Preview

Известия высших учебных заведений. Геология и разведка

Расширенный поиск

Перспективы нефтегазоносности в Южно-Торгайском бассейне

https://doi.org/10.32454/0016-7762-2020-63-3-38-45

Полный текст:

Аннотация

Введение. Южно-Торгайский бассейн характеризуется наиболее высокой степенью изученности геолого-геофизическими методами. На сегодня обнаружение крупных залежей нефти и газа в структурных ловушках представляется невозможным. Наблюдается тенденция к истощению запасов длительно разрабатываемых месторождений, и важным источником прироста запасов углеводородов становится поиск и разведка неантиклинальных ловушек.

Цель данного исследования заключается в выявлении прогнозных зон развития коллекторов и ловушек неантиклинального типа.

Материалы и методы. На основе трех главных критериев прогнозирования зон развития неантиклинальных ловушек (стратиграфический, лито-фациальный и структурно-тектонический) в данной работе приводятся прогнозные зоны развития неантиклинальных ловушек с нефтегазовым потенциалом с учетом фациальной диагностики отложений.

Результаты. Преимущественное развитие на территории прогиба имеют ловушки регионального выклинивания, а также возможные ловушки эрозионно-аккумулятивной и аккумулятивной подгрупп. Ловушки подгруппы регионального выклинивания распространены наиболее широко в Арыскумской и Бозингенской грабен-синклиналях. Ловушки аккумулятивной подгруппы прогнозируются в Бозингенской и Акшабулакской грабен-синклиналях преимущественно.

Заключение. Результаты данной работы показывают, что Южно-Торгайский бассейн обладает хорошим потенциалом нефтегазоносности в неантиклинальных ловушках. Особый интерес представляют литологические коллекторы с мощными и распространенными толщами аргиллитов, приуроченные к юрским отложениям.

Для цитирования:


Каукенова А.С. Перспективы нефтегазоносности в Южно-Торгайском бассейне. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2020;(3):38-45. https://doi.org/10.32454/0016-7762-2020-63-3-38-45

For citation:


Kaukenova A.S. Oil and gas potential of the south Turgay basin. Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration. 2020;(3):38-45. (In Russ.) https://doi.org/10.32454/0016-7762-2020-63-3-38-45

В ситуации истощения запасов залежей нефтегазовых месторождений нефтедобывающие организации решают более сложные задачи, такие как повышение эффективности и производительности за счет увеличения нефтеотдачи (поддержание пластового давления), рентабельная геологоразведочная работа и поиск новых труднодоступных залежей в более осложненных условиях. Как показывает мировая практика, при истощении структурных залежей переходят к поиску и разведке неантиклинальных ловушек.

Подобная картина наблюдается и в Южно-Торгайском бассейне, месторождения которого истощаются, что приводит к поиску новых залежей. Геологоразведочные работы в данном регионе проводятся начиная с 1960 годов, и бассейн характеризуется наиболее высокой степенью изученности геолого-геофизическими методами [5]. Поэтому представляется сложным находить все новые крупномасштабные структурные нефтегазоносные пласты. По этой причине на сегодняшний день ведутся исследовательские работы по поиску и разведке перспективных нефтегазовых залежей в неструктурных ловушках [2][9][10]. По данным накопленного геолого-геофизического материала перспективными на нефть и газ являются отложения юры, нижнего мела и домезозойские отложения, а именно квазиплатформенные (мощность до 3 км), верхнего палеозоя, которые также выполняют роль фундамента данного бассейна [5][6]В целом палеозойские отложения следует относить к мало перспективным в нефтегазоносном отношении из-за высокой дислоцированности и отсутствия надежных покрышек [3]. Все открытые месторождения с промышленными запасами углеводородов сосредоточены в основном в антиклинальных залежах, тогда как на ловушки неантиклинального типа, передаваемые в разведку или добычу в составе месторождений, приходится не более 10% учтенных запасов. Вместе с тем подсчет ресурсов региона показывает, что до 50% приходится на неантиклинальные объекты, а возможность выявления новых антиклинальных залежей практически исчерпана.

