Газоносность и направления поисков залежей углеводородов в юрской терригенной формации восточного Устюрта

На остальных изученных участках Восточного Устюрта (Актумсукская система дислокаций, Кульбайско-Аторбайский прогиб, Барсакельмесский прогиб) каменноугольные отложения, по-видимому, не являлись не только нефте-, но и даже газоматеринскими породами. Для терригенных пород характерно очень низкое содержание ОВ (сотые доли процента), что не позволяет отнести их к породам, генерирующим УВ, или их газовый потенциал был низким.

Терригенные пермотриасовые отложения на изученной территории Восточного Устюрта не относятся к нефтегазоматеринским; так как они сильно преобразованы катагенетическими процессами (апокатагенез).

Наиболее благоприятные условия для накопления ОВ в пермотриасе существовали в южной части Устюрта (Ассакеауданский прогиб). В скважинах Кумой и Тамарлы встречаются прослои черных аргиллитов с повышенным остаточным генерационным потенциалом (ОВ=0,3-7,5%, (S1+S2) -2-5 мг УВ/г породы). По данным пиролиза и хроматографии они могут рассматриваться как газоматеринские породы.

В юрском разрезе Восточного Устюрта к нефтегазоматеринским относятся терригенные породы средней и нижней юры, обладающие повышенным остаточным генерационным потенциалом (ТОС=0,72-0,93%, (S1+S2)=0,6-0,9 мг УВ/г породы). В раннеюрское время накопление отложений, обладающих генерационным потенциалом, происходило в пределах Кульбайско-Аторбайского прогиба и Агыинского выступа, в средней юре - на всей изучаемой территории, за исключением Аторбайской мульды. Верхнеюрские отложения содержат низкие концентрации ОВ и не являются генераторами УВ. Юрский комплекс пород в полном объеме достиг главной зоны газообразования.

Природные газы юрских отложений Устюрта в различных частях разреза и латерально, по своему составу отличаются как объемным содержанием метана и его высших гомологов, так и неуглеводородных компонентов.

Газы из юрских отложений Шахпахтинского месторождения по сравнению с одновозрастными газами Куаныш-Коскалинского вала и Судочего прогиба более легкие и содержат низкое количество (2-14,6 г/м3) конденсата. Количество метана составляет 82,7-92,9 %, этан-бутановая составляющая - 2,08- 6,47 %, углекислого газа - 0,05-4,7 %, азота - 0,39-10,4%, сероводород отсутствует.

Анализ физико-химических характеристик природного газа по изученным месторождениям и площадям позволяет сделать вывод о том, что в верхнее- и среднеюрских отложениях Куаныш-Коскалинского вала развиты полусухие, полужирные, низкоуглекислые, углекислые, низкоазотные, азотные газы. В нижнеюрских отложениях указанного вала газы полусухие, жирные (Куаныш), сернистые, низкоуглекислые, низкоазотные, азотные. Газы месторождений Джел и Шахпахты - полусухие, бессернистые, низкоуглекислые.

Газоконденсат и нефть в пределах изучаемого региона распространены в широком интервале глубин - от 1500 м до 4480 м. Максимальное их развитие отмечено на глубинах 2000-3000 м.

Наиболее высоким содержанием конденсата отличается месторождение Куаныш (429,6 г/м3), существенно ниже содержание конденсата на Акчалаке (132,3 г/м3). По остальным месторождениям содержание конденсата невысокое (Западный Барсакельмес - 66 г/м3, Карачалак - 43,9 г/м3, Урга - 22,9 г/м3).

Притоки нефти до 28,3 м3/сут. получены на месторождении Западный Барсакельмес (нижняя юра). Нефти Западного Барсакельмеса легкие (0,826-0,832 г/см3), среднесернистые (0,61-0,79%), низкобензиновые (2-10%). В нефти мало метановых (56-64%), много ароматических (13-14%) и нафтеновых УВ (22-31%). Коэффициент цикличности равен 0,56-0,78. Это говорит о слабой метаморфизованности нефтей Западного Барсакельмеса.

