Типизация горно-геологических условий формирования месторождений и залежей нефти и газа на Присахалинском шельфе

Данный регион является ключевой ресурсной
базой для таких мегапроектов, как «Сахалин-1», «Сахалин-2», «Сахалин-3», и перспективных «Сахалин-4» — «Сахалин-7». Проведенные исследования охватывают наиболее значимые месторождения Присахалинского шельфа, включая Киринское, Южно-Киринское, Мынгинское (участки проекта «Сахалин-3»), Чайво, Одопту, Аркутун-Даги (проект «Сахалин-1»), Пильтун-Астохское, Лунское (проект «Сахалин-2»). Анализ и типизация горно-геологических условий формирования месторождений углеводородов Присахалинского шельфа и исследование влияния разрывных нарушений на эти условия позволяют провести оценку нефтегазоносности, оптимизировать поисково-разведочные работы, выбирать эффективные методы разработки, минимизировать геологические риски, что является актуальными задачами.

Методика исследований

На месторождениях Присахалинского шельфа для геометризации залежей углеводородов, массивов горных пород и их свойств применялись современные методы, основанные на цифровом моделировании и анализе геолого-геофизических данных. Для создания региональной геометрической модели Присахалинского шельфа, а также геометрических моделей месторождений и залежей УВ была создана серия структурных карт с использованием программного пакета «PetroMod» и моделирование месторождений и залежей УВ в программе «Petrel» компании «Schlumberger». Набор структурных карт позволил сформировать карты толщин отложений палеогена, нижнего миоцена, среднего миоцена, а также верхнемиоцен-плиоцен-четвертичных отложений.

Результаты исследований

На основе вышеуказанных графических построений были созданы региональные модели Присахалинского шельфа и месторождений УВ (рис. 1). 

Вся геометрия недр Присахалинского шельфа имеет сложную структуру из-за условий осадконакопления и разломных нарушений, представленных сдвигами, надвигами, сбросами, взбросами.

Горно-геологические условия залегания, формирующие осадочный чехол Присахалинского шельфа, имеют ряд особенностей, обусловленных тектонической историей, структурной эволюцией и литолого-фациальными условиями. Локальные поднятия и антиклинальные складки связаны с компрессионными деформациями (сжатие в результате субдукции Тихоокеанской плиты) [13]. Как следует из результатов моделирования, комплексы кайнозойского чехла, дислоцированные на Присахалинском шельфе, сопряжены в антиклинальные складчатые структуры двух типов. Наиболее яркое отличие между этими типами заключается в их простирании: некоторые складчатые структуры субширотные, а некоторые субмеридиональные. Субширотные структуры можно назвать структурами Мынгинского типа (Мынгинская, Южно-Киринская, Южно-Ульвинская, Восточно-Ульвинская и др.), а субмеридиональные структуры — структурами Киринского типа (Киринская, Лунская, Набильская и др.) [6]. Это прежде всего связано с тем, что кайнозойский чехол Присахалинского шельфа сформировался в две стадии. Первая стадия, длившаяся в течение эоцена, олигоцена и завершившаяся в середине раннего миоцена (в конце уйнинского времени), ознаменовалась накоплением осадков, нивелировавших отрицательные формы палеорельефа, унаследованные от предыдущей аккреционно-коллизионной стадии развития региона и развивавшиеся в палеогене — начале раннего миоцена как рифтогенные структуры. Вещественным выражением ранней стадии формирования чехла являются комплексы нижнего структурного этажа, характеризующиеся резко не выдержанным по площади распространением. В строении этих комплексов участвуют ранние нефтематеринские породы, породы-коллекторы и породы-покрышки. Кроме того, к этим комплексам приурочены структуры Мынгинского типа (см. ниже), в которых располагаются ловушки литолого-стратиграфического типа [1].