Важно отметить, что Южно-Торгайская впадина подразделяется на тектонические области из-за специфичности структуры платформенных образований и распадается на три тектонических элемента: на севере Жыланшикский, на юге Арыскумский прогибы и разделяющая их Мынбулакская седловина [6].

Бассейн представляет собой внутриконтинентальный мезозойский рифтовый бассейн, расположенный на сдвиговой зоне Урало-Тяньшанского шва общей площадью 8104 км2. Главный Каратауский разлом является наиболее важным ударно-скользящим разломом в бассейне (рис. 1) [11]. Все месторождения с промышленными запасами нефти и газа открыты в Арыскумском прогибе, который характеризуется более мощным осадочным чехлом, чем другие элементы Южно-Торгайской впадины [12]. В результате влияния Тяньшаньского и Гималайского движений в Арыскумском прогибе сформировались три группы разломов, протягивающихся с северо-запада на юго-восток, которые формируют структуру бассейна системой грабен-горстов.


Рис. 1
Расположение бассейнов Северного и Южного Торгая на карте Казахстана: 1 — Арыскумский прогиб, 2 — Жыланшикский прогиб, 3 — Мынбулакская седловина (составлено автором на основе [1][11])
Fig. 1Location of the North and South Torgai basins on the map of Kazakhstan: 1 — Aryskum trough, 2 — Zhylanshik trough, 3-Mynbulak saddle (compiled by the author based on [1][11])

Во впадине развиты Арыскумские, Акшабулакские, Сарыланские и Бозингенские грабены, которые разделены Аксайским, Ащисайским и Табакбулакским поднятиями (рис. 2).


Рис. 2
Тектонические единицы Арыскумского прогиба и расположение нефтегазовых месторождений (составлено автором на основе [1][9][11])
Fig. 2Tectonic units of the Aryskum trough and location of oil and gas fields (compiled by the author based on [1][9][11])

В сочетании с характеристиками тектонической эволюции последовательное развитие бассейна можно разделить на четыре стадии: ранняя рифтовая стадия (J1), поздняя рифтовая стадия (J2), стадия перехода разлома в депрессию (J3) и стадия депрессии (K1) [11].

Множество положительных инверсионных структур, а именно разломы, образованные транспрессией в конце юрского и после мелового периодов, стали благоприятными ловушками для скопления углеводородов.

Предполагается, что Южно-Торгайский бассейн обладает хорошим потенциалом нефтегазоносности в неантиклинальных ловушках, которые обычно в терригенных отложениях образовываются за счет движения материала от источника сноса до бассейна осадконакопления [8]. Рассмотрим факторы, которые являются ключевыми и послужили причиной формирования неантиклинальных ловушек, а также прогнозы их обнаружения в исследуемом регионе.

Благоприятными условиями скопления углеводородов считаются наличие источника, резервуара и плотных пород, которые выполняют роль покрышки. Южно-Торгайский бассейн характеризуется множественными разломами, поэтому присутствие эффективных неантиклинальных ловушек не исключается. Кроме того, степень перспективности бассейна напрямую зависит от объема и природы осадочного наполнения и геодинамического режима развития. Данные показатели в результате обозначают районы, благоприятные для генерации, аккумуляции и консервации углеводородов [4].

Прогноз зон развития неантиклинальных ловушек проводится на основе палеоморфологического анализа, основой которого является комплекс методик фациальной диагностики отложений, обоснованного стратиграфического разделения разрезов и структурно-тектонического анализа.

Выделяют три основных критерия прогнозирования зон развития неантиклинальных ловушек: стратиграфический, определяющий приуроченность ловушек к определенной части разреза; лито-фациальный, локализующий определенную латеральную зону в стратиграфически прослеженном горизонте; и структурно-тектонический, определяющий зависимость развития латеральных зон от разнопорядковых структур [7]. Кроме этого, к вышеперечисленным критериям дополнительными специфическими для нефтегазовых месторождений можно отнести литологический, дающий представление о коллекторских свойствах пластов, и литохимический, показывающий химизм обстановки нефте- и газообразования.

