморфологии дна.
В 1948-1951 гг. акватория Южного Дагестана на участке м.Бурун-Дербент подвергается
детальной геолого-геоморфологической съемке (Леонтьев O.K. и др., 1949, 1950, 1952). В
результате было оконтурено северо-восточное крыло Избербашской складки,
ограниченное подводными грядами верхнесарматских известняков.
В эти же годы на морских площадях, особенно на акватории Избербашского
месторождения проводятся опытные и разведочные геофизические исследования
экспедициями научно-исследовательского Института геофизических и геохимических
методов разведки (НИИГГР), позволившие выявить многие детали геологического
строения дагестанского побережья и подводного берегового склона Каспийского моря
(Петров М.П. Отчет о работе НИМГЭ НИИГГР за 1952 г., 1953).
Одновременно Институтом Океанологии АН СССР, а с 1949 г. - морской партией ГРК
треста «Дагнефть» (Леонтьев O.K., 1949, 1950) - проводились морские геологические и
геоморфологические съемки сначала в Избербаше, а
10
позднее на всем побережье Каспийского моря в районе Дагестана. В результате были
составлены геологические и геоморфологические карты для участка дна моря от р. Самур
до Махачкалы.
В 1948-1952 г.г. на акватории западного побережья Дагестана Лабораторией аэрометодов
АН СССР проводились комплексные геолого-геофизические исследования с
использованием методов аэрофотосъемки (Леонтьев O.K., Шарков В.В.). В результате
были составлены детальные геологические и геоморфологические карты. Позднее (1955 и
1959 г.г.) проводились аналогичные исследования, в процессе которых были решены
многие методические вопросы и собран фактический материал по геологическому
строению и рельефу морского дна подводного склона акватории Южного Дагестана (к
югу от широты г. Махачкала) (Шарков В.В., 1964 г.).
По данным проведенных исследований, рельеф подводного склона Дагестанского
побережья до глубины 20 м отличается частыми выходами коренных пород на фоне
современных илов и отложений песков и ракуши. Здесь, в районах м. Бурун и г. Дербент
отмечаются подводные гряды известняков и песчаников и отдельных камней высотой 2-8
м, протягивающихся параллельно береговой линии в виде слабо выгнутых дуг,
обращенных в сторону моря. В районе г. Дербент на этих глубинах отмечаются
сложенные известняками ступени из наклоненных в сторону моря площадок. Глубже 20метровой изобаты (но в зоне материковой отмели, на расстоянии 20-30 км от берега)
располагается подводная равнина, слабо наклоненная в сторону моря.
Согласно составленной геологической карте морского дна западного склона Каспийского
моря в масштабе 1:1000 000, в полосе Дербент-Инчхе и в районе г. Махачкала в
прибрежной части шириной 10 км выходят на поверхность отложения верхнего, среднего
и нижнего сармата в сегменте шириной до 10 км. На остальных участках прибрежной
полосы развиты современные ракушечные и песчаные отложения.
В районе г. Махачкала у берега моря подводные гряды известняков отражают северовосточное крыло Махачкалинской складки. Юго-восточнее протягивается другая дуга,
подходящая к берегу в районе г. Каспийска. Она очерчивает структурную террасу Тарки,
которая хорошо видна на аэроснимках. Аналогичными геоморфологическими работами
изучены также Манасская
11
структурная терраса и северо-восточное крыло Ачисинской складки. В дальнейшем эти
выводы были детализированы сейсморазведочными данными.
В 1952-1953 г.г. Каспийской экспедицией Лаборатории аэрометодов АН СССР (Шарков,
1958) была выполнена аэросъемка морского дна вдоль Дагестанского побережья от м.
Буйнак до м. Башлы. В результате была выделена складка Инчхе-море. Материалы
аэрофотосъемки хорошо совпали с результатами электрометрических работ. В 1951-1952
г.г. в прибрежной полосе проведена инструментальная геолого-структурная съемка
Избербашской складки, Инчхе-море и Каякентской брахиантиклинали (Куприн П.Н.,
1953, 1954, 1955, 1958).