В 2009 году на территории Шахпахтинской ступени было открыто месторождение Джел, на котором пробурено 4 скважины. Месторождение приурочено к локальной структуре, осложненной несколькими куполами, прослеживающимися не по всем горизонтам.

Всего на этом месторождении установлено 12 газонасыщенных продуктивных горизонтов - Ia, I, IV, IVа, VI,VIIа, VIII, VIIIа, IX, X, XI, XIII и один потенциально-продуктивный горизонт V, продуктивность которого предполагается по данным ГИС.

Из них горизонты Ia, I, X, XI, XIII образуют в достаточной степени выдержанные по площади проницаемые резервуары. Остальные горизонты либо имеют локальное развитие в виде линз и быстро выклинивающихся вверх по простиранию пластов (IVа, VIIа, VIIIа, IX), либо характеризуются наличием многочисленных зон замещения песчаных пластов на алевритово-глинистые (IV, V, VI, VIII).

Скважиной 4-Джел вскрыта контролируемая русловым врезом литологически ограниченная ловушка (пласт IV). Из интервала 2036-2011 м, приуроченного к нижней части продуктивного горизонта (пласт IV), получен промышленный приток газа с дебитом 334,8 тыс м3/сут.

Месторождение Джел - второе (первое месторождение - Шахпахты) на Шахпахтинской ступени. Это может рассматриваться как свидетельство перспективности юрских отложений Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба.

В шестой главе обосновываются новые направления поисков залежей газа и конденсата и перспективы газоносности юрской терригенной формации.

Результаты ГРР, проведенных до 2006 года более чем за четыре десятка лет, указывали на наличие УВ в недрах региона, но вместе с тем не давали оснований рассчитывать на значительный успех без внесения корректив в направления поисков и повышения качества геофизических работ, бурения и опробования поисково-разведочных скважин. Открытые до 2006 года месторождения располагались на Куаныш-Коскалинском валу (Куаныш, Акчалак, Кокчалак, Карачалак и Западный Барсакельмес) и на Шахпахтинской ступени (Шахпахты). В пределах остальных крупных структурных элементов открытий не было, несмотря на значительный объем поискового и опорно-параметрического бурения.

Оценка перспектив нефтегазоносности Восточного Устюрта на основе результатов литолого-фациальных, структурных и геохимических исследований, полученных к 2006 г., показала, что отложения юрской терригенной формации характеризуются благоприятными факторами для генерации и аккумуляции УВ.

В основу плана ГРР в 2006-2011 гг. были положены следующие исходные положения.

В качестве основного направления ГРР были выбраны юрские отложения на структурах Кульбайско-Аторбайского прогиба, а также склонов сопряженных поднятий.

Вторым направлением были определены поиски залежей в юре и палеозое на перспективных объектах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба.

В качестве третьего направления работ выдвигались юрские и палеозойские отложения на юге Куаныш-Коскалинского вала.

Проведенные в 2006-2011 гг. ГРР привели к выводу об изменении оценки перспективности направлений геологоразведочных работ. Прямым положительным результатом поисков было открытие месторождения Джел на Шахпахтинской ступени с залежами в юрской терригенной формации. В тоже время работы на основном выдвигавшемся направлении не привели к открытиям, несмотря на значительные объемы бурения.

Отсутствие положительных результатов поисков в Кульбайско-Аторбайской депрессии явилось следствием:

? отсутствия в приосевой части депрессии четких локальных структур, способных контролировать ловушки углеводородов;

? низкими коллекторскими свойствами юрских песчаников;

? вероятно, недостаточным генерационным потенциалом юрских отложений этой депрессии.

Полученные отрицательные результаты на Куаныш-Коскалинском валу в виде отрицательных данных бурения на Северном Аламбеке, говорят о невысоких перспективах всей этой зоны, в том числе и Акчалакского блока.

В целом коллекторские свойства юрских песчано-алевролитовых горизонтов в южной части Устюрта оказались лучше, чем в северных районах.