Для обоснованного прогнозирования необходимо рассмотрение всех этих признаков в комплексе, т.к. каждый из них либо обуславливает, либо системно зависит от других. Такое целостное изучение возможно в рамках методик палеогеоморфологического анализа.

Роль трех вышеупомянутых основных критериев при прогнозировании зон различных генотипов неантиклинальных ловушек учтена и представлена в таблице.

ТаблицаПрогнозирование зон развития различных генотипов неантиклинальных ловушек в Южно-Торгайском бассейне
TablePrediction of zones of development of various genotypes of non-anticline traps in the South Torgai basin

Группа

Подгруппа

Генетический тип

Требования к формированию типа ловушки

Приуроченность к площадям Южно-Торгайского бассейна

Литологическая

Эрозионно-
аккумулятивная

Речной

Тектоническая стабильность (стратиграфический признак), влажный климат (лито-фациальный признак) и энергетическая и латеральная стабильность потоков, определяющая возможность накопления литологически однородных отложений, требует приуроченности русел к близлинейным структурам

Осевые части Арыскумской и Бозингенской грабен-синклиналей для карагансайской и акшабулакской свит, а также для верхов дощанской и кумкольской свит

Дельтовый

Стабильное накопление песчаных осадков без латеральной миграции. Крутые склоны, постоянно подновляемые тектоникой, влажный климат и развитие стабильного или углубляющегося водоема у подножия склона

Северная часть восточного борта Бозингенской грабен-синклинали в айболинское время

Тип аккумулятивных ловушек

Баровый

Структурно обусловленные перегибы пологого дна бассейнов или к выступам твердых пород. С гидродинамической точки зрения для формирования бара необходимы два сталкивающихся вдоль береговых потоков наноса

Площадь Дощан (айболинская свита), Восточный Ойшубар (айболинская, возможно, карагансайская свита)

Бокового
наращивания

Высококонтрастный седиментогенез с быстрой сменой аквальных и аэральных обстановок и быстрое осадконакопление

Сазымбайская и айболинская свиты для Бозингенской грабен-синклинали

Наземных конусов выноса

Контрастный климат у крутых склонов.

Бозингенская-карагансайская свита, формирование у восточных бортов Акшабулакской и Бозингенской грабен-синклиналей

Структурно-стратиграфическая

Срезания

Регионального срезания

Выдержанность коллекторских слоев по восстанию и наличие флюидоупора, лежащего непосредственно на эродированной поверхности

Западный борт Бозингенской грабен-синклинали и южная часть Южно-Акшабулакской мульды

Источник: составлено автором на основе [7].
Source: compiled by the author based on [7].

Преимущественное развитие на территории прогиба имеют ловушки регионального выклинивания, а также возможные ловушки эрозионно-аккумулятивной и аккумулятивной подгрупп [7]. Ловушки подгруппы регионального выклинивания распространены наиболее широко в Арыскумской и Бозингенской грабен-синклиналях.

Ряд авторов рассмотрели перспективные нефтегазоносные отложения, которыми являются неантиклинальные ловушки Арыскумской впадины [2][9][10][12]. Была выполнена огромная работа по прогнозированию залежей в неантиклинальных ловушках преимущественно литологического и стратиграфического типов, развитых в терригенных осадочных образованиях Южно-Торгайского бассейна. Для выявления перспективности на нефть и газ предлагалось проведение комплекса методов поиска неантиклинальных ловушек [2], который включает в себя 3D-МОГТ, динамический и седиментологический анализы, бассейновое моделирование, обеспечит успешность открытия промышленных запасов углеводородов и восстановит историю тектонического развития бассейна.