С начала 30-х годов на Каспийском море стали проводиться грави-магнитные
исследования, в основном в прибрежной части.
Центральная часть моря в 1950-51 гг. покрыта маятниковой съемкой Составлена карта
аномалий силы тяжести с сечением изоаномал 20 мгл (Великанова К.А.).
Аэромагнитные работы проводились в 1950-52гг. лабораторией ВНИИГеофизика
(Соловьев О.Н.). Составлена карта масштаба 1:1 000 000 с сечением изодинам в 100 мэ.
В 1951-1953 гг. на всей площади Каспия выполнены аэромагнитные исследования и
гравиметрическая маятниковая съемка с морских судов. Было проведено районирование
гравитационного поля, выделены зоны гравитационных минимумов и максимумов.
Было установлено, что всю западную часть Среднего Каспия занимает крупная
гравитационная депрессия, соответствующая морской части Терско-Каспийского прогиба.
В ее пределах обособлены крупные минимумы — Сулакский и Северо-Апшеронский,
разделенные Дербентским максимумом, связанным с глубоководной зоной Среднего
Каспия. От зоны положительных значений, соответствующих краю эпигерцинской
платформы, они отделяются зоной гравитационных градиентов.
Глубоководная впадина Среднего Каспия в 1958-60гг. заснята с помощью набортных
гравиметров (Лучинец А.П.).
В 1967г. в северной части Среднего Каспия проведена гравиметрическая съемка масштаба
1:500 000. Эти работы продолжены в комплексе с гидромагнитной съемкой в
глубоководном районе моря (Голубов Б.Н., Свистунов
12
Ю.И. и др.). В результате построена карта аномалий магнитного поля масштаба 1:500000 с
сечением изодинам 25 гамм.
Гравиметрические исследования с использованием донных гравиметров на шельфе
Дагестана проводились в 1966-1971 г.г. Дагестанской морской гравиметрической партией
(Романов, Юнов, Углов и др.). Были выявлены аномалии, прослежена восточная часть
Терско-Каспийского прогиба и детализировано его строение.
С 1970 г. силами треста КМНГР вдоль западного берега Среднего Каспия проводится
донно-гравиметрическая съемка масштаба 1:100 000 (Пишнамазов А.А., 1970;
Багдатлишвили П.Д.,1971; Насруев Н.Р., Сафарова А.А.,1975).
Сейсмические работы в пределах Среднего Каспия проводятся с 1958г., когда были
отработаны первые региональные профили MOB (НИМГЕ ВНИИГеофизика). В 1959-62гг.
в незначительном объеме отработаны субширотные сейсмические профили (Стерлядова
Г.В. и др., 1959; Агаев М.А., Адонц Э.А. и др., 1962), а в 1964-ббгг. на площади устье р.
Самур- Хачмас проведены детальные исследования MOB (Чернавина И.А., 1966).
В 1971 г. были проведены морские геофизические работы методом непрерывного
сейсмического профилирования (НСП) в прибрежной зоне Южного Дагестана на участке
Каспийск-Дербент (Геодекян А.А. и др., 1971 г.).
В 1973-1974 годах в прибрежной части района (Ялама-Дербент-море-Избербаш-ИнчхеМахачкала) проводятся сейсморазведочные работы MOB, МОП" и СЦЛ (Рзаева С.А.,
КМНГР, сп № 5/73, 5/74; Адонц Э.А. АзНГР сп. 5/72). В результате работ выявлено
моноклинальное падение слоев по миоцену на СВ, отвечающее СВ крылу антиклинальной
линии Избербаш-Инчхе-море.
В 1970-1973 годах проведен значительный объем геоакустического профилирования с
освещением разреза осадочного чехла на глубину около 2.0 км (Лебедев Л.И. и др., 1976).
Был выявлен ряд локальных поднятий -Дербент-море, Дузлак-море, Берикей-море и др.,
которые впоследствии были подтверждены сейсмическими исследованиями.