На первое место в качестве наиболее перспективного направления на основании проведенного анализа материалов, выдвигаются юрские отложения Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба, где залежи УВ могут быть связаны с несводовыми и сводовыми ловушками. Здесь возможно выделение отдельных направлений, связанных с антиклинальными и тектонически и литологически экранированными ловушками. В рамках обоих юрских направлений геологоразведочных работ этой зоны в фонде подготовленных структур числятся: Эргазы (тектонически экранированная и антиклинальная ловушка, С3 - 9 млрд м3), Эргазы приразломная (тектонически экранированная ловушка, С3 - 4,5 млрд м3). В фонде выявленных: Северный Карааудан, Шахты.

Выдвигая юрские отложения Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба в качестве относительно наиболее перспективного направления, нельзя не отметить еще раз сложность строения песчаных пластов юры и значительное влияние фациального фактора.

Открытие двух газовых месторождений Джел и Шахпахты подтверждает перспективы направления - юрские отложения Шахпахтинской ступени и указывает на вероятность открытия дополнительных залежей углеводородов, приуроченных к одной зоне нефтегазонакопления.

Коэффициент продуктивности объектов (площадей) трудно оценить достоверно, т.к. отрицательные результаты по многим площадям нельзя признать окончательными. Текущий коэффициент успешности разведки по площадям составляет 0,25. По результатам поисково-разведочного бурения и сейсморазведки здесь можно ожидать открытия новых, прежде всего мелких по запасам месторождений. Глубины бурения - 2500-3500 м. Открытие даже мелких месторождений в этом районе может оказаться рентабельным в связи с наличием газопровода от Шахпахты к газопроводу САЦ.

Нельзя считать бесперспективным Ассакеауданский прогиб, несмотря на ряд неудач в поисках. Эти неудачи в одних случаях могут быть связаны с попаданием скважин в крыльевые части структур, в других - не вскрытием перспективных горизонтов и попаданием их в локальную зону с резко ухудшенными коллекторскими свойствами.

Оценка перспектив поисков месторождений УВ в юрских отложениях на территории Восточного Устюрта

Выполненные работы позволяют изменить сравнительную оценку перспектив направлений ГРР Восточного Устюрта.

Наиболее высокоперспективной территорией для поисков месторождений УВ в юрских отложениях являются Судочий прогиб и Тахтакаирский вал, примыкающие с востока к исследуемой территории, где, как уже было указанно выше, открыто 9 газовых и газоконденсатных месторождений.

Проведенный анализ позволяет отнести к перспективным по юрским отложениям территорию Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба (рисунок 1). НСР газа в юре этой зоны оцениваются автором в 100 млрд.м3. Начальные разведанные запасы составляют 47 млрд.м3. Неразведанные ресурсы - 53 млрд. м3.

К низкоперспективным первой категории отнесены земли, где открытие залежей газа и конденсата в юрской терригенной формации не исключается, однако, вероятность открытия на этих землях существенно ниже по причинам неблагоприятных литологического и структурного факторов. Это Куаныш-Коскалинский вал, Кульбайско-Аторбайская депрессия, Харойский вал Актумсукской системы поднятий. НСР газа в юре этой зоны в целом оцениваются автором в 30 млрд. м3. Начальные разведанные запасы составляют около 10 млрд. м3. Неразведанные ресурсы - 20 млрд. м3.

К низкоперспективным землям второй категории (более низкой) можно отнести Агыинский выступ, Яркимбайский выступ, западное периклинальное окончание Байтерек-Теренгкудукского вала Актумсукской системы поднятий, а также Сарытекиз-Кабанбайский и Шорджинский выступы. Прогнозные ресурсы газа в юрской терригенной формации земель, отнесенных к областям низкоперспективным второй категории, оцениваются автором в 20 млрд.м3. Количественные оценки перспектив выполнены экспертным путем, на основании сделанной ранее в ИГИРНИГМ оценки ресурсов УВ, с учетом результатов поисково-разведочного бурения и сейсморазведки 2006-2011 гг.