Поиск литологических коллекторов в склоновых областях с мощными и широко распространенными аргиллитами, отложенными в юрский период, может оказаться рентабельным, поскольку они могут быть эффективными породами-источниками, а также высококачественными плотными породами-покрышками, образующими благоприятные условия для скопления углеводородов (система «источник—резервуар—покрышка»). Учитывая, что до мелового возраста объемы воды на Земле были малы для образования «палеоокеанов» (Ларин, 2005), в последующие эпохи вплоть до настоящего времени основной объем осадков приходится на осадки прибрежной зоны [8]. Исследуемый район подвергался затоплению трижды. По результатам секвентной стратиграфии в качестве благоприятных разведочных целевых зон выделяют два типа песчаных тел, соответствующих местоположениям вокруг трех поверхностей затопления, а именно те, которые связаны с веерными телами, переплетенными в толще аргиллита или вблизи них, в раннюю и позднюю рифтовую стадию, и те, которые связаны с дельтовым фронтом, отложенным на стадии депрессии бассейна [11].

Ряд исследователей [9][10] проводил поиск литологических ловушек в пологой наклонной зоне рифтового озерного бассейна — Район А (рис. 2), где не развиты структурные ловушки. Они в основном относятся к юре, и главным управляющим фактором формирования коллекторов является надежность литологических ловушек. Исследуемые зоны находятся на юге Арыскумской грабен-синклинали и являются восточным склоном, где также простирается Каратауский ударно-скользящий разлом. Бурение аномального тела на месторождении Дощан показало, что литологическая ловушка, имеющая благоприятные условия формирования коллектора, содержит промышленные объемы нефти и газа. И ловушка образовалась из-за выклинивания песка вверх-вниз перед склоновой зоной, а роль региональной покрышки выполняет мощный слой аргиллита. Также бурением была установлена принадлежность коллекторов литологического типа средней и нижней юре. В одной из исследуемых зон месторождения Дощан площадь аномальных тел с высокой газоносностью и потенциалом для разведки составляет около 11,27 км2, а объем прогнозных запасов природного газа — до 5,5 млрд м3 [10]. Высокодоходный газовый поток был получен из скважины Б-4 Дощанского месторождения. Успешное бурение показало большой потенциал по разведке литологических коллекторов в данной зоне, что доказывает необходимость проведения поиска и дальнейших исследований неантиклинальных ловушек.

Кроме того, распространение неантиклинальных ловушек в нефтегазоносных бассейнах в значительной мере зависит от литолого-фациальных условий отложения осадков. К примеру, на юге Западной Сибири перспективными зонами развития литологических ловушек являются палеогеографические области речных долин. Существовало несколько хорошо развитых речных систем как в раннебатское время, так и в более древние периоды средней и ранней юры [8].

Так как весь бассейн трижды подвергался обширному озерному затоплению, то, как следствие, наводнения, соответствующие ранней и поздней рифтовой стадиям и стадии депрессии, являются благоприятными для скоплений нефти и газа и в неантиклинальных ловушках [11].

В перспективе в этом аспекте можно рассмотреть северный Жиланшикский прогиб (рис. 1), чей нефтегазоносный потенциал не исключается, а прогнозный ресурс углеводородов составляют 10—20 тысяч тонн условного топлива на 1 км [1]. Возможно, в ближайшем будущем данное направление будет актуально и будет представлять особый интерес.

Резюмируя вышесказанное, можно сказать, что Южно-Торгайский бассейн обладает хорошим потенциалом нефтегазоносности в неантиклинальных ловушках. Особый интерес представляют литологические коллекторы с мощными и распространенными толщами аргиллитов, приуроченные к юре. Для прогнозирования неантиклинальных объектов важно знать, в каких литолого-фациальных условиях отложились осадки, и выделять те обстановки, которые благоприятны для формирования неструктурных ловушек углеводородов. А также в перспективе следует уделить особое внимание специфике геодинамического развития бассейна, генезису залежей углеводородов, которые позволят выявить закономерности распространения или приуроченности нефти и газа к определенным горизонтам.

В этой связи поиск и разработка неантиклинальных ловушек являются актуальной задачей современной науки и практики.

Список литературы

1. Акчулаков У.А., Жолтаев Г.Ж., Исказиев К.О., Коврижных П.Н., Куандыков Б.М., Огай Е.К. Научное обоснование углеводородного потенциала Республики Казахстан. Карта перспектив нефтегазоносности осадочных бассейнов Казахстана. Алматы, 2015.