В 1975-76 г.г. проводились морские сейсморазведочные работы на площадях ИнчхеДербент-Избербаш (Мусаэлян Э.А., Азнефтегеофизразведка, сп. № 2/75-76).
В 1975 г. были получены дополнительные данные о строении структур Инчхе-море и
Дербент-море (Мусаэлян Э.А., Азнефтегеофизразведка). Было
13
также выявлено мезозойское поднятие к востоку от Инчхе-море. Подготовлена к
глубокому бурению структура Инчхе-море.
Э.А. Мусаэляном, 1976 г. (АзНГР) в результате исследований СОГТ и СЦЛ получены
новые данные о строении складок Даг-Огни-море и Дербент-море. В пределах складки
Дербент-море выделяется 2 локальных поднятия - Дербент-море-1 и Дербент-море-2.
Уточнено строение площади Арабляр-море. Рекомендовано заложение пяти скважин в
районе Дербент-море глубиной до 5 км.
В 1982-1983 г.г. проводились региональные работы МОП". В итоге было выяснено
строение Терско-Каспийского прогиба на участке Избербаш-Махачкала по отложениям
неогена и палеоген-мезозоя, выявлены локальные осложнения.
В 1982 г. проводились региональные комплексные геофизические исследования на
акватории Среднего Каспия, в том числе в пределах, Дагестанского сектора, на участке от
м. Башлы до устья р. Самур. Были составлены структурные карты в масштабе 1:200 000 по
отложениям среднего миоцена, СГ-III (низам палеогена - верхнего мела), СГ-IV (низам
мела - верхней юры) и УСГ-V (по размытой поверхности пермо-триаса), а также карты
мощностей отдельных стратиграфических комплексов (Алиев М.Г. и др., 1983).
В 1983 г. проведены региональные комплексные сейсморазведочные и гравиметрические
исследования (Алиев М.Г. и др., 1984 г., КМНГР) в северной части Среднего Каспия (м.
Буйнак - о. Чечень - м. Тюб-Караган - м. Меловой). Были составлены структурные карты
миоцена, мела и юры в масштабе 1:200 000.
В Дагестанском секторе Среднего Каспия было изучено геологическое строение ЮжноДагестанской впадины и по отложениям неоген-мелового комплекса выявлены локальные
поднятия Ачи-Су-море, Хазринское и Западно-Хазринское. Было уточнено строение
моноклинали, связанной с платформенным склоном Терско-Каспийского краевого
прогиба. Протрассировано русло Палео-Волги в кайнозойских отложениях. Уточнена
скоростная модель среды для северной части Среднего Каспия.
По данным гравиразведки устанавливаются отдельные поднятия по пермо-триасу и
блоковое строение мелового комплекса.
14
Результаты региональной гравиметрической съемки представлены в виде карты аномалий
силы тяжести в редукции Буге (5 = 2300 кг/м3) с сечением через 5 мгл.
В Дагестанской части акватории Среднего Каспия по данным исследований выделено 3
структурных этажа: верхний (антропоген-плиоценовый), средний (миоцен-палеогеновый),
нижний (мезозойский) (Алиев М.Г. и др., 1984).
В 1985 г., 1987-1988 г.г. проводились сеисморазведочные работы MOB ОГТ на пл.
Даг.Огни-море-о.Чечень-Аралда-море-м.Сегендык (Исмайлов Х.А. и др., КМНГР).
В 1987 г. проводились опытно-методические сеисморазведочные работы по Среднему
Каспию (Алиев М.Г. и др., КМНГР).
По результатам региональных работ в 1987 г. выполнено обобщение геофизических
материалов по Среднему Каспию (Гаджиев А.Н., 1987, КНГГР). Уточнено геологическое
строение крупных структурных элементов акватории Среднего Каспия, в том числе
морского продолжения Терско-Каспийского прогиба, Ялама-Самурского сводового
поднятия, а также некоторых локальных структур - Инчхе-море, Хазринская, ЗападноХазринская, Дербент-море, Арабляр-море, Набрань-море, русла Палео-Волги. В
осадочных отложениях фанерозоя выделено 7 сейсмостратиграфических комплексов. 1 В
1988 году проведены работы MOB ОГТ на площади Махачкала-море-Инчхе-море
(Бахчиева Н.Х. и др., КМНГР). Результаты работ представлены структурными картами по
СГ-И, СГ-И6, СГ-III и СГ-IV, картами изопахит и сейсмогеологическим разрезом.