К бесперспективным по юрской терригенной формации отнесены крупные поднятия, где бурение показало отсутствие залежей углеводородов. Это - большая часть Центрально-Устюртской зоны поднятий, большая часть Байтерек-Теренгкудукского и восточная часть Кассарминского валов Актумсукской системы поднятий.

К землям с не выясненными перспективами по юре отнесены Аланская депрессия и Барсакельмесский прогиб. По этим зонам нет данных о наличии антиклинальных или несводовых объектов, но не подтверждено и отсутствие таковых. По этим зонам нет достаточных буровых данных о литологическом составе юрской терригенной формации, наличии и качестве коллекторских пластов. В тоже время, отсутствие геолого-геофизической информации не дает

Рисунок 1 - Схема перспектив газоносности юрских отложений Восточного Устюрта (составил В.В.Рыбальченко, 2012 г.)

оснований для отнесения этих земель к бесперспективным. Вместе с тем общегеологические предпосылки не позволяют даже условно отнести их к высокоперспективным.

Предложенные автором экспертные количественные оценки ресурсов газа в юрской терригенной формации Восточного Устюрта существенно ниже дававшихся ранее. Обоснованием этого понижения является резкое сужение площадей территорий, которые могли бы быть отнесены к перспективным в узбекской части плато Устюрт.

Предлагаемое районирование территории Восточного Устюрта по перспективам газоносности юрской терригенной формации, учитывающее весь более чем полувековой опыт поисков, и результаты научного анализа могут служить основой проектирования дальнейших поисково-разведочных и региональных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных автором исследований получены следующие основные выводы.

1. На основании новых данных сейсморазведочных работ уточнена и существенно детализирована региональная структура платформенного юрско-кайнозойского чехла. В частности, выделявшийся ранее Барсакельмесский прогиб разделен на ряд самостоятельных структур: Кульбайско-Аторбайский прогиб на севере, Агыинский выступ и Аланскую депрессию, расположенных южнее, оставив в качестве Барсакельмесского прогиба сравнительно небольшую по площади территорию, занятую на поверхности шором Барсакельмесс (неизученным сейсморазведкой и бурением из-за непроходимости) - между Агыинским выступом, Куаныш-Коскалинским валом и Центрально-Устюртскими поднятиями. В южной части Актумсукской системы поднятий выявлены инверсионные валы, образовавшиеся в платформенный этап на месте пермотриасового прогиба.

2. В результате бурения поисковых и разведочных скважин на изучаемой территории, в том числе и 20 скважин, пробуренных после 2006 года, сделаны выводы о литолого-фациальных условиях юрских отложений, о качестве и закономерностях размещения коллекторов. Юрские отложения в большей своей части представлены песчано-глинистой субугленосной формацией, включающей озерно-болотные, различные аллювиальные (в том числе и русловые) и прибрежно-морские отложения. Характерна плохая выдержанность монолитных пластов песчаников, их линзовидный характер. Пласты нижней юры относительно более выдержаны по сравнению с горизонтами средней юры и имеют большие мощности. Коллекторские свойства песчано-алевролитовых пород в большинстве случаев оказались низкими. Относительно высокими ФЕС обладают русловые фации, в том числе временных потоков, и прибрежные.

Песчано-алевролитовые породы формации характеризуются невысокими показателями ФЕС, вследствие плохой сортировки обломочной части, первичной глинистости, интенсивных катагенетических преобразований. Значительное влияние на качество коллекторов оказали процессы уплотнения и растворения обломочных зерен под давлением, гидратация слюдистых минералов и хлоритизация, приведшие к ухудшению емкостных и фильтрационных свойств. Статистически установлено улучшение коллекторских свойства пород южной части Устюрта (на Шахпахтинской ступени), в сравнении с коллекторами северной части. Коллектора средней юры обладают лучшими ФЕС, относительно коллекторов нижней юры, вследствие их приуроченности к русловым, прибрежно-морским и дельтовым фациям.