2. Болат Е., Нукенов М.К., Бисенгалиев Д.Л. Прогноз неантиклинальных ловушек в Жинишкекумской и западной части Арыскумской грабен-синклиналей Южно-Торгайского бассейна // Известия НАН РК. Сер. геол. и техн. наук. 2015. № 411. С. 57—68.

3. Волож Ю.А., Быкадоров В.А., Антипов М.П., Сапожников Р.Б. Особенности строения палеозойских отложений Тургайско-Сырдарьинского и Устюртского регионов (в связи с перспективами нефтегазоносности глубоких горизонтов осадочного чехла) // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2016. Т. 11. № 4. С. 1—46. https://doi.org/10.17353/2070-5379/41_2016

4. Жолтаев Г.Ж. Теоретические основы оценки перспектив нефтегазоносности палеозойских осадочных бассейнов Казахстана // Известия НАН РК. Сер. геол. и техн. наук. 2018. № 428. С. 185—192.

5. Жолтаев Г.Ж., Парагульгов Т.Х. Геология нефтегазоносных областей Казахстана (геология и нефтегазоносность Южно-Торгайской впадины). Учебное пособие. Алматы: ИИА Айкос, 1998. 287 с.

6. Парагульгов Т.Х., Парагульгов Х.Х., Фазылов Е.М., Мусина Э.С. Южно-Торгайский осадочный бассейн — вещественный состав и нефтегазоносность домезозойских образований // Известия НАН РК. Сер. геол. и техн. наук. 2013. № 1. С. 44—54.

7. Поезжаев И.П., Кальменева А.Х. Разработать литолого-стратиграфические критерии оценки перспектив нефтегазоносности Южно-Тургайской впадины. Отчет по теме: 5-09. Алматы, 1997.

8. Сафонов А.С., Кондратьева О.О., Федотова О.В. Поиск неантиклинальных ловушек углеводородов методами сейсморазведки. М.: Научный мир. 2011. 512 с.

9. Kong L., Zhang M., Lin Y., Luo M. Identification and Exploration of Lithologic Traps in Block M of South Turgay Basin // Proceedings of the International Workshop on Environment and Geoscience. China, 2018. Vol. 1. P. 340—343. https://doi.org/10.5220/0007430103400343

10. Kong L., Zhang M., Yin J., Lin Y., Yin W., Luo M. Characterization and Hydrocarbon Detection of Anomalous Bodies in Block B of South Turgay Basin // Proceedings of the International Field Exploration and Development Conference. China, 2017. P. 3—13.

11. Shi J., Jin Z., Fan T., Liu Q., Zhang F., Fan X. Sequence development, depositional filling evolution, and prospect forecast in northern Aryskum Depression of South Turgay Basin, Kazakstan // Energy Exploration & Exploitation. 2016. Vol. 34. P. 621—642. https://doi.org/10.1177/0144598716650067

12. Tian Z., Xu Z., Zheng J., Zhao J. Petroleum Geology and Accumulation in Aryskum Depression in Turgay Basin // Xinjiang Petrol. Geol. 2010. Vol. 31. P. 108—109.


Об авторе

А. С. Каукенова
НАО «Карагандинский технический университет»
Казахстан

Каукенова Асем Сабиткызы — докторант Ph.D. кафедры геологии и разведки месторождений полезных ископаемых

56, пр. Нурсултана Назарбаева, г. Караганда 100027



Для цитирования:


Каукенова А.С. Перспективы нефтегазоносности в Южно-Торгайском бассейне. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2020;(3):38-45. https://doi.org/10.32454/0016-7762-2020-63-3-38-45

For citation:


Kaukenova A.S. Oil and gas potential of the south Turgay basin. Proceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration. 2020;(3):38-45. (In Russ.) https://doi.org/10.32454/0016-7762-2020-63-3-38-45

Просмотров: 280


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0016-7762 (Print)
ISSN 2618-8708 (Online)