В 1991г. и 1992 г. ГП «Шельф» провело рекогносцировочные и региональные
сейсмические исследования в районе Кизлярского залива.
В 1996-1997 г.г. на шельфе Южного Дагестана в полосе шириной 25 км от устья р. Сулак
до устья р. Самур были проведены детальные сейсмические исследования МОП" трестом
«Севморнефтегеофизика» по договору с Даггазпромом.
В 1999г. ЗАО «Гео-Хазар» провело региональные сейсмические исследования MOB ОГТ в
Кизлярском заливе.
С ноября 1995г. ОАО «Лукойл» проводит крупномасштабные геолого-геофизические
исследования в пределах российского сектора Каспийского моря
15
(рис. 1.1.1). Силами подрядной организации СК «ПетроАльянс» отработаны около 22 тыс.
пог. км. сейсмических профилей МОП 2Д повышенной кратности на площади 63 тыс. кв.
км (рис. 1.1.2). Аэромагнитные исследования выполнены на площади 40 тыс. кв. км.
Результаты представлены в масштабе 1;50 000. Региональная газо-геохимическая съемка
масштаба 1:1 000 000 выполнена на площади 60 тыс. кв. км. На объектах сложного
блокового строения отработаны магнитная, гравиметрическая и тепловая набортная
съемки ( ГУП НИПИ «Океангеофизика», ГНП ФУГП «Южморгеология».
Электроразведочные работы по различным методикам выполнены с целью оценки
наличия в разрезе залежей УВ (ГНП ФУГП «Южморгеология» и ГФУПГ
«Иркутскгеофизика».
Буровые работы на шельфе Южного Дагестана начались в 1948 г. , когда для
разбуривания морской части месторождения Избербаш осуществлялось кустовое бурение
с эстакад и отдельных оснований.
В 1954г. геолого-разведочной конторой при тресте «Дагнефть» осуществлялось морское
структурно-картировочное бурение на участках, примыкающих к Махачкалинской и
Избербашской складкам.
В 1956-57гг. на пл. Инчхе-море с индивидуального основания пробурены две поисковые
скважины. Нефтегазопроявления отмечались в отложениях; чокрака, но притоков
получено не было.
С 1971 г. ГРК в море осуществляет бурение структурно-картировочных скважин в
пределах Дагестанского шельфа.
С 1972 г. начато бурение структурно-поисковых скважин на поднятии Инчхе-море. С
плавучей установки «Апшерон» на площади было пробурено 7 структурно-поисковых
скважин (3, 5, 10, 14, 15, 16, 17) и 2 скважины (6 и 18) со стационарного основания.
Нефтегазоносность чокракских отложений была установлена в результате опробования
скважин №№ 3 и 5, получены промышленные притоки нефти и газа. Далее, несмотря на
высокую результативность, геолого-поисковые работы были приостановлены в связи с
охраной акватории моря.
ОАО «Лукойл» за последние годы провело поисковое бурение на 5 структурах
лицензионного участка «Северный» общим метражом более 22 тыс. пог. гл. В результате
проведенных работ открыты 5 месторождений УВ.
16
Условные обозначения:
выявленные структуры Ц~] лицензионные участки
месторождения нефти и газа ^ участок первоочередных работ ОАО "ЛУКОЙЛ"
пробуренные скважины / модифицированная срединная линия
Рис. 1.1.1. Обзорная схема района исследований.
17
Условные обозначения:
профили МОГТ-2Д контур съемок ЗД
V \ лицензионные участки ОАО "ЛУКОЙЛ" участок первоочередных работ ОАО
"ЛУКОЙЛ"
Рис. 1.1.2. Схема расположения сейсмических профилей.
Список литературы