3. Проведенные в последние годы геологоразведочные работы позволили пересмотреть перспективы нефтегазоносности Восточного Устюрта. Отрицательные результаты были получены в пределах Актумсукского, Агыинского и Насамбекского блоков, в южной части Куаныш-Коскалинского вала. Не подтвердились перспективы Кульбайско-Аторбайской депрессионной зоны, выдвигавшейся в качестве главного направления ГРР, исходя из предполагаемого сходства геологического строения и условий нефтегазообразования и нефтегазонакопления с Судочьим прогибом, где было открыто уже 9 газоконденсатных месторождений, с суммарным запасами превышающими 250 млрд.м3.

Положительным результатом ГРР в Устюртском регионе является открытие в юрских отложениях Шахпахтинской ступени нового газового месторождения Джел. Это подтвердило положительную оценку перспектив открытия новых месторождений в юрской терригенной формации Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба.

Одним из важных факторов формирования залежей УВ в рамках данного направления являются фациальные особенности юрской толщи, так как преимущественно континентальные отложения нижней, средней и большей части верхней юры полифациальны. По опыту изучения аналогичных по составу и происхождению юрских формаций Западной Сибири, Южного Мангышлака, Бухаро-Хивинской области и, собственно месторождения Джел, наилучшие терригенные коллектора отмечаются в русловых фациях, в фациях выполнения эрозионных врезов, прибрежно-морских и, реже, в озерных.

Результаты проведенных геологоразведочных работ позволяют сделать вывод о целесообразности продолжения поисково-разведочных работ на газ и газовый конденсат в пределах Шахпахтинской ступени и Ассакеауданского прогиба, не переоценивая их перспектив и ожидая открытия, главным образом, мелких, в лучшем случае, средних по запасам месторождений в юрских отложениях.

К землям второй очереди, обладающим более низкими перспективами, могут быть отнесены Куаныш-Коскалинский вал, Кульбайско-Аторбайская депрессия и Харойский вал Актумсукской системы поднятий.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гризик А.Я., Заболотная Ю.И., Крылов Н.А., Рыбальченко В.В. Юрская песчано-глинистая субугленосная формация Восточного Устюрта и ее газоносность // Газовая промышленность - 2010. - № 9. - С. 11-18.

2. Гризик А.Я., Иванова Н.Г, Крылов Н.А., Юдина Е.В., Рыбальченко В.В. Основные черты тектоники пермотриасового комплекса Восточного Устюрта в связи с оценкой перспектив газонефтеносности» // Геология нефти и газа, М.: Геоинформмарк, - 2010. - № 3. - С. 16-20.

3. Заболотная Ю.И., Рыбальченко В.В. Новое месторождение Джел в Восточном Устюрте Республики Узбекистан // Мировые ресурсы и запасы газа и перспективные технологии их освоения (WGRR-2010): тезисы докладов II Международной научно-практической конференции 28-29 октября 2010 г. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2010. - C. 33.

4. Рыбальченко В.В., Заболотная Ю.И. Породы-коллекторы нижне-среднеюрской песчано-глинистой формации Восточного Устюрта // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. М., ВНИИОЭНГ. - 2011.- № 4. - С.10-15

5. Рыбальченко В.В. Основные черты строения юрского комплекса Восточного Устюрта и выбор перспективных объектов ГРР на газ и нефть // Газовая промышленность - 2011. - №1. - С. 50-54.

6. Волож Ю.А., Быкадоров В.А., Антипов М.П., Парасына В.С., Рыбальченко В.В., Огородников И.В. Палеозойские и триасовые отложения Устюрта (сейсмостратиграфия, палеогеография, нефтегазоносность) // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический. - 2011. - том 86, выпуск №2 - С. 47-66.

7. Коротков Б.С., Коваленко В.С., Рыбальченко В.В. Развитие научно-методической основы геологоразведочных работ на больших глубинах // Стратегия развития минерально-сырьевого комплекса Приволжского и Южного Федеральных округов на 2007 и последующие годы: тезисы научно-практической региональной конференции. - Саратов, Нижне-волжский НИИ геологии и геофизики, 2007.С. 102-103.

Размещено на Allbest.ru