Вторая стадия охватывает временной интервал от середины раннего миоцена (от начала дагинского времени) до настоящего времени. Вещественным выражением этой стадии формирования чехла являются комплексы верхнего структурного этажа, имеющие площадной характер распространения [5]. В строении этих комплексов участвуют поздние нефтематеринские породы, породы-коллекторы и породы-покрышки. Кроме того, к этим комплексам приурочены структуры Киринского типа, в которых также располагаются ловушки литолого-стратиграфического типа [4].

Эоценовое изменение дрейфа Тихоокеанской плиты обусловило перестройку геодинамических процессов в Северо-Западной Циркумпацифике. Одним из выражений этой перестройки явилось заложение Южно-Курильской глубоководной котловины, трансформировавшейся позднее в зону задугового спрединга [9].

Южно-Курильская спрединговая зона продолжала действовать в мачигарское, даехуринское (т.е. в олигоцене — 33,90—23,03 млн лет) и уйнинское (начало раннего миоцена, т.е. 23,3 — ~20,0 млн лет) время и привела к образованию Палео-Охотоморской плиты, которая, судя по ряду морфологических и кинематических признаков, испытывала в это время вращение по часовой стрелке вокруг полюса Эйлера, располагавшегося на юге Камчатки [14]. Вращение Палео-Охотоморской плиты обусловило левосдвиговые транстенсионные движения вдоль тектонических зон, отделявших эту плиту от Сахалинской части Евразиатской плиты. Примеры таких зон находятся на Присахалинском шельфе [12].

При этом в самом теле Палео-Охотской плиты в пределах Присахалинской ее части развивались напряжения меридионально-ориентированного растяжения и соответствующие этому вытянутые в широтном направлении конседиментационные поднятия и прогибы, ограниченные системами сбросов. Эти конседиментационные поднятия и представляют собой структуры Мынгинского типа [3].

Структуры Киринского типа (структуры меридионального простирания) проявлены в комплексах верхнего структурного этажа кайнозойского чехла Присахалинской части Охотоморского региона. Эти структуры расположены в прибрежной части Присахалинского шельфа и представляют собой меридионально-ориентированные положительные конседиментационные складчатые формы (конседиментационные антиклинали), структурно сопряженные с отрицательными конседиментационными складчатыми формами (конседиментационными синклиналями) — прогибами [2].

Образование системы сопряженных конседиментационных антиклиналей и синклиналей на Присахалинском шельфе стартовало в дагинское время (середина раннего миоцена — середина среднего миоцена, т.е. ~20 — ~14 млн лет), происходило в окобыкайское время (середина среднего миоцена — самое начало позднего миоцена, т.е. ~14 — ~10 млн лет) и продолжается до настоящего времени [7].

Мы связываем образование меридионально-ориентированных структур Киринского типа с тектоническим напряжением субширотно ориентированного сжатия, обусловленного правосдвиговыми транспрессионными движениями по Центрально-Сахалинскому правостороннему сдвиго-надвигу, отражающему взаимное перемещение и трансформное взаимодействие со сжатием Охотоморской и Амурской литосферных плит [8].

Таким образом, структуры Мынгинского типа проявлены в комплексах нижнего структурного этажа кайнозойского чехла, сформировались в основном к середине раннего миоцена (к концу уйнинского времени) и парагенетически связаны с раскрытием Южно-Курильского малого океанического бассейна за счет вращения «по часовой стрелке» Палео-Охотоморской плиты [10].

Структуры Киринского типа проявлены в комплексах верхнего структурного этажа кайнозойского чехла, сформировались в основном в среднемиоцен-четвертичное время и парагенетически связаны с правосдвиговым транспрессионным смещением Охотоморской и Амурской литосферных плит по Центрально-Сахалинскому правостороннему сдвиго-надвигу [11].

Заключение

Типизация горно-геологических условий формирования месторождений и залежей свидетельствует о двух доминирующих типах структур: широтных — связанных с раннемиоценовыми надвигами и меридиональных — сформированных в позднем миоцене — плиоцене.